CN100596272C

CN100596272C - 赖氨酸添加剂及其制备方法

Info

Publication number: CN100596272C
Application number: CN200710063904A
Authority: CN
Inventors: 王加启; 郭玉琴; 周凌云; 魏宏阳; 卜登攀
Original assignee: Institute of Animal Science of CAAS
Current assignee: Institute of Animal Science of CAAS
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-02-14
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2027-02-14
Also published as: CN101011105A

Abstract

本发明公开了一种赖氨酸添加剂及其制备方法，其特征在于，该添加剂包括有三层结构，最里层为赖氨酸，中间层为丙烯酸树脂IV号层，最外层为丙烯酸树脂IV号与氢化植物油的混合层。本发明通过丙烯酸树脂IV号和氢化植物油两种材料对赖氨酸进行保护，制成的特殊结构的赖氨酸添加剂在瘤胃环境中稳定、释放率低，在真胃环境和小肠环境中有较高的释放率，有效增加了反刍动物小肠对赖氨酸的吸收，有效的平衡了小肠的氨基酸，提高了反刍动物对蛋白质的利用率。

Description

赖氨酸添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种赖氨酸添加剂及其制备方法，具体地说是通过对赖氨酸营养添加剂的保护，生产出对反刍动物有效的蛋白质营养添加剂。

背景技术

蛋白质饲料资源的不足和环境保护等多方面原因，要求提高动物对蛋白质的利用率。近年来，通过对猪鸡的试验已证明，小肠氨基酸平衡是提高蛋白质利用效率和生产性能的关键因素。反刍动物小肠氨基酸主要来源于微生物蛋白和瘤胃未降解蛋白，研究证明仅靠微生物蛋白提供的氨基酸不能满足高产反刍动物的需要，特别是赖氨酸。国内外长期以来把研究的重点放在过瘤胃蛋白的提高上，认为到达真胃和小肠的非降解蛋白不足是制约高产的主要因素，通过饲喂高水平的粗蛋白和过瘤胃非降解蛋白来平衡小肠氨基酸，以提高生产性能。

经研究，过瘤胃蛋白的使用是有其局限性的，一方面提高过瘤胃蛋白可能是以降低微生物蛋白合成为代价的，另一方面过瘤胃蛋白也不一定能有效平衡小肠氨基酸，反而可能带来新的不平衡，降低饲料蛋白质利用率，增加氮的排出，造成蛋白质饲料的浪费。在饲料中直接补充结晶氨基酸，由于瘤胃微生物的降解，也不能得到满意的结果。通过对氨基酸进行保护处理，逃避瘤胃微生物的降解，而通过瘤胃进入小肠释放出氨基酸，可向小肠提供特定的氨基酸，其优点可减少非降解蛋白的用量，同时不影响特定的瘤胃微生物蛋白的合成，还可以降低饲料中蛋白质用量，从而减少氮的排出。而如何保护赖氨酸使其成为添加剂使用，成为目前本领域科研人员研究的重点。

目前保护赖氨酸制备添加剂的方法主要是采用化学法和物理法，(1)pH敏感材料的包被，主要依据瘤胃与皱胃液pH的差别，选择包被物质不仅耐受瘤胃内的pH，也不会被微生物分解，而在比瘤胃pH低的真胃内被分解，将氨基酸释放出来，进入小肠被吸收，以达到保护的目的。法国Aventis公司生产的Smartamine M是用pH敏感聚合体包被DL-Met，每千克产品中含DL-Met 775克。(2)C12-C22的脂肪或饱和脂肪酸及矿物质混合物包被，饱和脂肪酸有一定的瘤胃保护特性，可以保护赖氨酸通过瘤胃，同时在小肠中释放，德国Degussa公司生产的Mepron M85产品就是用脂肪包被DL-Met的，该产品每千克含DL-Met832克。(3)形成赖氨酸羟基类似物。(4)形成氨基酸金属螯合物。

