飼用甜味劑的加工及其應(yīng)用進展

李紅衛(wèi) 彭倩倩

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作江蘇中心，江蘇蘇州 215000）お

摘要

從不同種類的飼料甜味劑對人和家畜的不同反應(yīng)入手，分析了飼用甜味劑的發(fā)展歷程、優(yōu)秀的飼用甜味劑具有的質(zhì)量評定指標(biāo)、影響飼用甜味劑發(fā)揮功效的因素，對飼用甜味劑安全使用和合理選取具有較強的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 飼料；甜味劑；使用效果；質(zhì)量指標(biāo)；安全

中圖分類號 SB816.7文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2014）19-06263-02

Processing and Application Progress of Feed Sweetener

LI Hong瞱ei et al

(Patent Examination Cooperation Jiangsu Center of the Patent Office, SIPO, Suzou, Jiangsu 215000)

AbstractStarting from people and livestock reactions to different types of feed sweetener, the development course, quality evaluation index of excellent feed sweetener, influencing factors were analyzed, which has strong practical guidance significance for safety utilization and rational selection of feed sweetener.

Key words Feed; Sweetener; Applying effect; Quality index; Safety

作者簡介

李紅衛(wèi)（1984-），男，山西大同人，碩士研究生，研究方向：飼料和食品用甜味劑。

收稿日期 20140528

隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的不斷發(fā)展，飼料作為畜禽能量、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)元素的重要來源，其營養(yǎng)價值和適口性受到國內(nèi)外飼料專家和養(yǎng)殖技術(shù)人員的持續(xù)關(guān)注。當(dāng)飼料中大宗原料的構(gòu)成不理想、原料的新鮮度降低(如被氧化、霉變、污染)以及飼料中藥物、礦物質(zhì)、維生素等引起的澀味和苦味時，飼料的適口性就會大幅度下降，導(dǎo)致畜禽的采食量降低，生產(chǎn)性能下降，尤其是幼齡動物表現(xiàn)得更為明顯，而甜味是畜禽最喜愛的味覺，是影響畜禽采食的重要因素之一。因此，在飼料中添加甜味劑很有必要。

飼料中甜味劑的使用效果不僅與飼料甜味劑自身的原料組成、加工工藝、使用設(shè)備等密切相關(guān)，還與飼料中的其他成分、飼料的加工工藝以及飼喂對象等因素有關(guān)。筆者對飼用甜味劑的發(fā)展歷程、甜味劑對人類和動物的不同反應(yīng)、飼用甜味劑的質(zhì)量指標(biāo)、在工業(yè)中應(yīng)用效果等發(fā)明進行了梳理，對飼用甜味劑的安全、正確使用具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。

1甜味劑的發(fā)展歷程

隨著飼料工業(yè)和人工甜味劑的不斷發(fā)展，飼用甜味劑經(jīng)歷了與食品甜味劑相類似的發(fā)展歷程，由過去單獨使用蔗糖、白糖、糖精、果糖、乳糖等發(fā)展到現(xiàn)在使用復(fù)配功能性甜味劑的過程，其原輔料也在不斷更新，功能也由過去單純提供甜味、改善飼料的甜味口感發(fā)展到提供甜味、掩蓋不良異味等多種功效。

飼料中添加甜味劑主要基于以下方面考慮：①提高采食量，促進消化吸收。飼料中的甜味劑通過刺激家畜的味蕾，味蕾上的味神經(jīng)將信號傳遞給大腦味覺中樞，大腦通過各種信息整合將信號傳遞給消化系統(tǒng)，引起消化道內(nèi)的消化液和各種消化酶的大量分泌，促進飼料的消化吸收，提高飼料的利用率；②掩蓋飼料異味，改善飼料適口性：飼料中的原料新鮮度降低和維生素、礦物質(zhì)、藥物、抗氧化劑等物質(zhì)的添加帶來的不良味道，大大影響了飼料的適口性，通過添加飼用甜加劑可以達到掩蓋不良氣味的目的，甚至在有些配合飼料中甜味劑對不良氣味的掩蓋功能比其自身固有的甜味功能更為重要；③保證幼畜在應(yīng)激狀態(tài)下和患病時的采食量。幼畜在應(yīng)激期間（如斷奶期）會引起采食量的大幅降低，通過添加甜味劑可以刺激味覺感受系統(tǒng)，達到增加采食量的目的；④開發(fā)飼料資源。在非常規(guī)飼料原料中使用甜味劑，可以提高非常規(guī)原料的用量，降低飼料生產(chǎn)成本［1］。張文麗等［2］通過添加復(fù)合型甜味劑掩蓋了豬飼料中的硫酸銅粉帶來的刺激性，當(dāng)甜味劑的添加量為常規(guī)添加量（200 g/t）時，可顯著提高仔豬粉狀高銅飼料的適口性，在200 g/t的基礎(chǔ)上提高甜味劑的添加量，飼料適口性甜味劑和日增重均沒有得到進一步顯著提高，各處理組料肉比差異均不顯著，說明甜味劑的添加對飼料的利用率無顯著影響。因此，在仔豬粉狀高銅配合飼料中甜味劑的添加量以常規(guī)用量為宜，過量添加甜味劑并不能起到進一步提高仔豬生長性能的作用。

