提昇增甜劑的效果

降低組織成份之顆粒大小及改變顆粒的分散性

        現今大多數的飼料製造業者,在為幼仔豬配製高效能的教槽飼料,以及在為其他幼畜配製特殊配方時,其中之飼料嗜口性增強製劑的使用也是一個關鍵要題。因為,幼畜若能在斷奶之前即已被訓練成願意採食固體飼料的話,對其之後的飼養成績會有相當大的幫助。

        一般我們所謂的嗜口性增強製劑,可為風味劑、增甜劑,或者是兩種組成都有的混合劑,但是大部份的營養專家會比較重視增甜劑對動物飼養成績的影響性。

        今日的製造技術已能將增甜劑的顆粒加工成為更細的製劑,提供了昂貴的增甜劑有更高效率的混合度,以確保增甜劑在完整飼料產品中的分散性能更為均勻。

        適當增甜的配製,起先是為了取代蔗糖而研發的,因此這類增甜劑製品的「甜度」方面當然就以蔗糖為主評定的基準。另外還有幾種評定的準則,可做為增甜劑是否適用的評定標準,包括:

        1. 其風味性質應與蔗糖相同;

        2. 在相同的甜度效果下,其熱量含量要低;

        3. 不具毒性;

        4. 具有經濟競爭力;

        5. 適用於當地區的飼料法規安全範圍之內。

        但即使增甜劑合於以上的評定系數標準,仍舊會有數種天然及合成的化學物質之甜度效果呈現定量及定性上的差異。雖然這些分子的甜度通常都較蔗糖為高,但其功能並不見得會與蔗糖相同,例如穩定性或者是甜味的性質等。

【增甜劑的種類】

        我們現在最常使用的增甜劑製品大致上可分為兩大類型。第一類型屬於「高密度」(high intensity)的增甜劑,例如糖精,它的甜味效果只維持在很短的時間內即會消失。第二類型則屬於「加強劑」(potentialtors)類的增甜劑,其甜度有時甚至還比糖精還強,例如neohesperidin dihydrochalcone(NHDC)的甜度比蔗糖還要高出1500倍。其之所以被稱為「加強劑」就因為它們可在非常低量的情況下,與高密度型的增甜劑、風味劑或是其他的製品混合後,能產生較強烈的甜味並可延長甜味的持續時間。我們將這種協同作用方式稱之為「加強作用」(potentiation),因此將這類型的增甜劑歸納為加強劑類的增甜劑。

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        在含有糖精成分的製品中,加強劑類增甜劑的添加還有另外一個非常重要的功用就是:可以去除存在於糖精的苦味或嚐後(after-tastes)的金屬味。因而可以提高糖精作為動物飼料增甜劑的使用性。進一步來看,一個高效率的加強劑不僅可使用在動物的飼料製品內,也可使用在人類的食品中,因此其高價值性及高經濟力實在是不容忽略的。

【傳統增甜劑製品的限制性】

        傳統的增甜劑可以被製成各種不同的組成物,而每一種組成物皆具有不同的化解特性及物理特性,這些組成物份包括:

        1. 高密度增甜劑,例如糖精;

        2. 加強劑類增甜劑,例如:NHDC;

        3. 嗜口性加強劑及催化劑,可增強味覺及嗅覺度;   

        4. 稀釋劑,例如葡萄糖。

        然而,當這些物質或原料與單一添加物或是與各別的預拌劑或飼料產品混合時,通常會有甜度效力明顯下降的問題產生。即使,原料混合性符合正確的統計比率,但在單純型式及混合飼料型式中的混合度卻無均質性(亦即均勻度不夠)。其原因往往是因為不同增甜劑的組成份有不同的成粒作用及顆粒大小,結果造成混合度的不一致及分散度不均勻。

        還好的是,現在的新技術已可以製造顆餐遠較過去還要小很多之複合組成的增甜劑。因此,當增甜劑在與飼料產品混合時,會有更好的整體混合度及分散度,因而可提高那些屬於高價位增甜劑的使用效率。

        加強劑組成物的最大困難就是混合度及分散度的問題。出於加強劑在飼料中當為甜味劑的添加量之成本很高,因此通常並不作為飼料的甜味劑來使用,所以其添加量不多,例如NHDC在飼料中的比例只需1ppm即可。

