在使用蛋白質源粉料作為餵飼
家禽及豬隻飼料原料時應有的考量

Considerations in Using Protein Meals for Poultry and Swine

Robert A.Swick, Ph.D.
ASA, Singapore


前 言

        早在1970年年初,東南亞的飼料製造業已經快速地在蓬勃發展。由於高品質的原料供應常常發生短缺,而迫使營養學家不得不改採其他廉價的蛋白質源粉狀原料來替代,以致往往未能完全考慮到飼料的品質面和營養的利用率。另由於飼料廠商之間的競爭結果,而導致利潤空間的縮小,因此更增加營養學家需設法降低生產成本的壓力。因為一般蛋白質源的飼料原料單價都比較昂貴,故最常被採用的變通辦法是,以較廉價的菜仔粕、葵花仔粕、花生粕、椰肉乾、芝麻粕、及品質較差的魚粉或動物肉骨粉,來替代部份傳統性品質較高的大豆粉及魚粉。在採用這些較廉價的蛋白質粉狀原料時,只要調配得當,不但可以降低飼料成本,而且可使所飼養的禽畜仍能保持適當的業績表現。故在調配飼料時,其所用原料成份的價格、來源、營養含量、生化利用率、抗營養因子、適口性、打粒性質、和對禽畜飼後業績的影響都需要通盤加以考慮。本篇報告的目的,是想強調在就亞洲禽畜飼養常用的一些蛋白質源飼料原料作設限時,應考慮的最重要因素。

 

大豆粉

         大豆粉是世界上產量最大的油仔實粉狀飼料原料,據估計,1997年的總產量為1億又1佰萬公噸(詳圖1)。其中最大的生產國為美國-34.7佰萬公噸/年;其次為巴西-15.7佰萬公噸/年;阿根廷-10.4佰萬公噸/年;中國(包括台灣)-9.7佰萬公噸/年;及印度-3.6公噸/年(Mielke, 1999)。大部份擁有飼料製造業的國家都有壓搾大豆油的設備,但由於經營規模及經驗技術的差異很大,故使得各個來源的終極產品質發生了相當的差距。因此當想到傳統的肉雞和生長肉豬飼料當中約高達75%的胺基酸係來自大豆粉時,我們對此重要飼料成份的品管和產品規格的了解,基於經濟上的考量,就必需特別謹慎小心。亞洲國家所使用的大豆粉有好幾種類型,但其中以經溶劑萃取油脂後之帶殼成品最為普遍。但有些地區亦有使用由美國進口的去殼大豆粉。在落後地區,其所用的大豆粉都是來自搗碎的大豆餅。全脂大豆粉也可買到,這種類型的大豆粉係由採用壓搾或乾烘製造方法的小型工廠所生產出來的。

         大豆粉的蛋白質及能量含量,依其原料大豆的蛋白質含量,加工後油脂的殘留量,以及有無去殼而定。去殼大豆粉蛋白質的含量約在47.5~49%,或49%以上;帶殼的大豆粉,其蛋白質含量約在40~50%左右,平均為44%(詳表1)。

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以上資料摘自:RPAN-Nutrition Guide 19943; NRC, 1994 ; Novus Raw Material Com-
position 1994.

           所有經加工過之大豆粉,係利用加熱或蒸煮的處理方式,將原料大豆裡頭的抗營養因子破壞。這些抗營養因子如不加以破壞( 即使其不活化),將會降低動物對大豆粉的消化率。這些抗營養因素當中最值得注意的是Protease抑制因子,因其與Trypsin及Chymotrypsin等消化酵素結合後,會使其失去作用。另外大豆中所含像黃豆蛋白(Conglycinin)及β-黃豆蛋白(β-conglycinin )這類過敏原的蛋白質也是很重要,因為這類東西會導致效率的降低,並會造成幼齡仔豬下痢的增加。表2所示,為處理不良的大豆粉及其他蛋白質源粉狀原料中,所呈現的各種抗營養因子。

