CN105613943B

CN105613943B - 一种饲料颗粒及其制备方法

Info

Publication number: CN105613943B
Application number: CN201410596747.8A
Authority: CN
Inventors: 刘泽龙; 杨丹; 孙本军; 张钊; 张君慧; 王宇
Original assignee: Cofco Biochemical Energy Yushu Co ltd; Cofco Corp; Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd
Current assignee: Cofco Biochemical Energy Yushu Co ltd; Cofco Corp; Cofco Nutrition and Health Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2020-08-14
Anticipated expiration: 2034-10-29
Also published as: CN105613943A

Abstract

本发明涉及饲料加工领域，特别涉及一种饲料颗粒及其制备方法。该饲料颗粒包括连续相和分散相；分散相为颗粒状态，被连续相包围；饲料颗粒中可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中；分散相的原料包括热敏性营养素、易被氧化的营养素、作为催化剂反应产生不良风味的营养素中的一种或两者以上的混合物。本发明提供的饲料颗粒可减少在饲料挤压时的营养素损失及褐变反应。

Description

一种饲料颗粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及饲料加工领域，特别涉及一种饲料颗粒及其制备方法。

背景技术

饲料是指能够被动物采食，并提供一种或多种养分的物质。饲料既包括各种天然饲料原料，也包括由各种原料加工而成的产品，如添加剂预混料、浓缩饲料和全价饲料等。其中，全价饲料是指营养完全的配合饲料，该饲料内含有能量、蛋白质和矿物质饲料以及各种饲料添加剂等。各种营养物质种类齐全、数量充足、比例恰当，能满足饲养对象生产需要，可直接用于生产，一般不必再补充任何饲料。在全价饲料中，能量饲料包括玉米、小麦、稻谷、大麦等；蛋白饲料包括饼粕类、副产品类等植物蛋白，以及鱼粉、肉骨粉、血粉、羽毛粉、蚕蛹等动物蛋白；矿物质饲料包括碳酸钙、贝壳粉、石膏、骨粉、食盐等；饲料添加剂包括微生物、氨基酸、药物等。

目前大多数饲料采用挤压成型形成颗粒的方式生产，并且在挤压成型前在饲料中混合加入营养成分进行营养强化。由于热处理能消除其中的抗营养因子，也能使蛋白质初步变性，有利于消化吸收，因此在挤压成型过程中需对饲料进行适当的热处理。但是，通过该方法得到的饲料产品在营养成分上会产生严重的损耗，使其营养价值下降。例如，在挤压成型过程中的高温高压环境下，氨基酸或蛋白质的某些游离氨基，特别是赖氨酸的ε-氨基，可与还原糖类物质发生反应，生成褐色的氨基-糖复合物，使胰蛋白酶不能切断与还原糖结合的氨基酸相应肽键，导致赖氨酸等不能被动物消化吸收。另外，维生素等营养成分也容易在挤压成型过程中发生氧化损失或受热损失。

为了解决挤压成型过程中热处理带来的营养物质损失，一般采用后添加工艺，即在饲料颗粒冷却后进行营养强化剂的喷涂。然而这种加工方法会存在以下缺陷：1)可能增加颗粒料的粉化率；2)各种活性物质粘附在饲料颗粒表面，容易在饲料的运输过程中剥离下来，损失饲料活性物质；3)活性物质粘附在表面更容易受光照、氧化的影响，而造成贮藏期间较大的损失。到目前为止，对于在饲料挤压成型过程中营养素损失的问题，还没有十分有效的解决方案。因此，提供一种可有效减少营养素在饲料挤压成型过程中的损失量具有重要的现实意义。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种饲料颗粒及其制备方法。本发明通过将可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中，可减少在饲料挤压时的营养素损失及褐变反应；本发明将热敏性营养素、易被氧化的营养素置于分散相中，从而可避免或减少因热处理氧化带来的营养素损失。另外，本发明还可将作为催化剂反应产生不良风味、易被动物拒食的营养素置于分散相中，从而增加动物对饲料的采食量，确保动物的健康生长。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种饲料颗粒，包括连续相和分散相；