飼料中使用的甜味劑種類繁多，按其來源可分為天然甜味劑和人工合成甜味劑；按其營養(yǎng)價值可以分為營養(yǎng)性甜味劑和非營養(yǎng)性甜味劑。營養(yǎng)性甜味劑是一種既能賦予甜味又能提供熱量的物質(zhì)，其中糖類甜味劑的熱值較高，糖醇類甜味劑的熱值較低，但糖醇類甜味劑的甜度較低，價格又高，在飼料工業(yè)的應(yīng)用較少。非營養(yǎng)性甜味劑一般甜度較高，基本不提供熱量，一般不參與代謝過程。飼用甜味劑的具體分類見表1［1］。

表1 飼用甜味劑的分類

分類標(biāo)準 甜味劑種類 包含的甜味劑

來源 天然甜味劑 果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、蔗糖、乳糖、麥芽糖、糖醇類

人工甜味劑糖精、甜蜜素、安賽蜜、糖精鈉、新橙皮苷二氫查耳酮、三氯蔗糖

營養(yǎng)價值營養(yǎng)性甜味劑單糖（果糖、葡萄糖、甘露糖、半乳糖、木糖、核糖）、雙糖（蔗糖、乳糖、麥芽糖、蜜二糖、海藻糖）、三糖（松三糖、棉子糖），糖醇（木糖醇、蘇糖醇、赤蘚糖醇、阿拉伯糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇）

非營養(yǎng)性甜の都 阿斯巴甜、糖精、甜蜜素、安賽蜜、阿力甜、索馬甜、三氯蔗糖、新橙皮苷二氫查爾酮

2 家畜和人類對甜味劑的不同反應(yīng)

無論是人工甜味劑還是天然甜味劑，無論是營養(yǎng)性甜味劑還是非營養(yǎng)性甜味劑，當(dāng)其甜味越接近蔗糖甜味時，品質(zhì)就越優(yōu)良，家畜越喜歡。味覺通常分為酸、甜、苦、辣、咸5種，甜味是畜禽最喜愛的口味。味覺是通過舌上味蕾接觸某種水溶性化合物的感知，味蕾數(shù)目的多少是衡量味覺發(fā)到與否的指標(biāo)。味蕾數(shù)目越多，說明該家畜的味覺越發(fā)達，許多動物的味覺都比人類發(fā)達得多，畜禽味覺比人類更為敏感。各種動物和人的味蕾數(shù)目見表2［3］。

表2 人類和各種動物的味蕾數(shù)目

人類和動物種類 味蕾數(shù)目 人類和動物種類 味蕾數(shù)目

人類 9 000 狗 1 700

鲇魚 100 000 雞 250~350

豬 15 000 貓 473

牛 25 000 蛇 0

長期以來，通常是將人對甜味物質(zhì)的感覺研究結(jié)果照搬到家畜動物上，忽視了種屬特異性導(dǎo)致的感覺差異，實際上由于不同動物和不同生長階段的甜味受體和甜味信號傳導(dǎo)等方面的差異，不同物種的家畜不同生長階段的同一物種的味覺差異非常大，所以對于同一甜味劑，不同種類的家畜在不同生長階段的同一家畜其應(yīng)用效果也有所不同。近年來研究表明，對人類敏感的甜味劑不一定對家畜也敏感。Hellekant等

