楼主: 夏明亮

个人学习甜味剂的一些体会(不精彩,但是真实)

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发表于 2010-10-29 13:27:26 | 显示全部楼层
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单纯的糖精钠型甜味剂添加量大了以后会有苦涩、金属味道,就如同我们小时候吃的爆米花,糖精加的多了就是苦的一样,而且糖精钠的水溶性不好,因此必须添加增效剂来对糖精钠进行处理。
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发表于 2010-10-29 19:54:15 | 显示全部楼层
有些像乐达的观点,但上海BFI的观点又不同,公说公有理呀。要哪位自己做过对比试验,讲讲。
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发表于 2010-10-31 14:46:32 | 显示全部楼层
山东明天公司生产的超甜素,使用纽甜和甜蜜素等掩盖糖精钠的金属味和后苦味,超微、水溶,有意者请联系13793662638 刘先生
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发表于 2010-11-6 09:52:24 | 显示全部楼层
第一次学习这方面的知识,继续关注学习
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发表于 2010-12-18 00:08:30 | 显示全部楼层
学习了,谢谢,乐达甜和糖精钠比成本效果怎样啊?
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发表于 2011-1-26 14:36:35 | 显示全部楼层
我做过无水糖精钠的试验(有水糖精钠效果不好),效果不错。所有的甜味剂中,糖精钠的性价比是最高的。
我建议在节约成本的考虑下,配方中使用无水糖精钠,效果不比普通甜味剂差。
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发表于 2011-2-4 13:27:36 | 显示全部楼层
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动物的味觉生理及甜味剂的应用与研究新进展
<<饲料与畜牧>>2006年 第08期
作者: 倪冬娇, 高增兵, 金立志,
(敬请尊重原创谢谢!)
前 言
  随着生物科技的高速发展,动物的生长性能较以前有了大大的提高。然而,动物的生长潜能(如猪)还远远没有充分发挥出来。而制约这种潜能发挥的最基本也是最关键要素之一便是采食量不足。影响动物的采食量的因素很多,饲料营养浓度、环境温度和湿度、健康状况、饲养密度、以及品种、性别和饲养管理水平都会不同程度影响动物的采食。而饲料的味道更是与动物的采食过程有着直接的关联。大量的试验及生产实践证明,动物尤其是猪、牛等畜产动物,具有比人类更敏感的味觉感受系统。因此可以通过研究动物的味觉系统的结构及生理调控机制,有针对性地使用动物偏好的调味剂来提高动物的采食量,特别是对疾病、断奶、换料、热应激及适口性不佳等不利因素导致的采食量不足更具有明显的效果。饲料具有的酸、甜、苦、咸四种基本的味道都对适口性和采食量产生不同的影响,我们已对香味剂的研究及其在动物生产上的应用进行了详尽的综述(发表在《饲料广角》2005年四月第五期第3-6页)。本文主要综述甜味剂的作用机理及在动物营养中的应用与研究最新进展。
关键词:味觉 甜味剂 采食量   
1 动物甜味剂的研究历史与研究进展
  据史料记载,人的甜味剂使用早在公元前2600年,埃及人发现了蜂蜜就开始了。到14世纪,阿拉伯人发明了蔗糖精炼方法,随后传入到欧洲及世界的其它地方。那时人们发现,人类天生爱甜,因此食物中添加甜味逐渐普遍起来。到现在,人用的营养的和非营养的甜味剂品种已多达上百种,并向功能性方向发展。与此相比,动物用的甜味剂的研究要晚得多。Richter (1940)最早开始用5种不同的糖在小鼠饲料中进行偏好试验。Richter (1942)年发明了双瓶子饮水偏好试验模型后,甜味剂在动物饲料中的研究开始引起科学家和畜牧工作者的广泛兴趣。甜味剂对猪的饮水和采食的影响的研究也逐见报导。