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* 在適當的熱處理過程中,將會被破壞。

          大豆粉是離胺酸、色胺酸、及羥丁胺酸極好的來源,但卻缺乏甲硫胺酸。在為雞隻及豬隻調配平衡飼料時,只要能將玉米及大豆粉中的胺基酸配合得很好,那麼僅需再添加少量的人工合成離胺酸及甲硫胺酸即可。經適當加工處理的大豆粉,其所含離胺酸及甲硫胺酸之消化率可達到85%以上(詳表3)。僅管過去發表的資料非常有限,但一般認為大豆裡頭胺基酸總含量的變化差異,要比魚粉、加拿大菜籽粕(Canola)、一般菜籽粕,及大部份其他類似之蛋白質源粉狀原料的變異來得低。

          至於大豆粉的能量含量,就要看其殘存的油脂、纖維、以及灰份含量的多寡而定。就雞隻來說,其代謝能量據估測為120~250kcal/公斤,如以大豆粉的類型來比,則去殼之高蛋白質大豆粉,其代謝能量要比帶殼者為高。就豬隻來說,其可消化能量據估測約在140~600kcal/公斤,而去殼大豆粉之可消化能量亦比未去殼者為高(Novus, 1994 ; Rhone Poulenc. 1993)。

          整體來說,經適當加工處理過之大豆粉,除作為仔豬教槽飼料(最大含量為20~25%)及蝦飼料(最大用量為15~20%)時需加注意外,幾乎可以作為任何一類動物飼料唯一的蛋白質源補充原料,而不會受到限制。

 

棉籽粕

         棉籽粕的產量為世界整個油仔實類總產量的第三位,其1997年的總產量為1仟5百6拾萬公噸。就整個棉仔實本身的標準產量來說,棉籽粕部份佔50%;外殼部份佔22%;油脂部份佔16%。棉籽粕的蛋白質含量為41%,比大豆粉略低;纖維含量為11~13%,則比大豆粉高出很多。至於其能量的含量,則依不同加工處理方法後殘留於粕中油脂的變化而有差異。在胺基酸的組成方面,棉籽粕中最重要的四項主要胺基酸(即離胺酸、甲硫胺酸、羥丁胺酸、色胺酸)的含量非常的差。而且胺基酸的消化率很低,而彼此之間的平衡情形也很差。因此,雞隻及豬隻飼料中如果使用棉籽粕作為蛋白質源原料時,則其額外添加補充L-lysine 和D, L-methionine的量,就需比正常情形者來得高。

           棉籽粕中的棉籽酚(Gossypol)被認為是一種有毒的成份,故限制了其在單胃動物飼料中的使用量。游離的棉籽酚對心肌及肝臟會造成傷害,而導致心肌水腫、呼吸困難、衰弱、食慾缺乏等症狀。雞隻飼料中的棉籽酚還會引起所產雞蛋於儲藏期間,因與蛋中鐵質發生化學作用而使卵黃呈現橄欖綠色變的情形。此外,棉籽粕還含有環丙多烯脂肪酸(Cyclopropenoid fatty acid)、錦葵酸(Malvalic),和蘋婆酸(Sterculic)等成份,這些成份當餵到蛋雞之後,將會造成其所產卵中蛋白發生粉紅變色的情形;另據了解,還會改變肝臟的代謝作用,而可能加重黃麴毒素的為害。

          新發現的無腺體棉花品種,因不含有棉籽酚,故非常適合作為飼餵豬隻及家禽飼料原料之用。不過由於這種品種的棉籽粕生產量很少,所以可供使用的量也極有限。傳統的棉籽粕,正常被添加在肉雞及蛋雞的飼料時,最多僅能限制在2%以下;而添加在豬隻飼料時,最多只能限制在6%以下;而要作為鴨隻飼料原料時,如有牽涉到黃麴毒素的問題時,則絕對不可添加。

 

