فرمول بهینه شده برای خوراک مبتنی بر وعده های غذایی مرغ: یک تحلیل علمی
حوزه فنی
این مطالعه یک فرمول بهینه شده برای a غذای مرغ-خوراک مبتنی بر طراحی برای افزایش ارزش غذایی و ویژگی های حسی برای استفاده در برنامه های خوراک دام.
پیشینه
غذای مرغ یک ماده غنی از پروتئین است که از طیور گرفته شده است, معمولاً در فیدهای حیوانی برای بهبود خوش طعم و محتوای تغذیه ای استفاده می شود. مواد افزودنی سنتی عطر و طعم گوشت, از دهه 1990 به طور گسترده در محصولات غذایی استفاده می شود, غالباً به ترکیب ادویه های پیچیده متکی هستند که ممکن است برای همه مصرف کنندگان یا حیوانات جذاب نباشد. روشهای تولید وعده های غذایی مرغ موجود, مانند خشک کردن و خرد کردن سینه مرغ یا هیدرولیز آنزیمی و به دنبال آن خشک کردن اسپری, اغلب منجر به محصولاتی با پروفایل عطر و طعم ضعیف می شود, هزینه های بالای تولید, و پایداری حرارتی محدود, محدود کردن کاربرد آنها در فرمولاسیون خوراک.
هدف
هدف از این مطالعه تهیه یک فرمول خوراک مرغی مقرون به صرفه با طعم پیشرفته است, محتوای بالای نیتروژن (7 ٪), عطر پخت و پز قوی, غذای طولانی, و مقاومت در برابر گرما در برابر مقاومت در برابر شرایط پردازش خوراک.
مواد و روش ها
فرمول خوراک پیشنهادی مواد زیر را با درصد وزن شامل می کند:
- اسکلت مرغ: 1-5 ٪
- گلوکز: 1-5 ٪
- گلیسین: 2-4 ٪
- نشاسته اصلاح شده: 5–13 ٪
- اسید سیتریک: 15–20%
- گوشت خرد شده: 8-10 ٪
- آنزیم پاپاین: 5-7 ٪
سه فرمول آزمایشی (مثال 1-3) برای ارزیابی تأثیر نسبت مواد تشکیل دهنده بر خصوصیات حسی و عملکردی مورد آزمایش قرار گرفتند. فرمولاسیون برای عطر پخت و پز ارزیابی شد, مدت زمان غذای, مقاومت در برابر حرارت, و کل محتوای نیتروژن. نیتروژن کل با استفاده از روش Kjeldahl اندازه گیری شد, و ویژگی های حسی توسط یک پانل آموزش دیده ارزیابی شد. مقاومت حرارتی با قرار دادن نمونه ها به 120 درجه سانتیگراد مورد آزمایش قرار گرفت 30 دقایق, ارزیابی یکپارچگی ساختاری و حفظ طعم.
نتایج و تجزیه و تحلیل
سه فرمولاسیون در جدول خلاصه شده است 1, با نتایج حسی و عملکردی مربوطه.
| جزء |
مثال 1 (% wt) |
مثال 2 (% wt) |
مثال 3 (% wt) |
| اسکلت مرغ |
1 |
5 |
3 |
| گلوکز |
1 |
5 |
3 |
| گلیسین |
2 |
4 |
3 |
| نشاسته اصلاح شده |
5 |
13 |
9 |
| اسید سیتریک |
15 |
20 |
17 |
| گوشت خرد شده |
8 |
10 |
9 |
| آنزیم پاپاین |
5 |
7 |
6 |
| کل نیتروژن (%) |
7.2 |
7.8 |
7.5 |
| عطر پخت و پز |
قوی |
ضعیف |
قوی |
| عذاب |
متوسط |
کوتاه |
طولانی |
| مقاومت در برابر حرارت |
کم |
زیاد |
زیاد |
تجزیه و تحلیل فرمولاسیون
- مثال 1 (سطح مواد تشکیل دهنده پایین):
- ترکیب بندی: حداقل سطح اسکلت مرغ (1%), گلوکز (1%), و نشاسته اصلاح شده (5%).
- نتایج: به کلیت نیتروژن از نیتروژن رسیده است 7.2%, با عطر پخت و پز قوی اما مقاومت در برابر حرارت کافی (تخریب مشاهده شده در دمای 120 درجه سانتیگراد). سطح پایین اجزای ساختاری (به عنوان مثال, نشاسته اصلاح شده) به احتمال زیاد به ثبات حرارتی ضعیف کمک کرده است.
- نتیجه: مناسب برای برنامه های کاربردی که نیاز به عطر قوی دارند اما پردازش درجه حرارت بالا ندارند.