首先,发现猪对蔗糖水具有强烈的偏好,接着,乳糖(Kare 等1965),葡萄糖(Kare 等1965; Kennedy 等1972; Baldwin 等1976),糖精钠(Aldinger 等1959;Baldwin 等1976; Kennedy 等1972),甜蜜素(Baldwin等1976;  Kennedy 等1972),索马甜(Hellekant 1976)对猪的偏好试验也先后有了结果。Le Magnen (1971) 提出了“适口性”(palatability)的概念,强调了饲料的风味对动物采食和偏好有影响。McLaughlin等(1983)设计出T字迷宫双料槽对比试验,用于比较猪对不同风味饲料的偏好,其中对23种甜味剂作了试验,用加甜味剂的饲料与不加甜味剂饲料比较,以加甜味剂饲料的采食量占总采食量的百分比作为判断依据,55-69% 作为中等-高度偏好;44-54% 为无偏好;28-43% 为中等-高度厌恶。结果发现只有1种有高度偏好,4种有中等的偏好,15种没有偏好,2种轻微厌恶,1种高度厌恶。随着电生理技术的应用,更多的人用的高甜度的甜味剂被用于猪的试验。阿斯巴甜(Hellekant 等1996),新桔皮二氢查尔酮(NHDC)、阿力甜(Alitame)等(Glaser等2000 ;Danilova等1999)对猪的试验研究有了结果,不仅将人用甜味剂与动物用甜味剂区分开来,而且从分子水平分析探讨了甜味剂的结构与猪的味觉感觉器上的化学受体产生化学键结合才能被猪感受到甜味的可能性。同时,味觉传导神经-鼓索神经对甜味剂刺激的反应的实验,从生理机制方面对甜味剂的作用机理作了深入的研究,分析了某些人用的高强度甜味剂不能被猪用的可能原因。此外,甜味剂在体内的作用与代谢途径也有报导。猪的味觉受体蛋白基因也已被表达。
2 动物的味觉生理-甜味感觉
  多年来,人们常常将从某种动物研究的生理感觉结果照搬到另一种不同的动物,从蛙类到小鼠到猴子,忽视了种属特异性导致的感觉差异。近几十年来,人们渐渐从这种误解中改变过来,认识到不同种属的动物味觉感受有很大的差异,特别是在甜味感觉上。不同种类的动物对不同的甜味剂的神经传导冲动不同。如猪的味觉传导神经对蔗糖、果糖、葡萄糖的刺激表现出较高的脉冲频率,而对A-K糖、糖精、甜蜜素、阿力甜、阿斯巴甜等只有微弱的脉冲或没有脉冲。猴子和黑猩猩对上述甜味中除甜蜜素外均表现出较高的脉冲(Hellekant等1996)。这里重点讨论猪的味觉系统。Chamirro 等(1993)采用电镜扫描技术研究猪的味觉结构,猪的舌头分为四部分,分别为边缘、中间部、近尾部和后尾部。猪的舌头上约有5000个菌状味蕾,是人类(1600个)的3倍以上,主要分布在舌头边缘和后尾部;有10,000以上个杯状味蕾,而人类只有约6000个;4800个叶状味蕾,人类约有3000个。可见,猪的味蕾数是人的3-4倍。已有研究发现,人的菌状味蕾数与味觉能力呈正相关(Miller 等1990; Bartoshuk等1996) , 其它动物也有类似的结果。可见,猪的味觉比人要敏感得多。每个味蕾由50-150个味觉细胞组成,味蕾顶部有微茸毛,分布在舌头粘膜表面。外来的化学物质溶解并分散在舌粘液中,与微茸毛上的味觉受体蛋白结合。每个味蕾至少包含对酸、甜、苦、咸四种味道中的一种以上的味道敏感的细胞,而每个味觉细胞只能感受一种味道刺激。每个味觉细胞通过神经突触与感觉神经连接,味蕾表面有许多小孔,在舌头的表面张开,是感受味道的第一步,侧部的味蕾上小孔最多,是味觉最敏感的部位。由菌状味蕾感受到的味觉受鼓索神经(CT)支配,位置分部最广泛,能完整地感觉到酸、甜、苦、咸四种味道(Kitchell, 1963; Hellekant 1976; Hellekant 等1996),杯状味蕾和叶状味蕾分布在舌头的脊部和脊外侧,受舌咽神经(NG)支配。通过记录这两类神经的脉冲,可以推导味觉感受的强弱。体外试验表明,鼓索神经对甜敏感,舌咽神经对苦敏感,两种神经均对谷氨酸钠和蔗糖、果糖、葡萄糖等甜味物质敏感,而对索马甜、NHDC没有反应,对糖精钠则反应较弱(Danilova 等1999)。
  3 甜味剂的在提高动物采食量和饮水量上的应用
