CN105053696B - 一种犊牛脂肪粉及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于饲料技术领域，具体公开了一种犊牛脂肪粉及其制备方法。所述犊牛脂肪粉主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸1.5‑4份，豆蔻酸5‑10份，棕榈酸10‑15份，硬脂酸3‑5份，油酸5‑10份，亚油酸3‑10份，α‑亚麻酸2‑5份，维生素C 0.5‑2份。该犊牛脂肪粉模拟了牛奶中脂肪的脂肪酸组成及比例，能满足犊牛对各种脂肪酸的需求，克服犊牛断奶后由于能量摄入不足，腹泻，死亡率高等问题。本发明制备成固体粉末犊牛专用脂肪产品，颗粒小，流散性好，容易被犊牛消化吸收。
Description
技术领域
本发明属于饲料技术领域，具体涉及一种犊牛脂肪粉及其制备方法。
背景技术
犊牛培育是奶牛生产的关键环节，是奶牛高产的基础，早期断奶可降低犊牛的培育成本，促进消化系统的生长发育，有利于后备奶牛的成长和成年母牛生产性能的发挥，但犊牛在断奶时由于断奶应激，日粮由液体牛奶转为固体开食料，消化系统未发育成熟，采食量下降，开食料消化利用率低，能量供应不足，容易发生腹泻，影响生长。
针对上述问题，现在技术上的解决方法是制备犊牛代乳粉，经检索发现，申请公布号CN102640794 A的中国发明专利申请公开了一种犊牛早期专用代乳粉，其能量来源是大豆油。此外，其它专利文献报道的犊牛代乳粉或犊牛饲料配方，一般主要都是添加大豆油、棕榈油和棉籽油作为能量来源，与牛奶中的脂肪酸组成、比例及在甘油三脂上的位置分布差异很大，犊牛难以消化利用，无法满足犊牛的能量需求，甚至导致腹泻，影响犊牛的生长与发育。因为犊牛从母乳中所获得的能量约50%来自乳脂，对母乳中脂肪的消化率高达95%～98%，从脂肪酸组成上，棕榈酸是主要饱和脂肪酸，且主要分布在sn-2位上，在小肠的吸收非常高，而外源脂肪的棕榈酸主要分布在sn-1和sn-3位上，不仅吸收率低，游离棕榈酸在肠内极易与金属离子发生皂化反应，形成不溶性皂盐，导致矿物离子和能量的双重损失。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种犊牛脂肪粉。该犊牛脂肪粉模拟了牛奶中脂肪的脂肪酸组成及比例，消化利用率高，能满足犊牛对各种脂肪酸的需求，克服犊牛断奶后由于能量摄入不足，腹泻，死亡率高等问题。
本发明的另一目的在于提供上述犊牛脂肪粉的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案予以实现的。
一种犊牛脂肪粉，主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸1.5-4份，豆蔻酸5-10份，棕榈酸 10-15份，硬脂酸3-5份，油酸5-10份，亚油酸3-10份，α-亚麻酸2-5份，维生素C0.5-2份。
发明人经过了大量实验研究，优化了所述犊牛脂肪粉的配方组成与比例，满足了犊牛对月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸等脂肪酸的需求，使犊牛更容易消化吸收，满足犊牛断奶时的能量摄入，有效解决了犊牛断奶时由于对外源脂肪消化利用率低，腹泻、生长发育缓慢、死亡率高等问题。
优选地，还包括以下重量份数的助剂：乳化剂 1.6-6.5份，抗氧化剂 1.1-5.0份，包被物40-60份，二氧化硅0.5-2.5份。
优选地，所述乳化剂包括溶血卵磷脂0.5-2份，硬脂酸单甘脂1-2.5份，蔗糖脂肪酸酯0.1-2.0份。
优选地，所述抗氧化剂包括TBHQ 0.5-1.5份，BHA 0.5-2份，BHT 0.1-1.5份。
优选地，所述包被物包括酪蛋白15-25份，麦芽糖浆13-20份，乳清粉12-15份。
优选地，60%以上的棕榈酸分布在甘油三脂的sn-2位。
sn-2位富含棕榈酸的制备可以采用现有技术中的方法制备得到，优选地，按如下方法制备上述富含sn-2位棕榈酸：将棕榈酸、棕榈油和非专一性脂肪酶进行反应，其中棕榈酸：棕榈油=1:2，非专一性脂肪酶添加量为棕榈油质量的10-20%，反应温度为50-70℃，转速为100-300r/min，反应时间8-15h。
本发明还提供一种上述犊牛脂肪粉的制备方法，包括如下步骤：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至40-60℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至55-90℃，并进行连续均质二级乳化处理；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，干燥冷却、加入二氧化硅混合均匀得到所述犊牛脂肪粉。
