CN102480997B - 一种改进的对动物饲料进行调质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造颗粒化动物饲料的方法以及利用该方法所制造的产品，该方法包括：制备包含如下成分的组合物：(a)10～90重量％的有机酸，该有机酸选自由乙酸、丙酸、丁酸及其混合物所组成的组，(b)1～90重量％的乙氧基化蓖麻油表面活性剂，该乙氧基化蓖麻油表面活性剂的HLB值为4至18，且摩尔比为1分子蓖麻油比1～200分子环氧乙烷，(c)0～20重量％的抗微生物的萜烯或精油；通过添加水而制备热处理组合物，再将有效量的所述热处理组合物应用于动物饲料，利用充分加热来对该饲料进行造粒和膨化。

Description

一种改进的对动物饲料进行调质的方法
技术领域
本发明涉及通过对包含了混合有机酸、乙氧基化蓖麻油表面活性剂和抗微生物萜烯的溶液加以混合而进行热处理，从而对动物饲料进行调质；与商品化的有机酸组合物相比，该热处理可提高颗粒品质(淀粉糊化、颗粒耐久性、保湿性)、饲料加工机参数(饲料生产能力、能耗)并且改善对霉菌和细菌的抑制。
背景技术
在畜产业中颗粒化饲料是常见的。造粒是将粉状饲料转变成具有所有的动物必需营养素的小颗粒的过程。通常，由原材料通过造粒来制造饲料占到动物饲料制造成本的60～70％。在不降低饲料品质的情况下寻找降低制造成本的步骤或改进方法已是畜产业最重要的研究方向之一。一些研究表明制粒可提高饲料转化率高达12％。这个性能的改善归因于进食时的饲料损耗、组分分离、和能量消耗的降低(Behnke，K.C.1994年，“Factors affecting pellet quality(影响颗粒品质的因素)”第44～54页，Proc.Maryland Nutr.Conf.Feed Manuf.，College Park，MD.Maryland Feed Ind.Council.以及Univ.Maryland，College Park.Briggs；J.L.，D.E.Maier，B.A.Watkins和K.C.Behnke.1999年，“Effect ofingredients and processing parameters on pellet quality(组分和加工参数对颗粒品质的影响)”，Poult.Sci.78：1464-1471)。
耐久性颗粒可降低浪费、减小分离、改善适口性并且允许在较短的时间内吃下更多的食物。给予糊状饲料的小鸡使用12小时天中的14.3％进食，而以颗粒饲料喂食的小鸡使用12小时天中的4.7％进食(Jensen L.，L.H.Merill，C.V.Reddy和J.McGinnis，1962年，“Observations on eating patterns and rate offood passage of birds fed pelleted or unpelleted diets(以颗粒化饲料或未颗粒化饲料喂食的禽类的进食模式和食物通过率的观察)”，Poult.Sci.41：1414～1419)。造粒的过程需要调质步骤，该调质步骤利用水蒸气使食物中的淀粉糊化并产生更好的粘合性，由此提高颗粒的耐久性。淀粉糊化是使蒸汽状态的水扩散进入淀粉颗粒中从而导致溶胀的过程(Parker，R.和S.G.Ring.2001年，“Mini Review：Aspects of the Physical Chemistry of Starch(微型评论：淀粉的物理化学方面)”，J.Cereal Sci.34：1-17)。当糊化的淀粉冷却时则形成凝胶，该凝胶起粘合剂的作用，导致颗粒粘合(Lund，D.1984年，“Influence of time，temperature，moisture，ingredients and processing conditions on starch gelatinization(时间、温度、含水率、成分和加工条件对淀粉糊化的影响)”，CRC Crit.Rev.Food Sci.Nutr.20：249-273)。添加入大量的水分还会降低发生淀粉糊化所需的起始温度。一般认为糊化的淀粉可增加酶接近糖苷键的机会因而提高可消化性(Parker，R.和S.G.Ring，2001年，“Mini Review：Aspects of the Physical Chemistry of Starch(微型评论：淀粉的物理化学方面)”，J.Cereal Sci.34：1-17)。
在装载、卸载、储存、运输和转移到饲料箱期间，饲料颗粒会被破坏。饲料的处理和传输经常导致细粒增加和颗粒破损，在极端情况下降低颗粒到达饲料箱的总百分率。据认为，细粒每增加10％饲料转化率便损失1％，那么达到相同数量的肉产量就需要食入更多的饲料。用以评价颗粒品质的最常见的量度是颗粒耐久性指数(Pellet Durability Index，PDI)以及改良的颗粒耐久性指数(Modified Pellet Durability Index，MPDI)。PDI是利用颗粒在翻滚-旋转箱中达10分钟后剩余的完整或部分颗粒的百分率来确定。MPDI类似于PDI，不同的是将5个13毫米的六角螺母加到预翻滚的颗粒中来模拟饲料的处理和运输。根据本发明，与用水处理的对照样品相比，细粒百分率改善至少10％、优选至少15％或20％。