  和人类相似,猪也天生爱甜(Kennedy等1972 ;Mathews等1979)。多年来,甜味剂已被添加到饲料中以提高饲料适口性。以前,当没有其他可选择的甜味物质时,主要使用蔗糖、葡萄糖或乳糖。如果甜味剂仅仅用作甜味来源时,必须在饲料中添加3—5%的糖,这样成本太高。而且,大量使用糖能增加腹泻(Christina Hof 2000)。因此,仅以蔗糖作为甜味剂并不是理想的选择。其实,早在四十多年前,糖精已作为一种猪用甜味剂开始在饲料中应用,并取得了一定的效果。Alidigner等(1959,1961)在仔猪料中添加一定剂量的糖精,猪的采食量、日增重显著提高,饲料转化率有一定改善。现在,经过修饰去掉金属尾味的糖精钠已作为一种性价比最合适的甜味剂运用到猪饲料和饮水中。与西班牙乐达集团公司研发部合作,Torrallardona(2000)采用双料槽试验,在21日令断奶仔猪和小猪料中分别添加150ppm糖精钠及糖精钠与不同风味的香味剂同时添加的试验。结果发现,与不添加调味剂的对照组相比,仅添加糖精钠不能提高采食量,而糖精钠与奶酪味、野草莓味、樱桃-蜜糖等风味同时添加,采食量提高30%以上。Belgium(1993)作了类似的试验。在22-49kg和76-107kg阶段的生长猪和肥育猪分别只加糖精钠(对照组)和糖精钠与香草风味或轻微辣味的香味剂(试验组)同时添加对比,结果,同时添加糖精钠和香味剂组比仅添加糖精钠组相对采食量大大提高。这些研究得出的一致结论是:直接在饲料添加糖精钠,其诱食效果非常有限而且不稳定(可能与糖精钠的混合性均匀性不好有关)。将糖精钠进行修饰除去处理金属尾味并与适当的香味剂合用才能起到明显的诱食效果(详见图1至图2)。牛对不同甜味剂的试验结果与猪的相似。Hellekant等(1994)作了研究,试验选用4-16周令的小牛, 双饮水槽自由饮水,比较不同浓度的乳糖、果糖、蔗糖、葡萄糖等碳水化合物甜味剂和阿斯巴甜、A-K糖、糖精钠等非碳水化合物甜味剂对小牛饮水量的影响。结果发现,小牛对高于40mM的果糖和乳糖有一定偏好,对低于0.4mM的糖精钠无偏好,对0.4-2.0mM 的糖精钠有微弱的偏好。对任何浓度的阿斯巴甜均无偏好。对A-K糖的偏好表现不稳定。
  牛的鼓索神经对不同甜味剂的反应与猪非常相似。Hard等1989用果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖及A-K糖、阿斯巴甜、糖精钠、索马甜等作了与猪类似的实验。结果表明,小牛对糖精钠有一定反应,对阿斯巴甜有微弱的反应,对索马甜没有反应,对碳水化合物类甜味剂有较好的反应。
Glaser 等(2000),Nofre等(2002)分别对人用的33种和60种营养性和非营养性的甜味剂作了猪的双饮水糟饮水对比试验。结果见表1,并总结出了不同甜味剂对人和对猪的相对甜度,表2。图1 生长猪(22-49kg)对甜味剂的偏好(Belgium,1993)
注:相对采食量 =各组采食量占总的采食量的百分比
图2 肥育猪(76-107kg)对甜味剂的偏好(Belgium 1993)
注:相对采食量 =各组采食量占总的采食量的百分比
从表1中可以看出,不同种类不同浓度的甜味剂对人和猪的结果差异很大。对碳水化合物类甜味剂如蔗糖,浓度为5g/l时,全部猪都偏爱,当浓度下降到2.5g/l时,18头猪中只有10头猪偏好。可见,猪对甜味剂的偏好不仅与甜味剂的种类有关同时也与浓度有关。猪对甜度的偏好有一定有浓度,低于感受的临界值和高于最大容忍浓度都将无偏好甚至厌恶。非碳水化合物类甜味剂中,对浓度为0,10g/l的阿力甜、0.35g/l的A-K糖和0.80g/l的糖精钠有偏好,对任何浓度的阿斯巴甜、NHDC、甜蜜素、索马甜均没有偏好。此外,Danilova 等( 1999)用不同的溶液作了甜味剂对1-7周令的仔猪刺激的体外试验。试验采用不同的甜味剂直接作用于猪的舌头上和味蕾,然后检测鼓索神经反应强度及脉冲波。部分结果见图3 。
  5 甜味剂作用的机理探讨
  为什么某些对人能产生甜味感觉的甜味剂对猪等动物并不能产生反应?Nofre等 (1996)对不同甜味剂的分子结构与猪的甜味受体蛋白分子结构作了详细的分析比较。这里着重选择非碳水化合物类甜味剂进行分析。阿斯巴甜,对猪没有反应,其它哺乳动物如大颊鼠类(Danilova等1998),小鼠(Hellekant等1992),牛(Hellekant 等1994)均对任何浓度阿斯巴甜不产生反应。从分子结构上分析,根据多位点接触理论(MPA)(Nofre等1996),人的甜味受体蛋白至少有8个结合位点,围绕在受体周围,这些位点分别是天冬氨酸或谷氨酸殘基为第1位点,赖氨酸殘基为第2位点,另一个天冬氨酸或谷氨酸殘基为第3位点,第4、5、6、7位点均是苏氨酸基,第8位点是丝氨酸殘基。这8个位点刚好能与阿斯巴甜产生化学键结合,因而人能强烈感受到甜味。而猪等其它哺乳类动物甜味受体蛋白第5位上的苏氨酸被丝氨酸或丙氨酸取代,丝氨酸或丙氨酸殘基与阿斯巴甜分子上的苯环空间位点发生冲突,受体蛋白不能被激活,因此不能产生反应。