本发明制备方法中将脂肪与乳化剂、抗氧化剂等进行连续均质二级乳化处理，将脂肪酸连续通过高压、高速剪切等作用力，能充分将脂肪酸进行乳化，形成均匀的乳化体。同时，本发明方法制备得到固体粉末犊牛专用脂肪产品，颗粒小，流散性好，容易被犊牛消化吸收。
优选地，S3所述连续均质二级乳化处理为：第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为0.1-1.0 MPa，转速为5000-15000 rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为10-50 MPa，转速为5000-10000 rpm。
优选地，S4所述高压喷雾制粒的进风温度为100-150℃，出风温度为60-80 ℃，压力为5-20 MPa。
优选地，S2所述水和包被物的重量比为1-2。
优选地，S2所述热水的温度为50-70℃。
优选地，所述S1包括如下步骤：
S11. 将月桂酸、豆蔻酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸和sn-2位富含棕榈酸的甘油三脂、正己烷（以反应底物质量计，2-5ml/g）和sn-1,3位专一性脂肪酶（以甘油三脂质量计，5-10%），反应温度40-60℃，转速为150-350r/min，反应时间2-4h；
S12. 70℃以下，加入1-3倍体积0.5mol/L的KOH水醇溶液（水：乙醇=7:3，v/v）混合，待两相分离后，除去上层有机相；
S13. 将S12得到的混合物加热至40-60℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
（1）本发明的犊牛脂肪粉模拟了牛奶中脂肪的脂肪酸组成、比例及棕榈酸在甘油三脂的位置分布，犊牛更容易消化吸收，满足犊牛对月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、α-亚麻酸等脂肪酸的需求，满足犊牛断奶时的能量摄入，克服犊牛断奶时由于对外源脂肪消化利用率低，腹泻，生长发育缓慢，死亡率高等问题。
（2）本发明将脂肪与乳化剂、抗氧化剂等经二级乳化、高压均质技术处理，脂肪与各种组分相互混溶，形成均匀的乳化体，脂肪小颗粒均匀分散在水中，不仅增加脂肪酶的作用面积，更利于脂肪酶的作用，提高脂肪利用率，节约油脂，这是未经乳化剂高压均质技术处理或者一般高压均质技术处理所不及的。
（3）本发明采用微胶囊包被技术，使用高压喷雾干燥工艺将犊牛脂肪用包被物包裹起来，使其与空气隔绝，不易被氧化破坏，延长产品保质期，维持产品使用功效。同时本发明制备成固体粉末犊牛专用脂肪产品，颗粒小，流散性好，容易被犊牛消化吸收。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
本实施例提供一种犊牛脂肪粉，主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸3份，豆蔻酸8份，棕榈酸 12份，硬脂酸3份，油酸7份，亚油酸6份，α-亚麻酸4份，维生素C 1.5份，乳化剂4份，抗氧化剂3份，包被物 45份，二氧化硅2份。
其中所述乳化剂包括溶血卵磷脂1.5份，硬脂酸单甘脂2份，蔗糖脂肪酸酯0.5份；所述抗氧化剂包括TBHQ 1份，BHA 1份，BHT 1份；所述包被物包括酪蛋白18份，麦芽糖浆14份，乳清粉13份。
其中，所述棕榈酸60%以上分布在甘油三脂的sn-2位，其制备方法采用如下步骤：将棕榈酸、棕榈油和非专一性脂肪酶进行反应，其中棕榈酸：棕榈油=1:2，非专一性脂肪酶添加量为棕榈油质量的10-20%，反应温度为50-70℃，转速为100-300r/min，反应时间8-15h。
上述犊牛脂肪粉按照如下方法制备得到：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至60℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向75份55℃热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至75℃，并进行连续均质二级乳化处理；