        於是甜味劑的最初選擇應為高密度的增甜劑,例如糖精,其在最終飼料的含量可高達150ppm;而例如nhdc的加強劑類,則僅祇扮演著強化、延長及修飾糖精甜味效果的角色而已。

        但是,糖精的顆粒尺寸變異極大,導致混合的均質性能力降低。因為,糖精-加強劑的混合效果與兩種組成物是否呈現正確混合比例及物理性相近有很大的關係。

        組成份的顆粒太大或顆粒大小不定的增甜劑,不但會有分散性不良,且在飼料中的甜味不均勻,以及其他不期而出的問題出現,例如,有可能會發生加強劑及其他增甜劑之間在配方中的比例有差異,結果增加了飼料製整體變異性。不但飼料之長效性甜味不恆久,有可能糖精的苦味及嚐後金屬味亦未被中和消除掉。

【新技術的發展】

        從最近所發展的製造技術,能讓增甜劑的製造業者克服顆粒大小的變異及主要組成份離析度所引起的不當問題。這種技術所產生的新類型增甜劑以微顆粒的方式與所有原料混合,顆粒之間組成份的比例恆定且相等。也就是說,每一個微顆粒皆呈現全然的均近性混合。

        這種新技術所帶來的第一個主要利益是增甜劑(稱之為微米增甜劑)的顆粒尺寸降低,範圍在8~12(微米)之間,其顆粒中間尺寸為57um,大多數的顆粒尺寸集中在48um。

        若以數學計算法來分析的話,每公克的新類型增甜劑可多達75百萬個顆粒,而傳統的增甜劑每公克只有6公個顆粒而已。而高的每公克顆粒數(particle-per-gram count)可確保有最高的最終飼料顆粒數,表示有良好的有效增甜劑濃度。

        假設仔豬的教槽飼料每公噸有20百萬的顆粒,在與含150g等當量糖精的傳統增甜劑混合後,我們可以利用顆粒大小的數據估算得知,在理論上每顆粒的飼料會有0.5顆粒的傳統增甜劑。反之,若教槽飼料是與同總量的微米增甜劑混合的話,則每顆飼料會有560顆粒的微米增甜劑。

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        從我們由混合傳統增甜劑的飼料做感覺分析顯示,因著增甜劑的異質特性,結果有70%的顆粒並不含增甜劑。由於增甜劑主要作用在於立即性的味覺效應,因此顆粒至顆粒間增甜劑濃度的變異會影響到飼料的攝食量。在一項仔豬自由選擇增甜劑的實驗中,明顯地證實了仔豬對微米增甜劑的偏好性。

傳統增甜劑及微增甜劑之自由選擇嗜好實驗

增甜劑 自由選擇度*
傳統增甜劑

微米增甜劑

28%

72%

*P<1%

實驗天數5天,每組實驗乳豬52頭。

【微米增甜劑的特性】

        除了較小的顆粒尺寸及較佳的混合能力外,微米增甜劑還有其他的有利物理特性,例如,其表面積遠較傳統增甜劑多了7.5倍以上,因此微米增甜劑有較佳的附著性及可溶性。此外,其蓬鬆度及濕度含量也較傳統增甜劑者為低。

        我們可以利用:比較微米增甜劑糖含量的變異性得知新的微小物理特性是否可以提供飼料有較佳的飼養成績。在理論上來說,由同批次製造取得的純化增甜劑製品,其糖精的濃度應該是相同才對,但由HPLC的採樣分析結果卻顯示,添加在飼料中的微米增甜劑及傳統增甜劑糖精數量差異值極大。

        傳統增甜劑之糖精濃度的範圍可高達50%,而微米增甜劑則低於3%。由此可知,最終飼料若採用傳統增甜劑的話,會有一個什麼樣的結果!

        從增甜劑的效果顯示,微小顆粒技術的潛在利益其實很大。微米增甜劑不但可讓飼料有固定等級的甜度並使甜味加強劑的功效能發揮到最高。此外又能改善糖精及醫藥品的苦味及嚐後金屬味。提供較佳的密度,及延長甜味的時間。並確保對仔豬有持續性的吸引力。

家禽世界現代畜殖合訂本(p.15∼19)─沙拉、九八年六期