一种让哺乳动物高产DHA奶的微藻全细胞粉及制备方法
技术领域
本发明涉及一种让奶牛、羊等哺乳动物高产DHA奶的微藻全细胞粉,以及该微藻全细胞粉的制备方法。
背景技术
DHA,二十二碳六烯酸,俗称脑黄金,是一种对人体非常重要的多不饱和脂肪酸,属于Omega-3不饱和脂肪酸家族中的重要成员。DHA是神经系统细胞生长及维持的一种主要元素,是大脑和视网膜的重要构成成分,在人体大脑皮层中含量高达20%,在眼睛视网膜中所占比例最大,约占50%,因此,对胎婴儿智力和视力发育至关重要。
微藻DHA整细胞产品的脂类提取物,通过直接添加或微囊化处理成粉末状颗粒,被广泛添加于乳制品中,特别是婴幼儿奶粉,配合图1所示,富含DHA的裂殖壶藻(Schizochytrium sp.)经发酵、浓缩分离制得微藻DHA细胞泥(公开在中国专利申请200910130628.2中),经均质破壁、提油、毛油精制得到DHA油,再通过湿法添加入牛奶、羊奶等或其乳制品中即可得到高DHA含量的奶及其乳制品,或者DHA油再经喷雾干燥、包埋粉,通过干法添加入牛奶、羊奶等或其乳制品中也可得到高DHA含量的奶及其乳制品。但是,DHA的无细胞提取物成品,性质极其不稳定,易受到外界物理及化学因素的影响,特别是添加到牛奶过程中存在一系列问题,如添加过程中喷雾干燥和浓缩灭菌过程温度很高,均质过程压力大,整个工艺时间长等均会造成DHA降价、分解或产生异味,而且微藻粉易吸潮、易被氧化变味,奶牛为反刍动物,在未被吸收之前就部分被转化成饱和脂肪酸,生成对人体有害的物质,相关的处理技术及成本很高。
针对DHA的应用现状,本发明人对其进行研究,对微藻DHA整细胞产品进行特殊处理,再运用于奶牛、羊等哺乳动物的饲养中,使哺乳动物高产DHA奶,本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种让哺乳动物高产DHA奶的微藻全细胞粉,以及该微藻全细胞粉的制备方法,使微藻DHA整细胞产品不仅保留了其完整性,更容易让哺乳动物吸收,并有效地保留DHA成分到奶中,使得最终分泌出来的奶DHA含量大大高于普通奶,满足各种人群对DHA的摄入需要,性质稳定,充分发挥DHA的生物学作用。
为了达成上述目的,本发明的解决方案是:
一种让哺乳动物高产DHA奶的微藻全细胞粉,由原料:微藻DHA细胞泥、乳化剂、抗氧化剂、填充料、包材、分散剂和水配制而成,其中,微藻DHA细胞泥由富含DHA的裂殖壶藻经发酵和浓缩制成。
所述配制用原料的质量百分比为:微藻DHA细胞泥65.6%、聚甘油脂肪酸酯0.25%、维生素C棕榈酸酯0.05%、DE值(葡萄糖值)为16~20的麦芽糊精3%、变性淀粉(乳化淀粉)7%、二氧化硅或滑石粉0.1%、水24%,由上述原料即制得含量10%DHA(质量百分含量)的微藻全细胞粉。
一种让哺乳动物高产DHA奶的微藻全细胞粉的制备方法,其步骤如下:
第一步,制作水相:将包材、乳化剂溶于水中搅拌5分钟±1分钟,搅拌溶解后导入乳化剪切罐加热65±5℃,乳化剪切5~10分钟,使包材完全糊化;加入填充料再剪切5分钟;
并且,制作泥相:将抗氧化剂加入到微藻DHA细胞泥中、搅拌预热至50~60℃;
第二步,混料乳化:在搅拌过程中将泥相慢慢加入水相中,搅拌均匀,整个过程要恒温在50~60℃,乳化10分钟;
第三步,均质:在压力20~30MPa条件下,均质一次,再在10Mpa下均质一次;
