(一)、要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种可用于工业化生产的过瘤胃保护氨基酸及其制 备工艺。通过对氨基酸进行特殊的加工处理,使其在反刍动物瘤胃中免受微
生物降解,以氨基酸的形式通过瘤胃,并在真胃和小肠中释放出来被小肠吸 收。
(二)、技术方案
本发明的目的是这样实现的:以晶体氨基酸为原料,采用包衣技术,确 定最佳配方和工艺参数,并对过瘤胃保护氨基酸进行了生物有效性检验和饲 养实验研究,建立了过瘤胃保护氨基酸的工业化生产工艺。
本发明的过瘤胃保护氨基酸其所含成分及重量配比为:氨基酸50-80%,
丙烯酸树酯3~8%,氢化油5~15%,
硬脂酸钙8~20%,乙基
纤维素1~7%。 其优选配方为氨基酸60~70%,丙烯酸
树脂4~6%,氢化油6~12%,硬脂 酸钙10~15%,乙基
纤维素2~5%。最优选配方为:氨基酸70%,丙烯酸 树脂5%,氢化油10%,硬脂酸钙12%,乙基纤维素3%。其中所述氨基酸 为动物所能接受的任一种或几种氨基酸,优选蛋氨酸和/或赖氨酸。
本发明的过瘤胃保护氨基酸可以通过下述方法制备:
(1)制备颗粒:
将丙烯酸树酯用无
水乙醇配制成5%保护材料溶液,与氨基酸混匀,制备 颗粒,过40目筛,得核芯。
(2)
喷涂第一层保护膜:
将步骤(1)中所得核芯置于
包衣锅里,将核芯预热到45~50℃后直接添 加氢化油,并提高包衣锅进
风温度为63~93℃,转速调到30~36r.min-1,5~10min 后直接添加硬脂酸钙,继续加热并旋转包衣35~50min。
(3)喷涂第二层保护膜:
调节进风温度30~40℃,物料温23~27℃,转速36~45r.min-1,使
喷枪雾 化压力调到137~145kPa,喷涂乙基纤维素乙醇溶液,使氨基酸小颗粒表面无 细小亮点为止。
(4)干燥:将上述所得过瘤胃保护氨基酸制品置于60~65℃干燥6~8h, 即得。
以上制备步骤中,在喷涂第一层保护膜时各技术参数的优选值分别为: 核芯预熟温度为45℃,包衣锅进风温度为78℃,转速为35r.min-1,包衣时间 为40min。
喷涂第二层保护膜时各技术参数的优选值分别为:调节进风温度35℃, 物料温26℃,转速40r.min-1,使喷枪雾化压力140kPa。
(三)、有益效果
采用本发明方法制备的过瘤胃保护氨基酸产品为乳白色或浅黄色颗粒状 物,主要是由氨基酸和保护材料组成,产品氨基酸有效成分含量在70%以上。 它是通过包衣技术采用
植物来源的
脂肪酸及其盐类和药用多聚物保护而制 备,因而其产品安全性高,无
副作用,可以直接添加饲料中饲用,也可做饲 料添加剂添加到各类反刍动物饲料中。
以下
实施例用于更清晰的说明本发明内容,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(1)制备颗粒:
将丙烯酸树酯50g用无水乙醇配制成10%保护材料溶液500mL,与700g 蛋氨酸混匀,制备颗粒,过40目筛,得核芯。
(2)喷涂第一层保护膜:
将步骤(1)中所得核芯置于包衣锅里,将核芯预热到45℃后直接添加氢 化油100g,并提高包衣锅进风温度为80℃,转速调到34r.min-1,8min后氢化 油
熔化,直接添加硬脂酸钙120g,继续加热并旋转工作40min。
(3)喷涂第二层保护膜:
调节进风温度35℃,物料温25℃,转速40r.min-1,使喷枪雾化压力140kPa, 喷涂3%乙基纤维素乙醇溶液1000mL,使氨基酸小颗粒表面无细小亮点为止。
(4)干燥:将上述所得过瘤胃保护氨基酸制品置于60℃干燥8h,即得。
实施例2
(1)制备颗粒:
将丙烯酸树酯60g用无水乙醇配制成10%保护材料溶液600mL,与700g 赖氨酸混匀,制备颗粒,过40目筛,得核芯。
(2)喷涂第一层保护膜:
将步骤(1)中所得核芯置于包衣锅里,将核芯预热到50℃后直接添加氢 化油110g,并提高包衣锅进风温度为93℃,转速调到36r.min-1,5min后氢化 油熔化,直接添加硬脂酸钙200g,继续加热并旋转工作50min。
(3)喷涂第二层保护膜:
调节进风温度35℃,物料温27℃,转速40r.min-1,使喷枪雾化压力140kPa, 喷涂3%乙基纤维素乙醇溶液1000mL,使氨基酸小颗粒表面无细小亮点为止。
(4)干燥:将上述所得过瘤胃保护氨基酸制品置于65℃干燥7h,即得。
实施例3
(1)制备颗粒:
将丙烯酸树酯80g用无水乙醇配制成10%保护材料溶液800mL,与400g 蛋氨酸及400g赖氨酸混匀,制备颗粒,过40目筛,得核芯。