在调质期间，水蒸气使饲料中的含水率增加了高达6％。每通过水蒸气增加百分之一的饲料含水率，则糊状饲料温度提高大约23℃，这优化了制粒加工操作和颗粒耐久性，从而改善了调质过程(Fairfield，D.，2003年，“Pelleting forProfit-Part 1(收益化制粒-第1部分)”，Feed and Feeding digest 54(6)，2003年)但当颗粒冷却下来时此水分丢失。
若干研究已显示，在调质过程期间在增加的含水率基础上添加水可以改善造粒(Fairchild，F.和D.Greer，1999年，“Pelleting with precise mixer moisturecontrol(在精确的混合机水分控制下进行制粒)”，Feed Int.20(8)：32-36；Moritz，J.S等人，2003年，“Feed manufacture and feeding of rations with graded levels ofadded moisture formulated at different densities(具有在不同密度下调配的以分级水平添加水分的饲料生产和定额喂食)”，J.Appl.Pout.Res.12：371-381)。Motitz等人和Hott等人报道了在混合机中给以玉米-大豆为主的食物中添加2.5至5％的水分，可使PDI增加并且使能耗减少(Moritz，J.S.等人，2001年，“Effectof moisture addition at the mixer to a corn-soybean-based diet on broilerperformance(在混合机中给以玉米-大豆为主的食物添加水分对肉鸡性能的影响)”，J.Appl.Poult.Res.10：347～353；Hott等人，2008年，“The effect of moistureaddition with a mold inhibitor on pellet quality，feed manufacture and broilerperformance(带霉菌抑制剂的水分添加对颗粒品质、饲料生产和肉鸡性能的影响)”，J.Appl.Poult.Res.17：262-271)。
已显示在混合机中添加水分可提高颗粒品质并减小颗粒加工的能耗。还发现添加水分可减小经调质后的糊状饲料与热颗粒之间的温度差(ΔT)，这使得模具磨损降低。
水分给混合机中的饲料带来的低温在各种热相关反应中成为限制因素(例如导致PDI增加的淀粉糊化)。此外，在将此水分从颗粒中除去并不像将在调质中添加时那样容易。然而，多余的水分能够移动到颗粒表面，这会导致很高的发霉危险性。在水分添加物中使用表面活性剂便于水被吸收入糊状饲料中，由此降低发霉的危险性。
水分添加产生了几个顾虑，即高含水率与霉菌生长和营养贫化之间的关系(Rahnema，S.和S.M.Neal，1992年，“Preservation and use of chemically treatedhigh-moisture corn by weanling pigs(经化学处理的高含水率玉米的防腐以及被断奶仔猪的食用)”，J.Prod.Agric.5(4)：458-461)。在储存的谷物中通常所发现真菌的实例为曲霉菌属(Aspergillus)、青霉菌属(Penicillium)和镰刀菌属(Fusarium genera)，例如寄生曲霉(A.parasiticus)、三线镰刀菌(F.tricinctum)和桔青霉(P.citrinum)(Smith，J.E.，1982年，“Mycotoxins and poultry management(霉菌毒素和家禽处置)”，World′s Poult.Sci.J.38(3)：201-212)。霉菌孢子的生长和萌发经常会引起饲料腐败变质和霉菌毒素的产生，这两种情况均不利于家禽产量。Tabib等人发现常规家禽食物的制粒过程可减小霉菌总数，同时添加霉菌抑制剂可进一步减小霉菌总数(Tabib，Z.，F.Jones和P.B.Hamilton，1984年，“Effect of pelleting poultry feed on the activity of molds and mold inhibitors(家禽饲料的制粒对霉菌和霉菌抑制剂活性的影响)”，Poult Sci.63：70-75)。
商业化的霉菌抑制剂是由一种或多种有机酸所组成。这些有机酸主要是丙酸、苯甲酸、丁酸、乙酸、和甲酸。有机酸已是用于降低食源性感染发病率的主要添加剂。短链脂肪酸产生抗微生物活性的机制是未解离的(RCOOH＝未离子化的)酸可渗透过脂质因此可以穿过微生物细胞壁，然后在碱性更强的微生物内部发生解离(RCOOH-＞RCOO-+H+)使得细胞质不稳定而难以存活。这种氢离子的释放扰乱了细胞质功能并抑制霉菌生长(Van Immerseel，F.，J.B.Russell，M.D.Flythe，I.Gantois，L.Timbermont，F.Pasmans，F.Haesebrouck和R.Ducatelle，2006年，“The use of organic acids to combat Salmonella in poultry：amechanistic explanation of the efficacy(利用有机酸对抗家禽中的沙门氏菌：对效能的机制性解释)”，Avian Pathology.35(3)：182-188)。在本领域对有机酸(特别是甲酸和丙酸)的使用有许多文献记载。
