CN101965911B - 饲料复合甜味剂及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种饲料复合甜味剂，包括10～99重量份的糖精或其盐、1～20重量份的增效剂和0.1～10重量份的增强剂，糖精或其盐、增效剂和增强剂加热溶解于水后经喷雾干燥而成，较佳地，还包括0.1～5重量份的防结剂，防结剂在喷雾干燥后混入，喷雾干燥采用了防结块设备，还提供了上述饲料复合甜味剂的生产方法，本发明的饲料复合甜味剂设计巧妙独特，能消除糖精钠的金属苦后味，改善甜味剂的综合口感，赋予具有类似蔗糖口感的舒适感觉，且有效成分均一，塑造成品的舒适口感。提高在饲料中的分散性能，改善产品的稳定性，增加使用方便性和提高效果表达，适于大规模推广应用。

Description

饲料复合甜味剂及其生产方法

技术领域

本发明涉及饲料加工技术领域，具体涉及饲料甜味剂技术领域，特别涉及一种饲料复合甜味剂及其生产方法。

背景技术

饲料甜味剂是由多种甜味原料复合加工而成的一种饲料用调味剂，可以利用自身的甜味特征通过掩盖饲料原料的不良味道并赋予饲料舒适的口感，从而刺激动物食欲帮助提高采食量。

目前饲料甜味剂的主要的甜源是采用糖精及其盐，同时辅以其他的成分对糖精及其盐的口感进行修饰，常用的有甜蜜素、阿斯巴甜、三氯蔗糖、葡萄糖等。由于各公司的技术、设备、工艺的差异导致市场上的饲料甜味剂种类、品质繁多参差不齐，有些产品并不能塑造出动物所喜好的类似蔗糖的甜味，影响对动物采食量提高的效果。目前常见的饲料甜味剂主要有通过普通粉碎混合工艺或喷雾干燥工艺生产的甜味剂，各种工艺都有着自己的缺点。

工艺现状：

(一)普通粉碎+混合工艺

采用此类设备生产的饲料甜味剂中糖精钠和各种增效剂、增强剂、载体等原辅料，由于粉碎后的粒度大小、粒度形状、粒子比重均不相同，很难达到理想的混合均一的效果，而且利用此种工艺设备生产的产品在储运和应用到饲料中的过程中很容易发生分级现象，导致糖精钠颗粒和增效剂增强剂彼此分离，分散在饲料中时很难保持和配方设计一致的比例，使得甜味剂中的糖精钠、增效剂和增强剂在动物口中难以同时溶解于唾液中，导致不能同时定点与味蕾发生作用，结果致使甜味剂的口感质量下降，降低了增效剂和增强剂的作用，对糖精钠金属苦后味和饲料口感的改善难以达到理想的效果。而且此种工艺生产的产品具有静止角大，流散性差的特点，在饲料中难以非常均匀的分散，使得甜味剂在饲料中的表达效果降低。

(二)常规喷雾干燥工艺设备的缺点

利用喷雾干燥设备生产饲料甜味剂可以有效解决传统粉碎+混合设备生产时存在的有效成分分离和分散性差等问题。这种设备可以将各种有效成分溶解后形成均匀分布的溶液，然后通过喷雾干燥塔进行干燥。可以有效消除普通粉碎混合工艺导致的有效成分不均一的问题，有效提高甜味剂在饲料中改善适口性的效果。但是一般的喷雾干燥工艺在生产过程和所得成品中存在两个问题：

(1)产品的稳定性不高。因为甜味剂的有效成分必须溶于唾液才能被味蕾感知到，唾液成分中99％是水，因此甜味剂中的有效成分必须是具有易溶于水的特性。这样导致直接干燥出来的成品在放置过程中容易吸收环境中的水分而引起颗粒的聚集直至结成明显的块状物。。这样会有多个危害，一个是一旦结块后相当于增加了甜味剂颗粒的粒度，减少了在分布在饲料颗粒表面上的甜味剂粒子数量，降低甜味剂的改善饲料口感的效果。二是如果结块明显，则需要进行再处理，增加了饲料生产的操作和成本。