(2)喷涂第一层保护膜:
将步骤(1)中所得核芯置于包衣锅里,将核芯预热到45℃后直接添加氢 化油60g,并提高包衣锅进风温度为80℃,转速调到34r.min-1,8min后氢化 油熔化,直接添加硬脂酸钙120g,继续加热并旋转工作40min。
(3)喷涂第二层保护膜:
调节进风温度40℃,物料温23℃,转速45r.min-1,使喷枪雾化压力140kPa, 喷涂5%乙基纤维素乙醇溶液1000mL,使氨基酸小颗粒表面无细小亮点为止。
(4)干燥:将上述所得过瘤胃保护氨基酸制品置于60℃干燥7h,即得。
实施例4
(1)制备颗粒:
将丙烯酸树酯30g用无水乙醇配制成10%保护材料溶液500mL,与500g 蛋氨酸混匀,制备颗粒,过40目筛,得核芯。
(2)喷涂第一层保护膜:
将步骤(1)中所得核芯置于包衣锅里,将核芯预热到45℃后直接添加氢 化油60g,并提高包衣锅进风温度为80℃,转速调到30r.min-1,8min后氢化 油熔化,直接添加硬脂酸钙80g,继续加热并旋转工作35min。
(3)喷涂第二层保护膜:
调节进风温度30℃,物料温25℃,转速45r.min-1,使喷枪雾化压力137kPa, 喷涂2%乙基纤维素乙醇溶液1000mL,使氨基酸小颗粒表面无细小亮点为止。
(4)干燥:将上述所得过瘤胃保护氨基酸制品置于60℃干燥8h,即得。
实施例5 体外模拟瘤胃中释放率试验
体外模拟瘤胃消化液配制:称取Na2HPO4·12H2O 2.5g,NaH2PO4 6.7g溶解 在蒸馏水中,再定容至1升,调pH值为6.7。
RPAA在模拟瘤胃中的释放率的测定:
准确称取实施例1~4所得样品1.0000g左右样品用二层纱布包好放入 250ml碘量瓶,加150ml模拟瘤胃液,盖好
盖子,放入39℃恒温水浴锅消化24h, 取样用间接碘量法测Met含量。
从150mL消化液中吸取10ml消化液放进250ml碘量瓶中,加40ml水、 2g
磷酸氢二
钾、1g磷酸二氢钾和1g碘化钾,轻轻摇匀使其完全溶解。再准 确加入20ml 0.05mol/L碘标准溶液,塞好瓶塞,摇匀,放置暗处30min,用少 量水洗瓶内壁,立即用0.1mol/L的
硫代硫酸钠标准溶液滴定剩余碘液,接近 终点时加入0.5ml
淀粉指示剂,滴至蓝色刚好消失为终点。并用同样方法做空 白试验。
按下式计算释放蛋氨酸含量:W′=150×C(Vo-V1)×74.6×10-3(g)/10ml =150×C(Vo-V1)×74.6(mg)/10ml
上述四个实施例生产的RPAA在模拟瘤胃消化液中消化24h,其释放情 况见表1。
表1 RPAA在模拟瘤胃消化液中的释放率(%)
实施例 消化24h释放率(%) 1 15.90±0.66 2 12.96±0.62 3 13.52±0.73 4 23.05±1.23
由以上结果可知本发明所得产品在体外模拟瘤胃消化液经过24h之后释 放率都低于25%,体现了良好的过瘤胃性能。
实施例6
取实施例1所得的本发明产品进行体外模拟消化道消化实验、体外消化 液消化实验和半体内尼龙袋消化实验,释放率测定方法同实施例5,结果见表 2。
表2 RPMet在瘘管奶牛瘤胃中消化不同时间释放率结果(%)
由以上结果可知,过瘤胃保护氨基酸在不同的消化实验中消化24h的瘤 胃释放率不超过27.54%。这一结果达到或超过了国外同类产品,这一方法是 一种可行的产品精制方法。
实施例7 RPMet和RPLys对奶牛产奶性能的影响
取RPMet(实施例1所得)和RPLys(实施例2所得)作为饲料添加剂 进行下列试验。
筛选年龄、胎次、产奶量、体重无明显差异的黑白花奶牛(产奶量≥6500kg/ 年,往年记录为准)18头,分3组,每组6头,即对照组(0gRPMet+0gRPLsy)、 试验I组(25gRPMet+30gRPLsy)和试验II组(25gRPMet+40gRPLsy),精 料混合料配方见表3。
日粮组成:
精料混合料(DM 87.35%)产奶量的40%,苜蓿
块(DM 89.65%)4.5-6.0kg, 羊草(DM 89.82%)2.0kg,青贮(DM 19.45%)15.0kg。
表3 精料混合料组成及营养成分(%)
注:营养成分是实测值。
饲养管理:
准备期2天,做筛选试验奶牛、分组、调舍调槽、准备好草料、沟通饲养 员等工作,并准备好记录表格。
预试期7天,配制好饲料,按试验分组情况饲喂饲料,观察牛的健康状 况、采食及泌乳等是否正常,根据产奶量做适当的调整。
正式期30天,