将丙酸和其它有机酸用作饲料防腐剂已有许多文献记载(Paster，N.1979年，“A commercial scale study of the efficiency of propionic acid and calciumpropionate as fungistats in poultry feed(对丙酸和丙酸钙作为家禽饲料中抑真菌剂的有效性的工业规模研究)”，Poult Sci.58：572-576)。丙酸是比乙酸、戊酸、丁酸、乳酸或苯甲酸更强效的霉菌抑制剂。丙酸的有效剂量是在0.05至0.25重量％之间，这与有效剂量需大于0.5重量％的其它有机酸形成对比(Higgins C.和F.Brinkhaus，1999年，“Efficacy of several organic acids against mold(几种有机酸对抗霉菌的效能)”，J.Applied Poultry Res.8：480-487)。当用包含80重量％丙酸和20重量％乙酸的混合物以0.5％的浓度处理时可实现高含水率玉米的防腐。将此产品给断奶仔猪喂食时不会导致对性能的任何不利影响。将0、0.1、0.2、0.3和0.4重量％的乙酸添加入水中并不影响肉鸡的性能或者肠道微生物总数(Akbari，M.R.，H.Kermanshani和G.A.Kalidari，2004年，“Effect of aceticacid administration in drinking water on performance growth characteristics and ilealmicroflora of broiler chickens(在饮用水中给予乙酸对肉鸡的性能和生长特征及回肠菌群的影响)”，J.Sci.& Technol.Agric.& Natur.Resour.8(3)：148)。
几篇专利公开了有机酸作为抗微生物剂的用途但并未提出具有任何其它益处。美国专利6,867,233公开了一种基于有机酸和表面活性剂的抗微生物酸性配方，用于食品以及食品接触表面的处理。利用丙二醇、消泡剂和盐使此组合物稳定化。所使用的酸包括乙酸但不包括丁酸。该组合物还包括烷基硫酸盐表面活性剂但不包括乙氧基化蓖麻油。美国专利7,169,424公开了一种霉菌抑制剂，该霉菌抑制剂包含两种经缓冲有机酸、表面活性剂和精油的混合物，放在一起的腐蚀性小于单个未经缓冲的有机酸。PCT/US 2007/80001公开了一种用于抑制颗粒化饲料中病原体生长的方法，该方法可增加制粒过程的效率而且不会导入由于丁酸的铵盐存在所导致的不良气味。本发明不包含经铵盐缓冲的有机酸，不具有气味方面的问题，因为使用了不同的有机酸和更有效的表面活性剂。
饲料和饲料组分是动物中病原性细菌的载体，该载体可以将病原性细菌带入人体。由弯曲杆菌属(Campylobacter spp.)、志贺氏菌属(Shigella spp.)、单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenens)、小肠结肠炎耶尔森菌(Yersenia enterolitica)、沙门氏菌属(Salmonella spp.)和大肠杆菌(E.coli)感染所导致的食源性疾病问题在许多国家是较为普遍的。美国疾病控制中心(Centers for Disease Control，CDC)的统计分析表明每年有7600万人由于食用未煮熟的肉类、蛋类、贝类、以及未经巴氏消毒的乳制品和未清洗的蔬菜而生病。食品动物(Food-producing animal)是肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)非伤寒血清型的主要储库，该细菌在美国每年引起估计140万例疾病、16,400例住院治疗和580例死亡。沙门氏菌是一种兼性细胞内病原体，能够感染人和动物并导致感染。在摄食后，沙门氏菌可以栖息于并穿过肠而引起全身性感染(Henderson，S.等人，1999年，“Early events in the pathogenesis of aviansalmonellosis(禽类沙门氏菌病发病机制中的早期事件)”，Infec.Immun.67(7)：3580-3586)。存在于人体中的沙门氏菌病的大部分源头在于鸡蛋的食用(Humphrey，TJ.等人，1994年，“Contamination of egg shell and contents withSalmonella enteritidis(以肠炎沙门氏菌污染蛋壳和内容物)”，Int.J.FoodMicrobiol.21(1-2)：31-40)。即使来自相同母鸡输卵管的其他鸡蛋显示较高的沙门氏菌水平(发病率为29％)，存在于鸡蛋中的一些因素可有助于在刚产下的蛋中维持较低的沙门氏菌水平(发病率为0.6％)；这些因素可包括蛋黄和蛋白中的抗体、抗菌酶和铁螯合蛋白以及细菌蛋白酶抑制蛋白(Keller，L.H.等人，1995年，“Salmonella enteritidis colonization of the reproductive tract and formingand freshly laid eggs of chickens(肠炎沙门氏菌对鸡的生殖道以及刚产下的蛋的侵染及形成)”Infec.Immun.63(7)：2443-2449)。在高温和高压条件下的造粒不仅降低沙门氏菌的数量而且也降低其它细菌的数量。造粒中的问题是在动物食用之前(例如在灌包、运输、放入饲料箱中时)没有针对于饲料的微生物再污染的防护措施。
