CN109673847A - 一种肠道缓释酸化剂的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明属畜牧饲料技术领域，具体涉及一种以有机酸为包被对象的新型肠道缓释酸化剂的制备工艺，包括：采用天然类大分子材料与合成类大分子材料制备壁材包衣液；C10～18脂肪酸与酸类物质复合，融嵌到载体内部，得到芯体；再按酸化剂芯核与包衣壁材质量比为65％～80％：20％～35％的比例，将酸化剂芯核加入到壁材包衣液中进行包衣，得到肠道缓释酸化剂。该肠道缓释酸化剂在胃内少量溶解，通过胃后在小肠段中缓慢释放，有效防止酸化剂在胃中吸收过快，利用率高。

Description

一种肠道缓释酸化剂的制备工艺
技术领域
本发明属畜牧饲料技术领域，具体涉及一种以有机酸为包被对象的新型肠道缓释酸化剂的制备工艺。
背景技术
目前酸化剂在家禽、反刍动物、猪和水产养殖中已广泛应用，尤其是在早期断奶仔猪使用引起广大专家学者的关注。仔猪在幼龄时消化系统尚未成熟，胃酸分泌不足，而仔猪饲料中常含有如石粉等高系酸力原料，中和胃酸，使胃内pH值升高，导致胃蛋白酶无法有效发挥消化作用。而酸化剂主要功能是降低饲料系酸力、弥补乳仔猪胃酸不足，提高饲料蛋白消化率以及降低胃肠道pH值，抑制有害病原微生物生长。
目前酸化剂的开发中主要有两种，一是采用有机酸和无机酸复合，加工形成复合酸化剂，在一定程度上具有降低饲料系酸力和抑菌作用，克服使用单一酸化剂的不足和缺陷。这种酸化剂传统的制备工艺优点是工艺流程简单、操作容易、成本便宜，但在实际使用中这种酸化剂在胃中消耗过多，难以有效进入肠道；二是缓释型包膜酸化剂，将酸化剂经过包埋处理，可以避免与饲料混合、贮存过程中与石粉等碱性物质发生化学反应，减少胀气、养分损失等现象。且可避免在胃中因吸收速度过快，抑制胃酸分泌和胃功能的正常发育，同时可到达小肠段缓慢释放，有效降低小肠中的pH值，抑制有害菌的生长、促进有益菌的繁殖。
现有的普通复合酸化剂在乳仔猪的胃中释放速度过快；在畜牧领域中，包膜酸化剂大多数用吸附材料与各种酸混合进行包膜，如CN 107889938A中提到用硬脂酸包覆吸附在纳米级白炭黑的复合有机酸达到包膜效果，然而现有的工艺存在原材料昂贵、工艺复杂、过胃效果差等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种肠道缓释酸化剂的制备工艺，使包膜后的酸化剂在胃内少量溶解，通过胃后在小肠段中缓慢释放，有效防止酸化剂在胃中吸收过快，同时抑制后肠道有害微生物增殖。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明的肠道缓释酸化剂的制备工艺，包括：
壁材包衣液的制备：将10～15份天然类大分子材料完全溶于75～100份水中，然后加入10～15份合成类大分子材料，再与2～5份玉米淀粉搅拌，得到壁材包衣液；
酸化剂芯核的制备：将20～30份C10～18脂肪酸加热至50～60℃，然后加入15～30份柠檬酸类物质、15～30份乳酸类物质和15～30份苹果酸类物质，形成均匀混合物后，加热至70～80℃，将混合物融嵌到20～30份的载体内部，再快速降温得到芯体；
微胶囊酸化剂的制备：按酸化剂芯核与包衣壁材质量比为65％～80％：20％～35％的比例，将酸化剂芯核加入到壁材包衣液中进行包衣，得到肠道缓释酸化剂。
本发明中，将包衣壁材溶于水中，形成壁材包衣液，混合有机酸类与中长链的脂肪酸混合后，融嵌到载体中得到酸化剂芯核，最后采用壁材包衣液对酸化剂芯核进行包衣，获得肠道缓释酸化剂。
上述中的包衣壁材，为天然类大分子材料、合成类大分子材料、玉米淀粉的总和，即壁材包衣液中除去水的其他成分。
作为本发明的其中一些实施方式，微胶囊酸化剂的制备过程为：将酸化剂芯核缓慢加入到装有壁材包衣液的乳化搅拌罐内，温度控制在50～70℃，乳化转速为2200-2600r/min，乳化25～60min；将乳化液用压力喷雾，进风温度为150～170℃，出风温度为70～90℃，压力为1～2Mpa，出料，过筛，得到产品。
本发明制备得到的产品100％通过30目筛，小于5％通过80目筛的产品。
壁材包液中天然类大分子与合成类大分子材料比例接近1:1。
酸化剂芯核中酸化剂：脂肪酸：吸附载体约为2.5:1:1。
进一步的，所述的乳酸类物质包括乳酸或乳酸盐类物质中的至少一种。优选所述乳酸类物质为L-乳酸、乳酸钙、乳酸钠或乳酸乙酯。
进一步的，所述的柠檬酸类物质包括柠檬酸或柠檬酸盐类物质中的至少一种。优选所述柠檬酸类物质为柠檬酸、柠檬酸钾、柠檬酸钙或柠檬酸钙等。
进一步的，所述的苹果酸类物质包括苹果酸及苹果酸盐类物质。优选所述苹果酸类物质为苹果酸、乳苹果酸钾或苹果酸钠等。
进一步的，所述的天然类大分子材料，包括多糖类物质或氨基酸类物质。优选所述天然类大分子材料为海藻酸钠、阿拉伯胶、黄原胶、壳聚糖或明胶中的至少一种。
