CN113016941A - 一种同步释放氨基酸的饲料制备方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于蓄牧业养殖技术领域，尤其涉及一种同步释放氨基酸的饲料制备方法及其应用。本发明首先利用膨化工艺、热处理工艺将玉米或者各类淀粉中的淀粉糊化，利用冷水溶解氨基酸，达到5‑100％饱和，利用喷雾装置将含有氨基酸的冷水溶液均匀喷洒至糊化淀粉或者糊化原料表面，使氨基酸上的氨基与淀粉发生交联，同时淀粉在低温老化获得胶状颗粒物料，利用羧甲基纤维素钠，明胶调节物料粘度，从而依据不同动物的生理需求调节氨基酸释放速度，利用制粒机对物料进行制粒，利用破碎机进行破碎，不同动物对于氨基酸释放速度的需求不同，不同日粮类型对于氨基酸释放速度需求也不同，可以调节颗粒大小和粘合剂用量来调节氨基酸释放速度。

Description

一种同步释放氨基酸的饲料制备方法及其应用
技术领域
本发明属于蓄牧业养殖技术领域，尤其涉及一种同步释放氨基酸的饲料制备方法及其应用。
背景技术
现有发酵或者化工合成的氨基酸添加剂不经消化过程直接由小肠上皮细胞吸收入血，然后由门静脉转运至肝脏。但是机体合成蛋白质需要20余种氨基酸共同进行，而其他氨基酸由于需要进行消化吸收才能进入血液，因此先进入的纯品氨基酸只能存储于机体内氨基酸代谢中池中。这就导致两个方面的问题：1、氨基酸代谢中池的容量有限。2、机体在摄取饲料时往往处于能量的负平衡状态即饥饿状态，急需能量供给，一部分氨基酸被氧化供能，因此直接添加纯品氨基酸的利用效率很低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种同步释放氨基酸的饲料制备方法及其应用，目的在于解决现有技术中的一部分问题或至少缓解现有技术中的一部分问题。
本发明是这样实现的，一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，包括以下步骤：
S1：将淀粉类物料糊化；
S2：将糊化后的物料与氨基酸、羧甲基纤维素钠及明胶混合，得到混合物料；
S3：将冷水喷洒至混合物料上，至混合物料含水量为10％-50％；
S4：制粒；
S5：冷藏后破碎，包装。
进一步地，所述氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸、丝氨酸、脯氨酸中的至少一种。
进一步地，所述氨基酸为赖氨酸，步骤S2替换为将赖氨酸用冷水溶解；步骤S3替换为将赖氨酸水溶液喷洒至物料上，至物料含水量为10％-50％。
进一步地，所述冷水为水温小于30℃的水。
进一步地，羧甲基纤维素钠、明胶用量均为淀粉类物料的1-20％。
进一步地，所述淀粉类物料包括玉米、高粱、大麦、燕麦、小麦中的至少一种。
进一步地，氨基酸用量为淀粉类物料的1-50％。
本发明还披露了一种同步释放氨基酸的饲料，利用权利要求上述的制备方法制得。
本发明还披露了如上述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法在制备动物日粮中的应用。
本发明就是要制作一种可以与葡萄糖和其他氨基酸一起同步释放的氨基酸添加剂，从而最大程度上提高氨基酸添加剂的利用效率。
综上所述，本发明的优点及积极效果为：