(2)从生产实际来看，在连续生产时，由于干燥速度和出料速度的问题，在喷雾干燥塔的底部总会有较多的物料聚集。饲料甜味剂的特性决定了有效物质都是具有非常好的水溶性的，虽然经过干燥后水分得以大量蒸发，但是不可能做到100％的无水化，物料中总会有1～6％的水分。而且，在塔内温度高，出料口的温度仍高达90～100℃。因此，在高温和一定含水量前提下，干燥塔底部的物料容易在放料前聚集成团形成结块。

干燥塔内结块问题的存在有明显的危害，一是降低了产品的流散性，影响产品外观；二是结块后相当于变相增加了成品的粒度，减少了在分布在饲料颗粒表面上的甜味剂粒子数量，降低甜味剂的改善饲料口感的效果；三是影响出料速度，实际生产中，在放料时需要不时敲击罐体，降低生产效率，且可能损坏罐体。

因此，需要提供一种饲料复合甜味剂，其可以消除糖精钠的金属苦后味，改善甜味剂的综合口感，赋予具有类似蔗糖口感的舒适感觉，且有效成分均一，塑造成品的舒适口感。提高在饲料中的分散性能，改善产品的稳定性，增加使用方便性和提高效果表达。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种饲料复合甜味剂及其生产方法，该饲料复合甜味剂设计巧妙独特，能消除糖精钠的金属苦后味，改善甜味剂的综合口感，赋予具有类似蔗糖口感的舒适感觉，且有效成分均一，塑造成品的舒适口感。提高在饲料中的分散性能，改善产品的稳定性，增加使用方便性和提高效果表达，适于大规模推广应用。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种饲料复合甜味剂，其特点是，包括10～99重量份的糖精或其盐、1～20重量份的增效剂和0.1～10重量份的增强剂，所述糖精或其盐、所述增效剂和所述增强剂加热溶解于水后经喷雾干燥而成。

较佳地，所述糖精或其盐包括糖精钠和糖精钙的一种或两种。所述增效剂包括三氯蔗糖、安赛蜜、新橙皮苷二氢查尔酮(NHDC)、阿力甜、甜菊糖、甘草甜素和纽甜的一种或几种，其作用一是延长甜味感觉的作用时间，一种良好的增效剂可以提高甜味感觉时间30～60％；作用二是掩盖甜味剂的次生味道，比如糖精钠的金属苦后味等。所述增强剂包括乙基麦芽酚、香兰素、乙基香兰素、单磷酸腺苷、肌苷酸、鸟苷酸、柠檬酸的一种或几种，其作用一是增强和改善味觉受体的感受强度，提高对甜味的感知强度，二是利用味觉的相互抑制作用等，在甜味剂和味蕾作用时掩盖苦涩味等，改善动物对食物的感觉。

较佳地，所述饲料复合甜味剂还包括0.1～5重量份的防结剂，所述防结剂在所述喷雾干燥后混入。

较佳地，所述防结块剂包括二氧化硅、硅铝酸盐和三聚磷酸钠的一种或几种，其作用是通过延缓或消除甜味颗粒间盐桥现象的发生，防止结块，提高甜味剂的稳定性，保证在饲料中的分散效果。

较佳地，所述喷雾干燥采用了防结块设备，所述防结块设备是与喷雾干燥塔的下部气路连接的气体喷射装置。

在本发明的第二方面，还提供了一种上述的饲料复合甜味剂的生产方法，其特点是，将所述糖精或其盐、所述增效剂和所述增强剂加热溶解于水后经喷雾干燥而成所述饲料复合甜味剂。

