鶏肉ベースの飼料の最適化されたフォーミュラ
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鶏肉ベースの飼料の最適化されたフォーミュラ: 科学分析
技術分野
この研究では、aの最適化された式を提示します チキンミール-動物飼料用途で使用するための栄養価と感覚属性を強化するために設計されたベースの飼料.
背景
チキンミール 家禽に由来するタンパク質が豊富な成分です, 触覚性と栄養含有量を改善するために動物飼料で一般的に使用されています. 伝統的な肉風味添加物, 1990年代から食品に広く適用されています, 多くの場合、すべての消費者や動物にアピールしない可能性のある複雑なスパイスブレンドに依存しています. 既存の鶏肉の生産方法, 鶏の胸肉の乾燥や粉砕や酵素加水分解など、スプレー乾燥など, 多くの場合、フレーバープロファイルが弱い製品になります, 高い生産コスト, 限られた熱安定性, 飼料製剤の適用性を制限します.
目的
この研究の目的は、風味が強化された費用対効果の高いチキンミールフィードフォーミュラを開発することです, 総窒素含有量が高い (≥7％), 強い料理の香り, 長時間の後味, 飼料処理条件に耐えるための耐熱性を改善しました.
材料と方法
提案されている飼料式は、次の成分を体重割合で構成します:
- チキンスケルトン: 1–5％
- グルコース: 1–5％
- グリシン: 2–4％
- 修正澱粉: 5–13％
- クエン酸: 15–20%
- ミンチ肉: 8–10％
- パパイン酵素: 5–7％
3つの実験製剤 (例1–3) 感覚および機能的特性に対する成分の割合の影響を評価するためにテストされました. 製剤は、香りを調理するために評価されました, 後味の期間, 耐熱性, および総窒素含有量. 総窒素は、Kjeldahl法を使用して測定されました, 感覚属性は、訓練されたパネルによって評価されました. サンプルを120°Cにさらすことにより、耐熱性をテストしました 30 分, 構造の完全性と風味保持の評価.
結果と分析
3つの定式化を表にまとめます 1, それぞれの感覚および機能的結果を伴います.
| 成分 | 例 1 (% 重量) | 例 2 (% 重量) | 例 3 (% 重量) |
|---|---|---|---|
| チキンスケルトン | 1 | 5 | 3 |
| グルコース | 1 | 5 | 3 |
| グリシン | 2 | 4 | 3 |
| 修正澱粉 | 5 | 13 | 9 |
| クエン酸 | 15 | 20 | 17 |
| ミンチ肉 | 8 | 10 | 9 |
| パパイン酵素 | 5 | 7 | 6 |
| 総窒素 (%) | 7.2 | 7.8 | 7.5 |
| 調理香り | 強い | 弱い | 強い |
| 後味 | 適度 | 短い | 長さ |
| 耐熱性 | 低いです | 高い | 高い |
製剤の分析
- 例 1 (低成分レベル):
- 組成: チキンスケルトンの最小レベル (1%), グルコース (1%), および修正澱粉 (5%).
- 結果: の総窒素含有量を達成しました 7.2%, 強い調理の香りがありますが、耐熱性が不十分です (120°Cで観察された分解). 低レベルの構造成分 (例えば, 修正澱粉) おそらく熱の安定性が低いことに寄与した可能性があります.
- 結論: 高温処理ではなく強力な香りを必要とするアプリケーションに適しています.
- 例 2 (高い成分レベル):
- 組成: チキンスケルトンの最大レベル (5%), グルコース (5%), および修正澱粉 (13%).
- 結果: 最高の総窒素含有量 (7.8%) 優れた耐熱性, しかし、料理の香りは弱かった, そして、後味は短かった. 高クエン酸 (20%) フレーバーの発達を抑制した可能性があります.
- 結論: 熱集約型プロセスに最適ですが、感覚的魅力には準最適です.
- 例 3 (バランスの取れた構成):
- 組成: すべての成分の中程度のレベル (例えば, 3% チキンスケルトン, 9% 修正澱粉, 17% クエン酸).
- 結果: の総窒素含有量とバランスの取れたパフォーマンス 7.5%, 強い料理の香り, 長い後味, そして、高耐熱性. この定式化は、最適な感覚および機能的特性を達成しました.
- 結論: 多用途の飼料アプリケーションの優先式として推奨されます.