但采用化学法保护赖氨酸，其使用效果不稳定，不具有广泛应用得价值，因此用物理的方法包被氨基酸显示了良好的前景。

发明内容

本发明的目的在于解决和弥补现有技术的不足，达到充分补充反刍动物小肠赖氨酸的效用，提高反刍动物生产性能，而提出一种通过2种保护材料对赖氨酸进行物理保护的赖氨酸添加剂的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种赖氨酸添加剂，该添加剂包括有三层结构，最里层为赖氨酸，中间层为丙烯酸树脂IV号层，最外层为丙烯酸树脂IV号与氢化植物油的混合层。

上述的一种赖氨酸添加剂，该赖氨酸添加剂按照重量百分比含有：

赖氨酸 40％～60％；

丙烯酸树脂IV号20％～25％；

氢化植物油 20％～40％。

一种赖氨酸添加剂的制备方法，其包括下列步骤：

(1)按照下述重量百分比称取各组分：

赖氨酸 40％～60％；

丙烯酸树脂IV号20％～25％；

氢化植物油 20％～40％。

(2)将称量的丙烯酸树脂IV号的28～30wt％加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为30％～35％丙烯酸树脂IV号无水乙醇，将赖氨酸加入其中，搅拌均匀至成粒状即可；

(3)在40～60℃烘干；

(4)将称量的丙烯酸树脂IV号的48～50wt％加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为10％～12％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇，将干燥的粒状赖氨酸用该溶液包衣；

(5)将称量的丙烯酸树脂IV号的20～24wt％加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为20％～30％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇，将氢化植物油加热熔解后加入该溶液，搅拌均匀后加入步骤(4)制备的赖氨酸，继续搅拌至赖氨酸完全被包覆；

(6)冷却，包装制成最终产品。

所述步骤(4)中包衣过程可在包衣制粒机中完成，10％～12％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇在赖氨酸颗粒外形成一层保护涂层。

无水乙醇在制备过程中挥发，所以该赖氨酸添加剂按照重量百分比最终含有：赖氨酸40％～60％；丙烯酸树脂IV号20％～25％；氢化植物油20％～40％。

本发明所用原料及设备本领域技术人员均可以通过市售购买得到。

本发明的优点与效益：本发明先用具有一定黏度的丙烯酸树脂IV号乙醇溶液将以小颗粒和粉状共存的赖氨酸添加剂全部黏附成颗粒状，这样有利于丙烯酸树脂IV号的包衣，丙烯酸树脂IV号特点：在pH＜4的真胃中能溶解，而在pH＞4的瘤胃中不溶解，用其进行包衣能达到理想的效果。为了增加保护效果，用氢化植物油和丙烯酸树脂IV号进行了第二次包衣，这是利用了氢化植物油加热溶化，冷却凝固的特点，在工艺上简单，同时加入丙烯酸树脂IV号防止氢化植物油包衣出现过度保护的问题。

本发明通过物理方法对赖氨酸进行保护，制成的赖氨酸添加剂在瘤胃环境中稳定、释放率低，在真胃环境和小肠环境中有较高的释放率，有效增加了反刍动物小肠对赖氨酸的吸收，有效的平衡了小肠的氨基酸，提高了反刍动物对蛋白质的利用率。由此方法制备的过瘤胃保护赖氨酸制剂，解决了直接由日粮给奶牛补充赖氨酸的难题，过瘤胃保护赖氨酸可通过日粮途径调控奶牛小肠氨基酸组成，提高奶牛产奶量和乳蛋白含量，同时，一定程度上可节约饲料蛋白质，缓解饲料蛋白质短缺的矛盾，同时可减少氮的排放，减少对环境的污染。

下面结合最佳实施方式及附图对本发明做进一步说明，以使公众对发明内容有整体和充分的了解，而并非对本发明保护范围的限定。前述部分已经充分公开了本发明可以实施的保护范围，因此凡依照本发明公开内容进行的任何本领域公知的等同替换，均属于对本发明的侵犯。