［4］通過點生理測定方法表明莫內(nèi)林、索馬甜、阿斯巴甜或超阿斯巴甜這些甜味劑對人非常敏感，但并沒有豬的鼓索神經(jīng)明顯反應(yīng)，說明這些物質(zhì)對豬沒有甜味。Glaser等［5］研究了33種對人類具有甜味作用的物質(zhì)在豬飼養(yǎng)中的應(yīng)用效果，發(fā)現(xiàn)14 種糖類甜味劑中豬最喜歡蔗糖，而乳糖、麥芽糖、葡萄糖、半乳糖的效果僅有蔗糖的一半。7 種糖醇類甜味劑中，豬最喜歡木糖醇，其效果與蔗糖相同。在12 種高效甜味劑中，阿斯巴甜、甜蜜素、莫內(nèi)林、新橙皮苷二氫查爾酮、5蠶躉2脖氧基苯胺、紫蘇葶、索馬甜這7中甜味劑對豬是無效的，安賽蜜、糖精、阿力甜、甜精、三氯蔗糖雖然對豬有效，但效果比對人差。

3 飼用甜味劑的質(zhì)量評定指標(biāo)［1］

3.1 甜度

足夠的甜度是飼用甜味劑最基本的質(zhì)量指標(biāo)。甜度是通過將甜味劑的稀釋液與一定濃度的蔗糖液在達到同等甜度條件下比較得出的一個相對概念。相對甜度會受到蔗糖標(biāo)準溶液濃度、溶液溫度、品嘗先后順序、個體健康狀況與喜好等因素的因素，最能刺激各種味覺的適宜溫度為10~40 ℃，以30 ℃左右最為敏感，若低于或高于該溫度時，味覺都會減弱，50 ℃以上時對甜味的感覺顯著遲鈍，甜味劑在畜禽飼料中的添加量一般為100~1 000 g/t。

3.2 甜味風(fēng)格和持續(xù)時間

甜味劑產(chǎn)生的甜味越接近蔗糖味，品質(zhì)就越優(yōu)良，家畜越喜歡。大量研究表明，糖蜜型的蔗糖口感是乳、仔豬、犢牛、奶牛最喜愛的口味，而且品質(zhì)優(yōu)良的甜味劑在口腔中要有足夠的停留時間，使家畜受到持續(xù)刺激，從而增加家畜在整個采食過程的愉悅度和采食量。

3.3 水溶性

甜味劑的強度與其水溶性密切相關(guān)，只有溶解在水中的甜味劑才能刺激味覺神經(jīng)，使家畜感覺到甜味，完全不溶于水的甜味劑實際上是沒有甜味的，而且產(chǎn)生味覺的時間及其持續(xù)時間與其溶解在水中的速度有關(guān)［6］。

3.4 對異味的修飾掩蓋能力

品質(zhì)優(yōu)良的甜味劑應(yīng)當(dāng)對廉價和非常規(guī)飼料原料、飼料因被氧化、霉變、污染或因添加維生素、礦物質(zhì)、藥物、抗氧化劑等引起的不良氣味有較強的掩蓋能力。

3.5 流動性、穩(wěn)定性和均勻性

甜味劑的流動性越好，越有利于其在飼料中均勻分布，而且穩(wěn)定性要好，在生產(chǎn)、貯藏與使用中甜味劑本身不揮發(fā)，也不與其他原料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不影響飼料中其他營養(yǎng)成分，性質(zhì)穩(wěn)定；此外，甜味劑分子本身在復(fù)配甜味劑產(chǎn)品的均勻性要高。

3.6 成本低

品質(zhì)優(yōu)良的甜味劑性價比要高，相對成本要低，即在同等應(yīng)用效果的前提下每噸全價飼料的添加成本┳畹汀＊

3.7 安全性

甜味劑要求無毒性和致癌作用，無不良余味，不會對動物的生長發(fā)育產(chǎn)生損害作用，不能在動物體內(nèi)積累，并非所有的甜味劑均是絕對安全，每種新型甜味劑都要經(jīng)過毒理學(xué)驗證無毒后才可食用。

4 飼用甜味劑在飼料工業(yè)中的應(yīng)用效果

［7］

飼用甜味劑已經(jīng)由單一的甜味劑發(fā)展到2種或多種甜味劑的復(fù)配使用，通過合理搭配各種原料，最后達到降低復(fù)配甜味劑的生產(chǎn)成本和克服單獨使用一種原料的缺點。蔗糖是飼料中最初使用的單一型甜味劑，其安全性優(yōu)、能量高、口感好，但大量使用時價格昂貴，而另一種單一型甜味劑糖精鈉的甜度是蔗糖的200~700倍，其價格低廉、性能穩(wěn)定，但其味感較差，甜味持續(xù)時間較短，且有明顯的金屬余味和安全性一致備受爭議，因此，研究與開發(fā)更理想的優(yōu)質(zhì)飼料甜味劑顯得尤為必要。

