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甜霸——超濃縮甜味劑的開發(fā)與應(yīng)用

nety 2007-7-1 18:34

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前言：隨著飼料工業(yè)的發(fā)展，飼料添加劑品種日趨完善，作為飼料調(diào)味劑也日趨細(xì)化，除針對(duì)不同動(dòng)物種屬的各種香味劑外，甜味劑也應(yīng)運(yùn)而生。國內(nèi)外大量研究表明，添加甜味劑的飼料能明顯提高動(dòng)物采食量，改善飼料轉(zhuǎn)換率。
　　一、飼料甜味劑的概況
　　飼料中采用調(diào)味劑，可改善飼料適口性，增加動(dòng)物采食量，提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能。甜味主要由含羥基的脂肪族化合物生成。甜味劑按其來源可分為天然甜味劑和人工合成甜味劑，常用的天然甜味劑主要有蔗糖、麥芽糖、果糖、半乳糖、甘草、甘草酸二鈉等，而人工合成甜味劑主要有糖精、糖精鈉等。按營養(yǎng)價(jià)值可分為營養(yǎng)性和非營養(yǎng)性甜味劑，按其化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可分為糖類和非糖類甜味劑等。非糖類甜味劑甜度高，用量少，熱值很小，多不參與代謝過程，常稱為非營養(yǎng)性或低熱值甜味劑。
　　作為飼用甜味劑應(yīng)當(dāng)滿足以下條件：
　　1)具有與蔗糖一樣的甜度特征，即動(dòng)物采食后，可產(chǎn)生與蔗糖一樣的甜度效果。
　　2)具有足夠的甜度，即少量的添加就能達(dá)到滿意的效果。
　　3)無毒，即安全性，不應(yīng)對(duì)動(dòng)物的生長發(fā)育產(chǎn)生危害作用，不能在動(dòng)物體內(nèi)積累，即不能間接危害人類健康。
　　4)水溶性，被動(dòng)物采食時(shí)，能溶于口腔的唾液中被味蕾感知。
　　5)穩(wěn)定性，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存與使用中甜味劑本身不揮發(fā)損失，不影響飼料中其他營養(yǎng)成分。
　　6)具有經(jīng)濟(jì)可比性，即成本低廉。
　　符合以上條件的只有少數(shù)天然或合成甜味化合物。
　　二、甜味劑應(yīng)用的必要性
　　飼用甜味劑在誘食時(shí)有較重要的作用，幾乎所有的動(dòng)物均喜歡甜味，老鼠、兔子喜食蔗糖，山羊喜食0.32％—10％的葡萄糖溶液，牛喜歡0.8％—2.0％的蔗糖溶液，犢牛比成牛更喜歡甜味。近年來，由于一些新型、強(qiáng)效甜味化合物的采用，人們對(duì)甜味劑越來越感興趣，同時(shí)，提高甜味劑在配合飼料中與其他微量組分混合均勻度的生產(chǎn)技術(shù)也日趨受到重視。
　　三、甜味及其味覺原理
　　甜味是幼齡動(dòng)物最喜愛的味覺刺激之一，是四大味覺中的主要味覺，是甜味化合物與甜受體之間以一種特殊方式相互作用的結(jié)果。在生物的進(jìn)化過程中，味覺成為動(dòng)物擇食的主要手段之一，它是通過舌味蕾接觸到某種水溶性化合物的感知，因此，唾液對(duì)味覺關(guān)系很大。如把一塊十分干燥的糖塊放在用濾紙擦干的舌表面是感覺不到任何甜昧的。唾液是食物(飼料)的天然溶劑，它是由三對(duì)大唾液腺(腮腺、頜下腺和舌下腺)和無數(shù)小唾液腺注入口腔中的。大唾液腺在分泌唾液時(shí)起著主要的作用。巴甫洛夫的試驗(yàn)證明，唾液分泌腺的活動(dòng)在很大程度上與食物(飼料)種類相適應(yīng)，唾液不僅能濕潤和溶解食物(飼料)，而且還有洗滌口腔的作用。洗滌口腔可使味蕾不再受其他物質(zhì)的干擾，以達(dá)到更精確地辯認(rèn)某種味覺。