  对甜蜜素而言,至今为止,发现对人具有甜度的甜蜜素对猪(Kenney等1972;Baldwin等1976;Glaser等2000)、大颊鼠(Danilova等1998; Frank等1996)、猫(Maller等1977)均不能产生甜感反应。根据MPA理论,人的甜味受体分子中,位于第4位上的苏氨酸基后的第6位上的苏氨酸与第10位上的缬氨酸基之间形成的空间结构能与甜蜜素分子中的环己基团产生结合。而猪的甜味受体第10位上的缬氨酸基被丙氨酸取代,可能抑制了甜蜜素分子上的环己基对受体蛋白的激活,因此不能产生甜味反应(Glaser 等2000)。
  糖精钠对猪产生的反应比人的弱18-120倍,可能是猪的甜味受体蛋白第9位上的苏氨酸与人的不同,使糖精钠与受体蛋白的空间相互作用较弱,其它甜味剂如NHDC、索马甜、阿力甜等对猪没有反应或产生比人弱得多的反应,可能也是由于它们的分子不能与猪的甜味受体蛋白产生足够的空间相互作用。这种分子结构上的差异可能由于种属遗传所致。
  尽管有关甜味剂作用的详细生理机制尚在研究中,目前的研究成果表明,甜味剂是否对猪有反应,与受体蛋白分子上的苏氨酸殘基的不同有密切的关系(Glaser 等2000)。
  6 影响甜味剂效果的理化因素
  影响甜味剂效果的因素主要包括:甜味剂使用浓度
及其理化性质,目标动物等。Schiffman等(2000)作了温度、pH、离子对甜味剂的影响研究。试验选择不同温度(500 C和60C)不同pH(pH3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0)和不同离子浓度(5Mm Na+, 5Mm K+, 5Mm Ca2+ ) 对不同浓度的蔗糖、果糖、葡萄糖、阿力甜、阿斯巴甜、A-K糖、糖精钠、甜蜜素、索马甜、NHDC的甜度的影响。结果表明,温度对甜度有一定的影响,大多数情况下,高温时浓度增强,低温时甜度降低。如蔗糖在2.5倍甜度时, 在500C时甜度为3.54;在60C时甜度为2.26;非碳水化合物甜味剂也基本如此,但糖精钠却表现相反趋势,在2.5倍甜度时, 500C甜度为2.61;60C甜度为2.04; 在5.0倍甜度时, 500C甜度为4.05;60C时甜度为4.7 ,温度越高甜度反而下降。
甜味剂的甜味与苦味之间有着密切的关系。许多单一的化合物甜味剂具有甜味和苦味两种味道。Schiffman等(1995)作了甜味剂浓度与甜度和苦味的关系试验。由16位专业的评味师对19种高度和低度甜味剂,包括A-K糖、阿力甜、阿斯巴甜、NHDC、甜蜜素、糖精钠、索马甜、果糖、葡萄糖、蔗糖等的不同浓度的味道进行评定。结果发现,高甜度的甜味剂如A-K糖,NHDC,甜蜜素、糖精钠、索马甜等随着浓度增加,苦味越来越苦,而低甜度的甜味剂如蔗糖、果糖、乳糖等苦味没有增强。
  此外,不同味道之间也会产生相互作用。Bartoshuk 等(1974)对酸、甜、苦、咸四种味道的互作作了研究 (见图4)。从图中可以看出,四种风味之间存在互作关系。以酸味作基础味道时,单独加甜、加咸、加苦均能降低酸度,而结合起来添加,酸度又升高。以苦味作为基础味道时,单独加甜、加咸、加酸或结合添加均能降低苦度。由此可见,饲料中的苦味能被甜味剂掩盖,这也许是甜味剂提高采食量的原因之一。
7 结论与展望
  7.1 动物尤其是猪对甜味剂的感应上与人具有显著不同。对人敏感的高甜度的非碳水化合物类的甜味剂对猪却并不能产生同样的反应。其原因可能与猪的甜味受体蛋白上的苏氨酸残基发生变异有关。
  7.2 非碳水化合物类甜味剂如糖精钠对猪的诱食效果较低, 而经过修饰除去金属尾味并与适当的香味剂合用才能起到明显的诱食效果;我们至发稿日尚没在动物科学杂志上检索到其它高浓度的甜味剂如NHDC、索马甜、阿斯巴甜、甜蜜素等与糖精钠相比,对猪采食量产生相同的效果的报道。
  7.3 尽管甜味剂在动物饲料中作为诱食剂已有多年的历史,且越来越普遍。然而,甜味剂对不同阶段的猪的合适的甜度以及甜味剂与饲料中其它原料如鱼粉、豆粕、油脂、维生素、矿物质及药物添加剂之间的相互影响以及甜味剂的作用机理还需要进一步深入研究。


点评

加甜味剂的目的是为了掩盖添加药物的苦味,在仔猪,有必要。  发表于 2013-3-13 19:24
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发表于 2011-2-4 13:28:47 | 显示全部楼层
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动物的味觉生理及甜味剂的应用与研究新进展
<<饲料与畜牧>>2006年 第08期
作者: 倪冬娇, 高增兵, 金立志,
(敬请尊重原创谢谢!)