较佳地，在所述饲料复合甜味剂中还混合0.1～5重量份的防结剂。

较佳地，在所述喷雾干燥中采用了防结块设备，所述防结块设备是与喷雾干燥塔的下部气路连接的气体喷射装置。

较佳地，所述加热溶解的温度为60～85℃，所述喷雾干燥采用离心雾化器雾化，采用净化过的热空气进行干燥。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的饲料复合甜味剂包括10～99重量份的糖精或其盐、1～20重量份的增效剂和0.1～10重量份的增强剂，所述糖精或其盐、所述增效剂和所述增强剂加热溶解于水后经喷雾干燥而成，经过分子融合处理后各有效组分在每颗粒子中比例均匀一致，充分发挥味觉的混合抑制作用以及协同增效作用，达到对甜感最佳的修饰和增效作用，塑造出具有类似蔗糖的舒适口感，完全避免传统工艺增效剂增强剂效果差的问题，适于大规模推广应用。

2、本发明的饲料复合甜味剂还包括0.1～5重量份的防结剂，所述防结剂在所述喷雾干燥后混入，从而大幅减少粉末产品的吸湿结块情况，稳定甜味剂的质量，适于大规模推广应用。

3、本发明的饲料复合甜味剂在其喷雾干燥过程中还采用了防结块设备，所述防结块设备是与喷雾干燥塔的下部气路连接的气体喷射装置，从而将气体喷射入喷雾干燥塔的下部，使底部聚集颗粒变得相对蓬松，彼此间缝隙增大，减缓因挤压增大接触面积后盐桥现象发生的几率，降低结块现象，适于大规模推广应用。

附图说明

图1是用于本发明的饲料复合甜味剂的生产方法的一具体实施例的气体喷射装置的部件连接示意图。

图2是采用本发明的饲料复合甜味剂进行动物应用试验的结果统计图。

图3是采用本发明的饲料复合甜味剂进行动物应用试验的结果统计图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参见图1所示，首先对下列实施例中所用到的防结块设备，即与喷雾干燥塔1的下部气路连接的气体喷射装置2做个介绍：

所述气体喷射装置2可以采用任何合适的结构。较佳地，所述气体喷射装置2包括气源3和气体驱动部件4，所述气源3通过所述气体驱动部件4与所述喷雾干燥塔1的下部气路连接。

为了保证通入喷雾干燥塔1的气体比较干净，更佳地，所述气体喷射装置2还包括气体过滤器5，所述气体驱动部件4通过所述气体过滤器5与所述喷雾干燥塔1的下部气路连接。所述气体过滤器5可以是空气过滤器。

为了监测通入喷雾干燥塔1的气体的压力，更佳地，所述气体喷射装置2还包括压力表6，所述压力表6安装在所述气体驱动部件4与所述喷雾干燥塔1的下部之间的气路中。

为了控制通入喷雾干燥塔1的气体的通断，更佳地，所述气体喷射装置2还包括控制阀7，所述气体驱动部件4通过所述控制阀7与所述喷雾干燥塔1的下部气路连接。

为了保证防结块的效果以及防止粉料进入气体喷射装置2，更进一步地，所述气体喷射装置2还包括减压阀8和进气控制阀9，所述控制阀7通过所述进气控制阀9与所述喷雾干燥塔1的下部气路连接，所述减压阀8安装在所述控制阀7和所述进气控制阀9之间的气路中。气体驱动部件4启动前，控制阀7、减压阀8和进气控制阀9处于关闭状态。使用防结块设备时，启动气体驱动部件4，并依次开启控制阀7和减压阀8，通过减压阀8调整到气体压力达到设定值后，开启进气控制阀9向喷雾干燥塔1中通入气体对塔内物料进行防结块处理。通过减压阀8对通入喷雾干燥塔1内的气体进行压力控制，防止压力过大影响干燥后的出料速度。停止防结块设备使用时，先关闭减压阀8，再关闭进气控制阀9，以及依次关闭控制阀7和气体驱动部件4，防止因关闭气体驱动部件4降低输入气压，而喷雾干燥塔1内因气压高导致干燥后的物料进入气体喷射装置2的气路。

所述气源3可以是任何合适的气源，更佳地，所述气源3是外界空气或惰性气体，所述气体驱动部件4是空气压缩机。请参见图1所示，所述气源3是外界空气。所述外界空气依次通过所述空气压缩机、所述空气过滤器、所述控制阀7和所述进气控制阀9从而与所述喷雾干燥塔1的下部气路连接，所述压力表6安装在所述空气过滤器5与所述控制阀7之间的气路中，所述减压阀8安装在所述控制阀7和所述进气控制阀9之间的气路中。

