一种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸及其生产方法

专利名称：：一种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸及其生产方法
技术领域：
：本发明属于动物营养领域，具体涉及一种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸及其生产方法。
背景技术：
：赖氨酸是奶牛产奶的必需氨基酸和第二(或第一，依日粮类型而不同)限制性氨基酸。一般常规奶牛饲料中赖氨酸含量普遍较低。奶牛日粮中氨基酸不平衡，赖氨酸严重不足，导致饲料蛋白质利用率低，乳蛋白含量下降。直接向奶牛日粮中添加普通赖氨酸，由于瘤胃微生物的作用，添加的绝大部分赖氨酸在瘤胃中被降解，不能到达小肠。这样不仅达不到添加赖氨酸的效果，还会造成赖氨酸的浪费。解决问题的唯一办法是对所添加的赖氨酸进行过瘤胃保护处理，使其在瘤胃中不被降解，直接到达小肠而被吸收利用。在奶牛日粮中添加经过保护处理的赖氨酸(过瘤胃赖氨酸)能够使小肠食糜中的氨基酸更加平衡，从而提高日粮蛋白质的利用率，节约蛋白质饲料，降低奶牛生产成本，提高奶牛产奶量和牛奶的乳蛋白含量，进而提高奶牛生产的经济效益，同时减少粪尿中氮的排放，对降低环境污染具有重要作用。目前，赖氨酸的过瘤胃保护处理主要有化学保护和物理保护两种方法。采用化学保护法生产的主要产品是赖氨酸金属螯合物。赖氨酸金属螯合物是使赖氨酸与某些金属离子发生鳌合反应，将赖氨酸与金属离子鳌合在一起，以此减少赖氨酸在瘤胃中的降解。但是，由于赖氨酸金属螯合物中赖氨酸与金属离子相结合的化学键很不牢固，因此过瘤胃效果不理想，且不稳定。另外，由于动物对赖氨酸的需要量远远高于对金属元素的需要量，因此如果采用该方法给反刍动物补充赖氨酸，当赖氨酸满足需要时必然导致金属元素的严重过量，甚至发生金属中毒。赖氨酸的物理保护主要是采用在反刍动物瘤胃不降解、在真胃和小肠可消化的物质为包材对赖氨酸进行包被处理，从而使作为芯材的赖氨酸可通过瘤胃，并在真胃和小肠中释放出来，被消化吸收。可用作包材的材料有高熔点的脂肪(酸)、脂肪酸钙和高分子聚合物等。目前，包被处理的难点在于赖氨酸的水溶性较强，极易水解，要求包被必须完全，一点也不能外露，否则将严重影响过瘤胃效果。目前尚未见到有包被成功的报道，即使是在实验室条件下也无法实现，更不用说工业化生产。王建华(王建华，学位论文，2004)和郭玉琴(郭玉琴，学位论文，2006)在实验室条件下采用不同包被材料对赖氨酸进行包被处理，测定包被产品的瘤胃降解率，结果表明，采用尼龙袋法测定的过瘤胃保护赖氨酸24小时的瘤胃降解率分别为79.29%和66.62%，达不到过瘤胃保护的要求。
发明内容本发明的目的在于提供一种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸。本发明的另一目的在于提供上述过瘤胃保护赖氨酸的生产方法。—种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，由核和壳两部分组成，所述壳为过瘤胃脂肪粉，所述核为活性成分赖氨酸和辅料的混合物；其中，所述过瘤胃保护赖氨酸中各原料按质量百分比计分别为赖氨酸盐32-48%，辅料8-12%，过瘤胃脂肪粉40-60%。所述过瘤胃脂肪粉为BergafatT_300。所述赖氨酸活性成分为赖氨酸盐酸盐。所述辅料为淀粉和微晶纤维素的混合物，其中，淀粉和微晶纤维素的质量比为i:io所述过瘤胃保护赖氨酸为颗粒状，颗粒直径为0.90-1.lOmm。