- مثال 2 (سطح مواد تشکیل دهنده بالا):
- ترکیب بندی: حداکثر سطح اسکلت مرغ (5%), گلوکز (5%), و نشاسته اصلاح شده (13%).
- نتایج: بالاترین میزان کل نیتروژن (7.8%) و مقاومت در برابر حرارت عالی, اما عطر پخت و پز ضعیف بود, و غذای بعد از آن کوتاه بود. اسید سیتریک بالا (20%) ممکن است توسعه طعم را سرکوب کرده است.
- نتیجه: ایده آل برای فرآیندهای فشرده گرما اما برای جذابیت حسی زیر حد.
- مثال 3 (ترکیب متعادل):
- ترکیب بندی: سطح متوسط همه مواد تشکیل دهنده (به عنوان مثال, 3% اسکلت مرغ, 9% نشاسته اصلاح شده, 17% اسید سیتریک).
- نتایج: عملکرد متعادل با محتوای کل نیتروژن 7.5%, عطر پخت و پز قوی, غذای طولانی, و مقاومت در برابر حرارت زیاد. این فرمول خصوصیات حسی و عملکردی بهینه را به دست آورد.
- نتیجه: به عنوان فرمول ترجیحی برای برنامه های خوراک همه کاره توصیه می شود.
تجزیه و تحلیل
- کل محتوای نیتروژن: همه فرمولاسیون ها هدف 7 ٪ کل نیتروژن را برآورده کردند, با مثال 2 نشان دادن بالاترین مقدار (7.8%). گنجاندن اسکلت مرغ و گوشت خرد شده به طور قابل توجهی به محتوای پروتئین کمک می کند, همانطور که توسط تجزیه و تحلیل Kjeldahl تأیید شده است.
- ویژگی های حسی: عطر و طعم پخت و پز تحت تأثیر تعادل گلوکز قرار گرفت, گلیسین, و اسید سیتریک. مثال 3 سطح متوسط محصولات واکنش مایلارد را بهینه کرد, افزایش طعم و طعم.
- مقاومت در برابر حرارت: نشاسته اصلاح شده و سطح آنزیم پاپاین برای پایداری حرارتی بسیار مهم بود. مثال 3 9% نشاسته اصلاح شده و 6% پاپین یک ماتریس قوی ارائه داد, جلوگیری از تخریب در هنگام قرار گرفتن در معرض گرما.
بحث و گفتگو
فرمول متعادل (مثال 3) با دستیابی به هم افزایی بین عطر و طعم از دیگران بهتر عمل می کند, محتوای تغذیه ای, و ثبات حرارتی. استفاده متوسط از اسید سیتریک (17%) عطر و طعم را بدون بیش از حد تقویت می کند, در حالی که آنزیم پاپاین (6%) تجزیه پروتئین را تسهیل می کند, بهبود قابلیت هضم. مواد طبیعی فرمول یک برچسب تمیز را تضمین می کند, جذاب برای تولیدکنندگانی که به دنبال گزینه های خوراک پایدار هستند. در مقایسه با تولید سنتی وعده های غذایی مرغ, این فرمول اعتماد به مواد اولیه گران قیمت را کاهش می دهد (به عنوان مثال, سینه مرغ) با استفاده از اسکلت مرغ و گوشت خرد شده, کاهش هزینه های تولید ضمن حفظ کیفیت.
تجزیه و تحلیل گسترده
1. ارزیابی آماری فرمولاسیون
برای مقایسه دقیق سه فرمولاسیون (مثال 1-3), ارزیابی کمی با استفاده از شاخص های کلیدی عملکرد انجام شد: کل محتوای نیتروژن, نمره عطر پخت و پز, مدت زمان غذای, و نمره مقاومت در برابر گرما. ویژگی های حسی (عطر و طعم پخت و پز) توسط یک تابلوی آموزش دیده ارزیابی شد 10 کارشناسان با استفاده از مقیاس 1-5 (1 = فقیر, 5 = عالی). مقاومت حرارتی به عنوان درصد احتباس طعم پس از قرار گرفتن در معرض 120 درجه سانتیگراد اندازه گیری شد 30 دقایق, اندازه گیری از طریق تجزیه و تحلیل ترکیب فرار با استفاده از طیف سنجی کروماتوگرافی گازی (gc-ms).