较佳地，所述喷雾干燥塔1的下部设置有倒圆锥体罐体10，所述气体喷射装置2与所述倒圆锥体罐体10气路连接。更佳地，所述倒圆锥体罐体10的底部为出料口11，所述气体喷射装置2连接在所述倒圆锥体罐体10上距离所述出料口11三分之一高度处。请参见图1所示，所述进气控制阀9连接在所述倒圆锥体罐体10上距离所述出料口11三分之一高度处。

通过对常规的喷雾干燥塔1进行设备改造，在倒圆锥体罐体10上距离所述出料口11三分之一高度处开孔连接气体喷射装置2，在饲料复合甜味剂的喷雾干燥产品生产过程中，随着物料在底部的沉积增多，开启气体喷射装置2，具体来说是开启空气压缩机、控制阀7和进气控制阀9，从而外界空气经空气压缩机形成的压缩空气进入喷雾干燥塔1的倒圆锥体罐体10中，利用空气的压力将聚集的物料冲散成蓬松的物料，开启后的结果显示，产品的结块现象基本消失。

安装了气体喷射装置的喷雾干燥塔与原设备(即没有安装气体喷射装置的喷雾干燥塔)相比，干燥物料的出料速度更顺畅、单位时间的出料数量提高5～10％、设备里残留物料量明显减少。而且避免了使用重锤敲击出料口11附近的罐体，减少了对设备的损害。使用上述设备相比原设备后，测试表明60目筛上物中的块状物由原来的2％降低至低于0.5％以内。使用结果表明，采用上述防结块设备能有效的降低饲料复合甜味剂的块状物。

喷雾干燥塔1内底部聚集物料形成结块是利用颗粒间的盐桥现象所引起，即干燥后所得的颗粒沉积在底部等待出料的过程中，由于温度仍高达90～110℃，导致颗粒内残留的水分仍然会向颗粒表面迁移，结果使得颗粒表面的水分增加，在表面形成过饱和溶液。由于聚集物料受重力的影响彼此挤压增大了颗粒间的接触面积，使部分物料的接触点存在过饱和溶液，在塔内温度的作用下接触点间的水分蒸发，溶液中的有效成分析出晶体，并将彼此接触的颗粒以盐桥的形式连接起来，更多颗粒利用盐桥彼此连接，结果在宏观上就形成了较大的结块。因此，根据块状物的形成机理，在喷雾干燥塔1的底部通入外部气体(压缩空气或惰性气体)，通过减缓或消除盐桥形成条件，使原来聚集的物料保持蓬松状态和适当降低温度等措施，达到减缓和消除结块的结果。

从喷雾干燥的原理、物料变化和转移状态、结块产生的原理等，结合设备进行创新性改造，提出上述喷雾干燥防结块设备，从设备角度彻底解决结块问题。

实施例1

一、配比

	组分	重量份
			糖精及其盐	糖精钠	60
增效剂	三氯蔗糖	3
				安赛蜜	7
增强剂	柠檬酸	1
				单磷酸腺苷	1
	乙基麦芽酚	1
			防结剂	二氧化硅	3

二、工艺过程和参数

1、分子融合过程

按上述配比，在融合釜中加入净水500重量份，加热至60～85℃后，加入糖精钠，搅拌混合均匀使所有物料溶解完全，溶液呈透明状态，温度保持在60～85℃。然后在融合釜中加入增效剂和增强剂，搅拌混合均匀使所有物料溶解完全，溶液呈透明状态，温度保持在60～85℃。将融合好的物料通过管式过滤器纯化后转至中转釜内，温度维持在60～85℃。

2、喷雾干燥过程(防结块处理)