—种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸的生产方法，按照如下操作步骤进行(1)制备赖氨酸颗粒将赖氨酸和辅料按上述质量百分比均匀混合，向得到的混合物中加入适量水，经调制后制备粒径约为0.40-0.60mm的赖氨酸颗粒；(2)赖氨酸颗粒的干燥将步骤(1)中制成的赖氨酸颗粒进行干燥；干燥在流化制粒包衣机中进行，所述干燥中的加热温度为85°C，引风频率35Hz，转速45Hz，干燥时间为30分钟；对干燥后得到的赖氨酸颗粒进行筛分，收集粒径大于等于0.40mm小于0.60mm的赖氨酸颗粒；(3)赖氨酸颗粒的包被包被使用流化制粒包衣机进行，具体包被方法为将干燥后的赖氨酸颗粒加热至35t:，在如下条件下将熔化的过瘤胃脂肪粉喷涂到赖氨酸颗粒表面压縮空气温度IO(TC，蠕动泵转速8rpm，引风频率28Hz，转速49Hz，引风温度50°C，出风温度4(TC，最终得到过瘤胃保护赖氨酸。本发明的优点为(1)本发明的过瘤胃保护赖氨酸有较高的过瘤胃效果。(2)所用包材为反刍动物所需的重要营养成分，过瘤胃效果好，小肠消化率高，是高产奶牛必须添加的高能饲料原料，在高产奶牛日粮中添加本发明的过瘤胃保护赖氨酸产品可同时起到补充限制性氨基酸和能量的双重作用和效果，不但降低了原料成本，同时大大提高了产品的性价比。(3)采用制粒与包被两阶段生产工艺，在提高包被效果的同时，极大地改善了产品的物理形态，颗粒小(平均粒度1.0mm)且均匀(粒度的变异系数10%)、流动性好，便于在生产中直接使用。(4)本发明的生产工艺简单，适合工业化生产，生产成本低。(5)经动物试验验证，产品可明显改善奶牛的氮代谢。具体实施例方式以下实施例进一步说明本
发明内容，但不限制本发明的范围。实施例一过瘤胃保护赖氨酸l(1)过瘤胃保护赖氨酸的制备①制备赖氨酸颗粒将赖氨酸盐酸盐480g、淀粉60g和微晶纤维素60g混合后，加适量水调制成可以制粒的状态，用制粒机制备成直径0.5mm的赖氨酸颗粒，再用球形抛丸机抛丸，得到赖氨酸颗粒。②赖氨酸颗粒的干燥将步骤①中制备的赖氨酸颗粒放入流化制粒包衣机中进行干燥。设备加热温度为85t:，引风频率35Hz，转速45Hz，干燥30分钟。然后分别用30目和40目筛进行筛分，得到30目筛下、40目筛上部分的直接0.40-0.60mm的干燥赖氨酸颗粒。③赖氨酸颗粒的包被将400g过瘤胃脂肪粉BergafatT-300在大于60°C的温度下熔化，在流化制粒包衣机中采用底喷工艺对步骤②制备的赖氨酸颗粒进行包被，即将熔化的过瘤胃脂肪粉喷涂到赖氨酸颗粒表面，包被时工艺参数为赖氨酸颗粒加热至35t:，压縮空气温度IO(TC，蠕动泵转速8rpm，引风频率28Hz，转速49Hz，引风温度50°C，出风温度4(TC，将熔化的过瘤胃脂肪粉全部喷涂到赖氨酸颗粒表面，得到直径0.90-1.10mm的过瘤胃保护赖氨酸l，该过瘤胃保护赖氨酸1的各原料的质量分数为赖氨酸盐酸盐48%、辅料12%、过瘤胃脂肪粉40%。(2)过瘤胃保护赖氨酸1在瘤胃中稳定性的评定为了评定采用上述方法生产的过瘤胃保护赖氨酸1在瘤胃中的稳定性，以3头装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦泌乳母牛为试验动物，采用瘤胃尼龙袋法测定过瘤胃保护赖氨酸l中赖氨酸在0、2、4、8、12、24小时6个培养时间点的瘤胃降解率。测定结果见表1。表1尼龙袋法测定的赖氨酸1在奶牛瘤胃中的降解率<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>测定结果表明，本发明生产的过瘤胃保护赖氨酸1在瘤胃中培养12小时的赖氨酸降解率为82%，在瘤胃中培养24小时降解率为87.93%。