前 言
  随着生物科技的高速发展,动物的生长性能较以前有了大大的提高。然而,动物的生长潜能(如猪)还远远没有充分发挥出来。而制约这种潜能发挥的最基本也是最关键要素之一便是采食量不足。影响动物的采食量的因素很多,饲料营养浓度、环境温度和湿度、健康状况、饲养密度、以及品种、性别和饲养管理水平都会不同程度影响动物的采食。而饲料的味道更是与动物的采食过程有着直接的关联。大量的试验及生产实践证明,动物尤其是猪、牛等畜产动物,具有比人类更敏感的味觉感受系统。因此可以通过研究动物的味觉系统的结构及生理调控机制,有针对性地使用动物偏好的调味剂来提高动物的采食量,特别是对疾病、断奶、换料、热应激及适口性不佳等不利因素导致的采食量不足更具有明显的效果。饲料具有的酸、甜、苦、咸四种基本的味道都对适口性和采食量产生不同的影响,我们已对香味剂的研究及其在动物生产上的应用进行了详尽的综述(发表在《饲料广角》2005年四月第五期第3-6页)。本文主要综述甜味剂的作用机理及在动物营养中的应用与研究最新进展。
关键词:味觉 甜味剂 采食量   
1 动物甜味剂的研究历史与研究进展
  据史料记载,人的甜味剂使用早在公元前2600年,埃及人发现了蜂蜜就开始了。到14世纪,阿拉伯人发明了蔗糖精炼方法,随后传入到欧洲及世界的其它地方。那时人们发现,人类天生爱甜,因此食物中添加甜味逐渐普遍起来。到现在,人用的营养的和非营养的甜味剂品种已多达上百种,并向功能性方向发展。与此相比,动物用的甜味剂的研究要晚得多。Richter (1940)最早开始用5种不同的糖在小鼠饲料中进行偏好试验。Richter (1942)年发明了双瓶子饮水偏好试验模型后,甜味剂在动物饲料中的研究开始引起科学家和畜牧工作者的广泛兴趣。甜味剂对猪的饮水和采食的影响的研究也逐见报导。首先,发现猪对蔗糖水具有强烈的偏好,接着,乳糖(Kare 等1965),葡萄糖(Kare 等1965; Kennedy 等1972; Baldwin 等1976),糖精钠(Aldinger 等1959;Baldwin 等1976; Kennedy 等1972),甜蜜素(Baldwin等1976;  Kennedy 等1972),索马甜(Hellekant 1976)对猪的偏好试验也先后有了结果。Le Magnen (1971) 提出了“适口性”(palatability)的概念,强调了饲料的风味对动物采食和偏好有影响。McLaughlin等(1983)设计出T字迷宫双料槽对比试验,用于比较猪对不同风味饲料的偏好,其中对23种甜味剂作了试验,用加甜味剂的饲料与不加甜味剂饲料比较,以加甜味剂饲料的采食量占总采食量的百分比作为判断依据,55-69% 作为中等-高度偏好;44-54% 为无偏好;28-43% 为中等-高度厌恶。结果发现只有1种有高度偏好,4种有中等的偏好,15种没有偏好,2种轻微厌恶,1种高度厌恶。随着电生理技术的应用,更多的人用的高甜度的甜味剂被用于猪的试验。阿斯巴甜(Hellekant 等1996),新桔皮二氢查尔酮(NHDC)、阿力甜(Alitame)等(Glaser等2000 ;Danilova等1999)对猪的试验研究有了结果,不仅将人用甜味剂与动物用甜味剂区分开来,而且从分子水平分析探讨了甜味剂的结构与猪的味觉感觉器上的化学受体产生化学键结合才能被猪感受到甜味的可能性。同时,味觉传导神经-鼓索神经对甜味剂刺激的反应的实验,从生理机制方面对甜味剂的作用机理作了深入的研究,分析了某些人用的高强度甜味剂不能被猪用的可能原因。此外,甜味剂在体内的作用与代谢途径也有报导。猪的味觉受体蛋白基因也已被表达。
2 动物的味觉生理-甜味感觉
