最新饲料添加物指南(十一)

二十二、黏 结 剂

(一)黏结剂之种类及性质

日本在1985年10月15日,指定海藻酸钠(Sodium Alginate;AN),乾酪素钠(Sodium Caseinate;CN),羧甲基纤维酸钠(Sodium Carboxymethyl cellulose;CMC)及多丙烯酸钠(Sodium polyacrylate;PN)等4品目为饲料添加物上的黏结剂。其中,多丙烯酸钠在日本农业资材审议会上确认除了有黏结效果外,亦有猪之成长促进效果。以下说明各黏结剂之性质、用途等。

海藻酸钠系海藻酸的钠盐,系由海藻酸钠含量丰富的褐藻类抽出制造。海藻酸钠溶於水形成多价阴离子解离的亲水性高分子,而与钙发生反应形成果冻状。此种特性被应用於养殖鱼的湿状粒饲上。

乾酪酸钠是乾酪素(Casein)的钠盐,呈水溶性,系以脱脂乳为原料而制造,主使用做养鳗饲料的黏结剂,但亦利用做饲料用粉末油脂的黏结剂。

羧甲基纤维酸钠是以纤维做原料而制造的,因亲水性良好而被使用於湿状粒饲。

多丙烯酸钠是以多丙烯酸或多丙烯酸酯为原料而作出的水溶性高分子电解质。黏度在4品目中最高,在做为生饵之增黏剂上是不可缺乏的材料。而且本物质添加於养猪饲料内时,可延长饲料之胃内滞留时间,使胃液能充分进行消化,从而提高饲料的消化率,促进猪的成长。

(二)日本之使用状况

黏结剂之对象饲料有固型饲料(家畜用粒状饲料、养鱼用粒状饲料及湿状粒饲)或养鱼用粉末饲料(主为养鳗饲料)。家畜方面,为了增加食下量,促进饲料的清净化等,粒状饲料化更为发展,此时为了防止粉化就需要使用黏结剂,但因饲料之制造成本提高而无法充分普及。粒状饲料方面以多丙烯酸钠,羧甲基纤维酸钠较适合,其添加量在成本上为0.05%前後。养鱼用方面、养鳗用的练饲为了改善物性,防止在水中的散逸而使用黏结剂,但非单独使用而是复数的黏结剂结合且并用α化淀粉、活性麸质等。添加量为海藻酸钠0.2~2.0%,乾酪素钠0.2~3%,羧甲基纤维酸钠0.1~1.0%,多丙烯酸钠0.1~1.0%。养鳗用饲料必须使用黏结剂,但养鳗用饲料不再增加故黏结剂的使用量难望增加。其他养殖鱼类所使用的湿状粒饲为了改善物性及防止散逸必须使用黏结剂,此主要是使用海藻酸钠,羧甲基纤维酸钠、多丙烯酸钠。单独使用者少,多是组合使用,而最终饲料浓度是海藻酸钠0.2~2.0%,羧甲基纤维酸钠0.1~1.0%,多丙烯酸钠0.05~0.2%。湿状粒饲用之黏结剂市场,海藻酸钠一年100吨,羧甲基纤维酸钠一年1,000吨,多丙烯酸钠一年使用50吨,将来黏结剂总量预测为2,000吨。

养鱼用乾状粒饲为了防止散逸至水中亦需要黏结剂,但使用实态不明了。

(三)其他国家之使用状态

海藻酸钠在美国做为食品添加物,在EC被收载於饲料添加物Annex I,而在实用上欧洲方面是做为鲑鱼、虹鳟之湿状粒饲的黏结剂使用。羧甲基纤维酸钠在EC被收载於饲料添加物Annex I内,美国只认可其做为食品添加物。乾酪素钠、多丙烯酸钠在美国认可为食品添加物,但EC方面则未认可。欧美各国除了海藻酸钠以外似均未实用化。台湾、韩国方面这4品目均收载做食品添加物,但实用上,在台湾只於养鳗用饲料内使用海藻酸钠,多丙烯酸钠而已。

(四)市场动向

黏结剂的供需动向与养鱼用饲料的开发动向有关连。其中湿状粒饲的发展非常明显,将来的市场还有很大发展,但湿状粒饲在养殖鱼类真正的实用化历史尚浅,各饲料厂商亦尚未作出完璧者。湿状粒饲的品质与黏结剂的良劣有关连,单靠饲料添加物指定的黏结剂无法得到理想的黏结效果,除了发挥各自之特性外,应检讨与天然物的组合利用。湿状粒饲以外随着鱼种的扩大养鱼饲料应在形态上着手改良,同时进行各种黏结剂的开发。