本发明首先利用膨化工艺、热处理工艺将玉米(或者、高粱、大麦、燕麦、小麦等淀粉类能量饲料)或者各类淀粉(玉米淀粉、土豆淀粉)中的淀粉糊化，糊化淀粉处于规则卷曲状态，外观呈现多孔状态(如图6所示)，利用冷水溶解氨基酸，达到5-100％饱和，利用喷雾装置将含有氨基酸的冷水溶液均匀喷洒至糊化淀粉或者糊化原料表面，使氨基酸上的氨基与淀粉发生交联，同时淀粉在低温(或常温条件下)老化获得胶状颗粒物料。不同氨基酸由于溶解度和氨基含量不同因此与淀粉的交联紧密程度不同，例如赖氨酸不需要粘合剂，蛋氨酸需要配合粘合剂使用。利用羧甲基纤维素钠，明胶调节物料粘度，从而依据不同动物的生理需求调节氨基酸释放速度，利用制粒机对物料进行制粒，利用破碎机进行破碎，不同动物对于氨基酸释放速度的需求不同，不同日粮类型对于氨基酸释放速度需求也不同，可以调节颗粒大小和粘合剂用量来调节氨基酸释放速度。例如猪玉米豆粕型日粮的氨基酸释放速度要快于猪玉米杂粕型日粮。猪的氨基酸释放速度要慢于鸡的速度。
附图说明
图1是实施例1的实验效果图；
图2是实施例2的实验效果图；
图3是实施例3的实验效果图；
图4是实施例4的实验效果图；
图5是实施例5的实验效果图；
图6是淀粉类物料电镜图；
图7是美拉德反应的实验结果图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明，各实施例及试验例中所用的设备和试剂如无特殊说明，均可从商业途径得到。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
根据本申请包含的信息，对于本领域技术人员来说可以轻而易举地对本发明的精确描述进行各种改变，而不会偏离所附权利要求的精神和范围。应该理解，本发明的范围不局限于所限定的过程、性质或组分，因为这些实施方案以及其他的描述仅仅是为了示意性说明本发明的特定方面。实际上，本领域或相关领域的技术人员明显能够对本发明实施方式作出的各种改变都涵盖在所附权利要求的范围内。
为了更好地理解本发明而不是限制本发明的范围，在本申请中所用的表示用量、百分比的所有数字、以及其他数值，在所有情况下都应理解为以词语“大约”所修饰。因此，除非特别说明，否则在说明书和所附权利要求书中所列出的数字参数都是近似值，其可能会根据试图获得的理想性质的不同而加以改变。各个数字参数至少应被看作是根据所报告的有效数字和通过常规的四舍五入方法而获得的。本发明中，“约”指给定值或范围的10％以内，优选为5％以内。
本发明下述各实施例中未特别限定温度时，则均为常温条件。常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10～30℃，最好是15～25℃。
本发明披露了一种同步释放氨基酸的饲料制备方法及其应用。工艺流程：
1、加工用原料可以选择玉米(或者其他淀粉类能量饲料如高粱、大麦、燕麦、小麦，或者各类淀粉如：玉米淀粉、土豆淀粉)。
2、采用膨化工艺或者其他可以使淀粉糊化的工艺，将上述淀粉糊化，并且将水分去除。
3、将去除水分后的物料与羧甲基纤维素钠1-20％，明胶1-20％混合。
4、将步骤3所得物料与氨基酸(赖氨酸除外，如是赖氨酸则用水温小于30℃的冷水溶解赖氨酸，配置为3％-100％饱和的溶液)混合，氨基酸浓度为1％-50％。
利用喷雾装置将含氨基酸的溶液边搅拌边喷洒至物料上，至含水量为10％-50％。
5、制粒。
6、制粒后冷藏干燥，通入经过干燥剂干燥的冷空气，冷藏温度为-10-10℃，冷藏时间为0.1-10h，此时可以利用真空干燥法干燥。
7、冷藏后，低温烘干，破碎。破碎后利用旋转震动分级筛筛分颗粒度大小为2mm-20mm。
8、包装出厂。
当实验温度较高时，氨基酸与膨化玉米发生美拉德反应，影响产品的最终效果。如图7，温度大于50℃美拉德反应会加速，因此本申请在低温下进行。
实施例1赖氨酸饲料制作过程
1、加工用原料选择玉米采用正常膨化工艺。
2、用水温20℃的冷水溶解赖氨酸，浓度为50％重量体积比。
3、利用喷雾装置将赖氨酸溶液边搅拌边喷洒至玉米物料上。
4、使物料含水量达到30％。
5、制粒，如利用对滚式制粒机制粒，颗粒直径3mm。
6、制粒后冷藏干燥，通入经过干燥剂干燥的冷空气，致冷藏温度为4℃，抽真空，冷藏时间为1h。