復(fù)配型甜味劑是將2種或多種不同甜味特點的甜味劑混合使用，可以改善單一甜味劑的缺陷，提高味覺特性和穩(wěn)定性，降低成本。例如，糖精鈉的甜味持續(xù)時間短，但其甜味感知需要的時間短，經(jīng)常將其與甜味持續(xù)長、甜味感知需要的時間長的新橙皮苷二氫查耳酮、托馬丁多肽、索馬甜一種或幾種復(fù)配使用，達到增強甜味、甜味持續(xù)長的目的。公開號為CN1647677A的專利申請公開了1種將三氯蔗糖、托馬丁多肽、糖精鈉、乙基麥芽酚和酵母抽提物進行超微粉碎后，與載體混合配制成的飼用復(fù)合甜味劑，其中糖精鈉、三氯蔗糖、安賽蜜是高甜度物質(zhì)，托馬丁多肽、乙基麥芽酚不僅可增加甜度，而且起到增效劑的作用，酵母抽提物為風(fēng)味劑，特別適合動物味蕾的需要，制備的復(fù)合甜味劑顆粒具有一致性、均質(zhì)性及微顆粒化，可以保證最終產(chǎn)品中每個飼料顆粒中均含有甜味劑的各個成分，且各組分間的比例一致［8］。公開號為CN101627795A的專利申請公開了一種由糖精鈉、增效劑、風(fēng)味增強劑、葡萄糖組成的復(fù)合飼料甜味劑，該甜味劑具有高流動性和有蔗糖的良好口感，并具有甜氣風(fēng)味，有持久穩(wěn)定的甜味效應(yīng)的飼用甜味劑，添加到飼料中，能改善飼料的適口性［9］。

飼用甜味劑的使用效果受到飼用甜味劑的原料組成、加工方法、加工設(shè)備等因素的影響，而甜味劑的粒度大小被認為是影響甜味劑功能的最主要因素之一。若不同組分之間的粒徑差異過大，容易造成飼料的甜度分布不均，使得飼料中的甜味變異性增大，飼料中留存的甜味劑不一致，造成在顆粒飼料表面缺乏足夠的甜味劑微粒，使家畜不能立刻嘗到甜味，進而降低飼料的采食量。飼用甜味劑的顆粒大小主要由加工方法及其設(shè)備決定的。

普通粉碎與混合工藝是制備飼用甜味劑最基本的方法，但由于粉碎后的各種甜味劑原料粒度大小、粒度形狀、粒子比重均不同，很難達到理想的混合均一的效果，而且利用此種工藝設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品在儲運和應(yīng)用到飼料中的過程中很容易發(fā)生分級現(xiàn)象，導(dǎo)致甜味劑顆粒和增效劑、增強劑彼此分離，分散在飼料中時很難保持和配方設(shè)計一致的比例，使甜味劑在動物口中難以同時溶解于唾液中，導(dǎo)致不能同時定點與味蕾發(fā)生作用，結(jié)果使甜味劑的口感質(zhì)量下降，降低了增效劑和增強劑的作用，而且此種工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品具有靜止角大、流散性差的特點，在飼料中難以非常均勻地分散，使甜味劑在飼料中的表達效果降低［10］。噴霧干燥法和納米技術(shù)制備的飼用甜味劑比簡單混合、粉碎獲得的飼用甜味劑表現(xiàn)出更好的甜味協(xié)同功效。

飼用甜味劑的使用效果還受到飼料中其他成分的影響，如飼料中的甜味劑易于酸味劑相互抵消，因此需要與其他原料合理搭配使用，而且甜味劑的使用量要適當(dāng)，并不是甜味越濃，促進攝食功效就會越突出［11］。

4 小結(jié)

飼用甜味劑是飼料原料中重要的具有促進家畜采食的誘食劑，飼料用甜味劑原料與其在食品工業(yè)的使用效果有所差異，安全性也應(yīng)當(dāng)?shù)玫街匾?。此外，飼用甜味劑的使用效果是衡量飼料品質(zhì)的最佳指標(biāo)，應(yīng)從飼料原料、加工工藝、加工設(shè)備整個工藝流程綜合考慮，才能獲得品質(zhì)優(yōu)良的飼用甜味劑，發(fā)揮其在飼料中的最優(yōu)應(yīng)用效果。

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