分散相为颗粒状态，被连续相包围；

饲料颗粒中可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中；

所述分散相的原料包括热敏性营养素、易被氧化的营养素、作为催化剂反应产生不良风味的营养素中的一种或两者以上的混合物。

在本发明中，一种或几种物质分散在另一种(或多种)物质中所形成的体系为分散体系。其中，被分散的物质称为分散相，而连续介质称为连续相。

在本发明中，分散相的不同分散内相可如此定义：分散相是由多个颗粒组成，分散于连续相中，分散相中的一个颗粒可作为一个独立的单元，一个颗粒与另一个颗粒可看作是分散相中不同的分散内相。

在本发明提供的一些实施例中，饲料颗粒中可发生反应的营养素为氨基酸或蛋白质与还原性糖类物质。氨基酸或蛋白质的游离氨基与还原性糖类物质可发生反应生成氨基-糖复合物。

分散相包括热敏性营养素、易被氧化的营养素、作为催化剂反应产生不良风味的营养素中的一种或两者以上的混合物。

本发明通过将可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中，可使饲料中原本彼此独立、且容易在挤压过程中相互反应而造成营养成分损失的原料被分配在不同相，进而降低可发生反应的营养素成分间的接触面积，从而能够有效减少饲料挤压成型时因组分间相互反应而造成的饲料营养价值降低。例如：氨基酸或蛋白质的游离氨基与还原性糖类物质，可发生反应生成氨基-糖复合物。

某些营养素之间会相互发生褐变反应，例如：氨基酸或蛋白质的游离氨基与还原性糖类物质，可发生反应生成褐色的氨基-糖复合物。本发明通过将可发生褐变反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中，从而可减轻饲料颜色褐变，使饲料颗粒具有良好色泽外观。

本发明将易被氧化的营养素置于分散相中，使易被氧化的营养素无法接触到氧气，从而可减少氧化损失。

本发明将热敏性营养素置于分散相中，通过造粒制得分散相，然后再与连续相混合后造粒，由于分散相的硬度和/或表面的粗糙程度与连续相不同，在挤压过程中连续相无法完全与分散相的表面完全接触，从而在分散相与连续相之间形成了微小的间隙，这个微小的间隙可减弱挤压时由连续相向分散相间的热传递，从而可避免或减少因热处理带来的营养素损失。

另外，本发明还可将作为催化剂反应产生不良风味、易被动物拒食的营养素置于分散相中，还可使用具有诱食成分的连续相包裹，从而增加动物对饲料的采食量，确保动物的健康生长。

热敏性营养素是指遇热不稳定，极易发生分解、聚合、氧化、活性降低的营养素。在本发明提供的一些实施例中，热敏性营养素为维生素、类胡萝卜素、酶制剂。

易被氧化的营养素是指接触到氧气后易发生氧化反应的营养素。在本发明提供的一些实施例中，易被氧化的营养素为维生素、类胡萝卜素、脂肪酸。

在本发明提供的一些实施例中，易被氧化的营养素中的脂肪酸为不饱和脂肪酸。

作为催化剂反应产生不良风味的营养素是指有益于动物健康但由于易催化其他营养素而产生不良风味易被动物拒食的营养素。在本发明提供的一些实施例中，作为催化剂反应产生不良风味的营养素为金属元素。如饲料中的金属元素铁会催化不饱和脂肪酸发生氧化酸败，产生酮、醛等产物，出现不良气味。

在本发明提供的一些实施例中，分散相的颗粒平均粒径为1mm～10mm。

在本发明提供的一些实施例中，分散相的颗粒形状选自球体、多面体、圆台或圆柱体。但分散相颗粒形状并非局限于此，本领域技术人员认为可行的颗粒形状均在本发明的保护范围之内。