现已开发出许多产品用于动物用的水以及饲料的防腐。水添加剂的实例包括季铵产品，基于亚氯酸盐的产品，氯化剂、二氧化氯以及酸化合物(乙酸、山梨酸、抗坏血酸、柠檬酸和甲酸)。饲料的防腐方法包括：热处理、有机酸、甲醛、精油和辐射。用有机酸清除沙门氏菌需要很高的处理水平，这意味着畜产业的高成本。甲醛被认为是致癌化学物质，即使甲醛与患癌的关联尚未证实。饲料的辐射成本效益低并且对消费者的友好性不够。过碳酸钠是强力的氧化剂，其以食物中1～2％的含量被用作饲料中的抗微生物剂。
有机酸现已是降低食源性感染发病率的主要添加剂。众所周知所使用的有短链、中链和长链脂肪酸(例如甲酸、丙酸、丁酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸、以及其它)。
乙氧基化蓖麻油乳化剂是通过使蓖麻油与环氧乙烷反应而制造。乙氧基化蓖麻油乳化剂具有各种链长，链长取决于合成期间所使用环氧乙烷的量。摩尔比可以为1分子的蓖麻油比1～200分子环氧乙烷，产生一种名为PEG-x(聚乙二醇)蓖麻油乳化剂的乙氧基化蓖麻油乳化剂，其中x为环氧乙烷部分的数量(Fruijtier-Polloth，C.，2005年，“Safety assessment on polyethylene glycols(PEGs)and their derivatives as used in cosmetic products(对用于化妆品的聚乙二醇(PEG)及其衍生物的安全性评价)”，Toxicology 214：1-38)。这些乳化剂已被广泛用于溶解使用于人及动物治疗的水不溶性药物。这些乳化剂是非挥发性的稳定化合物，在储存中不发生水解或变质。蓖麻油是由蓖麻(Ricinuscommunis)籽获得，主要是由蓖麻油酸、异蓖麻油酸、硬脂酸和二羟基硬脂酸的三甘油酯所组成。蓖麻油是90％的蓖麻油酸(12-羟基油酸)，是一种无毒、可生物降解的可再生资源。
已有一些关于乙氧基化蓖麻油表面活性剂的使用的PCT申请被提交。WO99/60865涉及一种在热处理前或热处理后添加到动物饲料中的表面活性剂-水乳剂。乳剂有助于在热处理期间维持水分或者减小水分损失。该乳剂是由1至8份水和0.005至0.5份表面活性剂所组成。WO 97/28896公开了表面活性剂可以促进糖蜜的分散。WO 96/11585公开了将乙氧基化蓖麻油应用于动物饲料以提高饲料的营养价值。WO 95/28091中，向常规的干动物饲料中添加乙氧基化蓖麻油以提高营养物质的利用率，从而增加动物生长并降低死亡率。这四篇专利均提到添加乙氧基化蓖麻油表面活性剂(优选以乳剂的形式)，以提高动物饲料中疏水性物质的可消化性，但是并未揭示在制造过程中如何最佳地使用这些表面活性剂以降低能耗并防止饲料中的霉菌和细菌生长。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种改善动物饲料制粒过程(其中采用膨化(extruding)步骤)并且具有抗微生物活性的化学组合物。
本发明的另一个目的是提供一种用于制造颗粒化动物饲料的方法，该方法包括：
制备组合物，包含：
(a)10～90重量％的有机酸，该有机酸选自由乙酸、丙酸、丁酸及其混合物所组成的组，
(b)1～90重量％的乙氧基化蓖麻油表面活性剂，该乙氧基化蓖麻油表面活性剂具有4至18的亲水疏水平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance Number，HLB)以及1分子蓖麻油比1～200分子环氧乙烷的摩尔比，
(c)0～20重量％的抗微生物的萜烯，或精油；
添加水而制备热处理组合物，再将有效量的所述热处理组合物施加于动物饲料，通过充分加热对饲料进行造粒或膨化(extrude)。
本发明的另一个目的是提供一种颗粒化动物饲料，该颗粒化动物饲料是通过包括如下步骤的方法制造：
制备组合物，包含：
(a)10～90重量％的有机酸，该有机酸选自由乙酸、丙酸、丁酸及其混合物所组成的组，
(b)1～90重量％的乙氧基化蓖麻油表面活性剂，该乙氧基化蓖麻油表面活性剂具有4至18的HLB值，
(c)0～20重量％的抗微生物的萜烯，或精油；
添加水而制备热处理组合物，再将有效量的所述热处理组合物施加于动物饲料，通过充分加热对饲料进行造粒或膨化。
本发明的益处包括：
与用水处理的对照样品相比，细粒百分率改善至少10％、优选至少15％或20％。
与用水处理的对照样品相比，能耗改善至少15％、优选至少20％或25％。
与用水处理的对照样品相比，颗粒含水率改善至少0.4％、优选至少0.5％或0.6％。
经处理饲料具有小于20,000cfu/g、优选小于10,000cfu/g的细菌载量。
经处理饲料具有小于20,000cfu/g、优选小于10,000cfu/g的霉菌载量。
