飼料風(fēng)味化學(xué)的原理和應(yīng)用

1、飼料風(fēng)味化學(xué)的原理和應(yīng)用 摘要：動物可口性添加料要用低溫制造(3075)；人類喜歡的香味要高溫合成(140350)。工業(yè)上，前者采用生物技術(shù)；後者利用化學(xué)合成。一、前 言 十年前，飼料界多數(shù)廠商仍然沿用傳統(tǒng)方法，將谷類打碎，混合微量礦物質(zhì)、維他命、胺基酸和藥物，制成粉狀完全配合飼料銷售。不久，蒸氣加熱打粒飼料亦漸流行。最近，新的加工方法(暫定名為押出法)代之而起，并且有急速取代舊有方法之趨勢。因為傳統(tǒng)粉碎打粒加工方法很難有高科技回旋的馀地。這個無法自身突破的限制使新科技研究成果，不得不另起爐灶。譬如風(fēng)味化學(xué)的研究結(jié)果就很難嵌入舊有的系統(tǒng)中。 在海外，多數(shù)美國廠商引用分子生物和風(fēng)味化學(xué)的研究成果

2、，使得新產(chǎn)品的可口性遠遠超越既有的市場飼料水準(zhǔn)之上。銷售業(yè)績自亦遙遙領(lǐng)先保守的同業(yè)競爭者。同時，專利加工方法一件接一件公布，逼得落伍者一步一步的退出界外。因此，可預(yù)期將來，新科技的引用勢必改變飼料加工方法，也極可能改變飼料工業(yè)的結(jié)構(gòu)。 本篇將討論飼料風(fēng)味化學(xué)的基本原理和應(yīng)用。二、制造飼料風(fēng)味添加料的三種基本方法：1.熱加工法： 法國化學(xué)家Maillard首先提出報告，將胺基酸和還原醣混合加熱，可合成多種香味化合物。因為此反應(yīng)不需酵素催化，故又稱非酵素作用褐色反應(yīng)。 另一種熱加工法是高溫(350)，高壓(5氣壓)、熱分解脂肪酸(C16：1)(甘欖油酸)，也能得到口味添加物。2.化學(xué)合成法： 將兩

3、種或多種原料混合，在特定條件下，加溫加壓，促成化學(xué)反應(yīng)。這個方法大多根據(jù)經(jīng)驗或儀器分析結(jié)果來選擇原料。3.生化合成法： 運用微生物、霉或菌類、酵母直接粕酵可得風(fēng)味添加料。利用微生物生產(chǎn)鶤類，再用此鶤分解動植物產(chǎn)品亦可得極好風(fēng)味原料。最後，將霉類和酵母自家分解，則得到可口原料。三、幾個未來值得努力的目標(biāo)： 1.飼料工業(yè)要決定合理成本范圍內(nèi)，動物口味促進劑和人類香味補充劑，應(yīng)該各占多少份量。 2.飼料加工必需考慮可口添加料的運用，以增加飼料效率。 3.開發(fā)風(fēng)味添加物的介入系統(tǒng)： 基本原則是飼料包裝材料吸附人類喜歡的香味；動物可口添加物要等咀嚼或唾液酵素分解，突破微膠囊才釋出。 4.訂定飼料可口指數(shù)

4、： 飼料品質(zhì)，除目前使用的蛋白質(zhì)、脂肪、水份、礦物質(zhì)、維他命、熱能值和消化率外，可口指數(shù)亦應(yīng)列入。此指數(shù)依據(jù)動物行為科學(xué)，腦舌神經(jīng)反射，食品加工知識和風(fēng)味化學(xué)理論研究成果制定。 5.成立飼料風(fēng)味資料庫： 各種原料可口系數(shù)一一別入資料。測定其增進食欲和抑制食欲化合物。寫明加工時尚須補充之物，改進加工技術(shù)。 6.試驗動物的選擇和結(jié)果的分析應(yīng)用。 7.研究原料間互相反應(yīng)對可口性的影響。 8.生物技術(shù)的引用。 9.粕酵技術(shù)的開發(fā)。 10.酵素工程的應(yīng)用： 蛋白鶤分解動植物副產(chǎn)品；磷脂鶤分解脂肪及核鶺鶤分解單細胞都能轉(zhuǎn)變低價廢棄物而成天然風(fēng)味物。 11.罐裝飼料可口性的改善。 12.開發(fā)新技術(shù)，降低成本