在本发明提供的一些实施例中，分散相由包含相同成分的颗粒组成。

在本发明提供的另一些实施例中，分散相由包含不同成分的颗粒组成。

在本发明提供的一些实施例中，连续相为颗粒或粉末的状态。

在本发明提供的一些实施例中，连续相的颗粒平均粒径小于1mm。

在本发明提供的一些实施例中，连续相由一种或多种营养素组成。

在本发明提供的一些实施例中，饲料颗粒为柱状或片状结构，饲料颗粒的横截面为圆形或多边形。

在本发明提供的一些实施例中，饲料颗粒的轴向长度为5mm～100mm，径向平均直径为5mm～15mm。

本发明还提供了该饲料颗粒的制备方法，包括如下步骤：

取分散相原料，经第一造粒，获得分散相；分散相原料包括热敏性营养素、易被氧化的营养素、作为催化剂反应产生不良风味的营养素中的一种或两者以上的混合物；

获得连续相；

取分散相和连续相混合，经调节水分、第二造粒，即得；

饲料颗粒中可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中。

在本发明中，分散相为营养素经过非热或低温造粒后的颗粒。作为优选，分散相的造粒温度为10℃～75℃。

在本发明提供的一些实施例中，分散相的造粒温度为10℃～35℃。

在本发明提供的另一些实施例中，分散相的造粒温度为36℃～75℃。

在本发明提供的另一些实施例中，分散相的造粒温度为26℃～55℃。

作为优选，挤压造粒的温度为110℃～180℃。

优选地，挤压造粒的温度为110℃或115℃～140℃。

本发明提供了一种饲料颗粒及其制备方法。该饲料颗粒包括连续相和分散相；分散相为颗粒状态，被连续相包围；饲料颗粒中可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中；分散相的原料包括热敏性营养素、易被氧化的营养素、作为催化剂反应产生不良风味的营养素中的一种或两者以上的混合物。通过如此设计，本发明具有如下技术效果之一：

本发明通过将可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中，可使饲料中原本彼此独立、且容易在挤压过程中相互反应而造成营养成分损失的原料被分配在不同相，进而降低可发生反应的营养素成分间的接触面积，从而能够有效减少饲料挤压成型时因组分间相互反应而造成的饲料营养价值降低；可减轻饲料颜色褐变，使饲料颗粒具有良好色泽外观；

本发明将易被氧化的营养素置于分散相中，使易被氧化的营养素无法接触到氧气，从而可减少氧化损失；

本发明将热敏性营养素置于分散相中，通过分散相和连续相间的微小间隙减弱挤压时由连续相向分散相的热传递，从而可避免或减少因热处理带来的营养素损失；

本发明还可将作为催化剂反应产生不良风味、易被动物拒食的营养素置于分散相中，还可使用具有诱食成分的连续相包裹，从而增加动物对饲料的采食量，确保动物的健康生长；

由于本发明减少了营养素的损失量，从而可避免或减少因加工损失而添加的营养成分的量，从而提高了经济效益。

附图说明

图1示本发明制得的饲料颗粒的局部剖切示意图；其中，1示连续相，2示分散相；

图2示实施例1提供的饲料颗粒和对照饲料的剖切面电镜扫描照片。

具体实施方式

本发明公开了一种饲料颗粒及其制备方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明提供的饲料颗粒及其制备方法中所用原料药或辅料均可由市场购得。

下面结合实施例，进一步阐述本发明：

实施例1 饲料颗粒的制备

先将玉米蛋白粉14.5kg、鱼粉15.5kg、豆粕22.3kg、复合维生素0.5kg、矿物质2.5kg、赖氨酸0.5kg、蛋氨酸0.2kg混合均匀，在常温状态(10℃～35℃)下制备成平均粒径为10mm颗粒(球体)作为分散相，其主要成分为蛋白、纤维、氨基酸、维生素等。