将中转釜内的物料利用稳压泵打入喷雾干燥塔内，利用离心雾化器进行雾化，同时利用净化过的热空气在塔内对物料进行干燥。喷雾过程中的工艺参数设定为：1)离心雾化器转速：24000～30000rmp；2)进料温度：60～85℃；3)进风温度：220～280℃；4)排风温度：90～110℃；5)蒸发量：200kg/h；和一般喷雾干燥工艺不同的是，本发明的生产方法在喷雾干燥过程中始终开启喷雾干燥塔底部的防结块设备，可以有效使塔内物料保持疏松，防止结块，不残留，容易出料。

3、增加稳定性过程

和一般工艺不同的是，本发明的制备方法增加了干燥后粉料的防吸湿结块方法。将经过干燥后所得的产品转入后续的双螺杆混合机内，加入防结剂混合3分钟，进行增加抗吸湿能力的稳定化处理。

这样得到的本发明的饲料复合甜味剂具有较规则球形颗粒，其颗粒大小分布范围在5～120微米，平均粒径约59微米，符合高斯分布特点。具有良好流动性和溶解性。

本发明的产品具有如下的特点：

甜感：利用定量剖面分析技术分析，产品具有类似蔗糖的口感，舒适纯正且持久，完全消除了糖精钠的金属苦后味，甜度相当于蔗糖甜度的500倍。

利用高压液相色谱技术(HPLC)分析，实施例1中的糖精钠分布具有很好的均一性。

利用液相色谱(HPLC)检测同批次不同位置样品测试糖精钠的变异系数

样品编号	糖精钠峰面积	样品编号	糖精钠峰面积
				1号	1,270,010	6号	1,251,498
2号	1,259,406	7号	1,261,899
				3号	1,272,337	8号	1,270,244
4号	1,261,706	9号	1,260,177
				5号	1,256,421	10号	1,264,310
峰面积均值	1,262,801	变异系数	0.52％

利用静止角的测量方法，显示本发明的产品具有良好的流散性。

注：静止角越小表示流散性越好。

本发明的饲料复合甜味剂具有良好的稳定性，在150℃时放置1小时性能保持稳定，在PH＝3～7范围内性能不受影响。

利用本发明实施例1产品进行动物实验，结果表明本发明产品具有明显的帮助提高幼龄仔猪采食量的效果。

采食量的影响：应用实验数据(对照组与实施例1产品应用试验比较)

实验设计：

动物：仔猪120头、2个处理、每个处理3个重复、每个重复20头；

实验周期：21天

日粮：颗粒料，营养水平相同，CP19.9％，DE3300Kal/kg  Lys1.46％

实验处理：对照组(实验日粮)、实验组(实验日粮+实施例1产品)

测试指标：采食量(DFI)、日增重(ADG)、料重比(FCR)

试验结果表明，采用本发明的饲料复合甜味剂可以有效的提高动物的采食量和增重，降低料重比，提高饲料效率。

实验结果请参见图2和图3所示。

实施例2

一、配比

	组分	重量份
			糖精及其盐	糖精钠	40
增效剂	三氯蔗糖	5
				安赛蜜	5
	二氢查尔酮	5
			增强剂	柠檬酸	2
	鸟苷酸	2
				乙基麦芽酚	1
防结剂	二氧化硅	0.1

生产工艺同实施例1。

对实施例2制得的产品进行分析，分析方法参见实施例1，得到与实施例1的产品相似的结果。

实施例3

一、配比

	组分	重量份
			糖精及其盐	糖精钠	90
增效剂	三氯蔗糖	1
				安赛蜜	2
	二氢查尔酮	2
			增强剂	柠檬酸	0.2
	鸟苷酸	0.2
				乙基麦芽酚	0.1
防结剂	二氧化硅	5

生产工艺同实施例1。

对实施例3制得的产品进行分析，分析方法参见实施例1，得到与实施例1的产品相似的结果。

实施例4

一、配比

	组分	重量份
			糖精及其盐	糖精钠	10
增效剂	阿力甜	10
				安赛蜜	10
增强剂	柠檬酸	5
				肌苷酸	3
	乙基麦芽酚	2
			防结剂	二氧化硅	0.1

