CN113016944A - 一种包含复合有机微量元素的饲料添加剂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种包含复合有机微量元素的饲料添加剂及制备方法。在本发明饲料添加剂中，复合有机微量元素被包裹于微囊包中，微囊包是由海藻酸钠和棕榈酸按1：25至1：10的重量比形成的，复合有机微量元素则是由无机盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的。本发明将各种无机矿物质微量元素分步加入到吡啶甲酸里进行络合、再将反应物用棕榈酸、海藻酸钠进行乳化均质，喷雾干燥制粒，得到纳米级微囊包裹形式的成品。本发明大幅度地改善了微量元素在动物体内的吸收和利用，定向缓释的特点提高了动物吸收和利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种禽畜用的饲料添加剂及其制备方法，更具体地讲，本发明涉及一种利用无机盐与吡啶甲酸络合、再用海藻酸钠和棕榈酸作为包壁材料得到的微囊包裹的饲料添加剂及其制备方法。
背景技术
矿物质微量元素是维持猪和家禽生命和生长必须的营养元素，个别微量元素还具有特殊的生理功能，是动物体及动物体内某些生物酶、细胞的关键成分。
例如，铁参与体内一些重要酶类如细胞色素氧化酶、过氧化酶的组成，是构成红血蛋白和肌红蛋白的主要成分。高效的有机铁是可以提高猪和家禽抗应激能力、维持或激活动物生产效率或生理效率的基本物质。再如，铜作为金属酶的组成部分，直接参与体内代谢，特别是脂肪代谢，维持铁的正常代谢，有利于血红蛋白的合成、红细胞的生成以及细胞色素C的合成，维护心脏的正常搏动，与维生素一起维护动物生命的正常运转。铬主要影响动物脂肪代谢和免疫调节，碘是动物能量代谢酶和腺体的激活剂。微量元素使饲养动物皮红毛亮，增加饲养动物的采食和健康，达到合理的肌肉脂肪比例，肉质更香，能更大程度满足用户的需求，具有良好的经济价值。
虽然矿物质微量元素在猪、家禽日粮中的添加应用，可以提高猪、家禽群体健康度和生长性能，但由于不同矿物质之间拮抗关系，无机盐矿物动物吸收率很低，生产者追求部分矿物质的作用，往往过量添加无机矿物质如铜、锌。大剂量添加无机矿物质不仅增加动物代谢负担，还导致大量未被吸收利用矿物质排出动物体外，污染环境。
近年来，虽有部分氨基酸或蛋白螯合矿的推广使用，但其不稳定，很容易和饲料中的氨基酸或蛋白质反应，或是和维生素、有益菌添加剂作用，降低维生素和有益菌的效价，影响此类产品的稳定性和动物对其吸收利用，也严重的影响了饲料营养元素的稳定。这对饲料颜色、油脂的稳定都有严重的影响。而有机络合体在胃酸的作用下短时间大量释放，使动物血液微量元素短时间集聚，超出了生理需求的量，形成了毒害。况且使用成本较高，也限制了氨基酸或蛋白螯合矿的使用。另一方面，矿物质微量元素大多有苦涩味及较重的金属味，会严重影响动物饲料的适口性；而矿物质元素铁、铜、锌会促进饲料中油脂的氧化，产生哈喇味，使动物拒食。
现有技术中，微囊技术越来越多地应用于饲料添加剂中。例如，中国专利CN200710065159.1公开了一种利用微囊提高活菌含量的技术，该专利利用微囊包被能产生共轭亚油酸的菌株，在畜禽的肠道中将亚油酸转化为共轭亚油酸，起到促进畜禽的生长性能、降低脂肪、增加瘦肉率、调节免疫反应等作用，也解决了饲料中直接添加共轭亚油酸造成的费用高的问题。
中国专利申请CN201610070555.2公开了一种缓释复合预混合饲料，其将各原料均通过微囊包被处理，避免在饲养动物胃中的损失，以减少复合预混合饲料在饲料中的添加量，同时防止复合预混合饲料的潮解。其中，复合维生素微囊、复合氨基酸微囊、复合矿物质微囊、复合酶制剂微囊、复合微生物微囊和复合酸化剂微囊的微囊均采用喷雾干燥法制备而成。
中国专利申请CN201811525936.0公开了一种缓释型磷酸泰乐菌素微囊制剂，以达到掩味、防潮、提高药物稳定性及提高药物生物利用度的目的。
中国专利申请CN201910520896.9公开了一种微囊包被脂肪粉加工方法，该方法将植物油脂和卵磷脂混合在一起形成混合油脂，加热对混合油脂进行乳化，将乳化后的混合油脂置于反应釜并加入脂肪酶进行酶解剪切，将酶解剪切后的混合油脂添加微囊体壁材进行多级高压均质处理，将高压均质处理后的混合油脂通过雾化喷头，并通过干风进行干燥散热，制成稳定的颗粒状。所得的油脂微粒能与空气有效隔离，可消除了氧化变质风险。
综合现有饲料微量元素现状，无机盐微量元素添加剂溶解度低，生物利用率低，添加量大，对环境污染大，成本高。普通金属有机络合物稳定性差，对饲料营养元素蛋白、氨基酸、维生素、益生菌都有破坏作用，影响饲料质量，在胃酸中短时间大量释放，对动物有一定毒害，在体内浓度衰减快速，影响了微量元素的吸收和利用，产品使用效果不好。