将面粉30.0kg、豆油1.0kg、鱼油1.0kg、磷脂2.0kg混合均匀，制成连续相，其主要成分为糖类、淀粉、脂肪等成分。

取上述制得的分散相和连续相混合均匀，加入10kg的水调节水分后，在130℃下通过环模挤压造粒得到饲料颗粒。该饲料颗粒为柱状结构，横截面为圆形，轴向长度为100mm，径向平均直径为15mm。制得的饲料颗粒的局部剖切示意图如图1所示，用来表明连续相和分散相在饲料颗粒中的相对位置。由图1可以看出，本发明提供的饲料颗粒由连续相1、分散相2组成，连续相1包裹在分散相2周围，并在饲料颗粒中连续分布。

通过对上述制得的饲料颗粒进行热敏性微量营养元素和强化氨基酸的含量测定。同时设置对照饲料，对照饲料的制备方法为：将玉米蛋白粉14.5kg、鱼粉15.5kg、豆粕22.3kg、面粉30.0kg、豆油1.0kg、鱼油1.0kg、磷脂2.0kg、维生素0.5kg、矿物质2.5kg、赖氨酸0.5kg、蛋氨酸0.2kg混合均匀，加入10kg的水调节水分后，在130℃下通过环模挤压造粒，得到对照饲料。

其中，维生素A的检测参考GB/T 17817-2010《饲料中维生素A的测定》；

维生素D的检测参考GB/T 17818-2010《饲料中维生素D3的测定》；

维生素E的检测参考GB/T 17812-2008《饲料中维生素E的测定》；

维生素K的检测参考GB/T 18872-2002《饲料中维生素K3的测定》；

维生素B₁的检测参考GB/T 14700-2002《饲料中维生素B1的测定》；

维生素C的检测参考GB/T 7303-2006《饲料添加剂——维生素C(L-抗坏血酸)》；

叶酸的检测参考GB/T 7302-2008《饲料添加剂——叶酸》；

赖氨酸、蛋氨酸的检测参考GB/T 18868-2002《饲料中水分、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、赖氨酸、蛋氨酸快速测定》。

测定结果见表1。

表1饲料挤压前后维生素、赖氨酸与蛋氨酸的量变化

注：1IU维生素A＝0.334μg乙酸视黄酯；

1IU维生素D＝0.05μg胆钙化醇；

1IU维生素E＝0.67mg D-a-生育酚＝1mg DL-a-生育酚乙酸酯。

由表1可见，相对原料挤压前的物质含量，对照饲料中的维生素损失率为：维生素A11％，维生素D14％，维生素E23％，维生素K38％，维生素B₁16％，维生素C46％，叶酸18％；赖氨酸和酪氨酸的损失率分别为39％和10％。使用本发明提供的方法制备的饲料颗粒中，相对原料挤压前的物质含量，维生素损失率为：维生素A4％，维生素D7％，维生素E11％，维生素K15％，维生素B₁7％，维生素C20％，叶酸9％；赖氨酸和酪氨酸的损失率分别为10％和4％。可见，使用本发明提供的制备方法可以大大降低维生素和一些必需氨基酸在高温挤压制粒时的损失量。

本实施例还将制得的饲料颗粒和对照饲料进行了色泽方面的对比，色泽变化使用CR-400便携式色差仪测定。结果见表2。

表2饲料挤压后色泽变化

注：L值代表样品的亮度，a值代表样品的红度，b值代表样品黄度值。

如表2中可见，实施例1制得的饲料颗粒的L值和b值都高于对比饲料，具有较好的色泽。其中，L值代表样品的亮度，a值代表样品的红度，b值代表样品黄度值。结果说明使用本发明提供的方法制得的饲料减少了蛋白、氨基酸与还原糖的接触，减弱了褐变反应，赋予饲料颗粒更好的色泽外观。

另外，本实施例还将制得的饲料颗粒和对照饲料的剖切面进行了电镜扫描，电镜扫描照片见图2。

如图2中所示，普通方法配料并挤压制粒所得的对照饲料内部(图2-1)具有致密均一的质构，而本发明提供的饲料颗粒内部(图2-2)各组分间具有明显的空隙，从而可有效的减弱了热传递，还可以有效的减弱相之间的物质反应程度。