附图说明

图1为本发明赖氨酸添加剂结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式中使用的材料及设备来源：

丙烯酸树脂IV号：上海浦力膜制剂辅料科技合作公司。

无水乙醇：北京化工厂，分析纯。

L-赖氨酸盐：由泰国味之素有限公司提供(含量98.5％)。

氢化植物油：上海赫力斯特化工有限公司。

包衣制粒机：日本型号：FLOW COATER

柠檬酸(C₆H₈O₇·H₂O)：北京化工厂，分析纯。

磷酸氢二钠(Na₂HPO₄·12H₂O)：北京化工厂，分析纯。

胃蛋白酶：北京赛驰生物科技有限公司，1∶3000。

盐酸：北京化工厂，分析纯。

水浴锅：余姚市东方电子仪器厂，型号：1～100℃。

实施例1

如图1所示，一种赖氨酸添加剂，该添加剂包括有三层结构，最里层为赖氨酸1，中间层为丙烯酸树脂IV号层2，最外层为丙烯酸树脂IV号与氢化植物油的混合层3。

(1)按照下述重量百分比称取各组分：

赖氨酸 600g(60％)；

丙烯酸树脂IV号200g(20％)；

氢化植物油 200g(20％)。

(2)将称量的丙烯酸树脂IV号的30wt％即60g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为30％丙烯酸树脂IV号无水乙醇200ml，将赖氨酸加入其中，搅拌均匀至成粒状即可；

(3)在40～60℃烘干；

(4)将称量的丙烯酸树脂IV号的50wt％即100g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为10％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇1000ml，将干燥的粒状赖氨酸用该溶液包衣；

(5)将称量的丙烯酸树脂IV号的20wt％即40g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为20％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇200ml，将氢化植物油加热熔解后加入该溶液，搅拌均匀后加入步骤(4)制备的赖氨酸，继续搅拌至赖氨酸完全被包覆；

(6)冷却，包装制成最终产品L1。

实施例2

(1)按照下述重量百分比称取各组分：

赖氨酸 500g(50％)；

丙烯酸树脂IV号200g(20％)；

氢化植物油 300g(30％)。

(3)在40～60℃烘干；

(6)冷却，包装制成最终产品L2。

实施例3

(1)按照下述重量百分比称取各组分：

赖氨酸 400g(40％)；

丙烯酸树脂IV号200g(20％)；

氢化植物油 400g(40％)。

(3)在40～60℃烘干；

(4)将称量的丙烯酸树脂IV号的50wt％即100g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为12％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇1000ml，将干燥的粒状赖氨酸用该溶液包衣；

(6)冷却，包装制成最终产品L3。

实施例4

(1)按照下述重量百分比称取各组分：

赖氨酸 400g(40％)；

丙烯酸树脂IV号250g(25％)；

氢化植物油 350g(35％)。

(2)将称量的丙烯酸树脂IV号的28wt％即70g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为35％丙烯酸树脂IV号无水乙醇200ml，将赖氨酸加入其中，搅拌均匀至成粒状即可；

(3)在40～60℃烘干；

(4)将称量的丙烯酸树脂IV号的48wt％即120g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为12％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇1000ml，将干燥的粒状赖氨酸用该溶液包衣；

(5)将称量的丙烯酸树脂IV号的24wt％即60g加无水乙醇配制成浓度(质量体积比)为30％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇200ml，将氢化植物油加热熔解后加入该溶液，搅拌均匀后加入步骤(4)制备的赖氨酸，继续搅拌至赖氨酸完全被包覆；

(6)冷却，包装制成最终产品L4。

分别对实施例1、2、3、4制备的赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4进行效果评定，结果如下：

一、用pH6.6、pH 2.4缓冲溶液模拟反刍动物瘤胃、真胃pH值，测定实施例1、2、3、4制备的过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4在瘤胃和真胃的释放率。

表1缓冲溶液配方(g)

将表中所列物质溶于少量蒸馏水中，定容至1000ml即可。

准确称取1.0g实施例1、2、3、4制备的过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4放入50ml具塞试管底部，加入20ml缓冲液，盖紧试管塞在39℃恒温水浴锅内消化4、8、24、48h，过滤，凯氏定氮法测定剩余样品中氮含量，计算释放率。

过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4在不同缓冲溶液中培养不同时间的释放率见表2：

表2过瘤胃保护赖氨酸在缓冲液中培养不同时间的释放率(％)