具体实施方式
定义
成分的“重量百分率”是基于包含该成分的配方或组合物的总重量。
“有机酸”包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸以及其它C4至C24的脂肪酸，或者C1至C24的有机脂肪酸的单甘油酯、二甘油酯或三甘油酯。
“抗微生物的萜烯”可以包括烯丙基二硫化物、柠檬醛、蒎烯、橙花醇、香叶醇、香芹酚、丁香酚、香芹酮、茴香脑、樟脑、薄荷醇、柠檬烯、法尼醇、胡萝卜素、百里香酚、冰片、香叶烯、萜品烯、芳樟醇、或者其混合物。更具体地，萜烯可包括：烯丙基二硫化物、百里香酚、柠檬醛、丁香酚、柠檬烯、香芹酚、和香芹酮、或者其混合物。萜烯成分可包括具有抗微生物性质的其它萜烯。
术语化合物的“有效量”表示能够发挥出功能或具有性质的量，其中该有效量表示为例如无毒但可提供期望程度的造粒、加工或者抗微生物益处的量。因此，本领域技术人员可仅利用常规实验来确定有效量。
当对饲料进行造粒时，将水蒸气喷射入糊状饲料然后对该团块进行造粒。在膨化饲料(extrude feed)中，在压力下将水蒸气喷射入糊状饲料中然后对该团块进行造粒。膨化饲料的密度小于糊状饲料。
各配方不仅在主要成分(例如有机酸)的浓度方面有变化，而且在萜烯和表面活性剂的类型，以及水浓度方面有变化。可以通过添加或删除萜烯、有机酸的类型、和表面活性剂的类型来更变本发明。
术语“协同作用”或“协同”表示当以混合物形式添加各组分时与单独成分相比造粒或防腐效果得到提高。
组合物
一般来说，本发明的组合物包含：
(a)10～90重量％的有机酸，该有机酸选自由乙酸、丙酸、丁酸及其混合物所组成的组，
(b)1～90重量％的乙氧基化蓖麻油表面活性剂，该乙氧基化蓖麻油表面活性剂具有4至18的HLB值以及1分子蓖麻油比1～200分子环氧乙烷的摩尔比，
(c)0～20重量％的抗微生物的萜烯、或精油；
添加水而制备热处理组合物，再将有效量的所述热处理组合物施加于动物饲料中，通过充分加热对饲料进行造粒。
本发明的组合物也可包含有效量的具有1至24个碳原子的有机酸。
抗微生物的萜烯、包含萜烯的植物提取物或者精油与更加纯化的萜烯一样，都可以用于本发明的组合物。萜烯可容易地从市场上购得或者可以利用本领域已知的方法制造，例如溶剂萃取或蒸汽抽提/蒸馏或者化学合成。
所述表面活性剂是非离子表面活性剂，其中包括分布有1至200，通常为平均值上下(优选地平均值为40至80)个乙烯分子的乙氧基化蓖麻油表面活性剂。
母液组合物可包含1至99重量％(优选20～70重量％)的有机酸；示例性的酸包括：0至99重量％的乙酸、0至99重量％的丙酸、以及0至99重量％的丁酸。该组合物可包含0至10重量％的抗微生物的萜烯或精油、以及1至9重量％的表面活性剂。该母液组合物可包含0至40％的水。
将成分(a)、(b)和(c)的母液组合物用水稀释而形成热处理组合物，该热处理组合物是5至15重量％的水性混合物、优选5至10重量％的混合物。基于总饲料量，按1至5重量％、优选1至3重量％的量将此水性混合物施加于非颗粒化饲料中。
成分(a)的各种酸可以是经缓冲或者未经缓冲的。缓冲剂可以是氢氧化钙、氢氧化铵或氢氧化钠。
基于起始动物饲料的重量，可按0.25至20重量％、优选1至10重量％的量将该热处理组合物施加于动物饲料中。
通常，基于所述组合物的重量，成分(a)为大约20～70重量％、成分(b)为大约0.5～20重量％、成分(c)为大约0.1～5重量％。
成分(b)可包含第二表面活性剂，该第二表面活性剂是一种非离子表面活性剂。当第二表面活性剂存在时，优选地是选自聚山梨酸酯和聚氧化乙烯的非离子表面活性剂。
成分(c)优选包含萜烯，该萜烯选自由烯丙基二硫化物、百里香酚、柠檬醛、丁香酚、香芹酚、柠檬烯或香芹酮、或者其混合物所组成的组。
方法
本发明对抗真菌是有效的。这些感染剂的实例为烟曲霉(Aspergillusfumigatus)、立枯丝核菌(Rhizoctonia solami)、青霉菌属、以及其它。
本发明对抗细菌是有效的。这些感染剂的实例包括：大肠杆菌、沙门氏菌属、梭状芽孢杆菌属(Clostridia spp.)、弯曲杆菌属、志贺氏菌属、短螺菌属(Brachyspira spp.)、李斯特菌属(Listeria spp.)、弓形杆菌属(Arcobacter spp.)、以及其它。
与未处理饲料或者利用常规造粒方法制造的颗粒化饲料相比，本发明的方法维持颗粒化饲料中更高的含水率水平。
在进入混合机之前将本发明的水性混合物施加于原材料。可将该水性混合物施加于混合机中的未混合的原材料中，或者在将原材料组分混合期间施加并且可在湿搅拌周期施加。
本发明的混合物是利用喷嘴而施加。
通过施加水性混合物，而实现该混合物整合饲料中混合物的同一均质分布。
将各种专利和出版物引用于此说明书的全文中。各专利文件所公开的内容以全文引用的方式并入本文中。
实施例
实施例1
测定各种有机酸和本发明的不同配方的表面张力。将各溶液用水稀释至5％，并且利用费希尔表面张力仪21型(Fisher Surface Tensionmat Model 21)进行测试。观察到包含未经缓冲酸和聚山梨酸酯-80的配方2导致表面张力降低，如表1中所示。
表1：各种配方的表面张力
Figure GDA0000138688030000121
实施例2.