第四步,喷粉:进风温度180~190℃,出风温度80℃;
第五步,预混:喷粉过筛,添加分散剂混合,增加成品粉的流动性;
第六步,制粒:得到微藻全细胞粉。
所述喷粉、预混后的第六步制粒,是将喷雾预混粉作为包埋粉加入制粒包衣机,利用5%丙烯酸树脂(肠溶树脂)溶液进行制粒包衣,最后成品过筛包装。
所述乳化剂选用聚甘油脂肪酸酯,抗氧化剂选用维生素C棕榈酸酯,填充料选用DE值为16~20的麦芽糊精,包材选用变性淀粉,分散剂选用二氧化硅或滑石粉,用于增加流动性,水是溶剂,用于调节配料浓稀度。
采用上述方案后,本发明所述微藻DHA全细胞粉为完整的藻细胞产品,富含不饱和脂肪酸、蛋白质、核苷酸、维生素等营养成分,其中DHA含量可高达10%以上,区别于一般的外添加,充分利用哺乳动物自身的生物转化能力,将微藻DHA全细胞粉通过饲喂哺乳动物,经体内代谢转化成DHA,并积累于体内组织中,有效地保留DHA成分到奶中,使得最终分泌出来高氧化稳定性、高DHA含量的液态奶,满足各种人群对DHA的摄入需要,性质稳定,充分发挥DHA的生物学作用。
附图说明
图1是现有技术加工高DHA含量的奶及其乳制品的流程图;
图2是运用本发明加工高DHA含量的奶及其乳制品的流程图。
具体实施方式
本发明适用于各种哺乳动物,本文以奶牛为例进行说明。
参见图2所示,本发明先将裂殖壶藻经发酵、浓缩分离制成微藻DHA细胞泥(公开在中国专利申请200910130628.2中);将微藻DHA细胞泥65.6%(质量百分数,以下相同)、维生素C棕榈酸酯(抗氧化剂)0.05%预热至50-60℃,剪切5分钟,制成泥相;
并将变性淀粉(包材)7%、聚甘油脂肪酸酯(乳化剂)0.25%溶于24%的水中搅拌5分钟±1分钟,搅拌均匀后导入乳化剪切罐加热65±5℃,乳化剪切5~10分钟,使变性淀粉完全糊化,加入DE值为16~20的麦芽糊精(填充料)3%、再剪切5分钟,制成水相;
然后,在搅拌过程中将泥相慢慢加入水相中,搅拌均匀,混料乳化,整个过程要恒温在50~60℃,乳化5分钟;在压力20~30MPa条件下,均质一次,再在10Mpa下均质一次;喷粉:进风温度180-190℃,出风温度80℃;喷粉过筛,添加二氧化硅或滑石粉(分散剂)0.1%预混;
最后,将喷雾预混粉作为包埋粉加入制粒包衣机,利用5%丙烯酸树脂(肠溶树脂)溶液进行制粒包衣,成品过筛包装,制得10%DHA(质量百分含量)的微藻全细胞粉。
将上述微藻全细胞粉作为添加剂用于奶牛饲料中进行饲养,具体方法如下:
在奶牛泌乳期,按精饲料∶粗饲料重量比40∶60~60∶40喂养奶牛(随泌乳期不断调整)。
实验确定最佳转化率的添加量:通过应用试验测试,每天每头奶牛的最佳饲喂量为100克微藻DHA整细胞粉,即每头奶牛每天饲喂微藻DHA整细胞粉100克(含10%DHA),奶牛每天消耗的净DHA剂量为10克,此时的微藻DHA整细胞粉的奶牛生物转化率达到12%~24%左右,即每天饲喂10克的DHA,约有0.8-1.2克净DHA被生物转化到液态奶中,经试验若每头牛日产20升,即每100毫升中牛奶中的DHA含量可达6~12mg。
饲养时,本发明的微藻全细胞粉与精饲料搅拌均匀现取现拌现喂,或单独喂食,日饲喂两次,每次投料按先精饲料后微藻全细胞粉再粗饲料喂食的顺序。