挤奶和试验日粮据牧场情况做适当调整,精料按产奶量40% 供给,RPMet、RPLys拌在精料里,分早晚二次供给。
取样和样品分析:
正式试验开始后要记录每天的产奶量并每隔10天每头牛取100ml鲜奶 样,用MILKYWAY-3型乳成分自动分析仪进行检测
乳蛋白、乳脂肪、乳
密度、 非脂固形物等成分。
数据的统计与分析
应用SAS 6.12
软件对数据进行生物统计。
试验结果:
(1)对产奶量的影响
添加RPMet`和RPLys对产奶量的影响结果见表4。
表4 添加RPMet和RPLys对产奶量(X±S)的影响(kg)
由表4可见,对照组和2个试验组的产奶量在不同的时间点上都无显著 差异(P>0.05),而且,全期平均每头牛每天产奶量也各组见无显著差异(P >0.05)。虽然各组见产奶量没有达到统计上的差异显著水平,但是试验组的 产奶量在不同的试验期有高于对照组的趋势。因为
气候原因(做本饲养试验 阶段下了几次大
雪,气温经常降到-28℃以下),对照组和试验组的产奶量都在 下降。但是,对照组产奶量一直在下降,并下降的幅度较明显,从刚开始的 每头每天17.83kg牛奶下降到每头每天15.49kg牛奶。而试验组产奶量逐渐下 降,下降的幅度较小。试验结束时试验I组从每头每天17.68kg牛奶下降到每 头每天16.36kg牛奶,试验II组从每头每天17.72kg牛奶下降到每头每天 16.51kg牛奶。全期每组6头奶牛的总产奶量为对照组2992.95kg,试验I组 3047.85kg,比对照组多产54.90kg,试验II组3064.05kg,比对照组多产71.10kg。 更准确地说,试验各组比对照组少降了一定量的牛奶,表明添加RPMet和 RPLys可提高产奶量,但是,对于产奶后期奶牛效果不是很明显。
(2)对乳脂的影响
添加RPMet和RPLys对对乳脂的影响结果见表5。
表5 添加RPMet和RPLys对对乳脂的影响
注:肩注相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),肩注相邻小写字母表示差异显著(P<0.05)
由表5可见,随着时间的延长各组乳脂率普遍提高,对照组的乳脂率从一 开始的3.78%提高到试验结束时的4.17%,试验I组从3.80%提高到4.30%, 试验II组从3.76%提高到4.28%。试验组的乳脂率从第10d开始超过对照组, 以后始终保持着这种优势;全期平均乳脂率对照组为3.95%,试验I组和试验 II组分别为4.05%和4.02%,试验I组和试验II组与对照组相比显著提高(P <0.05=,两个试验组之间无显著性差异(P>0.05);日平均乳脂产量各组间 末达到显著差异水平(P>0.05)。
(3)对乳蛋白的影响
添加RPMet和RPLys对乳蛋白的影响结果见表6
表6 添加RPMet和RPLys对乳蛋白的影响
注:肩注相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),肩注相邻小写字母表示差异显著(P<0.05)
从表6可以看出,试验开始时2个试验组的乳蛋白含量高于对照组,以 后在整个试验期内保持这一趋势没有变。对照组从试验开始的3.23%提高到试 验结束时的3.38%,提高幅度不大,而试验I组的乳蛋白含量从3.26%提高到 3.54%,试验II组乳蛋白含量从3.29%提高到3.56%;对照组的平均乳脂率为 3.31%,与试验I组的3.40%比较显著低(P<0.05),与试验II组的3.42%比还 是显著低(P<0.05),试验I组和试验II组之间无显著差异(P>0.05);各组日 乳
蛋白质产量相互间无显著差异。虽然,各组日乳蛋白质产量相互间无显著 差异,但是,试验组的乳蛋白含量明显高于对照组,说明RPMet和RPLys提 高乳中乳蛋白含量。
(4)对非脂固形物的影响
添加RPMet和RPLys对非脂固形物的影响结果见表7。
表7 添加RPMet和RPLys对非脂固形物(X±S)的影响
注:肩注相同小写字母表示差异不显著(P>0.05),肩注相邻小写字母表示差异显著(P<0.05)
从表7乳非脂固形物的结果看,对照组的平均非脂固形物是9.18%,试验 I组的平均非脂固形物为9.26%,试验II组的平均非脂固形物为9.33%,试验组 都显著高于对照组(P<0.05),试验I组和试验II组之间差异不显著;日固形 物产量(克/头)也存在提高趋势,但差异不显著(P>0.05)。这一结果表明, 添加RPMet和RPLys不仅对产奶量有促进作用,而且使乳成分含量增加,进 而乳非脂固形物含量提高,营养成分浓度提高,乳品质更佳。