データ分析
- 総窒素含有量: すべての製剤は、総窒素7％以上の標的を満たしました, 例で 2 最高値を示しています (7.8%). チキンスケルトンとミンチ肉を含めることは、タンパク質含有量に大きく寄与しました, Kjeldahl分析によって確認されているように.
- 感覚属性: 香りと後味の調理は、グルコースのバランスの影響を受けました, グリシン, クエン酸. 例3の中程度のレベルは、メイラード反応製品を最適化しました, 風味と後味の強化.
- 耐熱性: 修正された澱粉とパパインの酵素レベルは、熱の安定性にとって重要でした. 例3 9% 修正澱粉と 6% パパインは堅牢なマトリックスを提供しました, 熱曝露中の劣化を防ぐ.
ディスカッション
バランスの取れた定式化 (例 3) フレーバーの相乗効果を達成することにより、他の人よりも優れています, 栄養コンテンツ, および熱安定性. クエン酸の中程度の使用 (17%) 圧倒することなく風味を強化します, パパイン酵素 (6%) タンパク質の分解を促進します, 消化率の向上. フォーミュラの天然成分は、きれいなラベルを保証します, 持続可能な飼料オプションを求めている生産者に魅力的です. 伝統的な鶏肉の食事の生産と比較して, この式は、高価な原材料への依存を減らします (例えば, 鶏の胸肉) チキンスケルトンとミンクス肉を利用することにより, 品質を維持しながら生産コストを削減します.
拡張分析
1. 製剤の統計的評価
3つの処方を厳密に比較します (例1–3), キーパフォーマンスインジケーターを使用して、定量的評価が実施されました: 総窒素含有量, 香りのスコアを調理します, 後味の期間, 耐熱性スコア. 感覚属性 (香りと後味の調理) の訓練されたパネルによって評価されました 10 1〜5スケールを使用した専門家 (1 =貧しい, 5 =優れています). 耐熱性は、120°Cにさらされた後のフレーバー保持率として定量化されました 30 分, ガスクロマトグラフィマス分光測定を使用した揮発性化合物分析を介して測定されました (GC-MS).
テーブル 2: 定量的パフォーマンスメトリック
| メトリック | 例 1 | 例 2 | 例 3 |
|---|---|---|---|
| 総窒素 (%) | 7.2 ± 0.2 | 7.8 ± 0.3 | 7.5 ± 0.2 |
| 香りのスコアを調理します (1–5) | 4.5 ± 0.3 | 2.8 ± 0.4 | 4.8 ± 0.2 |
| 後味の期間 (s) | 30 ± 5 | 15 ± 4 | 45 ± 6 |
| 耐熱性 (%) | 60 ± 5 | 90 ± 4 | 85 ± 3 |
統計分析
製剤間の有意差を評価するために一元配置分散分析を実施しました (P < 0.05). 事後のTukeyテストでは、ペアワイズの違いが特定されました:
- 総窒素: 例 2 例よりも窒素含有量が大幅に高かった 1 (p = 0.03), しかし、例の間に有意な違いは見つかりませんでした 2 と 3 (p = 0.12).
- 調理香り: 例 3 大幅に上回る例 2 (P < 0.01) そして、例よりもわずかに優れていました 1 (p = 0.08).
- 後味の期間: 例 3 両方の例よりもかなり長い後味を示しました 1 と 2 (P < 0.01).
- 耐熱性: 例 2 と 3 例よりも有意に高い耐熱性を示しました 1 (P < 0.01), 例に大きな違いはありません 2 と 3 (p = 0.15).
この分析により、その例が確認されます 3 すべてのメトリックで最高のバランスを提供します, 統計的に優れた感覚属性と同等の耐熱性を例に 2.
2. 成分機能
フォーミュラ内の各成分は、特定の機能特性に寄与します, 表のとおり 3.