7、破碎，破碎粒，粉碎机筛底为2mm。
8、包装。
对照样品：未经加工处理氨基酸是指用市场购买的含量为98％的赖氨酸盐酸盐与玉米淀粉混合，赖氨酸盐酸盐与玉米粉的混合比例与实验样品比例相同，为15％赖氨酸盐酸盐与85％玉米淀粉(未膨化)。
测定方法，采用体外消化法对处理前后氨基酸释放速度进行测定，首先采用参照Englyst等设计的体外消化步骤，稍加修改。称取约800mg的样品，置于含有5颗玻璃珠(直径约为1.5cm)的50mL离心管中，玻璃珠有助于模拟胃肠道的蠕动。所有样品一式两份，配制的酶液满足所需要的量。
制备酶Ⅰ溶液：胃蛋白酶溶液
用0.05mol/L的盐酸配制出含有5mg/mL胃蛋白酶和5mg/mL瓜尔胶的酶Ⅰ溶液，此溶液在使用前20分钟内制备，并持续搅拌以保证酶液混合均匀。
制备酶Ⅱ溶液：混合酶溶液
用0.1mol/L的氯化钙溶液配制混合酶溶液。每5ml混合酶溶液中含有猪胰蛋白酶。此溶液应在使用前1h内制备，且加入溶液前应提前5分钟平衡至39℃。
试验过程
每个离心管先加入10mL酶Ⅰ溶液，水平置于39℃的水浴振荡器30min，水浴振荡器转速为90r/min。模拟胃消化结束后，加入10mL的0.25mol/L乙酸钠溶液，迅速混匀，再加入酶Ⅱ溶液混合均匀继续水浴。水浴时间设置了8个时间段：0，4，8，12，16，20，24，28h。每个时间点取上清液0.5mL，并加入5ml无水乙醇以终止消化过程，然后3000r/min离心3min，取上清液，参照国标GB/T 18246-2000饲料中氨基酸的测定方法测定游离氨基酸含量，采用前一时间点减去后一时间点的量为顺时释放速度，其中规定0h释放速度为0，4h释放速度＝0-4h释放总量/0-24小时释放总量，8小时释放速度＝(8小时测定值-4小时测定值)/0-24小时释放总量，以此类推。
氨基酸释放效果如图1所示，图1为体外消化试验结果，为了更好的表达曲线，4h为第一次测定时间，0h设认为0。对照组实验与实验组相比，除了产品制备方法有所区别外，其他均相同。由图可见加工后赖氨酸释放更加均衡。
实施例2蛋氨酸制作过程
1、加工用原料选择玉米采用正常膨化工艺。
2、将膨化玉米62％、蛋氨酸30％、羧甲基纤维素钠5％与明胶3％混合，采用双轴混合机。
3、利用喷雾装置将20℃水边搅拌边喷洒至步骤2所得物料上。
4、使物料含水量达到30％。
5、后制粒，如利用对滚式制粒机制粒，颗粒直径3mm。
6、制粒后冷藏干燥，通入经过干燥剂干燥的冷空气，致冷藏温度为4℃，抽真空，冷藏时间为1h。
7、破碎，破碎粒，粉碎机筛底为2mm。
8、包装。
未经加工处理氨基酸混合方法，其中未处理氨基酸是指用市场购买的含量为98％的DL-蛋氨酸与玉米粉(未膨化)混合，其他条件相同。
测定方法参照是实施例1。
氨基酸释放效果如图2所示，图2为体外消化试验结果，为了更好的表达曲线，4h为第一次测定时间，0h设认为0。由图可见加工后蛋氨酸释放更加均衡。
实施例3苏氨酸制作过程
1、加工用原料选择玉米采用正常膨化工艺。
2、将膨化玉米、苏氨酸30％、羧甲基纤维素钠5％与明胶3％混合，采用双轴混合机。
3、利用喷雾装置将20℃水边搅拌边喷洒至步骤2所得物料上。
4、使物料含水量达到30％。
5、后制粒，如利用对滚式制粒机制粒，颗粒直径3mm。
6、制粒后冷藏干燥，通入经过干燥剂干燥的冷空气，致冷藏温度为4℃，抽真空，冷藏时间为1h。
7、破碎，破碎粒，粉碎机筛底为2mm。
8、包装。
未处理氨基酸混合方法，未处理氨基酸是指用市场购买的含量为98％的L-苏氨酸与玉米淀粉(未膨化)混合，其他条件相同。
测定方法参照是实施例1。
氨基酸释放效果如图3所示，图3为体外消化试验结果，为了更好的表达曲线，4h为第一次测定时间，0h设认为0。由图可见加工后苏氨酸释放更加均衡。
实施例4色氨酸制作过程