实施例2 饲料颗粒的制备

先将米糠20kg、麸皮16kg、葡萄糖5kg混合均匀，在常温状态(10℃～35℃)下制备成5mm颗粒(球体)作为分散相2-1，其主要成分为淀粉、还原糖等。

将赖氨酸0.1kg、蛋氨酸0.1kg、复合维生素0.6kg及骨粉1kg混合均匀，在常温状态(10℃～35℃)下制备成1mm颗粒(球体)作为分散相2-2。

将鱼粉3kg、豆饼20kg、花生饼15kg、玉米蛋白粉10kg混合均匀，制备成连续相，其主要成分为蛋白、氨基酸、纤维等。

取上述制得的分散相2-1、分散相2-2和连续相混合均匀，加入10kg的水调节水分后，在140℃下通过双螺杆挤压进行造粒，得到饲料颗粒。该饲料颗粒为片状结构，横截面五角星形，轴向长度为20mm，径向平均直径为10mm。制得的饲料颗粒的局部剖切示意图如图1所示。

通过对上述制得的饲料颗粒进行热敏性微量营养元素和强化氨基酸的含量测定。同时设置对照饲料，对照饲料的制备方法为：将主要成分为淀粉、还原糖等成分的米糠20kg、麸皮16kg、葡萄糖5kg、赖氨酸0.1kg、蛋氨酸0.1kg、维生素0.6kg、骨粉1kg、鱼粉3kg、豆饼20kg、花生饼15kg、玉米蛋白粉10kg混合均匀，加入10kg的水调节水分后，在140℃下通过双螺杆挤压进行造粒，得到对照饲料。结果显示：热敏性微量营养元素和强化氨基酸的含量测定结果与实施例1的测定结果相近，表明使用本发明提供的制备方法可以大大降低维生素和一些必需氨基酸在高温挤压制粒时的损失量。

另外，本实施例还将制得的饲料颗粒和对照饲料进行了色泽方面的对比，色泽变化使用CR-400便携式色差仪测定。测定结果与实施例1的测定结果相近，结果说明使用本发明提供的方法制得的饲料减少了蛋白、氨基酸与还原糖的接触，减弱了褐变反应，赋予饲料颗粒更好的色泽外观。

实施例3 饲料颗粒的制备

先将15kg鱼粉、10kg肉骨粉、3kg啤酒酵母、5kg玉米蛋白粉混合均匀，在低温状态(36℃～75℃)下制备成5mm颗粒(多面体、圆台或圆柱体)作为分散相2-1，其主要成分为蛋白质。

将2.5kg松针粉、6.85kg刺槐叶粉、6kg海藻粉、0.15kg维生素C磷酸酯、0.5kg氯化胆碱混合均匀，在常温状态(10℃～35℃)下制备成2mm颗粒作为分散相2-2，其主要成分为纤维、多糖、微量元素等。

将15kg去皮豆粕、10kg菜籽粕混合均匀，作为分散相2-3。

将25kg面粉和1kg豆油混合均匀，制成平均粒径小于1mm的颗粒作为连续相，其主要成分为淀粉、油脂等。

取上述制得的分散相2-1、分散相2-2、分散相2-3和连续相混合均匀，加入12kg的水调节水分后，在135℃下进行挤压造粒得到饲料颗粒。制得的饲料颗粒的局部剖切示意图如图1所示。

通过对上述制得的饲料颗粒进行热敏性微量营养元素和强化氨基酸的含量测定，以及色泽的对比。结果与实施例1的测定结果相近，表明使用本发明提供的制备方法可以大大降低维生素和一些必需氨基酸在高温挤压制粒时的损失量；同时，使用本发明提供的方法制得的饲料减少了蛋白、氨基酸与还原糖的接触，减弱了褐变反应，赋予饲料颗粒更好的色泽外观。