实例二过瘤胃保护赖氨酸2(1)过瘤胃保护赖氨酸的制备①制备赖氨酸颗粒将赖氨酸盐酸盐400g、淀粉50g和微晶纤维素50g混合后，加水调制成可以制粒的状态，用制粒机制备成直径O.5mm的赖氨酸颗粒，再用球形抛丸机抛丸，得到赖氨酸颗粒。②赖氨酸颗粒的干燥将步骤①中制备的赖氨酸颗粒放入流化制粒包衣机中进行干燥。设备加热温度范围为85。C，引风频率35Hz，转速45Hz，干燥30分钟。然后分别用30目和40目筛进行筛分，得到30目筛下、40目筛上部分的直径0.40-0.60mm干燥赖氨酸颗粒。③赖氨酸颗粒的包被将500g过瘤胃脂肪粉BergafatT-300在大于60°C的温度下熔化，在流化制粒包衣机中采用底喷工艺对步骤②制备的赖氨酸颗粒进行包被，即将熔化的过瘤胃脂肪粉喷涂到赖氨酸颗粒表面，包被时工艺参数为赖氨酸颗粒加热至35t:，压縮空气温度IO(TC，蠕动泵转速8rpm，引风频率28Hz，转速49Hz，引风温度50°C，出风温度40°C，将熔化的过瘤胃脂肪粉全部喷涂到赖氨酸颗粒表面，得到直径0.90-1.10mm干燥的过瘤胃保护赖氨酸2，该过瘤胃保护赖氨酸2的各原料的质量分数为赖氨酸盐酸盐40%、辅料10%、过瘤胃脂肪粉50%。(2)过瘤胃保护赖氨酸2在瘤胃中稳定性的评定为了评定采用上述方法制备的过瘤胃保护性赖氨酸2在瘤胃中的稳定性，以3头装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦泌乳母牛为试验动物，采用瘤胃尼龙袋法测定过瘤胃保护赖氨酸产品2中赖氨酸在0、2、4、8、12、24小时6个培养时间点的瘤胃降解率。测定结果见表2。表2尼龙袋法测定的赖氨酸2在奶牛瘤胃中的降解率<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>测定结果表明，本发明生产的过瘤胃保护赖氨酸2在瘤胃中培养12小时的赖氨酸降解率为55.11%，在瘤胃中培养24小时降解率为57.26%，即该产品在奶牛瘤胃中停留12小时有44.89%的赖氨酸通过瘤胃而不被降解，在奶牛瘤胃中停留24小时有42.74%的赖氨酸通过瘤胃而不被降解，说明该产品具有较好的过瘤胃效果，在瘤胃中比较稳定。上述试验结果说明本发明过瘤胃保护赖氨酸产品的赖氨酸瘤胃降解率随脂肪粉比例的提高而下降，B卩脂肪粉比例越高，包被效果越好，反之则越差。如果继续增加脂肪粉的比例，其保护效果会更好。但是，随着脂肪粉用量的增加，产品中的有效成分(赖氨酸)的含量会逐渐降低。为了保证有效成分的含量和过瘤胃效果同时兼顾，就要使过瘤胃保护性赖氨酸中各原料的用量限定在本发明的范围内。实例三过瘤胃保护赖氨酸对泌乳母牛生物有效性的评定为了评定采用上述方法生产的过瘤胃保护赖氨酸产品的生物有效性，以3头安装有永久性瘤胃瘘管的荷斯坦泌乳母牛为试验动物，采用3X3拉丁方试验设计进行代谢试验，测定日粮中添加本发明实施例2方法生产的过瘤胃保护赖氨酸2产品(60克/头日)对奶牛消化代谢和其他主要相关指标的影响，以不添加过瘤胃保护赖氨酸产品作为对照组。试验主要结果见表3。表3过瘤胃保护赖氨酸2对奶牛消化代谢和其他主要相关指标的影响<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表3可见，在泌乳母牛日粮中添加本发明的过瘤胃保护赖氨酸，可在一定程度上提高日粮纤维物质的消化率、进食氮的利用率、牛奶中总氨基酸和赖氨酸含量、血浆总蛋白含量、血浆游离总氨基酸和赖氨酸含量、血浆葡萄糖含量，并降低血浆中尿素氮含量。