第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为0.5MPa，转速为11000rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为30MPa，转速为6000 rpm；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，进风温度为130 ℃，出风温度为65℃，压力为10MPa，干燥得到所述犊牛脂肪粉。
实施例2
本实施例提供一种犊牛脂肪粉，主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸1.5份，豆蔻酸10份，棕榈酸 10份，硬脂酸5份，油酸8份，亚油酸3份，α-亚麻酸2份，维生素C 0.5份，乳化剂2份，抗氧化剂3.6份，包被物 40份，二氧化硅0.5份。
其中所述乳化剂包括溶血卵磷脂0.5份，硬脂酸单甘脂1份，蔗糖脂肪酸酯0.5份；所述抗氧化剂包括TBHQ1.5份，BHA 2份，BHT 0.1份；所述包被物包括酪蛋白15份，麦芽糖浆13份，乳清粉12份。
其中，所述棕榈酸60%以上分布在甘油三脂的sn-2位。
上述犊牛脂肪粉按照如下方法制备得到：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至60℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向75份50℃热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至75℃，并进行连续均质二级乳化处理；
第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为0.5MPa，转速为15000rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为30MPa，转速为5000 rpm；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，进风温度为150℃，出风温度为65℃，压力为10MPa，干燥得到所述犊牛脂肪粉。
实施例3
本实施例提供一种犊牛脂肪粉，主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸2.5份，豆蔻酸5份，棕榈酸 15份，硬脂酸4份，油酸10份，亚油酸10份，α-亚麻酸5份，维生素C 2份，乳化剂1.6份，抗氧化剂1.1份，包被物 45份，二氧化硅2.5份。
其中所述乳化剂包括溶血卵磷脂0.5份，硬脂酸单甘脂1份，蔗糖脂肪酸酯0.1份；所述抗氧化剂包括TBHQ 0.5份，BHA 0.5份，BHT 0.1份；所述包被物包括酪蛋白15份，麦芽糖浆15份，乳清粉15份。
其中，所述棕榈酸60%以上分布在甘油三脂的sn-2位。
上述犊牛脂肪粉按照如下方法制备得到：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至40℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向90份60℃热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至75℃，并进行连续均质二级乳化处理；
第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为0.1MPa，转速为5000rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为10MPa，转速为10000 rpm；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，进风温度为100 ℃，出风温度为60℃，压力为5MPa，干燥得到所述犊牛脂肪粉。
实施例4
本实施例提供一种犊牛脂肪粉，主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸4份，豆蔻酸7份，棕榈酸13份，硬脂酸5份，油酸5份，亚油酸4份，α-亚麻酸2份，维生素C 0.5份，乳化剂6.5份，抗氧化剂3份，包被物 60份，二氧化硅1.5份。
其中所述乳化剂包括溶血卵磷脂2份，硬脂酸单甘脂2.5份，蔗糖脂肪酸酯2份；所述抗氧化剂包括TBHQ 1.5份，BHA 1份，BHT 0.5份；所述包被物包括酪蛋白25份，麦芽糖浆20份，乳清粉15份。
其中，所述棕榈酸60%以上分布在甘油三脂的sn-2位。