进一步的，所述的合成类大分子材料，包括含纤维素类聚合物或N-乙烯基酰胺类聚合物等。优选所述合成类大分子材料为CAP(苯二甲酸醋酸纤维素)、HPC(羟丙基纤维素)、PVP(聚乙烯吡咯烷酮)乙基纤维素、甘油三醋酸酯、丙酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、羧酸乙烯酯聚合物、丙烯酸乙烯酯、乙烯吡咯烷酮与羧酸乙烯酯的聚合物、丙烯酸乙烯酯聚合物、甲基丙烯酸乙烯酯及其聚合物或邻苯甲酸乙酯中的至少一种。
优选所述的C10-28脂肪酸为月桂酸、氢化大豆油、氢化棕榈酸油、软脂酸、硬脂酸、椰子油、花生油、菜籽油中的一种或多种。
进一步的，所述的吸附载体为硅铝酸盐或硅类氧化物等。优选所述吸附载体为沸石粉、高岭土、二氧化硅中的至少一种。
本发明的优点是：
1.本发明的酸化剂芯核稳定性良好，生产过程中损失小，味道柔和，利用率高。
2.酸化剂芯核中，所用的C10-18脂肪酸和酸化剂均匀混合，能够避免水分对酸化剂的影响，防止酸化剂吸潮；而载体能够有效将酸化剂控制在空隙内，防止酸化剂储存过程中结块，提高流散性。
3.壁材包衣液中含天然高分子材料和合成高分子材料，两者相结合，能够构造起致密性很强的网状结构保护层，可以有效解决酸化剂在胃部释放过快问题。
4.肠道缓释酸化剂产品为微颗粒状，可有效减少接触面积，防止在胃中消耗过多，有效进入肠道，从而预防畜禽腹泻问题。
5、本发明中添加玉米淀粉，由于胃内无淀粉酶，故在胃中不分解，而肠道分泌胰淀粉酶和肠淀粉酶，玉米淀粉被消化而打开包衣。
6.本发明的包膜原材料极易取得，生产成本低，工艺流程简单，易于推广使用。
附图说明
图1显示了实验动物效果测试的平均日增重(g/d)、平均日采食量(g/d)以及料肉比的数据结果图表。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案作进一步清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
取明胶165克，完全溶于1200g水中，再加入170克HPC，搅拌均匀后，再加入50克玉米淀粉，搅拌均匀，得壁材包液备用。取氢化大豆油200克，加热到65±5℃，搅拌加入150克L-乳酸、200g柠檬酸、160g苹果酸钙，搅拌均匀，然将混合物在75±5℃条件下，将200g的沸石粉融嵌进入，得到酸化剂芯核。然后将酸化剂芯核缓慢加入到壁材包衣液中，温度控制在60±2℃，待搅拌均匀后，高速乳化，乳化转速为2500r/min，乳化50min。将乳化液用高温压力喷雾，进风温度为170℃，出风温度为80℃，压力为1.5Mpa，出料，过筛，得到100％通过30目筛，小于5％通过80目筛的产品。
实施例2
取氢化棕榈酸125克，硬脂酸75g，加热到65±5℃之间，搅拌下加入150克L-乳酸、150g柠檬酸钠、200g苹果酸钙，搅拌均匀，然将混合物在75±5℃条件下，将200g的高岭土融嵌进入，得到酸化剂芯核。取海藻酸钠180克，完全溶于1200g水中，再加入170克聚乙二醇，搅拌均匀后，再加入50克玉米淀粉，搅拌均匀，得壁材包液备用。然后将酸化剂芯核缓慢加入到壁材包液中，温度控制在65±2℃，待搅拌均匀后，高速乳化，乳化转速为2000r/min，乳化60min。将乳化液用高温压力喷雾，进风温度为180℃，出风温度为70℃，压力为2Mpa，出料，过筛，得到100％通过30目筛，小于5％通过80目筛的产品。
为进一步验证本发明方案的效果，进行如下测试：
一、产品储存性能测试
表1试验设计
组别 处理方案
处理1组 本发明实例1制备的缓释酸化剂
处理2组 本发明实例2制备的缓释酸化剂
处理3组 本发明实例1不加吸附载体制备酸化剂
处理4组 本发明实例2不加吸附载体制备酸化剂
所得肠道缓释酸化剂在(40℃，湿度75％)下30目和80目筛的通过率(％)，如下表2所示：
表2肠道缓释酸化剂过筛率
由表2可知，在制备包膜酸化剂添加吸附载体后，可以有效防止成品在储存中结块，提高其流散性，使之在配合饲料中能均匀分布。
二、产品吸潮性能测试
表3试验设计
组别 处理方案
处理1组 本发明实例1制备的缓释酸化剂
处理2组 本发明实例2制备的缓释酸化剂
处理3组 本发明实例1不加脂肪酸制备酸化剂
处理4组 本发明实例2不加脂肪酸制备酸化剂
处理5组 不包被粉状酸化剂
所得肠道缓释酸化剂在(40℃，湿度75％)下含水率(％)，如下表2所示：
表4肠道缓释酸化剂含水率(％)
项目 处理1组 处理2组 处理3组 处理4组 处理5组
第1天 3.07 3.01 3.16 3.12 3.05
第3天 3.10 3.05 3.75 3.55 4.11
第7天 3.13 3.09 4.44 4.03 5.58