例如,最近开发出仔稚鱼用的微粒子饲料,而在其制造上则利用各种黏结剂。另外,大虾(对虾)、饱鱼等由於其食饵习性而要求特殊的饲料形态,黏结剂的检讨亦属必要。

从另一个观点来看,黏结剂所使用物质除了饲料添加物、天然物两者外,大部分是难消化性物质,这些之生理上的作用最近受人注目。家畜方面,多丙烯酸钠被利用做猪的成长促进剂,如果再继续研究可能发现出新的生理作用。鱼类方面,羧甲基纤维酸钠之饲料添加对某些养殖鱼的成长有好影响。今後对这些难消化性物质的生理作用还要进一步研究。

表一 湿 状 粒 饲 用 配 合 饲 料 内 的 黏 结 剂 使 用 例

 

1

2

1

2

大豆粕(45)

玉米麸质粉

维他命混合物

氯化胆硷(50)

无机物混合物

多丙烯酸钠

62

2

3

2

27.2

2

0.5

1

0.3

57

3

7

2

27.2

2

0.5

1

0.3

56

3

5

3

2

28.4

1

0.3

1

0.3

51

5

7

6

3

25.4

1

0.3

1

0.3

二十三、饲料着香料

(一)饲料着香料的历史

人类在很久以前即使用香料,现在在日常生活中已是不可缺乏的东西。其生产规模很大,在日本国内的生产量即超过1,100亿日圆,输入亦超过200亿日圆(输出为100亿日圆)。

香料在动物或家畜试用的历史很浅,自1940年起美国各大学着手研究,由其中创造出饲料着香料(Feed Flavor)这个名词。

以此众多的研究为基础,在1946年成立Flavor Corporation of America (FCA公司,现在Agrimerica公司),进行有组织的饲料着香料的研究,并在市场推出其制品。此後,美国方面有以饲料着香料为专业的Feed Flavor Inc., Chemical Industry Inc.等成立,而美国在来之香料公司亦加入饲料着香料的行列。在宠物方面,美国之巨大食品公司亦分别自行研究犬、猫之嗜好性而贩卖着香料添加的制品。

日本方面,在前述之FCA公司的制品进入日本市场後高砂香料工业公司即着手研究。此後,各香料厂商及各饲料厂商亦纷纷加入研究行列,以子猪用饲料着香料为中心进行开发实用化的研究。至目前,子牛、犬、猫、兔等饲料着香料均已推出使用。

日本方面,饲料着香料虽然在法令上的位置未定,但1985年10月颁布的「饲料及饲料添加物之成分规格等相关法令」,以及「关於饲料之安全性的确保及品质改善的法律」,着香料在饲料添加物中已占了一席地位。其中规定含化学的合成品13类(ester类,ether类,ketone类,脂肪酸类,脂肪族高级alcohol类,脂肪族高级aldehyde类,脂肪族高级碳化氢类,Terpinyl系碳化氢类,phenolether类,phenol类,芳香族alcohol类,芳香族aldehyde类及lacton类)为饲料添加物着香料,与其他添加物受到同样的规范。上记13类以外的合成品不能做为饲料着香料使用。

(二)饲料着香料与动物

1.鸡用饲料着香料

自古以来对於鸡是否对气味有感觉就一直争论不休,但康纳尔大学的Kara等经过一连串的研究後证明鸡对气味是有感觉的。即对放入香料的水与未放入香料的水具有识别能力,而且确认不同浓度的效果有差异。

但从生理学上来看,鸡的嗅觉细胞数目远比人或其他哺乳动物少,而且饲料厂商或香料厂商的研究亦发现鸡对气味的感受度比其他哺乳动物小。

而且,鸡用饲料本身基於经济上的考虑没有什麽添加饲料着香料的馀地,故实际上不大实用,只有一部分大蒜(Garlic)或胡椒(Pepper)系的香料被使用。故今後除非开发出便宜而效果更高的饲料着香料,否则其需要量没有扩大的希望。

2.猪用饲料着香料

子猪生後是靠母猪的哺乳而发育,通常经过一个多月左右的母乳期後,逐渐更换为饲料,但以往母猪之次回受胎,即生产速度迟缓,故希望在较早时期以人工乳来饲育。因此,期望从出生後20日左右起更换为人工乳。但猪的嗅觉很敏锐,如果想由母乳顺利的移行为人工乳,即教槽顺利进行的话,必须在人工乳内添加具有母乳之香料的着香料,以促进子猪的采食。而子猪用人工乳饲料着香料则符合此种要求,亦成为饲料着香料的发端。

现在,子猪用人工乳都添加有饲料着香料,而且从离乳直後起3周间以及此後移行至完全饲料的期间人工乳的组成亦改变,故饲料着香料亦通常跟着改变。所用的着香料多为与母乳相似的milk系,但时常变换色调时饲料摄取量增加,故後期使用柑橘系者亦增多。