　　溫度在10—40℃對(duì)味覺均能產(chǎn)生影響，其中以30℃最為敏感。低于或高于此溫度時(shí)，味覺都會(huì)減弱。50℃以上時(shí)甜味顯著遲鈍。
　　味的強(qiáng)度還與水溶性有關(guān)，完全不溶于水的物質(zhì)實(shí)際上是沒有味的，只有溶解后在水中才能刺激味覺神經(jīng)，因此，甜味物質(zhì)與舌表面接觸時(shí)，須在舌表面溶解后才能產(chǎn)生味覺。這樣，產(chǎn)生味覺的時(shí)間就有快有慢，而且味覺持續(xù)時(shí)間也有長有短，蔗糖比較容易溶解，甜味覺的產(chǎn)生較快，消失也較快；糖精較難溶解，因此味覺產(chǎn)生得較慢，而味覺維持時(shí)間卻較長。
　　四、飼料中常用的甜味劑
　　目前在畜牧生產(chǎn)中應(yīng)用的甜味劑主要有以下幾種：
　　1)乙?；前匪徕?，又名安塞蜜、雙氧噻嗪鉀，白色結(jié)晶狀粉末，可單獨(dú)添加于飼料中。在與天門冬酰苯丙氨酸甲酯(1：1)或環(huán)己氨基磺酸鈉(1：5)混合使用時(shí)，有明顯的增效作用。
　　2)環(huán)己氨基磺酸鈉，又名甜蜜素，白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末。甜度為蔗糖的30—50倍。本品有一定的后苦味，常與其他甜味劑配合使用，可使味質(zhì)提高。與天門冬酰苯丙氨酸甲酯混合使用，有增強(qiáng)甜度、改善味質(zhì)的效果。
　　3)糖精鈉，又名水溶性糖精，無色結(jié)晶或稍帶白色的結(jié)晶性粉末。甜度為蔗糖的200—500倍，是目前常用的甜味劑成分之一，由于其具有后苦味與金屬味，常與其他甜味劑及增效劑復(fù)合使用。糖精并非對(duì)所有的動(dòng)物均為甜味，濃度太大反而后苦。
　　4)三氯蔗糖，又名三氯半乳蔗糖、蔗糖素，白色至近白色結(jié)晶性粉末。甜味與蔗糖相似，甜度為蔗糖的400--800倍。本品為蔗糖的衍生物，穩(wěn)定性高，不被機(jī)體利用。由于風(fēng)味近似蔗糖．因此是較理想的甜味劑。
　　5)二氫查耳酮類，為白色針狀結(jié)晶性粉末，似水果甜味，其中NHDC是從含黃酮類苷(如桔皮苷)中提取并進(jìn)一步反應(yīng)而制成，甜度高，口感好，而且產(chǎn)生甜味比較緩慢、持久，能夠掩蓋苦味及其它不良味道。對(duì)其他甜味劑或香味劑有增效的作用，也是目前常用的甜味劑成分之一。
　　6)甘草酸(鹽)，為淡黃色粉末，有微弱的特異臭，味甜稍后帶有苦味，甜味的主要成分為甘草苷。是從植物中提取的天然化合物，對(duì)動(dòng)物機(jī)體無毒無害，還具有對(duì)香味劑增香的作用，糖精鈉甜度在200—500左右，單獨(dú)長期應(yīng)用于動(dòng)物，會(huì)產(chǎn)生特有的、不適口的金屬余味，引起動(dòng)物“反感”，采食量下降；甘草是中國傳統(tǒng)使用的調(diào)味料和中草藥，目前有的用于乳豬料中。
　　7)甜葉菊苷，又名甜菊糖，白色或淡黃色粉末，甜味似蔗糖，但有草藥昧，苦味濃重；甜度為蔗糖的200倍。甜菊糖的安全性較好。
　　(8)托馬丁多肽，一種天然的多肽類蛋白質(zhì)，甜度是蔗糖的1500—2500倍。它除了本身具有釋放較慢的甜味以外，還具有很強(qiáng)的風(fēng)味強(qiáng)化作用，在很低的濃度下能夠強(qiáng)化其他甜昧劑的甜度，延長甜味的感覺，遮蓋其他甜味劑的不良余味。托馬丁多肽與糖精鈉共用時(shí)，把糖精鈉的甜度提高40％，并把糖精鈉的苦味遮蓋，所以多把它稱為“增效劑”。糖精鈉具有類金屬苦余味，仔豬對(duì)此十分敏感，住往影響采食。如把糖精鈉與托馬丁多肽混合使用效果很好，因?yàn)橥旭R丁多肽的甜味釋放緩慢，這種緩慢釋放的甜味正好能把糖精鈉的苦余味遮蓋。蛋白糖則由于其安全性，味質(zhì)都較好，作為食品添加劑被世界各國廣泛使用，但作為飼用甜味劑成本較高。