テーブル 3: 成分の役割と効果
| 成分 | 役割 | 式への影響 |
|---|---|---|
| チキンスケルトン | タンパク質源, フレーバーベース | アミノ酸を提供します, 総窒素含有量と肉の風味に貢献します. |
| グルコース | メイラード反応前駆体 | 熱処理中に茶色とおいしい香りを強化します. |
| グリシン | フレーバーエンハンサー, メイラード反応参加者 | ウマミと甘いメモを後押しします, 後味を拡張します. |
| 修正澱粉 | バインダー, 安定剤 | 耐熱性とテクスチャーを改善します, 処理中の劣化を防ぎます. |
| クエン酸 | pHレギュレータ, フレーバーエンハンサー | ピリッとした風味を高めます, 甘さのバランス, ストレージ中に製品を保存します. |
| ミンチ肉 | タンパク質と脂肪源, フレーバー貢献者 | フレーバープロファイルに豊かさと深さを追加します, 総窒素を増加させます. |
| パパイン酵素 | タンパク質加水剤 | 消化率とフレーバーのより良い放出のために、タンパク質を分解します. |
例3のバランスの取れた構成 (3% チキンスケルトン, 3% グルコース, 3% グリシン, 9% 修正澱粉, 17% クエン酸, 9% ミンチ肉, 6% パパイン酵素) 以下を最適化するために、反復テストを通じて導出されました:
- フレーバー開発: 中程度のレベルのグルコースとグリシンはメイラードの反応を促進します, 自然な鶏肉の風味を圧倒することなく、風味豊かなメモとウマミのノートを強化する.
- 消化率: パパイン酵素で 6% 十分なタンパク質加水分解を保証します, 動物の栄養生物学的利用能の向上.
- 熱安定性: 修正された澱粉 9% 保護マトリックスを形成します, 高温ペレットまたは押し出し中に構造の完全性と風味を維持する.
- コスト効率: 鶏肉の骨格と肉の肉を使用すると、高価な鶏の胸肉への依存度が低下します, タンパク質含有量を維持しながら生産コストを削減します.
4. 実用的な実装
産業用飼料生産にフォーミュラを実装する, 次の手順をお勧めします:
- 原材料調達: 一貫したタンパク質の含有量と安全性を確保するために、高品質のチキンスケルトンとミンチ肉を認定サプライヤーから使用します.
- 混合と処理:
- 乾燥成分をブレンドします (修正澱粉, グルコース, グリシン) 均一性を確保するため.
- 濡れた材料を追加します (ミンチ肉, クエン酸溶液) 制御されたミキサーのパパイン酵素.
- 混合物を80〜100°Cで処理して、メイラード反応と酵素加水分解を活性化します, 続いて、60°Cで乾燥して風味化合物を保存します.
- 品質コントロール:
- Kjeldahl法を使用して総窒素含有量を測定して、≥7％のターゲットを検証します.
- 訓練されたパネルで感覚評価を実施して、調理香りと後味を確認する.
- 飼料ペレット条件をシミュレートすることにより、耐熱性をテストします (120° C, 30 分).
- 梱包と保管: Airtightで保管してください, 風味を維持し、微生物の成長を防ぐための水分耐性容器. 推奨賞味期限: 12 25°Cでの月.
5. 既存の製品との比較分析
伝統的な鶏肉の食事と比較して, この式はいくつかの利点を提供します:
- 料金: 低コストのチキンスケルトンを利用します (kgあたりの鶏の胸肉よりも約30〜40％安い), 全体的な生産コストを削減します.
- 風味: 最適化されたメイラード反応の前駆体により、より強力な調理香りとより長い後味を達成します (グルコース, グリシン).
- 耐熱性: 従来の鶏肉の食事よりも優れています (60–70％フレーバー保持) と 85% 例の保持 3.
- 栄養価: 高い総窒素を維持します (7.5%), プレミアムチキンミール製品に匹敵します.
6. 制限と将来の研究
- 制限事項: フォーミュラのパフォーマンスは、原材料の質によって異なる場合があります (例えば, チキンスケルトンの新鮮さ). 高いクエン酸レベル (17%) 一部の動物種の味覚性に影響を与える可能性があります.
- 将来の研究:
- 標的動物の味と成長のパフォーマンスを評価するために、摂食試験を実施する (例えば, 家禽, 豚).
- さまざまな環境条件下での長期貯蔵安定性を調査します.
- 代替酵素を探索します (例えば, ブロメレイン) パパインへの依存を減らし、さらにコストを最適化するため.
結論
最適化されたチキンミールフィードフォーミュラ (例 3) の総窒素含有量を達成します 7.5%, 強い料理の香り, 長い後味, そして、高耐熱性 (85% フレーバー保持). 統計分析は、感覚および機能的なメトリック全体で優れたパフォーマンスを確認します. 費用対効果の高い成分とバランスの取れた構成を活用することにより, この式は、高品質を生成するための実行可能なソリューションを提供します, 味が良い, 熱的に安定した動物飼料. 実装ガイドラインは、スケーラビリティを確保します, 将来の研究は、商業的な適用性を高めるために残りの制限に対処することができますが.