  多年来,人们常常将从某种动物研究的生理感觉结果照搬到另一种不同的动物,从蛙类到小鼠到猴子,忽视了种属特异性导致的感觉差异。近几十年来,人们渐渐从这种误解中改变过来,认识到不同种属的动物味觉感受有很大的差异,特别是在甜味感觉上。不同种类的动物对不同的甜味剂的神经传导冲动不同。如猪的味觉传导神经对蔗糖、果糖、葡萄糖的刺激表现出较高的脉冲频率,而对A-K糖、糖精、甜蜜素、阿力甜、阿斯巴甜等只有微弱的脉冲或没有脉冲。猴子和黑猩猩对上述甜味中除甜蜜素外均表现出较高的脉冲(Hellekant等1996)。这里重点讨论猪的味觉系统。Chamirro 等(1993)采用电镜扫描技术研究猪的味觉结构,猪的舌头分为四部分,分别为边缘、中间部、近尾部和后尾部。猪的舌头上约有5000个菌状味蕾,是人类(1600个)的3倍以上,主要分布在舌头边缘和后尾部;有10,000以上个杯状味蕾,而人类只有约6000个;4800个叶状味蕾,人类约有3000个。可见,猪的味蕾数是人的3-4倍。已有研究发现,人的菌状味蕾数与味觉能力呈正相关(Miller 等1990; Bartoshuk等1996) , 其它动物也有类似的结果。可见,猪的味觉比人要敏感得多。每个味蕾由50-150个味觉细胞组成,味蕾顶部有微茸毛,分布在舌头粘膜表面。外来的化学物质溶解并分散在舌粘液中,与微茸毛上的味觉受体蛋白结合。每个味蕾至少包含对酸、甜、苦、咸四种味道中的一种以上的味道敏感的细胞,而每个味觉细胞只能感受一种味道刺激。每个味觉细胞通过神经突触与感觉神经连接,味蕾表面有许多小孔,在舌头的表面张开,是感受味道的第一步,侧部的味蕾上小孔最多,是味觉最敏感的部位。由菌状味蕾感受到的味觉受鼓索神经(CT)支配,位置分部最广泛,能完整地感觉到酸、甜、苦、咸四种味道(Kitchell, 1963; Hellekant 1976; Hellekant 等1996),杯状味蕾和叶状味蕾分布在舌头的脊部和脊外侧,受舌咽神经(NG)支配。通过记录这两类神经的脉冲,可以推导味觉感受的强弱。体外试验表明,鼓索神经对甜敏感,舌咽神经对苦敏感,两种神经均对谷氨酸钠和蔗糖、果糖、葡萄糖等甜味物质敏感,而对索马甜、NHDC没有反应,对糖精钠则反应较弱(Danilova 等1999)。
  3 甜味剂的在提高动物采食量和饮水量上的应用
  和人类相似,猪也天生爱甜(Kennedy等1972 ;Mathews等1979)。多年来,甜味剂已被添加到饲料中以提高饲料适口性。以前,当没有其他可选择的甜味物质时,主要使用蔗糖、葡萄糖或乳糖。如果甜味剂仅仅用作甜味来源时,必须在饲料中添加3—5%的糖,这样成本太高。而且,大量使用糖能增加腹泻(Christina Hof 2000)。因此,仅以蔗糖作为甜味剂并不是理想的选择。其实,早在四十多年前,糖精已作为一种猪用甜味剂开始在饲料中应用,并取得了一定的效果。Alidigner等(1959,1961)在仔猪料中添加一定剂量的糖精,猪的采食量、日增重显著提高,饲料转化率有一定改善。现在,经过修饰去掉金属尾味的糖精钠已作为一种性价比最合适的甜味剂运用到猪饲料和饮水中。与西班牙乐达集团公司研发部合作,Torrallardona(2000)采用双料槽试验,在21日令断奶仔猪和小猪料中分别添加150ppm糖精钠及糖精钠与不同风味的香味剂同时添加的试验。结果发现,与不添加调味剂的对照组相比,仅添加糖精钠不能提高采食量,而糖精钠与奶酪味、野草莓味、樱桃-蜜糖等风味同时添加,采食量提高30%以上。Belgium(1993)作了类似的试验。在22-49kg和76-107kg阶段的生长猪和肥育猪分别只加糖精钠(对照组)和糖精钠与香草风味或轻微辣味的香味剂(试验组)同时添加对比,结果,同时添加糖精钠和香味剂组比仅添加糖精钠组相对采食量大大提高。这些研究得出的一致结论是:直接在饲料添加糖精钠,其诱食效果非常有限而且不稳定(可能与糖精钠的混合性均匀性不好有关);将糖精钠进行修饰除去处理金属尾味并与适当的香味剂合用才能起到明显的诱食效果(详见图1至图2)。牛对不同甜味剂的试验结果与猪的相似。Hellekant等(1994)作了研究,试验选用4-16周令的小牛, 双饮水槽自由饮水,比较不同浓度的乳糖、果糖、蔗糖、葡萄糖等碳水化合物甜味剂和阿斯巴甜、A-K糖、糖精钠等非碳水化合物甜味剂对小牛饮水量的影响。结果发现,小牛对高于40mM的果糖和乳糖有一定偏好,对低于0.4mM的糖精钠无偏好,对0.4-2.0mM 的糖精钠有微弱的偏好。对任何浓度的阿斯巴甜均无偏好。对A-K糖的偏好表现不稳定。
