CN111480747A - 一种富铁肉仔鸡日粮添加剂及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种富铁肉仔鸡日粮添加剂及其制备方法和应用。该富铁肉仔鸡日粮添加剂的原料组成包括：β‑氧化铁纳米颗粒、鳕鱼皮胶原蛋白、玉米、豆粕、稻谷粉、氨基酸添加剂。与现有技术相比，本发明方法的优点为：1)在低温环境下本产品的添加可在无副作用的状况下可有效提高肉仔鸡的生长性能和免疫力。2)满足肉仔鸡饲料添加剂营养要求，鳕鱼皮蛋白的提取工艺可以使所得鳕鱼皮蛋白纯度更高。3)相比于传统方法制作补铁饲料添加剂，鳕鱼皮蛋白的加入可以使得机体对铁更加容易吸收。
Description
技术领域
本发明属于饲料添加剂领域，更具体地，涉及一种富铁肉仔鸡日粮添加剂及其制备方法和应用。
背景技术
众所周知，肉鸡养殖过程中育雏阶段对温度要求比较高，2周龄以内的雏鸡需要30℃以上的温度。而在我国北方寒冷地区，雏鸡冷应激普遍存在。雏鸡冷应激时，机体需要消耗大量能量来维持体温，只有相对较少的能量被用于生产需要和维持需要，机体氧化损伤，生长性能降低，极易引起疾病发生，更为严重的则会导致死亡。从食品安全角度考虑，应用营养调控措施来应对雏鸡冷应激具有重要意义。
铁作为一种微量矿物质，是血红蛋白和肌蛋白在氧气运输和自身细胞运转过程中的重要组成部分。在低温环境下，仔鸡除了用于生长，体内系统和器官还需消耗额外氧气和运转来维持体温。作为呼吸链及自身细胞运转中重要的一环，铁元素的周转率在低温条件下，相比于平时变得更高。
现有的雏鸡饲料中，存在着铁吸收率低的问题，导致在低温时，肉仔鸡的发育缓慢甚至死亡。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种在低温环境下减小冷应激对肉鸡的影响，提高肉仔鸡生长性能和免疫力，同时所使用的原料均无任何毒理作用的富铁日粮添加剂，同时更大效率地提高氧化铁纳米颗粒在体内发挥的效果。
为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种富铁肉仔鸡日粮添加剂，该富铁肉仔鸡日粮添加剂的原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒8-18重量份、鳕鱼皮胶原蛋白30-45重量份、玉米13-30重量份、豆粕10-25重量份、稻谷粉3-13重量份、氨基酸添加剂1-5重量份。
作为优选方案，该富铁肉仔鸡日粮添加剂的原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒12-14重量份、鳕鱼皮胶原蛋白36-42重量份、玉米18-25重量份、豆粕15-20重量份、稻谷粉5-11重量份、氨基酸添加剂2-4重量份。
根据本发明，在一个具体的实施方式中，富铁肉仔鸡日粮添加剂的原料组成为：
β-氧化铁纳米颗粒13重量份、鳕鱼皮胶原蛋白39重量份、玉米20重量份、豆粕16重量份、稻谷粉10重量份、氨基酸添加剂2重量份。
根据本发明，上述原料均可通过商购获得。
作为进一步的优选方案，所述鳕鱼皮胶原蛋白选用自制得到的鳕鱼皮胶原蛋白，其由包括如下步骤的方法制备得到：
步骤S1-1：将鳕鱼皮经冷冻干燥后，利用超临界流体技术进行萃取，以CO2作溶剂，以乙醇和甲醇作为携带剂，萃取并弃去鳕鱼皮中的脂肪与胆固醇，保留固体物；
步骤S1-2：向固体物中加入去离子水，依次用Alcalase蛋白酶和米曲蛋白酶进行微波酶解；将酶解后的产物用切向流超滤系统，使用截留分子量3kDa的切向流膜包，进行超滤，收集滤液，再利用超声波处理滤液，经真空冷冻干燥后得到所述鳕鱼皮胶原蛋白。
相比于现有的鳕鱼皮胶原蛋白，采用上述方案制备得到的鳕鱼皮胶原蛋白的有益之处在于：产物中小分子肽使得其可以更好的与铁源结合。
作为优选方案，步骤S1-1中，所述携带剂中，乙醇和甲醇的重量比为1.5-2.5：1。首先，在本案中，使用乙醇和甲醇作为携带剂，当二者的重量比为1.5-2.5：1时，使得产物中的蛋白提取率更高。
作为优选方案，步骤S1-1中，萃取的压力为20-30MPa，萃取的温度为40-50℃，萃取的时间为15-25min。在上述压力、温度、时间下，可使脂肪与胆固醇被更高程度萃取。
作为优选方案，步骤S1-2中，相对于1g固体物，去离子水用量为10-20mL。
作为优选方案，步骤S1-2中，相对于固体物和去离子水的混合物，Alcalase蛋白酶的加入量为1.5％，米曲蛋白酶的加入量为3％。
作为优选方案，步骤S1-2中，Alcalase蛋白酶的酶解条件为：温度为40-50℃，微波功率为140-180W，酶解时间为1-2h。
作为优选方案，步骤S1-2中，米曲蛋白酶的酶解条件为：温度为35-45℃，微波功率为150-190W，酶解时间为1.5-2.5h。
作为优选方案，步骤S1-2中，超滤时的压力为180-200kPa。