聚山梨酸酯-80仅被允许用于代乳品而不用于饲料用途。在欧盟，允许将乙氧基化蓖麻油表面活性剂用于所有动物。为了确定一种合适的表面活性剂来代替聚山梨酸酯-80，对不同的PEG乙氧基化蓖麻油表面活性剂在5％溶液中进行表面张力的测试。
表2：各种表面活性剂在水中的表面张力
  表面活性剂   表面张力(达因/厘米)
  水   73.45
  蓖麻油PEG-60   41.35
  蓖麻油PEG-200   41.03
  蓖麻油PEG-40   40.25
  聚山梨酸酯-80   40.57
实施例3.
使用聚山梨酸酯-80或蓖麻油PEG-60来制备实施例1的两种最佳配方。测定各配方在水中的5％溶液的表面张力。
表3：本发明配方的表面张力
实施例4.
在霉菌块研究中，开发出本发明的不同配方并且对针对这些配方对抗霉菌生长的有效性进行测试。将化学品添加到单个琼脂平板内的马铃薯葡萄糖琼脂(半强度)中，并令其固化24小时。在无菌条件下从寄生曲霉、三线镰刀菌或桔青霉的4天培养物中获取直径为5或7毫米的琼脂块，将琼脂块置于有化学品添加及无化学品添加的含琼脂的培养皿中心。将各培养皿在25℃下进行培养，每天对培养物的生长面积进行测量共达6天。将所使用的配方示于表4。将霉菌生长的结果示于图1～图3。
表4：用于霉菌块研究的配方
Figure GDA0000138688030000141
*Co-60是具有60个乙烯单元的乙氧基化蓖麻油表面活性剂。
实施例6.
此研究的目的是确定本发明在减缓沙门氏菌生长方面的效能。此研究包括以下处理剂：对照、37％甲醛(F)(浓度为0.025％、0.0125％、0.0625％、0.00312％)、以及本发明(T)(浓度为0.2％、0.1％、0.05％、和0.025％)。将测试品添加到无菌去离子水中，而获得合适的溶液。将100ul含鼠伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphimurium)(ATTC 14028)培养物的营养肉汤添加到各稀释管中。在添加以后，对各管进行涡旋并在室温下静置。在添加培养液4小时和24小时后，将100ul该溶液平铺在标准方法琼脂(Standard Methods Agar)(一式三份)上。将各培养皿在35±2℃下培养24小时后进行计数。本发明在0.025％的浓度下在减缓沙门氏菌生长方面与相同浓度的甲醛等效。将结果示于图4和图5。
实施例7.