第14天 3.14 3.15 5.21 5.07 6.66
第21天 3.22 3.36 6.89 6.30 7.20
第28天 3.42 3.48 7.80 7.69 8.39
由表4可知，在制备包膜酸化剂添加C10-28脂肪酸后，可以有效防止成品在储存中吸潮，提高其稳定性，延长产品存储时间。
三、模拟胃液释放性能测试
表5试验设计
组别 处理方案
处理1组 本发明实例1制备的缓释酸化剂
处理2组 本发明实例2制备的缓释酸化剂
处理3组 本发明实例1不加包衣材料制备酸化剂
处理4组 本发明实例2不加包衣材料制备酸化剂
处理5组 本发明实例1只添加天然大分子包衣材料制备酸化剂
处理6组 本发明实例2只添加合成大分子包衣材料制备酸化剂
处理7组 不包被粉状酸化剂
表6在模拟胃肠液的释放率(％)
由表6可知，在制备包膜酸化剂添加天然分子材料和合成分子材料可以降低包被后酸化剂在模拟胃液中的溶出率，在肠液中缓慢释放，尤其是天然大分子材料和合成大分子材料配伍使用时，效果更佳明显，两者相结合，可以有效解决酸化剂在胃部释放过快问题。
四、实验动物效果测试
该测试为于2018年5月至2018年6月，在肇庆市兴泰猪场选取了180头体重为7.5公斤“杜长大”断奶仔猪，随机分为3组(试验基础日粮和分组见下表7和表8)，饲喂周期为20天。
表7基础日粮
表8试验设计
组别 添加方案
对照组 基础日粮
试验1组 基础日粮+4kg普通复合酸化剂
试验2组 基础日粮+2kg本发明实施例1肠道缓释酸化剂
表9试验结果
经数据统计分析，试验2组与对照组相比，断奶仔猪平均日增重增加了7.31％，平均日采食量提高了3.61％，料肉比下降了3.57％，试验结果表明本发明产品可以提高断奶仔猪生长性能和经济效益。试验2组与试验1组相比，断奶仔猪平均日增重增加了4.78％，平均日采食量提高了3.3％，料肉比下降了1.43％，试验结果表明本发明产品在降低用量的情况下，依然比普通复合酸化剂表现出了更好促进仔猪生长性能的效果。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，包括：
壁材包衣液的制备：将10～15份天然类大分子材料完全溶于75-100份水中，然后加入10～15份合成类大分子材料，再与5～10份玉米淀粉搅拌，得到壁材包衣液；
酸化剂芯核的制备：将20～30份C10～18脂肪酸加热至50～60℃，然后加入15～30份柠檬酸类物质、15～30份乳酸类物质和15～30份苹果酸类物质，形成均匀混合物后，加热至70～80℃，将混合物融嵌到20～40份的载体内部，再快速降温得到芯体；
微胶囊酸化剂的制备：按酸化剂芯核与包衣壁材质量比为65％～80％：20％～35％的比例，将酸化剂芯核加入到壁材包衣液中进行包衣，得到肠道缓释酸化剂。
2.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，微胶囊酸化剂的制备过程为：将酸化剂芯核缓慢加入到装有壁材包衣液的乳化搅拌罐内，温度控制在50～70℃，乳化转速为2200-2600r/min，乳化25～60min；将乳化液用压力喷雾，进风温度为150～170℃，出风温度为70～90℃，压力为1～2Mpa，出料，过筛，得到产品。
3.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的乳酸类物质包括乳酸或乳酸盐类物质中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的柠檬酸类物质包括柠檬酸或柠檬酸盐类物质中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的苹果酸类物质包括苹果酸及苹果酸盐类物质。
6.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的乳酸类物质包括乳酸或乳酸盐类物质中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的天然类大分子材料，包括多糖类物质或氨基酸类物质。
8.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的合成类大分子材料，包括含纤维素类聚合物或N-乙烯基酰胺类聚合物。
9.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的C10-28脂肪酸为月桂酸、氢化大豆油、氢化棕榈酸油、软脂酸、硬脂酸、椰子油、花生油、菜籽油中的一种或多种。
10.根据权利要求1所述的肠道缓释酸化剂的制备工艺，其特征在于，所述的吸附载体为硅铝酸盐或硅类氧化物。
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