　　甜味劑首先是作為蔗糖的替代品，因此甜味劑的甜度常用蔗糖作參考。通常分為以下幾類。
　　第一類為高甜度物質(zhì)，如糖精鈉，甜度高但作用持續(xù)時(shí)間短，還具有后苦味和金屬味等缺點(diǎn)，在幼齡動(dòng)物的飼料中需要延長糖精的初始甜味和掩蓋其隨后特有的、不適口的金屬余味，又稱短效強(qiáng)化甜味劑。
　　第二類稱為增效劑，如新橙皮苷二氫查耳酮(NHDC)，其甜度是蔗糖的1500倍，這類物質(zhì)常以極低的量與第一類甜味劑混合使用，產(chǎn)生更甜、持續(xù)時(shí)間更長的甜味，也稱長效強(qiáng)化甜味劑。然而最主要的是，強(qiáng)化甜味劑混合物應(yīng)具有類似蔗糖的甜味。
　　還有一類非揮發(fā)性的水溶性物質(zhì)，這些物質(zhì)本身無味道或味道輕微，但當(dāng)以少量添加時(shí)可起改變或增強(qiáng)味道質(zhì)量的功效。叫味覺促進(jìn)劑或催化劑以及稀釋劑。
　　五、飼料甜味劑的主要功能
　?、偬岣唢暳系恼T食效果。通過增強(qiáng)、延長甜味和壓制異味，提高了飼料總體適口性，使飼料的風(fēng)味更濃和口感更佳；②有效地掩蓋或者減緩適口性較差的飼料組分(如某些蛋白質(zhì)、維生素、抗生素)的不良?xì)馕?；③提高?dòng)物在應(yīng)激狀態(tài)下采食量。動(dòng)物在應(yīng)激狀態(tài)下會(huì)影響采含量，進(jìn)而影響生產(chǎn)性能：這時(shí)飼喂添加甜味的飼料會(huì)刺激動(dòng)物的食欲，保證一定的采食量；④縮短飼養(yǎng)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益；⑤增強(qiáng)飼料產(chǎn)品的競爭力。應(yīng)用飼料甜味劑能有效保證產(chǎn)品的風(fēng)味，提高產(chǎn)品的質(zhì)量檔次，增強(qiáng)市場競爭力。
　　六、甜味強(qiáng)度的測定及其影響因素
　　甜味強(qiáng)度的測定目前只能通過嘗味評(píng)定的方法來進(jìn)行，因?yàn)樯袩o甜度的儀器測定法。甜味強(qiáng)度的嘗味評(píng)定方法通常分為三種：量的估計(jì)、定級(jí)方法和域值測定法，但目前以采用同值濃度(CT)來比較味強(qiáng)度較多。所謂甜度一般采取以蔗糖在同值時(shí)的甜度作1.00為標(biāo)淮的相對(duì)甜度倍數(shù)。甜度倍數(shù)同時(shí)受溶劑、PH值和溫度等的影響，糖精、天門冬酰苯丙氨酸甲酯（Aspartame）、環(huán)拉酸鹽（Cyclamate）等此類強(qiáng)力甜味劑的相對(duì)甜度，是它們的適度稀釋液與相當(dāng)濃度的蔗糖液在等甜度條件下比較分析，這樣測得的甜度與所有濃度的比值即為相對(duì)甜度。
　　影響甜味劑甜度的因素很多，如濃度、粒度、溫度、介質(zhì)和構(gòu)型等。一股來講，濃度增加，粒度越細(xì)，溫度為30℃左右其甜度較好。
　　七、復(fù)合甜味劑及其協(xié)同增效作用
　　濟(jì)南天天香的甜味劑產(chǎn)品是采用多種甜味劑按一定比例混合而成，這種多種甜味劑混合使用時(shí)，可改善單一甜味劑的不良后味，提高味覺特性和穩(wěn)定性，降低成本，使之具有更高的安全性。稱為協(xié)同增效作用。
　　所謂協(xié)同增效作用，是指兩種甜味劑共用時(shí)甜度陡增的現(xiàn)象，如甘草酸鹽本身的甜度僅為蔗糖的50倍，但當(dāng)與蔗糖共用時(shí)可增至100倍，但這不是簡單的甜度加成，故稱為協(xié)同增效作用。
　　另外，研究表明，甜味劑與酸化劑配合使用，能起到很好的誘食效果。
　　八、甜味劑的效果評(píng)價(jià)及影響甜味劑質(zhì)量的主要因素