上述犊牛脂肪粉按照如下方法制备得到：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至55℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向60份70℃热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至90℃，并进行连续均质二级乳化处理；
第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为1.0MPa，转速为11000rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为50MPa，转速为8000 rpm；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，进风温度为120 ℃，出风温度为80℃，压力为20MPa，干燥得到所述犊牛脂肪粉。
实施例5
本实施例提供一种犊牛脂肪粉，主要包括以下重量份数的各组分：月桂酸3.5份，豆蔻酸9份，棕榈酸 10份，硬脂酸5份，油酸7份，亚油酸6份，α-亚麻酸4.5份，维生素C 2份，乳化剂4份，抗氧化剂5.0份，包被物50份，二氧化硅2.5份。
其中所述乳化剂包括溶血卵磷脂1份，硬脂酸单甘脂1.5份，蔗糖脂肪酸酯1.5份；所述抗氧化剂包括TBHQ 1.5份，BHA 2份，BHT 1.5份；所述包被物包括酪蛋白15份，麦芽糖浆20份，乳清粉15份。
其中，所述棕榈酸60%以上分布在甘油三脂的sn-2位。
上述犊牛脂肪粉按照如下方法制备得到：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至45℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向80份55℃热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至55℃，并进行连续均质二级乳化处理；
第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为0.5MPa，转速为13000rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为40MPa，转速为9000 rpm；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，进风温度为110 ℃，出风温度为70℃，压力为10MPa，干燥得到所述犊牛脂肪粉。
应用例1
本应用例试验在山东潍坊某规模牛场完成，试验为期20天。
试验设计：采用单因子设计试验，选择平均断奶天数接近且体重相似的的犊牛60头，随机分成对照组和试验组，每组30头，其中两组的公犊牛和母犊牛头数相同。试验选用10日龄断奶饲喂代乳粉的荷斯坦奶犊牛。
试验日粮：对照组代乳粉为牛场原代乳粉配方（含2%混合油，其中豆油：棕榈油=1:1，该混合油中13%的棕榈酸分布在甘油三脂的sn-2位）。试验组代乳粉为用2%的犊牛脂肪粉（实施例1配方）替代原配方中的2%混合油，其它组分相同。
测定指标：①生长性能：在10日龄及30日龄对犊牛分别称重，计算犊牛的平均日增重；②仔猪腹泻情况：试验期间每天观察并记录各头犊牛的腹泻情况，并进行腹泻评分，统计犊牛的腹泻率
数据处理与统计分析：试验数据以重复为统计单位，采用SPSS17.0进行单因素方差分析
测试不同代乳粉对犊牛生长性能的影响结果见下表：
表1 犊牛生长性能数据
试验结果表明：在犊牛代乳粉中添加犊牛脂肪粉替代混合油，可平衡代乳粉中的脂肪酸的组成、比例，提高犊牛对脂肪的消化利用，改善犊牛的营养状况，提高其成活率和生长性能。说明本发明的犊牛脂肪粉其脂肪酸的组成及结构更接近牛奶脂肪，犊牛的利用率更高，可改善犊牛的抗病力、提高犊牛的生长性能。
测试不同代乳粉对犊牛腹泻情况的影响结果见下表：
表2对犊牛腹泻情况的影响
试验结果表明：在犊牛日粮中添加犊牛脂肪粉，可提高犊牛的抗病能力，减少犊牛腹泻。
对比例1
本对比例犊牛脂肪粉配方基本与实施例1相同，不同之处在于，本对比例所述脂肪粉配方的组成为：处理①不含有月桂酸，豆蔻酸10份，棕榈酸13份；处理②不含有豆蔻酸，月桂酸8份，棕榈酸15份，其他组分及制备方法与实施例1相同。将本对比例进行如应用例1所述生长性能及犊牛腹泻情况试验，结果如表3~4所示。
对比例2
本对比例犊牛脂肪粉配方基本与实施例1相同，不同之处在于，本对比例所述脂肪粉配方组成为：处理①将α-亚麻酸替换为γ-亚麻酸，将维生素C替换为维生素E；处理②亚油酸为2.5份，其他组分及制备方法与实施例1相同。将本对比例进行如应用例1所述生长性能及犊牛腹泻情况试验，结果如表3~4所示。