1、加工用原料选择玉米采用正常膨化工艺。
2、将膨化玉米、色氨酸30％、羧甲基纤维素钠5％与明胶3％混合，采用双轴混合机。
3、利用喷雾装置将20℃水边搅拌边喷洒至步骤2所得物料上。
4、使物料含水量达到30％。
5、后制粒，如利用对滚式制粒机制粒，颗粒直径3mm。
6、制粒后冷藏干燥，通入经过干燥剂干燥的冷空气，致冷藏温度为4℃，抽真空，冷藏时间为1h。
7、破碎，破碎粒，粉碎机筛底为2mm。
8、包装。
未处理氨基酸混合方法，未处理氨基酸是指用市场购买的含量为98％的色氨酸与玉米淀粉(未膨化)混合，其他条件相同。
测定方法参照是实施例1。
氨基酸释放效果如图4所示，图4为体外消化试验结果，为了更好的表达曲线，4h为第一次测定时间，0h设认为0。由图可见加工后色氨酸释放更加均衡。
实施例5缬氨酸制作过程
1、加工用原料选择玉米采用正常膨化工艺。
2、将膨化玉米、缬氨酸30％、羧甲基纤维素钠5％与明胶3％混合，采用双轴混合机。
3、利用喷雾装置将20℃水边搅拌边喷洒至步骤2所得物料上。
4、使物料含水量达到30％。
5、后制粒，如利用对滚式制粒机制粒，颗粒直径3mm。
6、制粒后冷藏干燥，通入经过干燥剂干燥的冷空气，致冷藏温度为4℃，抽真空，冷藏时间为1h。
7、破碎，破碎粒，粉碎机筛底为2mm。
8、包装。
未处理氨基酸混合方法，未处理氨基酸是指用市场购买的含量为98％的缬氨酸与玉米淀粉(未膨化)混合，其他条件相同。
测定方法参照是实施例1。
氨基酸释放效果如图5所示，图5为体外消化试验结果，为了更好的表达曲线，4h为第一次测定时间，0h设认为0。由图可见加工后缬氨酸释放更加均衡。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将淀粉类物料糊化；
S2：将糊化后的物料与氨基酸、羧甲基纤维素钠及明胶混合，得到混合物料；
S3：将冷水喷洒至混合物料上，至混合物料含水量为10％-50％；
S4：制粒；
S5：冷藏后破碎，包装。
2.根据权利要求1所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于：所述氨基酸包括赖氨酸、色氨酸、苏氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、组氨酸、精氨酸、甘氨酸、胱氨酸、酪氨酸、丝氨酸、脯氨酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于：所述氨基酸为赖氨酸，步骤S2替换为将赖氨酸用冷水溶解；步骤S3替换为将赖氨酸水溶液喷洒至物料上，至物料含水量为10％-50％。
4.根据权利要求1所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于：所述冷水为水温小于30℃的水。
5.根据权利要求1所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于：羧甲基纤维素钠、明胶用量均为淀粉类物料的1-20％。
6.根据权利要求1所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于：所述淀粉类物料包括玉米、高粱、大麦、燕麦、小麦中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法，其特征在于：氨基酸用量为淀粉类物料的1-50％。
8.一种同步释放氨基酸的饲料，其特征在于，利用权利要求1-7任一所述的制备方法制得。
9.如权利要求1-7任一所述的一种同步释放氨基酸的饲料制备方法在制备动物日粮中的应用。
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