  牛的鼓索神经对不同甜味剂的反应与猪非常相似。Hard等1989用果糖、蔗糖、乳糖、葡萄糖及A-K糖、阿斯巴甜、糖精钠、索马甜等作了与猪类似的实验。结果表明,小牛对糖精钠有一定反应,对阿斯巴甜有微弱的反应,对索马甜没有反应,对碳水化合物类甜味剂有较好的反应。
Glaser 等(2000),Nofre等(2002)分别对人用的33种和60种营养性和非营养性的甜味剂作了猪的双饮水糟饮水对比试验。结果见表1,并总结出了不同甜味剂对人和对猪的相对甜度,表2。图1 生长猪(22-49kg)对甜味剂的偏好(Belgium,1993)
注:相对采食量 =各组采食量占总的采食量的百分比
图2 肥育猪(76-107kg)对甜味剂的偏好(Belgium 1993)
注:相对采食量 =各组采食量占总的采食量的百分比


从表1中可以看出,不同种类不同浓度的甜味剂对人和猪的结果差异很大。对碳水化合物类甜味剂如蔗糖,浓度为5g/l时,全部猪都偏爱,当浓度下降到2.5g/l时,18头猪中只有10头猪偏好。可见,猪对甜味剂的偏好不仅与甜味剂的种类有关同时也与浓度有关。猪对甜度的偏好有一定有浓度,低于感受的临界值和高于最大容忍浓度都将无偏好甚至厌恶。非碳水化合物类甜味剂中,对浓度为0,10g/l的阿力甜、0.35g/l的A-K糖和0.80g/l的糖精钠有偏好,对任何浓度的阿斯巴甜、NHDC、甜蜜素、索马甜均没有偏好。此外,Danilova 等( 1999)用不同的溶液作了甜味剂对1-7周令的仔猪刺激的体外试验。试验采用不同的甜味剂直接作用于猪的舌头上和味蕾,然后检测鼓索神经反应强度及脉冲波。部分结果见图3 。
  5 甜味剂作用的机理探讨
  为什么某些对人能产生甜味感觉的甜味剂对猪等动物并不能产生反应?Nofre等 (1996)对不同甜味剂的分子结构与猪的甜味受体蛋白分子结构作了详细的分析比较。这里着重选择非碳水化合物类甜味剂进行分析。阿斯巴甜,对猪没有反应,其它哺乳动物如大颊鼠类(Danilova等1998),小鼠(Hellekant等1992),牛(Hellekant 等1994)均对任何浓度阿斯巴甜不产生反应。从分子结构上分析,根据多位点接触理论(MPA)(Nofre等1996),人的甜味受体蛋白至少有8个结合位点,围绕在受体周围,这些位点分别是天冬氨酸或谷氨酸殘基为第1位点,赖氨酸殘基为第2位点,另一个天冬氨酸或谷氨酸殘基为第3位点,第4、5、6、7位点均是苏氨酸基,第8位点是丝氨酸殘基。这8个位点刚好能与阿斯巴甜产生化学键结合,因而人能强烈感受到甜味。而猪等其它哺乳类动物甜味受体蛋白第5位上的苏氨酸被丝氨酸或丙氨酸取代,丝氨酸或丙氨酸殘基与阿斯巴甜分子上的苯环空间位点发生冲突,受体蛋白不能被激活,因此不能产生反应。
  对甜蜜素而言,至今为止,发现对人具有甜度的甜蜜素对猪(Kenney等1972;Baldwin等1976;Glaser等2000)、大颊鼠(Danilova等1998; Frank等1996)、猫(Maller等1977)均不能产生甜感反应。根据MPA理论,人的甜味受体分子中,位于第4位上的苏氨酸基后的第6位上的苏氨酸与第10位上的缬氨酸基之间形成的空间结构能与甜蜜素分子中的环己基团产生结合。而猪的甜味受体第10位上的缬氨酸基被丙氨酸取代,可能抑制了甜蜜素分子上的环己基对受体蛋白的激活,因此不能产生甜味反应(Glaser 等2000)。
  糖精钠对猪产生的反应比人的弱18-120倍,可能是猪的甜味受体蛋白第9位上的苏氨酸与人的不同,使糖精钠与受体蛋白的空间相互作用较弱,其它甜味剂如NHDC、索马甜、阿力甜等对猪没有反应或产生比人弱得多的反应,可能也是由于它们的分子不能与猪的甜味受体蛋白产生足够的空间相互作用。这种分子结构上的差异可能由于种属遗传所致。
  尽管有关甜味剂作用的详细生理机制尚在研究中,目前的研究成果表明,甜味剂是否对猪有反应,与受体蛋白分子上的苏氨酸殘基的不同有密切的关系(Glaser 等2000)。
  6 影响甜味剂效果的理化因素
  影响甜味剂效果的因素主要包括:甜味剂使用浓度