5、。四、理想風(fēng)味添加料的條件：1.可口性： 增進動物攝食動機。2.采食性： 促進動物采食，飼料必需符合下列各點： (1)味道吸引動物。 (2)引起動物饑餓反射。 (3)味道適中，類似天然風(fēng)味。動物進食不起疑心。 (4)咀嚼時，刺激唾液及消化腺分泌。3.一致性： 飼料可口性一致。不因原料價格、季節(jié)、營養(yǎng)、配方更動影響。4.方便性 使用方便節(jié)省操作費用。粉狀添加料務(wù)必不結(jié)塊，低吸濕度，但高附著力。液態(tài)添加料必需不沈淀、不結(jié)團、不易腐敗。5.穩(wěn)定性： 可口添加料必需耐熱，抗氧化，耐酸，耐鹼。6.安全性： 絕不含毒物或病原菌。7.異味性： 使用後耐貯存，雜菌不易生長。8.均質(zhì)性9.市場性10.價格性：

6、可口添加料應(yīng)有效益成本比為2530比1。五、飼料甚味化學(xué)的基本原理： 具體而言，飼料風(fēng)味添加料可劃分成為二大類：(1)香味性添加料；(2)可口性添加料。前者供給人類認可；後者針對動物口味。(一)第一類香味性添加料制造法： 理論上，合成香味添加料要引用非酵素褐色反應(yīng)(Maillard Reaction)。當(dāng)胺基酸(甘氨酸或含硫胺基酸)(3.6)加上還原醣(葡菊醣)(10)，再加動物鹼分解蛋白或酸分解植物蛋白(10)與水(76.4)加熱則呈褐色反應(yīng)。此反應(yīng)附帶合成許多芳香化合物，可用來滿足人類的嗅覺。含硫胺基酸有胱氨酸(Cystine)半胱氨酸(Cysteine)、蛋氨酸(Methionine)，

7、而還原醣尚包括木醣(Xylose)、核醣(Ribose)。 除了以上基本原料外，最近增加了下列各項原料：磷脂、卵磷脂、Peptone和鶹腩酮(Furanone)、維他命B1(Thiamine Hcl)和維他命C。此外，酵母分解抽出物、乳醣、乳清等都可合成烤肉香味化合物。(二)第二類動物可口性添加料制造法： 動物的舌鼻神經(jīng)中樞結(jié)構(gòu)與人類不同。動物可覺察人類無法嗅到的氣味，也喜歡某些人類未知的口味。 人類有酸、甜、苦、辣鹼和鮮味共六種感覺區(qū)；但根據(jù)神經(jīng)反射測驗結(jié)果顯示，動物只有可口和拒口兩種而已。飼料若能刺激舌神經(jīng)點傳送訊息則為可口(Enhancer)；反之，抑制時則為拒口(Inhibifor)。

8、藉著此種儀器的幫助，各別原料的可口系數(shù)不難科學(xué)化。第一類：香味性添加料第二類：可 口 性對 象制 造 法特 性使 用 量化 學(xué) 性測定儀器種 類人類 高溫合成高揮發(fā)性低(ppmppb)不穩(wěn)定GCMS多動物 低溫生物合成低不揮發(fā)性高(0.110)穩(wěn)定HPLC或LCMS極少數(shù) 原 料 初級產(chǎn)品 初級產(chǎn)品 三級產(chǎn)品 胺 基 酸 AmmoniaAldehydesAmino Ketones-dicocbonyl Pyrajines Pyrroles含硫胺基酸H2S Methane thiol Thiophenes Mecapto thicphenes Furans Furanones鶲 胺(B1)Mec