从表2中可以看出，过瘤胃保护赖氨酸L1、L2、L3、L4在瘤胃环境(pH6.6)中稳定，即释放率低，在真胃环境(pH2.4)中释放率高。

二、尼龙袋法和移动尼龙袋法测定实施例1、2、3、4制备的过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4在奶牛瘤胃和真胃和小肠的释放率

1、选用4头健康且装有永久性瘤胃瘘管、十二指肠瘘管和回肠瘘管的荷斯坦乳牛。

准确称取3g实施例1、2、3、4制备的过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4放入孔径为35～50μm的尼龙布制作的12×8cm尼龙袋中，每两个袋系在一个长约50cm的半软管上，于晨饲时投入瘤胃，塑料管另一端接在瘤胃瘘管盖上，每头牛6个管，共12个袋。

取袋时间：在放置后4、8、24、48小时取一个管。每一种过瘤胃保护赖氨酸添加剂每个时间点四个重复，取出尼龙袋后用中等流速的自来水冲洗，然后放入水中浸泡55分钟，再在中等流速的自来水下漂洗1分钟，水洗后的尼龙袋置于40℃的烘箱内烘干，回潮24小时称重，用凯氏定氮法测定剩余样品氮的含量，计算释放率。

用尼龙袋测定过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4在奶牛瘤胃中的释放率结果见表3：

表3尼龙袋法测定过瘤胃保护赖氨酸在奶牛瘤胃中的释放率(％)

2、将1g实施例1、2、3、4制备的过瘤胃保护赖氨酸添加剂L1、L2、L3、L4放入孔径为35～50μm的尼龙布制作的6cm×2.5cm小尼龙袋，然后放入39℃，pH值是2的0.2％的HCI-胃蛋白酶溶液(6.1ml盐酸用蒸馏水稀释至1000ml，加热到39℃后加入胃蛋白酶2g，混合均匀)中2.5h，然后放入十二指肠瘘管内，从粪中回收，冲洗，40℃烘箱通风干燥，回潮24h，每一种过瘤胃保护赖氨酸添加剂4个重复，用凯氏定氮法测定剩余样品氮含量，计算释放率。

用移动尼龙袋法测得L1、L2、L3、L4在真胃和小肠的释放率分别为100％、89％、80％和88.8％。

尼龙袋法和移动尼龙袋法测定结果表明：四种过瘤胃保护赖氨酸L1、L2、L3、L4在瘤胃环境中释放率较低，在真胃和小肠释放率高。

Claims

1、一种赖氨酸添加剂，其特征在于，该添加剂包括有三层结构，最里层为赖氨酸，中间层为丙烯酸树脂IV号层，最外层为丙烯酸树脂IV号与氢化植物油的混合层；

该赖氨酸添加剂按照重量百分比含有：

赖氨酸 40％～60％；

丙烯酸树脂IV号 20％～25％；

氢化植物油 20％～40％。

2、一种赖氨酸添加剂的制备方法，其特征在于，其包括下列步骤：

(1)按照下述重量百分比称取各组分：

赖氨酸 40％～60％；

丙烯酸树脂IV号 20％～25％；

氢化植物油 20％～40％；

(2)将称量的丙烯酸树脂IV号的28～30wt％加无水乙醇配制成质量体积比浓度为30％～35％丙烯酸树脂IV号无水乙醇，将赖氨酸加入其中，搅拌均匀至成粒状即可；

(3)在40～60℃烘干；

(4)将称量的丙烯酸树脂IV号的48～50wt％加无水乙醇配制成质量体积比浓度为10％～12％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇，将干燥的粒状赖氨酸用该溶液包衣；

(5)将称量的丙烯酸树脂IV号的20～24wt％加无水乙醇配制成质量体积比浓度为20％～30％的丙烯酸树脂IV号无水乙醇，将氢化植物油加热熔解后加入该溶液，搅拌均匀后加入步骤(4)制备的赖氨酸，继续搅拌至赖氨酸完全被包覆；

(6)冷却，包装制成最终产品。