جدول 2: معیارهای عملکرد کمی
| متریک |
مثال 1 |
مثال 2 |
مثال 3 |
| کل نیتروژن (%) |
7.2 ± 0.2 |
7.8 ± 0.3 |
7.5 ± 0.2 |
| نمره عطر پخت و پز (1–5) |
4.5 ± 0.3 |
2.8 ± 0.4 |
4.8 ± 0.2 |
| مدت زمان غذای (s) |
30 ± 5 |
15 ± 4 |
45 ± 6 |
| مقاومت در برابر حرارت (%) |
60 ± 5 |
90 ± 4 |
85 ± 3 |
توجه داشته باشید: مقادیر به معنای انحراف استاندارد از اندازه گیری های سه گانه هستند. نمرات حسی به طور متوسط از 10 پانلین.
تجزیه و تحلیل آماری
ANOVA یک طرفه برای ارزیابی تفاوت های معنی داری بین فرمولاسیون انجام شد (پ < 0.05). تست های توکی پس از تعقیبی تفاوت های زوجی را مشخص کرد:
- کل نیتروژن: مثال 2 میزان نیتروژن به طور قابل توجهی بالاتر از مثال بود 1 (P = 0.03), اما تفاوت معنی داری بین مثالها مشاهده نشد 2 و 3 (P = 0.12).
- عطر پخت و پز: مثال 3 به طور قابل توجهی از مثال بهتر است 2 (پ < 0.01) و حاشیه ای بهتر از نمونه بود 1 (P = 0.08).
- مدت زمان غذای: مثال 3 غذای قابل توجهی طولانی تر از هر دو نمونه نشان داد 1 و 2 (پ < 0.01).
- مقاومت در برابر حرارت: نمونه 2 و 3 مقاومت در برابر گرما به طور قابل توجهی بالاتر از مثال نشان داده شده است 1 (پ < 0.01), با تفاوت معنی داری بین مثالها 2 و 3 (P = 0.15).
این تجزیه و تحلیل آن مثال را تأیید می کند 3 بهترین تعادل را در تمام معیارها فراهم می کند, با ویژگی های حسی از نظر آماری برتر و مقاومت در برابر حرارت قابل مقایسه با مثال 2.
2. کارکرد مواد تشکیل دهنده
هر ماده موجود در فرمول به خصوصیات عملکردی خاص کمک می کند, همانطور که در جدول توضیح داده شده است 3.
جدول 3: نقش ها و اثرات مواد تشکیل دهنده
| جزء |
نقش |
تأثیر بر فرمول |
| اسکلت مرغ |
منبع پروتئین, پایه عطر و طعم |
اسیدهای آمینه را فراهم می کند, به کل محتوای نیتروژن و عطر و طعم گوشتی کمک می کند. |
| گلوکز |
پیش ساز واکنش مایلارد |
در هنگام پردازش گرما ، قهوه ای و عطر و طعم را تقویت می کند. |
| گلیسین |
تقویت کننده عطر و طعم, شرکت کننده واکنش مایلارد |
یادداشت های امامی و شیرین را تقویت می کند, طعم بیشتر. |
| نشاسته اصلاح شده |
اتصال, تثبیت کننده |
مقاومت و بافت گرما را بهبود می بخشد, از تخریب در حین پردازش جلوگیری می کند. |
| اسید سیتریک |
تنظیم کننده pH, تقویت کننده عطر و طعم |
طعم تنگی را تقویت می کند, تعادل شیرینی, و محصول را در حین ذخیره سازی حفظ می کند. |
| گوشت خرد شده |
منبع پروتئین و چربی, مشارکت کننده عطر و طعم |
غنای و عمق را به مشخصات طعم می بخشد, نیتروژن کل را افزایش می دهد. |
| آنزیم پاپاین |
هیدرولیزر پروتئین |
پروتئین ها را برای هضم بهتر و انتشار طعم بهتر تجزیه می کند. |
3. دلیل بهینه سازی
ترکیب متعادل مثال 3 (3% اسکلت مرغ, 3% گلوکز, 3% گلیسین, 9% نشاسته اصلاح شده, 17% اسید سیتریک, 9% گوشت خرد شده, 6% آنزیم پاپاین) برای بهینه سازی موارد زیر از طریق آزمایش تکراری حاصل شد:
- توسعه عطر و طعم: سطح متوسط گلوکز و گلیسین واکنش های مایلارد را ترویج می کند, تقویت نت های خوش طعم و امامی بدون غلبه بر عطر و طعم مرغ طبیعی.
- قابلیت هضم: آنزیم پاپاین در 6% هیدرولیز پروتئین کافی را تضمین می کند, بهبود فراهمی زیستی مواد مغذی برای حیوانات.
- ثبات حرارتی: نشاسته اصلاح شده در 9% یک ماتریس محافظ را تشکیل می دهد, حفظ یکپارچگی و طعم ساختاری در طول گلوله یا اکستروژن با دمای بالا.