生产工艺同实施例1。

对实施例4制得的产品进行分析，分析方法参见实施例1，得到与实施例1的产品相似的结果。

实施例5

一、配比

	组分	重量份
			糖精及其盐	糖精钠	99
增效剂	甜菊糖	0.5
				甘草甜素	0.3
	纽甜	0.2
			增强剂	香兰素	0.05
	乙基香兰素	0.02
				乙基麦芽酚	0.03
防结剂	二氧化硅	2

生产工艺同实施例1。

对实施例5制得的产品进行分析，分析方法参见实施例1，得到与实施例1的产品相似的结果。

实施例6

一、配比

	组分	重量份
			糖精及其盐	糖精钙	60

增效剂	甜菊糖	2
				纽甜	1
增强剂	乙基香兰素	0.05
				乙基麦芽酚	0.05
防结剂	二氧化硅	2

生产工艺同实施例1。

对实施例6制得的产品进行分析，分析方法参见实施例1，得到与实施例1的产品相似的结果。

经过分子融合处理后各有效组分在每颗粒子中比例均匀一致，充分发挥味觉的混合抑制作用以及协同增效作用，达到对甜感最佳的修饰和增效作用，塑造出具有类似蔗糖的舒适口感。完全避免传统工艺增效剂增强剂效果差的问题。通过增加的提高稳定的处理，对甜味剂粒子进行了物理隔离，延缓和消除盐桥现象的发生，有效的提高了所得成品的抗吸湿稳定性。所得产品相对不易吸潮，保持产品良好流散性提高饲料甜味剂在饲料中分散赋甜的效果。从而本发明的饲料复合甜味剂在应用时可以有效保证小猪所采食的每一口饲料的口感都是一致的，避免挑食，有效改善适口性和提高采食量。适用于帮助各种杂食性或草食性家畜提高采食量，对猪尤其是对幼龄阶段的猪更加有效。

综上，本发明的饲料复合甜味剂设计巧妙独特，能消除糖精钠的金属苦后味，改善甜味剂的综合口感，赋予具有类似蔗糖口感的舒适感觉，且有效成分均一，塑造成品的舒适口感。提高在饲料中的分散性能，改善产品的稳定性，增加使用方便性和提高效果表达，适于大规模推广应用。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (7)

1.一种饲料复合甜味剂，其特征在于，包括10～99重量份的糖精或其盐、1～20重量份的增效剂和0.1～10重量份的增强剂，所述糖精或其盐、所述增效剂和所述增强剂加热溶解于水后经喷雾干燥而成，所述喷雾干燥采用了防结块设备，所述防结块设备是与喷雾干燥塔的下部气路连接的气体喷射装置，所述增效剂包括三氯蔗糖、安赛蜜、新橙皮苷二氢查尔酮、阿力甜、甜菊糖、甘草甜素和纽甜的一种或几种，所述增强剂包括乙基麦芽酚、香兰素、乙基香兰素、单磷酸腺苷、肌苷酸、鸟苷酸、柠檬酸中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的饲料复合甜味剂，其特征在于，所述糖精或其盐包括糖精钠和糖精钙的一种或两种。

3.根据权利要求1所述的饲料复合甜味剂，其特征在于，所述饲料复合甜味剂还包括0.1～5重量份的防结剂，所述防结剂在所述喷雾干燥后混入。

4.根据权利要求3所述的饲料复合甜味剂，其特征在于，所述防结剂包括二氧化硅、硅铝酸盐和三聚磷酸钠的一种或几种。

5.一种根据权利要求1所述的饲料复合甜味剂的生产方法，其特征在于，将所述糖精或其盐、所述增效剂和所述增强剂加热溶解于水后经喷雾干燥而成所述饲料复合甜味剂，在所述喷雾干燥中采用了防结块设备，所述防结块设备是与喷雾干燥塔的下部气路连接的气体喷射装置。

6.根据权利要求5所述的饲料复合甜味剂的生产方法，其特征在于，在所述饲料复合甜味剂中还混合0.1～5重量份的防结剂。

7.根据权利要求5所述的饲料复合甜味剂的生产方法，其特征在于，所述加热溶解的温度为60～85℃，所述喷雾干燥采用离心雾化器雾化，采用净化过的热空气进行干燥。

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