作为优选方案，步骤S1-2中，超声波处理滤液的超声功率为150-170W，超声时间为8-12min，超声温度为45-55℃。
根据本发明，在一个具体的实施方式中，所述鳕鱼皮胶原蛋白选用自制得到的鳕鱼皮胶原蛋白，其由包括如下步骤的方法制备得到：
步骤S1-1：将鳕鱼皮经冷冻干燥后，利用超临界流体技术进行萃取，以CO2作溶剂，以乙醇和甲醇作为携带剂，乙醇和甲醇的重量比为2：1萃取并弃去鳕鱼皮中的脂肪与胆固醇，萃取的温度为45℃，萃取的时间为20min，保留固体物；
步骤S1-2：向固体物中加入去离子水，相对于1g固体物，去离子水用量为15mL依次用Alcalase蛋白酶和米曲蛋白酶进行微波酶解，相对于固体物和去离子水的混合物，Alcalase蛋白酶的加入量为1.5％，米曲蛋白酶的加入量为3％，Alcalase蛋白酶的酶解条件为：温度为45℃，微波功率为160W，酶解时间为1.5h，米曲蛋白酶的酶解条件为：温度为40℃，微波功率为170W，酶解时间为2h；将酶解后的产物用切向流超滤系统，使用截留分子量3kDa的切向流膜包，进行超滤，超滤时的压力为190kPa，收集滤液，再利用超声波处理滤液，超声波处理滤液的超声功率为160W，超声时间为10min，超声温度为50℃经真空冷冻干燥后得到所述鳕鱼皮胶原蛋白。
作为优选方案，所述氨基酸添加剂为蛋氨酸和赖氨酸，二者的重量比为1-2：1.5-2，如1.8：2。
本发明的第二方面提供上述的富铁肉仔鸡日粮添加剂的制备方法，该制备方法包括：
步骤S2-1：将鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒充分混合，加入水，进行微波催化合成，充分反应后加入无水乙醇，抽滤，将滤渣烘干后得混合物；
步骤S2-2：将所得混合物和玉米、豆粕、稻谷粉、氨基酸添加剂均匀混合，利用超微粉碎技术进行粉碎，得到所述富铁肉仔鸡日粮添加剂。
根据本发明，鳕鱼皮经过Alcalase蛋白酶和米曲蛋白酶酶解，得到酶解产物，酶解产物与β-氧化铁纳米颗粒进行螯合。鳕鱼皮胶原蛋白中的小肽和氨基酸可以作为主要配体，将微量元素以整体的形式转运，从而更加有利于微量元素生物学效价的提高。
作为优选方案，步骤S2-1中，相对于5g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，水的加入量为0.5-1.5mL。
作为优选方案，步骤S2-1中，微波催化合成的微波功率为240-260W，微波时间为95-115s。
作为优选方案，步骤S2-1中，相对于1g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，无水乙醇的加入量为15-25mL。
作为优选方案，步骤S2-2中，利用超微粉碎技术进行粉碎后，还包括：将粉碎后的混合物进行干法制粒，其工艺条件为：挤压压力为25-35kgf/cm2，送料速率为25-35r/min，挤压速率为8-12r/min，得到所述富铁肉仔鸡日粮添加剂。
根据本发明，在一个具体的实施方式中，上述的富铁肉仔鸡日粮添加剂的制备方法包括：
步骤S2-1：将鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒充分混合，加入水，相对于5g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，水的加入量为1mL，进行微波催化合成，微波催化合成的微波功率为252W，微波时间为105s，充分反应后加入无水乙醇，相对于1g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，无水乙醇的加入量为20mL，抽滤，将滤渣烘干后得混合物；
步骤S2-2：将所得混合物和玉米、豆粕、稻谷粉、氨基酸添加剂均匀混合，利用超微粉碎技术粉碎8min，将粉碎后的混合物进行干法制粒，其工艺条件为：挤压压力为30kgf/cm2，送料速率为30r/min，挤压速率为10r/min，得到所述富铁肉仔鸡日粮添加剂。
本发明的第三方面提供上述的富铁肉仔鸡日粮添加剂的应用，该应用包括：
将富铁肉仔鸡日粮添加剂与仔肉鸡全价配合饲料混合均匀，相对于1kg仔肉鸡全价配合饲料，富铁肉仔鸡日粮添加剂的用量为70-90mg。
根据本发明，在一个具体的实施方式中，相对于1kg仔肉鸡全价配合饲料，富铁肉仔鸡日粮添加剂的用量为80mg。
与现有技术相比，本发明方法的优点和有益效果如下：
1)在低温环境下本产品的添加可在无副作用的状况下可有效提高肉仔鸡的生长性能和免疫力。
2)满足肉仔鸡饲料添加剂营养要求，鳕鱼皮蛋白的提取工艺可以使所得鳕鱼皮蛋白纯度更高。且本发明对废弃鳕鱼皮的再利用，可使本产品的制备过程更加廉价和环保。
3)相比于传统方法制作补铁饲料添加剂，鳕鱼皮蛋白的加入可以使得机体对铁更加容易吸收。