通过喂养本发明的微藻全细胞粉,所产的含有DHA的牛奶,每100ml牛奶中二十二碳六稀酸的总含量可达6-12mg。本发明高产DHA奶是通过改善奶牛饲养饲料直接由奶牛分泌得到,保证了DHA功效的完整性,生物学功能更强,性质更稳定,DHA含量更高,每100毫升中牛奶中的DHA含量可达6~12mg,是普通牛奶的10~20倍,同时保留了DHA完整的甘油三酯结构,更易于被人体吸收。
本发明的微藻全细胞粉产品说明如下表:
实施例
一、试验动物的选择和分组
试验奶牛按年龄、胎次、泌乳时间及生理状态大致相同或相近的原则,选择处于泌乳中期的健康荷斯坦泌乳母牛9头,随机分为3组,每组3头。
二、试验日粮
基础日粮——精饲料和粗饲料(保持牛场原来的饲喂状况:精料每天5kg,粗料主要是稻草和甘蔗尾)
微藻全细胞粉:按本发明上述方法配制而成
三、试验牛的饲养管理
试验牛集中在一个牛舍采用单槽拴系饲喂,日饲喂两次,饮水3次,挤奶2次,每次投料按先精料后粗料顺序。试验期内其它管理措施均保持一致,并固定专人做好牛舍温湿度、牛增重、产乳、耗料、采食及健康状况等观察及相关记录。
四、试验设计
采用3×3拉丁方设计分别饲喂不同的日粮(用A、B、C表示)。A组为对照组,饲喂基础日粮,B、C组为试验组,分别是B组饲喂基础日粮+100g藻粉/(头·天),C组饲喂基础日粮+200g/(头·天)。试验分为三期,每期持续时间为14天(前7天为日粮缓慢换料阶段,即预试期;后七天为正试期,即采样期)。具体方案设计如下表:
在试验前对牛群进行防疫和驱虫,观察并调整试验牛群,试验期内不进行免疫接种和预防性投药。预试期内日粮中添加的藻粉量逐日增加,到第10天达规定量。正试期间每隔10天进行相关指标的测定,每次连测2天。
五、试验结果
1、奶牛饲喂日粮:精饲料5kg,粗饲料是稻草和甘蔗尾,每天都吃完。
试验组与对照组的采食情况一致,表明添加藻粉不影响奶牛的日采食量。
2、产奶量:
整理后的数据,如下图
|
第1天 |
第2天 |
第21天 |
第22天 |
对照组 |
20.2±1.59 |
24.5±1.97 |
20.7±0.66 |
21.2±0.69 |
添加100g |
20.9±1.28 |
23.4±1.31 |
21.63±0.38 |
20.77±0.50 |
添加200g |
20.1±0.81 |
23.0±2.27 |
21.5±1.01 |
20.6±0.92 |
注:同列肩注不同小写字母者表示差异显著(P<0.05),不同大写字母者表示差异极显著(P<0.01),不标注或相同字母者表示差异不显著(P>0.05)
由上表可知,试验组与对照组间的牛奶产量均不存在显著差异(P>0.05),表明日粮中添加18%DHA对奶牛的产奶量不影响。
3、牛奶常规检测结果:
数据处理如下表:
注:同列肩注不同小写字母者表示差异显著(P<0.05),不同大写字母者表示差异极显著(P<0.01),不标注或相同字母者表示差异不显著(P>0.05)
由上表可知,试验组一和试验组二牛奶中的乳糖含量存在显著差异(P<0.05),而两组与对照组间均不存在显著差异(P>0.05)。两个试验组牛奶中的DHA含量与对照主均存在极显著差异(P<0.01),且这两个试验组之间差异也极显著(P<0.01)。各试验组间的脂肪、蛋白、干物质、总脂肪都差异不显著(P>0.05)。
综上所述,日粮中添加微藻全细胞粉对牛奶的脂肪、蛋白、乳糖、干物质影响不大,而对牛奶中DHA含量影响很大,能显著提高DHA含量,试验组二的DHA含量比试验组一高。