玉米筋粉

          據估計,1997年全世界玉米筋粉的產量約為3佰2拾萬公噸。玉米筋原料及玉米筋粉,係由玉米濕式輾磨埸所生產出來的東西。其製造過程,係將玉米漿和水混合後,加入酵素和化學藥劑,使生成玉米澱粉、玉米果糖、玉米糖漿,及玉米油。而依輾磨後殘存之糠皮含量的差異,可以產出兩種不同類型的殘渣。玉米筋原料含20~25%的蛋白質,及7~10%的纖維。此一飼料原料,雖然曾經以高達25%的添加量用於蛋雞的飼料中,並被證明無不良之副作用而具飼養價值,但一般還是最常被用於反芻動物的飼料中。而玉米筋粉則含有40~60%的蛋白質,而且是甲硫胺酸及葉黃素(Zanthophyll)一項極佳的來源,但卻缺乏離胺酸。由於其蛋白質含量很高,故廣泛地被用在雞隻的飼料中,可補充胺基酸,並作為黃色素的來源,不過其使用亦常受到價格貴的限制。此外,玉米筋粉極易受原料玉米儲存期間因發霉後殘留下來黃麴素的污染。以玉米筋粉作為豬隻飼糧的原料時,為防止發生黃色便的情形(此種情形有些業者可能會有所警覺),其使用量有時候僅限制在2%以下。在雞隻方面,因其價格較貴,且離胺酸含量低,故成為主要的使用限制因素。

 

葵花籽粕

          1997年全世界葵花籽粕的總產量為1仟零3拾萬公噸,主要生產國為:前蘇聯、歐盟、阿根廷,及中國大陸。

          葵花籽粕的營養成份,依其籽實品質及所採用油脂萃取方法的不同而有差異。採用壓搾方式生產出來的葵花籽粕能量含量,因殘存的油脂較高,所以要比以溶劑法萃取油脂後的產品來得高。此外其品質,還需看籽實在抽油前有無去殼而定。經去殼後的葵花仔粕蛋白質含量,將會超過40%以上,而粗纖維則低於13%;經部份去殼葵花籽粕之蛋白質含量為30~35%;未去殼者粗蛋白質之含量為25%。在粗纖維之含量方面,部份去殼及未去殼者,均超過20%,故要用作雞隻和豬隻的飼料原料時,則成為一項主要限制因素。而由於粕中所含糠皮量的不同所導致品質極大的差異,也成為此項蛋白源原料使用上最重要的一項限制。另外,加工處理的溫度,對葵花籽粕的品質,也有相當大的影響。低溫加工處理的葵花籽粕,因可防止離胺酸及其他一些有價值胺基酸的變性,故比較能被接受。

            葵花籽粕中另含有高量的氯吉甯酸(chlorogenic acid),亦即類似單寧這種會抑制Trypsin、Chymotrypsin、Amylase,及Lipase的化合物(Cheeke and Shull, 1985)。因為氯吉甯酸即不會凝集、又不會水解,故葵花籽粕中即使有1%的含量,或含有高達3~5%的酚類化合物時,亦無法於化驗單寧時檢測出來。所以使用葵花籽粕時,必需添加甲硫胺酸(Methionine)和膽鹼(Choline)來破解其所含的氯吉甯酸。此外,氯吉甯酸也是"正對苯二銅(Ortho-quinone)"這種經由植物酵素─即"Polyphenol oxidase"作用後所產生的前驅物。這些化合物,在加工處理過程中或被禽畜攝食進入腸道後,會再起作用而將離胺酸聚集。因此葵花籽粕如被用作禽畜飼糧的原料時,則在甲硫胺酸及離胺酸這兩種胺基酸的添加量方面就得增加。

          葵花籽粕跟大豆粉不一像的是,其所含的甲硫胺酸較高,而離胺酸及羥丁胺酸的含量較低。因此,這兩種成份如同時被用作禽畜飼糧原料時,可以改進飼料中胺基酸的平衡。如果飼料配方中葵花籽粕的使用比率較高時,就需要進一步補充離胺酸。一般說來,葵花籽粕中胺基酸的消化率要比大豆粉來得低,因此,如果要使用葵花籽粕來替代部份大豆粉或魚粉時,這一點就必需加以考慮。