本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例中，β-氧化铁纳米颗粒购自上海麦克林公司，玉米、豆粕、稻谷粉及氨基酸添加剂均为市售常规玉米、豆粕、稻谷粉及氨基酸添加剂。
本发明实施例中，鳕鱼皮胶原蛋白由包括如下步骤的方法制备得到：
步骤S1-1：将鳕鱼皮经冷冻干燥后，利用超临界流体技术进行萃取，以CO2作溶剂，以乙醇和甲醇作为携带剂，乙醇和甲醇的重量比为2：1萃取并弃去鳕鱼皮中的脂肪与胆固醇，萃取的温度为45℃，萃取的时间为20min，保留固体物；
步骤S1-2：向固体物中加入去离子水，相对于1g固体物，去离子水用量为15mL依次用Alcalase蛋白酶和米曲蛋白酶进行微波酶解，相对于固体物和去离子水的混合物，Alcalase蛋白酶的加入量为1.5％，米曲蛋白酶的加入量为3％，Alcalase蛋白酶的酶解条件为：温度为45℃，微波功率为160W，酶解时间为1.5h，米曲蛋白酶的酶解条件为：温度为40℃，微波功率为170W，酶解时间为2h；将酶解后的产物用切向流超滤系统，使用截留分子量3kDa的切向流膜包，进行超滤，超滤时的压力为190kPa，收集滤液，再利用超声波处理滤液，超声波处理滤液的超声功率为160W，超声时间为10min，超声温度为50℃经真空冷冻干燥后得到所述鳕鱼皮胶原蛋白。
本发明实施例中，富铁肉仔鸡日粮添加剂的制备方法包括：
步骤S2-1：将鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒充分混合，加入水，相对于5g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，水的加入量为1mL，进行微波催化合成，微波催化合成的微波功率为252W，微波时间为105s，充分反应后加入无水乙醇，相对于1g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，无水乙醇的加入量为20mL，抽滤，将滤渣烘干后得混合物；
步骤S2-2：将所得混合物和玉米、豆粕、稻谷粉、氨基酸添加剂均匀混合，利用超微粉碎技术粉碎8min，将粉碎后的混合物进行干法制粒，其工艺条件为：挤压压力为30kgf/cm2，送料速率为30r/min，挤压速率为10r/min，得到所述富铁肉仔鸡日粮添加剂。
本发明实施例中，氨基酸添加剂为蛋氨酸和赖氨酸，二者的重量比为1.8：2。
实施例1
本实施例提供一种富铁肉仔鸡日粮添加剂，原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒13重量份、鳕鱼皮胶原蛋白39重量份、玉米20重量份、豆粕16重量份、稻谷粉10重量份、氨基酸添加剂2重量份。
实施例2
本实施例提供一种富铁肉仔鸡日粮添加剂，原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒12重量份、鳕鱼皮胶原蛋白36重量份、玉米22重量份、豆粕20重量份、稻谷粉8重量份、氨基酸添加剂2重量份。
实施例3
本实施例提供一种富铁肉仔鸡日粮添加剂，原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒14重量份、鳕鱼皮胶原蛋白42重量份、玉米18重量份、豆粕16重量份、稻谷粉7重量份、氨基酸添加剂3重量份。
实施例4
本实施例提供一种富铁肉仔鸡日粮添加剂，原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒13重量份、鳕鱼皮胶原蛋白39重量份、玉米24重量份、豆粕15重量份、稻谷粉5重量份、氨基酸添加剂4重量份。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，将鳕鱼皮胶原蛋白替换为花生提取蛋白。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，将β-氧化铁纳米颗粒替换为硫酸铁。
对比例3
与实施例1的不同之处在于，不添加鳕鱼皮胶原蛋白，β-氧化铁纳米颗粒的用量为52重量份。
对比例4
与实施例1的不同之处在于，不添加β-氧化铁纳米颗粒，鳕鱼皮胶原蛋白的用量为52重量份。
测试例
对实施例1-4、对比例1-4制备获得的添加剂按剂量(每千克仔肉鸡全价配合饲料添加量为80mg)添加至黄羽肉仔鸡日粮中，在饲养过程中，将温度设定为25℃。实验共720只黄羽肉仔鸡，设置8个实验组，1个空白组，每组80只黄羽肉仔鸡，每20只一栏。收集数据并进行统计分析，结果如表1所示：
表1