3.牛用饲料着香料

子牛虽然宜早一点与母牛分开,而以人工乳哺育,但强制性的让子牛离乳时,短暂期间内无法适应,可能有营养不足,成长一时停止,甚至於发生疾病的情形,而成为畜产上的问题。一般而言,从生後第7~10日起给与代用乳,此时如添加milk系饲料着香料时可促进子牛的采食。然後从6~7周龄起改换为人工乳,此时着香料以milk系为主体,而亦使用其他sweet系。

4.养鱼用着香料

养鱼用着香料使用对象有鳗、虾、鲤、鳟、鲫等,而现在最常用者是鳗的稚鱼用饲料。

所使用之着香料的类型有具贝类之风味者或虾类等,添加後效果良好 。

其他之养鱼,尤其是稚鱼用的着香料亦正在开发研究中,这方面要兼顾生态及适口性。

5.宠物用着香料

美国及欧洲宠物饲料很发达,日本在近10年间亦有很大发展,从而饲料着香料的使用量亦年年增加。其中使用最多者是犬用饲料,其次是猫用饲料。着香料之类型犬猫用者主为肉类型(meat type),例如牛肉、鸡肉、鱼肉着香料,其他尚有牛乳调、乳酪调、奶油调之着香料。

(三)今後之展望

目前,饲料着香料的使用主体是子牛、子猪用人工乳乃至於代用乳,这方面已有20年以上的历史,几乎所有的饲料厂商都在使用,但今後使用量难望扩大。由於技术上不易有重大改良及发明,故使用量的增加只是与饲料本身的生产成比例而已。

今後有进展者是水产养猪用,但鳗以外尚未检讨的事项很多。即生态及适口性都要正确调查,并了解饲料效率及其经济性。关於水产养殖日本乃是先进国家,若日本的研究确立时,东南亚及其他国家的应用亦有可能。

二十四、酸味料/酸性化物

最近,有数家公司推出取名为「酸性饲料」或「Sour」的饲料,形成幼龄动物饲料的新潮流。

酸味与甘味(甜味),咸味形成同等的primary taste,是重要的味觉,对家畜的适口性有很大的影响。给与酸味料时可提高动物的嗜好性(适口性),并得到效率良好的饲养成绩,故成为资源之有效活动,其需要似更为增强。

使饲料变酸性的方法,有在饲料内配合梅干粉,果汁(粉)、酿造醋、木醋酸等高价,且为有限天然原料的方法,或添加酸性饲料添加物的方法,但在现在之饲料添加物内能够进行酸性化者只有高价的抗坏血酸(维他命C,其价格为食品添加物之富马酸的约7倍),而欲以其他添加物进行酸性化实际上是不可能的。

在此从制造方法来看可能做为原材料(天然原料)使用的酸,或从食品添加物中选出将来可能被指定为饲料添加物的酸,介绍其市场动向。

日本、美国、欧洲指定为食品添加物的品目有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、琥珀酸、葡萄糖酸、乳酸、醋酸、磷酸、肥酸、抗坏血酸等。其中被指定为饲料添加物者,日本方面有抗坏血酸,EC方面(收载於Annex)有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、富马酸、乳酸、醋酸、抗坏血酸,美国方面(GRAS:generally Recognized as safe)有柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、醋酸、磷酸、肥酸、抗坏血酸等。

酸之味道主要是由H+(氢离子)而来,有些有机酸除了有COOH外尚含有OH-基,此OH-基能使有机酸较圆滑而无刺激性。

依照各种酸所含H+及OH-基之多少可将酸味分为几类:

(一)缓和圆滑之酸味:柠檬酸、葡萄糖酸、肥酸、抗坏血酸。

(二)带苦味之酸味:苹果酸。

(三)带涩味之酸味:酒石酸、富马酸、乳酸、磷酸。

(四)带甘味、异味的酸味:琥珀酸。

(五)带刺激臭之酸味:醋酸。

酸味剂除了在食品加工或饲料配合时担任酸味之功能外尚有其他很多功能:

(一)当香味剂:当酸味剂加入食品後,它能引起特殊之香味,使食者之味觉能得到进一步享受,并促进食欲。

(二)当缓冲剂:它能控制食品在各种加工过程中之pH值,使食品之pH值不致於变化过大。

(三)当保存剂:由於它能降低食品之pH值,故可防止微生物引起食品之腐败。

(四)能辅助抗氧化剂之作用以防止食品酸败或褐变。

而有机酸(上述之酸味料中除了磷酸是属於无机酸外,其他都属於有机酸)对各种动物之给与效果概略如表1所示。

(一)柠檬酸(Citric acid)

柠檬酸为无色透明之结晶或白色粉末、无臭、在空气中会慢慢吸湿而潮解。其2%之水溶液pH值约为2.1。

表一 有 机 酸 对 各 种 动 物 的 给 与 效 果

有机酸可利用做为热能(柠檬酸、琥珀酸、苹果酸)