上述结果说明，在泌乳母牛日粮中添加本发明的过瘤胃保护赖氨酸产品，可大大改善泌乳母牛的氮代谢和能量代谢，提高日粮蛋白质的利用率，这些作用非常有利于泌乳母牛产奶性能和牛奶品质的提高。参考文献1、王建华，瘤胃保护性氨基酸的研制及其对内蒙古白绒山羊消化代谢影响的研究，学位论文，2004。2、郭玉琴，蛋氨酸和赖氨酸过瘤胃保护及其效果评价研究，学位论文，2006。权利要求一种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，由核和壳两部分组成，其特征在于，所述壳为过瘤胃脂肪粉，所述核为活性成分赖氨酸和辅料的混合物；其中，所述过瘤胃保护赖氨酸中各原料按质量百分比计分别为赖氨酸32-48％，辅料8-12％，过瘤胃脂肪粉40-60％。2.根据权利要求1所述的反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，其特征在于，所述过瘤胃脂肪粉为BergafatT_300。3.根据权利要求1所述的反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，其特征在于，所述赖氨酸活性成分为赖氨酸盐酸盐。4.根据权利要求1所述的反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，其特征在于，所述辅料为淀粉和微晶纤维素的混合物，其中，淀粉和微晶纤维素的质量比为1:1。5.根据权利要求l-4任一所述的反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，其特征在于，所述过瘤胃保护赖氨酸为颗粒状，颗粒直径为0.90-1.10mm。6.—种反刍动物过瘤胃保护赖氨酸的生产方法，其特征在于，包括以下步骤(1)制备赖氨酸颗粒将赖氨酸和辅料按上述质量百分比均匀混合，向得到的混合物中加入适量水，经调制后制备粒径为0.40-0.60mm的赖氨酸颗粒；(2)赖氨酸颗粒的干燥将步骤(1)中制成的赖氨酸颗粒进行干燥；干燥在流化制粒包衣机中进行，所述干燥时的加热温度为85°C，引风频率35Hz，转速45Hz，干燥时间为30分钟；对干燥后得到的赖氨酸颗粒进行筛分，收集粒径大于等于0.40mm小于0.60mm的赖氨酸颗粒；(3)赖氨酸颗粒的包被将步骤(2)得到的干燥赖氨酸颗粒在流化制粒包衣机中采用底喷工艺进行包被，具体包被方法为将干燥后的赖氨酸颗粒加热至35t:，在如下条件下将熔化的过瘤胃脂肪粉喷涂到赖氨酸颗粒表面压縮空气温度100°C，蠕动泵转速8rpm，弓|风频率28Hz，转速49Hz，弓|风温度50°C，出风温度4(TC，最终得到过瘤胃保护赖氨酸。全文摘要本发明公开了一种属于动物营养领域的反刍动物过瘤胃保护赖氨酸，该过瘤胃保护赖氨酸由核和壳两部分组成，所述壳为过瘤胃脂肪粉，所述核为活性成分赖氨酸和辅料的混合物；其中，所述过瘤胃保护赖氨酸中各原料按质量百分比计分别为赖氨酸32-48％，辅料8-12％，过瘤胃脂肪粉40-60％。本发明还公开了该反刍动物过瘤胃保护赖氨酸的生产方法，包括制粒与包被两个生产阶段。过瘤胃保护赖氨酸颗粒小，平均粒度1.0mm，且均匀，粒度的变异系数10％，流动性好，便于在生产中直接使用。本发明的生产工艺简单，适合工业化生产，生产成本低。文档编号A61P3/00GK101716347SQ20091023738公开日2010年6月2日申请日期2009年11月17日优先权日2009年11月17日发明者张晓明,毕晓华,王欣申请人:中国农业大学