及其理化性质,目标动物等。Schiffman等(2000)作了温度、pH、离子对甜味剂的影响研究。试验选择不同温度(500 C和60C)不同pH(pH3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 7.0)和不同离子浓度(5Mm Na+, 5Mm K+, 5Mm Ca2+ ) 对不同浓度的蔗糖、果糖、葡萄糖、阿力甜、阿斯巴甜、A-K糖、糖精钠、甜蜜素、索马甜、NHDC的甜度的影响。结果表明,温度对甜度有一定的影响,大多数情况下,高温时浓度增强,低温时甜度降低。如蔗糖在2.5倍甜度时, 在500C时甜度为3.54;在60C时甜度为2.26;非碳水化合物甜味剂也基本如此,但糖精钠却表现相反趋势,在2.5倍甜度时, 500C甜度为2.61;60C甜度为2.04; 在5.0倍甜度时, 500C甜度为4.05;60C时甜度为4.7 ,温度越高甜度反而下降。
甜味剂的甜味与苦味之间有着密切的关系。许多单一的化合物甜味剂具有甜味和苦味两种味道。Schiffman等(1995)作了甜味剂浓度与甜度和苦味的关系试验。由16位专业的评味师对19种高度和低度甜味剂,包括A-K糖、阿力甜、阿斯巴甜、NHDC、甜蜜素、糖精钠、索马甜、果糖、葡萄糖、蔗糖等的不同浓度的味道进行评定。结果发现,高甜度的甜味剂如A-K糖,NHDC,甜蜜素、糖精钠、索马甜等随着浓度增加,苦味越来越苦,而低甜度的甜味剂如蔗糖、果糖、乳糖等苦味没有增强。
  此外,不同味道之间也会产生相互作用。Bartoshuk 等(1974)对酸、甜、苦、咸四种味道的互作作了研究 (见图4)。从图中可以看出,四种风味之间存在互作关系。以酸味作基础味道时,单独加甜、加咸、加苦均能降低酸度,而结合起来添加,酸度又升高。以苦味作为基础味道时,单独加甜、加咸、加酸或结合添加均能降低苦度。由此可见,饲料中的苦味能被甜味剂掩盖,这也许是甜味剂提高采食量的原因之一。
7 结论与展望
  7.1 动物尤其是猪对甜味剂的感应上与人具有显著不同。对人敏感的高甜度的非碳水化合物类的甜味剂对猪却并不能产生同样的反应。其原因可能与猪的甜味受体蛋白上的苏氨酸残基发生变异有关。
  7.2 非碳水化合物类甜味剂如糖精钠对猪的诱食效果较低, 而经过修饰除去金属尾味并与适当的香味剂合用才能起到明显的诱食效果;我们至发稿日尚没在动物科学杂志上检索到其它高浓度的甜味剂如NHDC、索马甜、阿斯巴甜、甜蜜素等与糖精钠相比,对猪采食量产生相同的效果的报道。
  7.3 尽管甜味剂在动物饲料中作为诱食剂已有多年的历史,且越来越普遍。然而,甜味剂对不同阶段的猪的合适的甜度以及甜味剂与饲料中其它原料如鱼粉、豆粕、油脂、维生素、矿物质及药物添加剂之间的相互影响以及甜味剂的作用机理还需要进一步深入研究。


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发表于 2011-2-22 21:22:27 | 显示全部楼层
我们做过甜味剂的试验,3种不同厂家的甜味剂。
首先是人品尝,将甜味剂溶于水后品尝,然后每个人排个顺序,最后综合起来评价哪个味道最好,这是人品尝后的结果。
其次是将不同厂家的甜味剂,按照相同比例,与基础料混合在一起,到猪场做饲喂试验。看看猪选择的哪种饲料,并且在相同时间内,采食量最高,这是根据猪得出的结果。
最后综合比较人和猪的结果,很有趣的是人认为味道最好,而猪认为是最不好的。
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发表于 2011-2-25 19:24:45 | 显示全部楼层
尽管有各类号称如何新的甜味剂,但就养殖技术最发达的欧美而言,最有效和最经济的甜味剂还是以糖精钠为主,辅以增效剂等,因为饲料添加甜味剂的主要目的就是:诱食、增进采食量、掩盖不良味道、降低成本(由于替代蔗糖和可在配方中加入廉价原料)。用最低成本实现目的,糖精钠目前仍是最有商业价值的选择。
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