适口性良好(柠檬酸、琥珀酸)

雏鸡之成长良好(柠檬酸)

脂肪肝减少(柠檬酸)

血中磷含量增加(柠檬酸)

个卵重,日卵量的增加(柠檬酸)

1.5%以上给与时饮水量增加,更多量给与时呈尿酸沈着症状及成长减退(柠檬酸)

饲料细菌污染的防止(有机酸)

幼猪之发育提高(柠檬酸、富马酸、苹果酸、蚁酸、乳酸)

饲料效率改善(柠檬酸、富马酸、蚁酸)

新生虚弱猪之成长减退防止与生存率提高(柠檬酸)

新生猪之铁体内摄入增加(柠檬酸)

乾物消化率、蛋白质消化率、矿物质(钙、磷、镁、锌)、热能利用率体内摄入增高(柠檬酸、富马酸)

子猪之健全肠内细菌丛的维持(酸性化饲料)

饲料细菌污染的防止(有机酸)

子牛下痢回数的减少(有机酸)

乳质之改善(柠檬酸钠)

乳生产及繁殖提高(苹果酸)

子牛之适口性提高(酸性化代用乳)

子牛之发育提高(酸性化代用乳)

子牛代用乳及牛用饲料之细菌污染防止与贮藏期间之延长(有机酸)

人,实验动物

软骨症防止(柠檬酸→鼠)

谷类多给时之酸血症防止(柠檬酸→鼠)

热能可以利用(有机酸→鼠)

TCA循环之代谢促进(富马酸→鼠)

乳儿之磷体内吸收提高(柠檬酸)

成人之血中及尿中乳酸量的减少(柠檬酸)

各种食品(尤其是湿型)的抗菌,防霉效果(有机酸及磷酸)

成人之健康维持(梅乾、醋、柠檬酸)

柠檬酸可由糖蜜经微生物粕酵而制成,它是含有三个COOH的酸,在柠檬中有大量存在,由於它对水有极大的溶解度所以普遍被使用。通常是做为清凉饮料、罐头食品等之酸味剂。

(二)酒石酸(Tartaric acid)

为无色透明柱状结晶或白色结晶性粉末,在空气中吸湿性较小所以较安定。

酒石酸与葡萄之酸味相近,有很强之涩味,在果实中常以钾盐或钙盐存在,其酸度比柠檬酸强。通常使用於清凉饲料等食品酸味剂。天然存在之酒石酸为D型,而人工合成之酒石酸为DL型。

(三)苹果酸(Malic acid)

苹果酸为白结晶或结晶性粉末、无臭而有极圆滑之酸涩味。

在天然之动植物中广泛分布,用途上以食品之酸化剂占大半。而且,除了酸味外亦有乳化安定作用,被使用於美乃滋(mayonnaise)。目前正致力於养殖或面用品质改良剂等的新市场开拓。

(四)乳 酸(Isctic acid)

乳酸为无色至淡黄色透明、糖浆状之液体、无臭或具非不快之臭气,并具有酸味及吸湿性。

市贩之乳酸为糖浆状无臭液体,有90%,50%,40%品。高浓度品适於清酒用、50%品适於浸渍物、饮料用、40%品适於皮革用。是具有杂菌之繁殖防止效果的酸味料,在食品保存提高上普遍被使用。欧洲方面,L型亦被使用於乳幼儿用乳品制品。由於其单价高,且为液状,将来欲在饲料上多量使用恐有困难。

(五)富马酸(反丁烯二酸;Fumaric acid)

为白色结晶性粉末、无臭而有特异之味。

由於富马酸之吸湿性最小,且与碳酸氢钠中和起泡所需之量最小,所以最适於制膨胀剂、汽水及粉末果汁之原料,其酸度为柠檬酸的1.8倍。

(六)琥珀酸(Succnic acid)

为人尿中的常成分,在植物界中广泛分布。可由Maleic acid还原制造出来。原来是使用於酒、豆酱、酱油等的调味料或医疗用,而最近亦使用於沐浴剂。

(七)肥 酸(Adipic acid)

肥酸是甜菜等植物内所含有的有机酸,以往是做为尼龙、合成树脂的原料。但最近亦做为乳酪、果冻等酸味料pH调整剂。

(八)合成醋(醋酸,Acetic acid)

醋酸为无色透明液体,具有刺激性之臭味及酸味。无水之醋酸在17℃以下即成结晶、浓度大之醋酸与皮肤接触则由於强烈之刺激作用而有水泡产生,因此有杀菌之功用。

(九)其 他

抗坏血酸(Axcorbic acid)是饲料添加物,故可使用於饲料内。

蚁酸(HCOOH),被指定为欧美之饲料添加物,用来防止饲料之品质低落。

饲料营养杂志(86~94)

88年.第十一期─林达雄

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