实施例4 饲料颗粒的制备

先将1kg小麦粉、9.5g10％虾青素混合均匀，在低温状态(26℃～55℃)下制备成5mm颗粒(多面体、圆台或圆柱体)作为分散相2-1，其主要成分为淀粉和虾青素。

将2kg小麦粉、0.1kg植酸酶(5000U/g)混合均匀，在低温状态(10℃～35℃)下制备成3mm颗粒作为分散相2-2，其主要成分为淀粉、植酸酶等。

将7.5kg小麦粉、4kg预混料(含铁、铜等矿物元素以及维生素等微量元素)混合均匀，在低温状态(10℃～35℃)下制备成3mm颗粒作为分散相2-3，其主要成分为淀粉、矿物质和维生素等。

将36kg鱼粉、5kg酵母粉、5kg大豆磷脂、18kg豆粕、7kg花生粕、1.5kg植物油混合均匀制成连续相。

取上述制得的分散相2-1、分散相2-2、分散相2-3和连续相混合均匀，加入13kg的水调节水分后，在115℃下通过环模挤压造粒得到饲料颗粒。该饲料颗粒为柱状结构，横截面为圆形，轴向长度为50mm，径向平均直径为8mm。制得的饲料颗粒的局部剖切示意图如图1所示，用来表明连续相和分散相在饲料颗粒中的相对位置。由图1可以看出，本发明提供的饲料颗粒由连续相1、分散相2组成，连续相1包裹在分散相2周围，并在饲料颗粒中连续分布。

通过对上述制得的饲料颗粒进行虾青素含量、植酸酶活力和脂肪氧化程度(丙二醛含量)的测定。同时设置对照饲料，对照饲料的制备方法为：先将36kg鱼粉、10.5kg小麦粉、5kg酵母粉、5kg大豆磷脂、18kg豆粕、7kg花生粕、1.5kg植物油、4kg预混料、9.5g10％虾青素、0.1kg植酸酶(5000U/g)混合均匀，加入13kg的水调节水分后，在115℃下通过环模挤压造粒，得到对照饲料。

其中，虾青素含量检测参考GB/T 237452009《饲料添加剂——10％虾青素》；

植酸酶活力检测参考GB/T 18634-2009《饲用植酸酶活性的测定——分光光度法》；

饲料中的TBA含量测定方法参考GB/T 28717-2012《饲料中丙二醛的测定——高效液相色谱法》。

测定结果见表3。

表3饲料挤压后虾青素含量、植酸酶活力和脂肪氧化程度变化

注：^a植酸酶原料的活力作为100％。

由表3可知，本发明提供的饲料颗粒可以有效在挤压过程中保留虾青素(属于类胡萝卜素)含量以及植酸酶活力；另外，还可以减少铁、铜等金属元素与连续相中的不饱和脂肪酸的接触，有效减弱了脂肪酸的氧化和其产物丙二醛的生成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种饲料颗粒，其特征在于，包括连续相和分散相；

所述分散相为颗粒状态，被连续相包围；

所述饲料颗粒中可发生反应的营养素置于不同相中，或者置于分散相的不同分散内相中；

所述分散相的原料包括热敏性营养素、易被氧化的营养素、作为催化剂反应产生不良风味的营养素中的一种或两者以上的混合物；

所述可发生反应的营养素为氨基酸或蛋白质与还原性糖类物质；

所述热敏性营养素为维生素、类胡萝卜素、酶制剂；

所述易被氧化的营养素为脂肪酸；

所述作为催化剂反应产生不良风味的营养素为金属元素；

所述分散相的颗粒平均粒径为1mm~10mm；

其制备方法包括如下步骤：

取分散相原料，经第一造粒，获得分散相；

获得连续相；

取所述分散相和所述连续相混合，经调节水分、第二挤压造粒，即得饲料颗粒。

2.如权利要求1所述饲料颗粒的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

取分散相原料，经第一造粒，获得分散相；

获得连续相；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第一造粒的温度为10℃~75℃。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述第二挤压造粒的温度为110℃~180℃。