研究1：在工业规模的饲料加工机中进行研究。该研究的目的是显示在调质、能耗降低、加工生产能力方面、收缩减少、品质改良方面的改善，并且显示成本的节约。利用新的造粒机进行该试验。所采用的食物为#6401鸭饲料(#6401Duck Feed)。将处理溶液喷射入六吨单轴螺带式混合机中，并通过6个雾化喷嘴施加。经处理饲料中的包含程度为以1重量％的量施加本发明的5重量％水溶液。
表6：工业规模研究的结果
  参数   对照   经处理饲料   与对照相比的改善
  终产物含水率   10.26   11.03   7.5％
  吨/小时   15.58   15.94   2.3％
  千瓦时/吨   9.62   8.27   14.0％
  ΔT   13.88   6.33   54.4％
  PDI   97.00   97.15   0.2％
  调质机实际温度(℃)   86.85   91.28   5.1
总结：
1.包装含水率增加了7.5％。
2.加工生产能力增加了2.3％。
3.千瓦时/吨下降了14％
4.ΔT值降低54.4％，从而节约了模具和滚筒。
5.施加1％处理剂时保湿性为77％。
6.PDI值从97％增加至97.15％。
研究2：在工业规模的饲料加工机中进行第二项研究。目的是显示在调质、能耗降低、加工生产能力、收缩减少、品质改良方面的改善，并且显示成本的节约。将两种类型的猪饲料用于该研究。经处理的饲料中的包含程度为以1重量％的量施加本发明的5％水溶液。将1％的水添加入对照组。
表7：工业规模研究的结果
  参数   对照   经处理饲料   与对照相比的改善
  造粒马达(安培)   240   217.5   9.4％
  调质机实际温度(℃)   74.57   76.15   2.1％
  包装含水率   10.7   12.08   12.9％
  吨/小时   7.67   8.51   11％
  千瓦时/吨   18.00   14.74   18.1％
  ΔT   14.35   8.93   37.8％
总结：
1.持续包装含水率增加了12.9％，处理剂量下保湿性为75％。
2.生产能力平均增加了11％。
3.能量平均下降了18.1％。
4.ΔT值平均下降了37.8％，使得模具和滚筒的磨损下降。
5.造粒马达安培数平均降低了9.4％。
6.调质机温度平均升高了1.6℃。
研究3：在工业规模的饲料加工机中进行第三项研究。目的是显示在调质、能耗降低、加工生产能力、收缩减少、品质改良及成本节约方面的改善。采用612Sa肉鸡生长物(612Sa Broiler Grower)食物。经处理的饲料中的包含程度为以1重量％的量施加本发明的5％水溶液。将1％的水添加入对照组。
表8：工业规模研究的结果
  参数   对照   经处理饲料   与对照相比的改善
  造粒马达(安培)   210   194   7.6％
  调质机实际温度(℃)   83.8   84.7   1.1％
  PDI(T1)   93   92.65   0.4％
  产生的细粒(较冷)   3.47   2.3   33.7％
  吨/小时   12.58   14.6   16.0％
  千瓦时/吨   9.57   7.73   19.2％
  ΔT   8.92   3.76   53.1％
总结：
1.生产能力平均增加了16.0％。
2.能耗平均下降了19.2％。
3.ΔT值降低了53.1％，使得模具和滚筒的磨损下降。
4.造粒马达安培数平均降低了7.6％(16安培)。
研究4：该试验是在试验性饲料厂中进行。这些试验的目的是评价本发明与水相比的保湿性并且同时对加工参数，例如调质温度(℃)、能耗(千瓦时/吨)和颗粒品质(表示为细粒％)加以比较。使用三种不同类型的饲料，即肉鸡、猪和乳牛的食物。在调质机中将1重量％的水添加到对照食物中，而在混合机中以1重量％的量将本发明的5重量％水溶液添加到经处理饲料中。通过使用本发明而使所有测量参数得到改善，如表9～11中所示。
表9：肉鸡饲料的结果
  肉鸡食物   对照   经处理饲料   与对照相比的改善
  颗粒含水率   12.45   12.83   0.38％
  千瓦时/吨   12.43   10.53   15.2％
  细粒％   48.35   36.89   23.3％
  ΔT   6.67   3.34   50％
表10：猪饲料的结果
  猪食物   对照   经处理饲料   与对照相比的改善
  颗粒含水率   13.115   13.55   0.435％
  千瓦时/吨   17.72   16.73   5.5％
  细粒％   4.45   3.90   12.5％
 ΔT   13.34   12.5   5.2％
表11：乳牛饲料的结果
  乳牛食物   对照   经处理饲料   与对照相比的改善
  颗粒含水率   12.76   13.21   0.445％
  千瓦时/吨   12.70   10.49   17.45％
  细粒％   11.25   8.58   21.6％
  ΔT   7.67   3.88   49.25％
实施例8.