9、apto Ketones Thiajoles Thiajolines醣 類Aldoses KetosesFurans Mecapto furans磷 脂 類Fatty acids PhosphatePC Hyclro carbons Alcohol.s核 糖 體ATP ADPAMPFurans PO4 PO4 complex 1.Thiophene：文獻報告中此類化合物都具肉香味。由含硫胺基酸鶲胺核醣磷脂高溫合成。 2.Furans：主要由糖類焦化分解而得。大多數(shù)Furans含有核鶮香味。若分子內(nèi)含硫則有肉香味。3.Pyrajines：肉汁的主要成份。Furan和Pyrajine在同一環(huán)狀分子

10、上，更具肉香味。4.Thiojoles和Thiajolines：由鶲胺(Thiamine Hcl)分解而來，都具肉香味。5.Pyrroles：常造成糖漿味。6.Oxajole, Oxajoline和Pyridine：濃者硫磺味，稀釋則含肉香味。六、可口性添加料的制造方法：1.生物技術(shù)粕酵法 使用霉類(Aspergillus niger或Rizopus oryzae)粕酵豆類加工剩馀物(30)，然後分解霉體(50，3小時，PH3.5)，接著(75，3小時)分解核仁消毒(100，20分)，可得良好原料。2.酵母粕酵法 食用酵母培養(yǎng)在糖類、淀粉廢料中可得酵母(Saccharomyces SPP)。然

11、級乾燥可得口味增進原料。 酵母培養(yǎng)液加熱到45，維持24小時，則細胞死亡。酵母內(nèi)蛋白鶤則呈活性，分解酵母細胞而得胺基酸、核鶺類、蛋白膘、蛋白镃全部都是動物可口添加料。最後100殺死酵素則產(chǎn)品呈穩(wěn)定。 酵母亦可用酸(HCl)(6)高溫(105)分解。其營養(yǎng)價值高，且是天然產(chǎn)品，在顧客心目中有良好促銷作用。使用量在0.251范圍效果顯著。3.動物副產(chǎn)品的利用： 此類產(chǎn)品包括乾酪粉、乳清粉、雞牛肉骨粉和魚雜粉等。一般用量較高，在0.53水準(zhǔn)。它們常被用在第三層飼料或第四層以增加動物可口效果。由於工廠處理不當(dāng)常常氧化酸敗變味(動物拒口)；同時蛋白質(zhì)分解(動物可口)兩種效果。4.鶤處理： 磷脂鶤A、B、

12、C可分解動物脂肪而得可口性極佳脂肪酸。用量在0.010.1左右。蛋白鶤(Protease)，核鶺鶤(Nuclease)作用已如前述。精解鶤(Alcolase)可分解動物廢物而得胺基酸。5.液態(tài)動物副產(chǎn)品： 家禽內(nèi)臟(40)加水(60)熱至60，30分，則其天然蛋白鶤及核鶺鶤將分解此副產(chǎn)品而成液態(tài)動物可口添加料。熱至100，停止鶤活性即可供顆粒飼料表面處理之用。用量15即可大大增加嗜口性。七、加工應(yīng)用： 家畜家禽喜歡的口味多數(shù)不為人類所接受；人類偏愛的烤肉或花香味毫無增進動物攝食效果。因此，飼料加工只好采用分層、分段處理。動物喜愛的味道夾在里層；人類可以接受并且動物可口的原料在外層。最後滾上一層

13、或兩層動物最喜歡但人類無法嗅出的添加物。如果必要的話，人類偏愛的烤肉、烤面包或油炸香味則吸附在包裝材料上。八、結(jié) 論： 飼料可口性(Palatability)及可口因子(Palatability Factors)的研究是飼料工業(yè)嶄新的方向。飼料可口性提高可增加銷售量，改進產(chǎn)品效益，樹立產(chǎn)品特徵和分別品牌優(yōu)勢。 從各廠各牌投下的人力物力財力之巨來論斷未來幾年而言，飼料可口技術(shù)開發(fā)的成敗將主導(dǎo)今後飼料市場動向。 飼料營養(yǎng)雜志(38)林輝煌九一年七期Copyright 1998 HYPERLINK .tw/ t _blank 茂群峪畜牧網(wǎng). 本網(wǎng)站圖文系屬茂群峪有限公司，內(nèi)文之版權(quán)為該雜志社所有，非經(jīng)本公司及該雜