CN102362696A - 一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺，由原料酶+载体的混合步骤、制粒步骤、抛丸步骤、包衣步骤、干燥步骤组成，其中：原料酶+载体的混合步骤是指：将原料酶和载体混合制成膏状物，所述载体由碳酸钙、乙基纤维素、玉米淀粉、水组成，其中各原料重量百分比为：碳酸钙20％，乙基纤维素10％-20％，玉米淀粉20％-30％，原料酶20％-40％，余量为水。本发明可以提高酶的热稳定性，尤其是耐湿热性。使用肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液作为此种包衣材料，可以在包衣过程中避免使用有机溶剂，生产安全，无三废。

Description

一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺

技术领域：

本发明涉及饲料用酶添加剂技术领域，特别涉及一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺。 

背景技术

大量试验证明，在动物饲料中添加适量的植酸酶、β-葡聚糖酶和木聚糖酶等生物酶制剂，能比较明显地提高动物对饲料的利用率。随着饲料生产技术的不多提高和集约化养殖的不断加强，颗粒化饲料所占的比例越来越大。饲料颗粒化不仅能杀死饲料中的微生物，改善饲料的适口性，而且还可以减少粉尘，便于包装和储运。但是饲料制粒是一个高温高湿过程。在制粒的过程中，酶既要承受干热处理，又要承受湿热的处理，在干热的情况下，酶吸收热量，三维结构发生改变而导致其失活，在湿热的情况下，酶不仅吸收热量导致构像发生变化，同时水分子和酶分子内氢键相互作用的破坏，使得酶的构像更容易发生变化，使酶失活。 

为了在制粒的过程中尽可能保存酶的活性，采用对载体结合酶进行包被处理的方法。目前主要采取的方法是：原料酶+载体→混合→搅拌→制粒→抛丸→包衣→干燥。 

包被技术在饲料行业已经广泛应用，目前市场上的包被型颗粒饲用酶，有如BASF公司和NOVO公司生产的颗粒植酸酶和木聚糖酶。它们是通过对液态发酵获得的酶液进行过滤、浓缩、填充、挤压、切割、干燥和包被等工艺步骤制得。 

专利EP569468B 1揭示了一种包被的颗粒制剂——Biofeed+T，简称为T颗粒。这种颗粒含有2％～40％(w/w)的纤维素，均匀分布在颗粒内部。在饲料蒸汽制粒过程中β-葡聚糖酶的活力可保留90％以上(制粒温度70℃，时间为20～30s)，而未包被的酶制剂β-葡聚糖酶的活力仅保留75％左右。关于T颗粒的描述最早出现在专利US4106991，选用的疏水物质溶入到包衣里，需要的物质如下： 

a.纤维素(ArbocelTMBC200)。 

b.充分研碎的填充物(含有一种或多种水不溶物)。 

c.糊精(或其他结构的碳水化合物)。 

d.酶的水溶液。 

专利EP758018AI介绍了两种包被型颗粒饲用木聚糖酶的制备方法，内含组分见表1、表2。 

表1  颗粒X_A(包被型，木聚糖酶活力：770FXU/g) 

表2  颗粒X_B(包被型，木聚糖酶活力：410FXU/g) 

注：颗粒直径1-2mm 

上述专利基本都是采用纤维素和糊精作为载体，包被层选用碳酸钙和氢化牛油，该类包被酶制剂的热稳定性还显不足。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于提供一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺，通过该包被工艺生产的耐温饲料用酶制剂颗粒的可以提高酶的热稳定性，尤其是耐湿热性。本发明使用的包衣材料(聚丙烯酸树脂)，可以在包衣过程中避免使用有机溶剂，生产安全，无三废。 

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现： 

一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺，由原料酶+载体的混合步骤、制粒步骤、抛丸步骤、包衣步骤、干燥步骤组成，其中： 

所述原料酶+载体的混合步骤是指：将原料酶和载体混合制成膏状物， 所述载体由碳酸钙、乙基纤维素、玉米淀粉、水组成，其中各原料重量百分比为：碳酸钙10-20％，乙基纤维素10％-20％，玉米淀粉20％-40％，原料酶10％-30％，余量为水； 

所述制粒步骤是指：将所述原料酶+载体的混合步骤得到的膏状物通过摇摆制粒剂或挤出机进行造粒得到核心颗粒；所用的制粒机为YK-160型摇摆颗粒机，旋转滚筒直径160毫米，旋转滚筒速转速65转/分，旋转滚筒摆动角度365度±10度，所制颗粒直径在30-60目。 

所述抛丸步骤是指：将制粒步骤制得的核心颗粒通过抛丸机进行抛丸，抛丸采用的是QZL700型抛丸机，抛丸锅的直径为700毫米，抛丸转速为50-500转(根据生产需求调节)。最终得到核心颗粒的粒度控制在30-40目； 