由以上案例对比可知，实施例组中的肉仔鸡日增重和免疫力都有较明显的提高。这是因为肉鸡由于其在生长过程中，由于其生长周期快，对铁元素需求高，尤其是在低温环境下，本产品中高度可利用，易吸收的铁满足了肉鸡生长过程中机体内含铁的关键酶或功能蛋白的合成生产，为动物细胞以及整个机体供能、氧气运输和储存、DNA合成及蛋白质代谢等方面补充铁元素。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种富铁肉仔鸡日粮添加剂，其特征在于，该富铁肉仔鸡日粮添加剂的原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒8-18重量份、鳕鱼皮胶原蛋白30-45重量份、玉米13-30重量份、豆粕10-25重量份、稻谷粉3-13重量份、氨基酸添加剂1-5重量份。
2.根据权利要求1所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂，其中，该富铁肉仔鸡日粮添加剂的原料组成包括：
β-氧化铁纳米颗粒12-14重量份、鳕鱼皮胶原蛋白36-42重量份、玉米18-25重量份、豆粕15-20重量份、稻谷粉5-11重量份、氨基酸添加剂2-4重量份。
3.根据权利要求1或2所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂，其中，所述鳕鱼皮胶原蛋白由包括如下步骤的方法制备得到：
步骤S1-1：将鳕鱼皮经冷冻干燥后，利用超临界流体技术进行萃取，以CO2作溶剂，以乙醇和甲醇作为携带剂，萃取并弃去鳕鱼皮中的脂肪与胆固醇，保留固体物；
步骤S1-2：向固体物中加入去离子水，依次用Alcalase蛋白酶和米曲蛋白酶进行微波酶解；将酶解后的产物用切向流超滤系统，使用截留分子量3kDa的切向流膜包，进行超滤，收集滤液，再利用超声波处理滤液，经真空冷冻干燥后得到所述鳕鱼皮胶原蛋白。
4.根据权利要求3所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂，其中，步骤S1-1中，
所述携带剂中，乙醇和甲醇的重量比为1.5-2.5：1；
萃取的压力为20-30MPa，萃取的温度为40-50℃，萃取的时间为15-25min。
5.根据权利要求3所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂，其中，步骤S1-2中，
相对于1g固体物，去离子水用量为10-20mL；
相对于固体物和去离子水的混合物，Alcalase蛋白酶的加入量为1.5％，米曲蛋白酶的加入量为3％；
Alcalase蛋白酶的酶解条件为：温度为40-50℃，微波功率为140-180W，酶解时间为1-2h；
米曲蛋白酶的酶解条件为：温度为35-45℃，微波功率为150-190W，酶解时间为1.5-2.5h；
超滤时的压力为180-200kPa；
超声波处理滤液的超声功率为150-170W，超声时间为8-12min，超声温度为45-55℃。
6.根据权利要求1或2所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂，其中，所述氨基酸添加剂为蛋氨酸和赖氨酸，二者的重量比为1-2：1.5-2。
7.权利要求1-6中任意一项所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：
步骤S2-1：将鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒充分混合，加入水，进行微波催化合成，充分反应后加入无水乙醇，抽滤，将滤渣烘干后得混合物；
步骤S2-2：将所得混合物和玉米、豆粕、稻谷粉、氨基酸添加剂均匀混合，利用超微粉碎技术进行粉碎，得到所述富铁肉仔鸡日粮添加剂。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，步骤S2-1中，
相对于5g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，水的加入量为0.5-1.5mL；
微波催化合成的微波功率为240-260W，微波时间为95-115s；
相对于1g鳕鱼皮胶原蛋白与β-氧化铁纳米颗粒的混合物，无水乙醇的加入量为15-25mL。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其中，
步骤S2-2中，利用超微粉碎技术进行粉碎后，还包括：将粉碎后的混合物进行干法制粒，其工艺条件为：挤压压力为25-35kgf/cm2，送料速率为25-35r/min，挤压速率为8-12r/min，得到所述富铁肉仔鸡日粮添加剂。
10.权利要求1-6中任意一项所述的富铁肉仔鸡日粮添加剂的应用，其特征在于，该应用包括：
将富铁肉仔鸡日粮添加剂与仔肉鸡全价配合饲料混合均匀，相对于1kg仔肉鸡全价配合饲料，富铁肉仔鸡日粮添加剂的用量为70-90mg。
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