通过进行适口性研究来测试未经处理或利用本发明进行处理的饲料食物中对饲料适口性的影响。对两百只雄性肉鸡进行分组称重，并且分配至4个处理组。每种处理包括5次重复，每次重复是由10只小鸡组成。将各处理描述于下表中：
表12：饲料的化学分析
Figure GDA0000138688030000181
按如上述方式制备的由商业化玉米-大豆食品所组成的食物并且喂食21天。在第一周给所有鸡喂食对照食物。在1周龄时对鸡进行称重，并根据体重分类到各自的处理组。对在有机酸存在下以及经建议剂量的热处理溶液处理的饲料进行测试。
从第二周龄开始，给鸡同时提供未处理和经处理的饲料。基于处理剂对两个饲料箱(每个饲料箱位于笼子的一侧)做出标记。记录初始饲料重量以及每日重量。每天交换饲料箱。此研究确定对经处理与未经处理饲料进行比较时采食量的差异。
每周对母小鸡重量进行称重共三周。在与体重称量相同的时间段内，计算饲料转化率和采食量。
以采食比(Intake Radio，IR)的方式评价适口性：
IR＝A/(A+C)，其中A＝测试饲料，C＝对照饲料
IR＜0.5＝对测试饲料无偏好
IR＞0.5＝对测试饲料有偏好
在体重增加或者每周饲料采食量方面无差异。在预处理期间(第一周龄)，所有处理组的采食量和体重增加是相似的。在第二周开始时，鸡偏爱食入经处理饲料(与处理水平无关)，并且在第三周龄也观察到这种情况。根据采食比(IR)，鸡更喜欢经处理饲料。
表13：采食比的结果
Figure GDA0000138688030000191
对本领域技术人员显而易见的是，在不脱离上述内容的精神和范围的情况下可对本发明作出变更和修改。说明书和各实施例旨在仅被认为是示例性的而不是限制性的。

Claims (32)

1.一种用于制造颗粒化动物饲料的方法，其特征在于，所述方法包括：
制备母液组合物，包含：
(a)10～90重量％的有机酸，所述有机酸选自由乙酸、丙酸、丁酸及其混合物所组成的组，
(b)1～90重量％的乙氧基化蓖麻油表面活性剂，所述乙氧基化蓖麻油表面活性剂具有4至18的HLB值以及1分子蓖麻油比1～200分子环氧乙烷的摩尔比，
(c)0～20重量％的抗微生物的萜烯、或精油；
添加水而制备热处理组合物，并将有效量的所述热处理组合物施加于动物饲料中，通过充分加热对所述饲料进行造粒或膨化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述热处理组合物以5至20重量％在水中的混合物的形式施加于所述动物饲料中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述热处理组合物以基于所述饲料重量的0.25至10重量％的量施加于所述动物饲料中。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述母液组合物的重量，成分(a)为20～70重量％，成分(b)为0.5～20重量％，成分(c)为0.1～5重量％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与用水处理的对照样品相比能耗改善至少15％。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与用水处理的对照样品相比颗粒含水率改善至少0.4％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与用水处理的对照样品相比细粒百分率改善至少10％。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经处理的所述饲料具有小于10000cfu/g的细菌载量。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，经处理的所述饲料具有小于10000cfu/g的霉菌载量。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(a)包含乙酸。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(a)包含丙酸。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(a)包含丁酸。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(a)的酸未经缓冲。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(b)包含作为非离子表面活性剂的第二表面活性剂。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(b)包含作为非离子表面活性剂的第二表面活性剂，所述第二表面活性剂选自聚山梨酸酯和聚氧化乙烯。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，(c)包含萜烯，所述萜烯选自由烯丙基二硫化物、百里香酚、柠檬醛、丁香酚、香芹酚、柠檬烯或香芹酮、或者其混合物所组成的组。
17.一种颗粒化动物饲料，其特征在于，所述颗粒化动物饲料是通过包括如下步骤的方法制造：
制备母液组合物，包含：
(a)10～90重量％的有机酸，所述有机酸选自由乙酸、丙酸、丁酸及其混合物所组成的组，
(b)1～90重量％的乙氧基化蓖麻油表面活性剂，所述乙氧基化蓖麻油表面活性剂具有4至18的HLB值，
(c)0～20重量％的抗微生物的萜烯、或精油；
添加水而制备热处理组合物，
将有效量的所述热处理组合物施加于动物饲料中，通过充分加热对饲料进行造粒或膨化。
18.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，将所述热处理组合物以5至20重量％在水中的混合物的形式施加于所述动物饲料中。
19.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，将所述热处理组合物以基于所述动物饲料重量的0.25至20重量％的量进行施加。
20.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，基于所述母液组合物的重量，成分(a)为20～70重量％，成分(b)为0.5～20重量％，成分(c)为0.1～5重量％。
21.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，与用水处理的对照样品相比，能耗改善至少15％。
22.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，与用水处理的对照样品相比，颗粒含水率改善至少0.4％。
23.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，与用水处理的对照样品相比，细粒百分率改善至少10％。
24.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，具有小于10000cfu/g的细菌载量。
25.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，具有小于10000cfu/g的霉菌载量。
26.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(a)包含乙酸。
27.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(a)包含丙酸。
28.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(a)包含丁酸。
29.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(a)的酸未经缓冲。
30.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(b)包含作为非离子表面活性剂的第二表面活性剂。
31.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(b)包含作为非离子表面活性剂的第二表面活性剂，所述第二表面活性剂选自聚山梨酸酯和聚氧化乙烯。
32.根据权利要求17所述的颗粒化饲料，其特征在于，(c)包含萜烯，所述萜烯选自由烯丙基二硫化物、百里香酚、柠檬醛、丁香酚、香芹酚、柠檬烯或香芹酮、或者其混合物所组成的组。
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