所述包衣步骤是指： 

包衣液配制，按肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、预混粉(1∶1.5∶0.1)的比例，先将预混粉混悬于适量纯化水中，再与乳胶液混合，补水至足量，缓缓搅拌即可。 

包衣步骤是指：选用的是DLB型底喷流化床包衣机，包衣时包衣温度控制在35～45℃，包衣液流速控制在10-12千克/小时；最终得到的耐温饲料用颗粒酶包埋率在80％以上。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述原料酶+载体的混合步骤中，所述各原料重量百分比为：聚丙烯酸树酯5％，碳酸钙20％，乙基纤维素15％，玉米淀粉38％，原料酶20％，余量为水。 

在本发明的一个优选实施例中，在所述包衣步骤中，所述肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、抛丸步骤制备的核心颗粒之间的质量比为0.05∶0.05∶0.90。 

本发明所述的原料酶选自木聚糖酶、葡聚糖酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、植酸酶、果胶酶中的一种纯酶或两种以上的复合酶。 

本发明选择的载体有玉米淀粉，碳酸钙和乙基纤维素。其中玉米淀粉，不仅吸水能力强，化学性质稳定，而且还有利于挤压成粒(纤维状的载体不利于挤压成粒)。玉米淀粉和浓缩酶充分混合，制成膏状物，酶分子被均匀的吸附到载体上。酶制剂中的填料选择的是碳酸钙和乙基纤维素，这些都是水不溶物，添加这些物质可以提高酶制剂的热稳定性。本发明的包被 颗粒酶在干热的情况下残存酶活比原酶有较大的提高，比较包埋前后酶活损失情况，包埋后，干热的情况下，残存酶活提高15％，湿热的情况下，残存酶活提高58％。本发明可以提高酶的热稳定性，尤其是耐湿热性。使用此种包衣材料，可以在包衣过程中避免使用有机溶剂，生产安全，无三废。本发明制得的耐温饲料用颗粒酶粒数达30000～50000粒/克，可保证在饲料制粒的添加过程中，每粒饲料可含3～6颗颗粒酶，可有效地减少和控制酶制剂的用量，保证添加酶制剂的饲料产品中酶含量的稳定和酶的活性不受损害。 

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，进一步阐述本发明。 

实施例1 

耐温水产类饲料用颗粒酶得制备： 

将木聚糖酶10kg、碳酸钙20kg、乙基纤维素10kg、玉米淀粉40kg和水20kg混合制成膏状物，膏状物通过摇摆制粒剂进行造粒得到核心颗粒；所用的制粒机为YK-160型摇摆颗粒机，旋转滚筒直径160毫米，旋转滚筒速转速65转/分，旋转滚筒摆动角度365度±10度。将制粒步骤制得的核心颗粒通过抛丸机进行抛丸，最终得到核心颗粒的粒度控制在30-60目，抛丸采用的是QZL700型抛丸机，抛丸锅的直径为700毫米，抛丸转速为100-200转(根据生产需求调节)。 

按照100kg核心颗粒添加5％左右包衣液，配制8kg包衣液，包衣液配制按照按肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、预混粉(1∶1.5∶0.1)的比例，先将预混粉混悬于适量纯化水中，再与乳胶液混合，补水至足量，缓缓搅拌即制成包衣液。选用DLB型底喷流化床包衣机，包衣时包衣温度控制在35～45℃，包衣液流速控制在10-12千克/小时；最终得到的耐温饲料用颗粒酶包埋率在80％以上。 

实施例2 

耐温禽类饲料用颗粒酶得制备： 

耐温水产类饲料用颗粒酶得制备： 

将木聚糖酶20kg、碳酸钙20kg、乙基纤维素15kg、玉米淀粉30kg和水15kg混合制成膏状物，膏状物通过摇摆制粒剂进行造粒得到核心颗粒；所用的制粒机型号和制粒参数同例2。将制粒步骤制得的核心颗粒通过抛丸机进行抛丸，最终得到核心颗粒的粒度控制在30-60目，抛丸采用的是QZL700型抛丸机，抛丸锅的直径为700毫米，抛丸转速为100-200转(根据生产需求调节)。按照100kg核心颗粒添加5％左右包衣液，配制8kg包衣液，包衣液配制按照按肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、预混粉(1∶1.5∶0.1)的比例，先将预混粉混悬于适量纯化水中，再与乳胶液混合，补水至足量，缓缓搅拌即制成包衣液。选用DLB型底喷流化床包衣机，包衣时包衣温度控制在35～45℃，包衣液流速控制在10-12千克/小时；最终得到的耐温饲料用颗粒酶包埋率在80％以上。 