- کارایی هزینه: استفاده از اسکلت مرغ و گوشت خرد شده ، اعتماد به سینه مرغ گران را کاهش می دهد, کاهش هزینه های تولید ضمن حفظ محتوای پروتئین.
4. اجرای عملی
برای اجرای فرمول در تولید خوراک صنعتی, مراحل زیر توصیه می شود:
- منابع اولیه: برای اطمینان از محتوای و ایمنی پروتئین مداوم ، از اسکلت مرغ با کیفیت بالا و گوشت خرد شده از تأمین کنندگان معتبر استفاده کنید.
- اختلاط و پردازش:
- ترکیبات خشک را مخلوط کنید (نشاسته اصلاح شده, گلوکز, گلیسین) برای اطمینان از یکنواختی.
- مواد مرطوب را اضافه کنید (گوشت خرد شده, محلول اسید سیتریک) و آنزیم پاپاین در یک میکسر کنترل شده.
- برای فعال کردن واکنشهای مالارد و هیدرولیز آنزیمی ، مخلوط را در دمای 80-100 درجه سانتیگراد پردازش کنید, به دنبال خشک شدن در دمای 60 درجه سانتیگراد برای حفظ ترکیبات عطر و طعم.
- کنترل کیفیت:
- مقدار کل نیتروژن را با استفاده از روش Kjeldahl برای تأیید هدف 7 ٪ اندازه گیری کنید.
- انجام ارزیابی حسی با پانل های آموزش دیده برای تأیید عطر و طعم پخت و پز.
- مقاومت در برابر حرارت را با شبیه سازی شرایط گلوله خوراکی آزمایش کنید (120° C, 30 دقایق).
- بسته بندی و ذخیره سازی: ذخیره در Airtight, ظروف مقاوم در برابر رطوبت برای حفظ طعم و جلوگیری از رشد میکروبی. ماندگاری توصیه شده: 12 ماهها در دمای 25 درجه سانتیگراد.
5. تجزیه و تحلیل تطبیقی با محصولات موجود
در مقایسه با خوراکهای غذایی مرغ سنتی, این فرمول چندین مزیت ارائه می دهد:
- هزینه: از اسکلت مرغ کم هزینه استفاده می کند (تقریباً 30-40 ٪ ارزان تر از سینه مرغ در هر کیلوگرم), کاهش هزینه های کلی تولید.
- طعم: به دلیل پیش سازهای واکنش مایلارد به یک عطر پخت و پز قوی تر و طعم طولانی تر می رسد (گلوکز, گلیسین).
- مقاومت در برابر حرارت: از غذای معمولی مرغ بهتر عمل می کند (60-70 ٪ احتباس طعم) با 85% حفظ در مثال 3.
- ارزش غذایی: نیتروژن کل بالا را حفظ می کند (7.5%), قابل مقایسه با محصولات غذایی پریمیوم مرغ.
6. محدودیت ها و تحقیقات آینده
- محدودیت ها: عملکرد فرمول ممکن است با کیفیت مواد اولیه متفاوت باشد (به عنوان مثال, طراوت اسکلت مرغ). سطح بالای اسید سیتریک (17%) می تواند در بعضی از گونه های جانوری بر خوشبو بودن تأثیر بگذارد.
- تحقیقات آینده:
- انجام آزمایشات تغذیه ای برای ارزیابی خوشبو بودن و عملکرد رشد در حیوانات هدف (به عنوان مثال, مرغ, خوک).
- ثبات ذخیره طولانی مدت را در شرایط مختلف محیطی بررسی کنید.
- آنزیم های جایگزین را کاوش کنید (به عنوان مثال, برملین) برای کاهش اعتماد به پاپین و بهینه سازی بیشتر هزینه ها.
نتیجه
فرمول خوراک وعده غذایی مرغ بهینه شده (مثال 3) به کلیت کل نیتروژن دست می یابد 7.5%, عطر پخت و پز قوی, غذای طولانی, و مقاومت در برابر حرارت زیاد (85% حفظ عطر و طعم). تجزیه و تحلیل آماری عملکرد برتر آن را در معیارهای حسی و عملکردی تأیید می کند. با استفاده از مواد مقرون به صرفه و یک ترکیب متعادل, این فرمول یک راه حل مناسب برای تولید با کیفیت بالا ارائه می دهد, خوش طعم, و خوراک حیوانات از نظر حرارتی پایدار. دستورالعملهای پیاده سازی از مقیاس پذیری اطمینان حاصل می کنند, در حالی که تحقیقات آینده می تواند محدودیت های باقیمانده برای افزایش کاربرد تجاری را برطرف کند.