　　1）并非所有飼料添加甜味劑都有效果。甜味劑的效果與飼料原料質(zhì)量成負(fù)相關(guān)，即飼料原料的質(zhì)量愈好，甜味劑的效用就越小。對(duì)仔豬而言，在乳制品、血清蛋白、優(yōu)質(zhì)魚粉或膨化大豆含量相對(duì)較低的日糧中添加一定量的甜味劑效果較好。
　　2）添加量：正常情況下，越接近甜味劑最佳添加量，動(dòng)物采食量越高，但這種關(guān)系并不是線性的。最佳添加量應(yīng)根據(jù)飼料原料情況，動(dòng)物采含量或其他生產(chǎn)性能指標(biāo)來確定。飼料甜味劑添加量過高，會(huì)加大飼料成本，過低會(huì)沒有明顯效果。試驗(yàn)證明，對(duì)于仔豬飼料，其甜味劑的濃度在5％—10％蔗糖當(dāng)量范圍是能產(chǎn)生較好飼喂效果的。同時(shí)，應(yīng)注意混合均勻。
　　3）在優(yōu)質(zhì)配合飼料中要顯著提高采食量是很因難的。任何情況下，飼養(yǎng)試驗(yàn)不能同時(shí)比較甜味劑和風(fēng)味劑的作用效果。比較甜味劑在配合飼料中的效果時(shí)，飼料中必需不含或同時(shí)含有等量的風(fēng)味劑。
　　4）甜味劑在配合飼料中的分布取決于飼料顆粒的均質(zhì)性與混合機(jī)的質(zhì)量。飼料顆粒均質(zhì)性不可避免地在一定范圍內(nèi)變化，這種變化取決于飼料原料和加工系統(tǒng)。混合機(jī)的質(zhì)量、混合過程、混合時(shí)間、甜味劑的粒度、飼料顆粒的均質(zhì)性共同決定甜味劑在配合飼料中是否分布均勻。由于甜味劑各組分的添加量與顆粒大小不一，因此必須保證甜味劑顆粒的一致性、均質(zhì)性及微顆粒化，以保證最終產(chǎn)品中每個(gè)飼料顆粒中均含有甜味劑的各個(gè)成分，且各組分間的比例一致。
　　九、超濃縮甜味劑——甜霸
　　濟(jì)南天天香公司最新的甜霸產(chǎn)品采用了超微粉碎技術(shù)，該技術(shù)生產(chǎn)的微粒甜味劑可以克服因關(guān)鍵組分粒徑差異和分離而造成的問題。微粒甜味劑是各種原料結(jié)合在一起的微型顆粒，各種成分的微粒比例恰當(dāng)，粒徑一致，各微型顆粒形成一種完全同質(zhì)的混合物。具有更和諧的高甜度，而且甜度均勻。采用微粉碎技術(shù)的甜霸有效的把甜味劑、增效劑、香味劑融合到單一微粒中，因而口感香甜，能消除苦澀余味。
　　新技術(shù)的最主要作用是可以使甜味劑粒徑降低到8um—121um范圍內(nèi)，中等粒徑為57um，模式粒徑為48um。經(jīng)數(shù)學(xué)計(jì)算，每克新型甜味劑含有多達(dá)7500萬微粒，而每克傳統(tǒng)甜味劑僅有6萬微粒。每克所含的微粒數(shù)多，可有助于確保有效含量甜味劑的成品飼料顆粒數(shù)較多。感官分析表明，添加傳統(tǒng)甜味劑的飼料有高達(dá)70％的顆粒完全不含甜味劑。甜度可達(dá)到蔗糖的400倍，自由采食試驗(yàn)證實(shí)，仔豬明顯偏好含有新技術(shù)生產(chǎn)的微粒甜味劑的飼料。
　　除了粒徑較細(xì)小和混合性較好外，微粒甜味劑還表現(xiàn)出其它一些有用的物理特性。其特定表面積比傳統(tǒng)甜味劑大7.5倍，可使附著性和溶解性更好。此外，微粒甜味劑的容重和水份含量均低于傳統(tǒng)甜味劑。穩(wěn)定性高，耐高溫制粒，可有效保持甜味、香氣。
　　超濃縮型甜霸添加量小，每噸全價(jià)料僅使用30~100克，降低成本，而且使用方便，適合與其他營養(yǎng)成分搭配使用。
　　勿庸置疑，甜霸能夠有效提高飼料適口性，尤其是對(duì)幼齡動(dòng)物的適口性。只有了解飼料配方的特點(diǎn)及加工過程的復(fù)雜性，才能有效發(fā)揮甜味劑提高采含量和改善。
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