表3 犊牛生长性能比较
表4 犊牛腹泻情况的比较
试验结果表明：
㈠ 对比例1中处理①的混合酸总量和实施例1相同，但缺少月桂酸，导致对比例1中处理①的试验效果要差于实施例1，说明犊牛脂肪粉配方中添加月桂酸可提高犊牛的日增重和成活率，因为月桂酸为中链脂肪酸，碳链短，分子量小，犊牛的消化系统发育不完善对中链脂肪酸的吸收利用率高，为机体提供能量和脂肪酸。此外，月桂酸具有良好的抗菌作用，可以有有效抑制肠道内的有害细菌，维护肠道健康，提高免疫力。
㈡ 对比例1中处理②的混合酸总量和实施例1相同，但缺少豆蔻酸，且月桂酸的含量过高，导致对比例1中处理②的试验效果要差于实施例1，说明犊牛脂肪粉配方中添加豆蔻酸对犊牛的生长和成活率具有改善作用，因为豆蔻酸可以抑制犊牛产甲烷菌的活性，减少能量损失。此外，豆蔻酸可通过调控糖脂代谢相关基因的表达，促进脂肪前体细胞的分化聚酯，促进犊牛肌肉的分化与发育，改善犊牛的生长性能。
㈢ 实施例1的试验效果优于对比例2中的处理①，说明犊牛脂肪粉配方中α-亚麻酸替换为γ-亚麻酸不利于犊牛生产潜能的发挥，因为α-亚麻酸属于ω-3不饱和脂肪酸，而γ-亚麻酸属于ω-6不饱和脂肪酸，α-亚麻酸替换为γ-亚麻酸，机体内ω-6不饱和脂肪酸过量，ω-3不饱和脂肪酸为零，影响机体脂肪代谢，阻碍动物生产性能。另外，本发明犊牛脂肪粉中的维生素C可以协调促进机体的免疫能力，而维生素E主要功能是抗氧化，本发明中有添加专门的抗氧化剂，不必要再加维生素E。
㈣ 实施例1的试验效果优于对比例2中的处理②，说明犊牛脂肪粉配方中的亚油酸不宜过低，因为亚油酸为必需脂肪酸，且属于ω-6系列不饱和脂肪酸，当亚油酸含量过低，一方面无法满足犊牛对亚油酸的需求量，另一方面也会导致ω-6不饱和脂肪酸过量与ω-3不饱和脂肪酸的比例失衡，影响机体脂肪代谢，影响生长。
综上，说明本发明的犊牛脂肪粉，其脂肪酸的组成、比例及棕榈酸在甘油三脂sn-2位上的比例更利于犊牛的消化利用，可提高犊牛的成活率和生长性能。
Claims (8)
1.一种犊牛脂肪粉，其特征在于，由以下重量份数的各组分组成：月桂酸1.5-4份，豆蔻酸5-10份，棕榈酸10-15份，硬脂酸3-5份，油酸5-10份，亚油酸3-10份，α-亚麻酸2-5份，维生素C 0.5-2份，乳化剂1.6-6.5份，抗氧化剂1.1-5.0份，包被物40-60份，二氧化硅0.5-2.5份；其中，所述棕榈酸60%以上分布在甘油三脂的sn-2位。
2.根据权利要求1所述的犊牛脂肪粉，其特征在于，所述乳化剂包括溶血卵磷脂0.5-2份，硬脂酸单甘脂1-2.5份，蔗糖脂肪酸酯0.1-2.0份。
3.根据权利要求1所述的犊牛脂肪粉，其特征在于，所述抗氧化剂包括TBHQ 0.5-1.5份，BHA 0.5-2份，BHT 0.1-1.5份。.
4.根据权利要求1所述的犊牛脂肪粉，其特征在于，所述包被物包括酪蛋白15-25份，麦芽糖浆13-20份，乳清粉12-15份。
5.一种权利要求1～4任一项所述犊牛脂肪粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1. 混合：将月桂酸，豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，油酸，亚油酸，α-亚麻酸混合，加热至40-60℃溶解，再加入维生素C、乳化剂和抗氧化剂混合均匀；
S2. 向热水中加入包被物，再加入S1步骤得到的混合物混合；
S3. 将S2得到的混合物升温至55-90℃，并进行连续均质二级乳化处理；
S4. 将S3得到的乳化液经高压喷雾制粒，干燥冷却、加入二氧化硅混合均匀得到所述犊牛脂肪粉。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S3所述连续均质二级乳化处理为：第一级乳化处理：将混合物进行高速剪切均质乳化，压力为0.1-1.0 MPa，转速为5000-15000rpm；第二级乳化处理：经一级乳化处理过的乳化液再次进行高压均质乳化，压力为10-50MPa，转速为5000-10000 rpm。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S4所述高压喷雾制粒的进风温度为100-150 ℃，出风温度为60-80 ℃，压力为5-20 MPa。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S2所述热水的温度为50-70℃。
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