实施例3 

耐温猪用饲料用颗粒酶得制备： 

将木聚糖酶30kg、碳酸钙10kg、乙基纤维素15kg、玉米淀粉30kg和水15kg混合制成膏状物，膏状物通过摇摆制粒剂进行造粒得到核心颗粒；所用的制粒机型号和制粒参数同例2。将制粒步骤制得的核心颗粒通过抛丸机进行抛丸，最终得到核心颗粒的粒度控制在30-60目，抛丸采用的是QZL700型抛丸机，抛丸锅的直径为700毫米，抛丸转速为100-200转(根据生产需求调节)。按照100kg核心颗粒添加5％左右包衣液，配制8kg包衣液，包衣液配制按照按肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、预混粉(1∶1.5∶0.1)的比例，先将预混粉混悬于适量纯化水中，再与乳胶液混合，补水至足量，缓缓搅拌即制成包衣液。选用DLB型底喷流化床包衣机，包衣时包衣温度控制在35～45℃，包衣液流速控制在10-12千克/小时；最终得到的耐温饲料用颗粒酶包埋率在80％以上。 

对比例 

请补充1到2各对比例。 

热稳定性试验和耐湿热性试验参考农业部饲料工业办公室制定的饲料与饲料添加剂稳定性试验指南(试行)方案。各实施例和对比例的热稳定性试验和耐湿热性试验见表3和表4。 

表3：不同温度对包衣酶耐温性的影响 

测试温度	对照样品	样品1	样品2	样品3
					75℃	4030	4672	9397	14035
85℃	3800	4479	8640	13183
					90℃	3422	4233	8281	12324
95℃	3174	4002	7849	11702

表4：温度为80℃，不同湿度条件下对包衣酶耐湿性影响 

测试湿度	对照样品	样品1	样品2	样品3
					75RH	3152	4431	8873	13079
85RH	1756	4067	8182	11844
					90RH	1123	3800	7693	11270
95RH	646	3639	7314	10967

通过表3和表4可以看出，本发明耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺生产的颗粒酶残存酶活提高15％，湿热的情况下，残存酶活提高58％。具有明显的优势。 

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (4)

1.一种耐温饲料用颗粒酶的包被生产工艺，由原料酶+载体的混合步骤、制粒步骤、抛丸步骤、包衣步骤、干燥步骤组成，其中：

所述原料酶+载体的混合步骤是指：将原料酶和载体混合制成膏状物，所述载体由碳酸钙、乙基纤维素、玉米淀粉、水组成，其中各原料重量百分比为：碳酸钙20％，乙基纤维素10％-20％，玉米淀粉20％-30％，原料酶20％-40％，余量为水；

所述制粒步骤是指：将所述原料酶+载体的混合步骤得到的膏状物通过摇摆制粒剂或挤出机进行造粒得到核心颗粒；所用的制粒机为YK-160型摇摆颗粒机，旋转滚筒直径160毫米，旋转滚筒速转速65转/分，旋转滚筒摆动角度365度±10度，所制颗粒直径在30-60目。

所述抛丸步骤是指：将制粒步骤制得的核心颗粒通过抛丸机进行抛丸，最终得到核心颗粒的粒度控制在30-40目，抛丸采用的是QZL700型抛丸机，抛丸锅的直径为700毫米，抛丸转速为100-200转(根据生产需求调节)。

所述包衣步骤是指：先将抛丸步骤制备的核心颗粒混悬于适量纯化水中得到核心颗粒水的混悬液，然后将核心颗粒水的混悬液与乳胶液混合，补水至足量，缓缓搅拌即可；选用DLB型底喷流化床包衣机，包衣时包衣温度控制在35～45℃，包衣液流速控制在10-12千克/小时；最终得到的耐温饲料用颗粒酶包埋率在80％以上。

所述乳胶液选用肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液，所述肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、抛丸步骤制备的核心颗粒之间的质量比为1∶1.5∶0.5。

2.如权利要求1所述的包被生产工艺，其特征在于，在所述原料酶+载体的混合步骤中，所述各原料重量百分比为：碳酸钙20％，乙基纤维素10％-20％，玉米淀粉20％-30％，原料酶20％-40％，余量为水。

3.如权利要求1所述的包被生产工艺，其特征在于，在所述包衣步骤中，所述肠溶性聚丙烯酸树酯乳胶液、纯化水、抛丸步骤制备的核心颗粒之间的质量比为1∶1.5∶0.5。

4.如权利要求1所述的包被生产工艺，其特征在于，所述的原料酶选自木聚糖酶、匍聚糖酶、α-淀粉酶、酸性蛋白酶、植酸酶、果胶酶中的一种纯酶或两种以上的复合酶。