          葵花籽粕因為纖維含量高,而且能量低,所以不被推薦作為仔豬教槽飼料的原料成份。而在生長及肥育肉豬的飼糧中,如有添加補充人工合成的L-lysine時,則品質良好的葵花籽粕幾乎可以替代三之二的大豆粉。不過,如果所使用的是經部份去殼的葵花籽粕時,則會因纖維含量過高及能量較低,而使飼料效率大大的降低。在肉雞的飼糧中,只有高品質的去殼葵花籽粕才被推薦使用。

 

魚 粉

           世界上每年所捕獲的魚,約有三分之一用來生產魚粉作為飼養牲畜之飼料原料。據估計,1997年全世界魚粉的生產量為4佰7拾萬公噸。此一蛋白質源飼料原料,是唯一一直在減產的品項。主要生產國有,美國、秘魯、智利、及丹麥。大部份魚粉的生產方式,是先將魚蒸煮,再經擠壓將其中大部份的魚油及水份去除後,與予乾燥壓縮成餅。上述製程分離出來的液體濃縮物,有時候會再加回到魚粉裡頭。除了這種加工處理之外,還有其他許多方法。有些工廠,在所用原料魚沒有多少魚油可回收的情況下(像白魚),他們可能會將擠壓這道製程全部省略掉。一般本地生產的魚粉,可能係以生魚就近放置在海灘上藉由陽光晒乾而成的產品,或係魚罐頭工廠利用其切除下來的魚頭、魚尾、以及各種魚類(像鮪魚)下腳經風乾粉碎製成之產品。由於加工方式、原料、蒸煮方法、乾燥、粉碎、以及儲存方法的不同,對魚粉品質及營養成份會有相當大的影響。

          大部份的魚粉,都呈黃色的粉末狀,並含有很高量的蛋白質、脂肪及礦物質。其蛋白質的含量為50~70%;脂肪含量為2~ 12%(未經萃取魚油者更高)。鹽的含量可能在1.3~4%左右。通常魚粉比大豆粉含有較高量的離胺酸及甲硫胺酸,但隨樣品的不同,差異很大。至於脂肪酸的含量,則依所用原料魚種類的不同而有差異。其中以沙丁魚所含的omega-3脂肪酸含量最高,其次為白魚和鯷魚。魚粉中的不飽和油脂極易遭到氧化而產生有毒的游離根,並使所含的能量降低。而在儲存期間如發生氧化,還會引起發熱,並造成胺基酸的降低,有時候更會發生自然燃燒。

           魚粉亦易遭到源自生化胺的污染。已經發生腐敗及發霉的魚粉,在熱處理時,會生成糜爛素(Gizzerosine)和織組胺(Histamine)這類的物質。這類物質將會增加禽類胃酸的分泌,且經文獻證明會造成其沙囊的腐蝕和病變(Okazaki et al.,1983)。

          品質好的魚粉是平衡狀態良好蛋白質(well balanced protein)的極佳來源,且通常亦以此來反映其價格的高低。另魚粉因對豬和雞隻的適口性極佳,故通常都被用在幼豬、雛雞這段胺基酸需求量最高時期的教槽飼料中。不過,在其屠宰前的一段時間應避免在其飼料中添加魚粉,俾避免其所含豐富的胺(Amine)會造成其宰製出來的豬肉及雞肉帶有魚腥味。蛋雞飼糧中魚粉的添加量只要超過1~2 %,就會導致其所產雞蛋帶有魚腥味的情形。以魚粉作為肉雞及豬隻飼糧之原料時,其添加量應以2~10%為限。為防止雞、豬飼糧中礦物質過量的補充,魚粉的限量添加是有必要的。

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家禽部份: 係採實消化率(True digestibility)估測值
豬隻部份: 則採迴腸外表性消化率(Apparent ileal digestibility)值。
資料來源: NRC, 1994; RPAN-Nutrition Guide, 1989 。