而现有技术中，对于微囊包材的选择多从包被性能角度出发，未能充分关注到包被材料对于芯材的生物利用度的影响。
因此，有必要结合微囊技术来解决饲料微量元素添加中所存在的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种既能够避免氨基酸或蛋白螯合矿成本高且不稳定的缺陷、又够避免无机矿物吸收率低和利用效率不高的问题、同时还能够在动物肠道缓慢分解并高效吸收的饲料添加剂及其制备方法。
为了实现本发明的发明目的，一方面，本发明提供了一种包含复合有机微量元素的饲料添加剂，在该饲料添加剂中，复合有机微量元素被包裹于微囊包中，其中，微囊包是由海藻酸钠和棕榈酸按1：25至1：10的重量比形成的，复合有机微量元素则是由无机盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的。
在本发明的饲料添加剂中，由于吡啶甲酸是动物代谢的产物，海藻酸钠和棕榈酸是动物生长营养物质，所以这种添加剂基本没有任何的毒副作用；由于棕榈酸、海藻酸钠具有只在胆酸和胰酶消化溶解的特点，因而使得以棕榈酸和海藻酸钠为包壁材料的饲料添加剂，会在二者的保护下到达动物肠道，缓慢分解，并高效吸收；由于复合有机微量元素的络合体在微囊包裹中不会和饲料中的营养物质接触，所以不会和它们反应而降低饲料效价和质量；由于没有使用氨基酸或蛋白螯合矿，也就避免了此类添加剂的质量稳定性差的弊病，防止其影响饲料营养效能，同时也解决了在胃酸中快速释放而产生毒性和影响肠道吸收的问题。
优选地，在本发明中，与吡啶甲酸形成复合有机微量元素的无机盐尽可能选用碳酸盐；当然，如果所选的微量元素没有碳酸盐的形式，则只能选择其它的盐。利用吡啶甲酸为有机络合母体和无机碳酸盐为金属微量元素供体，在85-97℃、优选90-95℃的温度下进行络合反应，所形成的吡啶甲酸-矿物微量元素的络合物(复合有机微量元素)，分解度高，易吸收。
这样，在本发明中，通过吡啶甲酸-矿物微量元素的络合物+微囊包壁体的形式，形成了本发明的饲料添加剂。在喂食给禽畜后，吡啶甲酸-矿物微量元素的络合物(复合有机微量元素)在包裹体包壁的保护下，被靶向地送到了肠道进行缓和释放。本发明创造性地将吡啶甲酸复合微量元素络合物用于饲料添加剂，得到了一种安全稳定高效的靶向饲料营养添加剂。
在本发明的饲料添加剂中，优选地，微囊包是由海藻酸钠和棕榈酸按1：22至1：13的重量比形成的，更优选地，微囊包是由海藻酸钠和棕榈酸按1：18至1：13的重量比形成的。
在本发明的饲料添加剂中，复合有机微量元素可以由亚铁盐、铜盐和锌盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的；优选地，亚铁盐、铜盐和锌盐分别为碳酸亚铁、碳酸铜和碳酸锌。
进一步地，在本发明的饲料添加剂，可以包括其它的复合有机微量元素，例如本发明的饲料添加剂可以进一步包括由锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、和/或钴盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的复合有机微量元素。
其中，所采用的锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、钴盐可以分别为碳酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙、碳酸铬和碳酸钴。
本发明将各种无机矿物质微量元素分步加入到吡啶甲酸里进行络合反应、反应完全后将反应物移入高速乳化剪切罐加入棕榈酸、海藻酸钠进行乳化均质，在喷雾干燥制粒机上干燥，得到纳米级微囊包裹形式的成品。
当然，本发明的饲料添加剂还可以包括其它的营养成分，如各种维生素等。
作为本发明的一具体实施方式，本发明的饲料添加剂的原料组成及含量配比如下(重量百分比)：
碳酸亚铁10-12％，碳酸铜5-6％，碳酸锌5-6％，碳酸锰3-3.5％，亚硒酸钠0.05-0.08％，碘酸钙0.2-0.5％，碳酸铬0.02-0.04％，碳酸钴0.02％-0.05％，海藻酸钠2％-3％，吡啶甲酸40％-44％,棕榈酸24.83％-34.71％。
另一方面，为了实现本发明的发明目的，本发明还提供了一种制备上述饲料添加剂的方法，该方法依次包括如下的步骤：
(1)在反应容器中，将吡啶甲酸和水混合并加热至50-70℃，使吡啶甲酸溶解；
(2)将按配方比例称量的亚铁盐投入上述反应容器内，在氮气保护下，升温到85-95℃，恒温搅拌反应；
(3)向步骤(2)的反应容器内加入铜盐和锌盐，并进一步加入锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、和/或钴盐，升温到92-97℃，用氢氧化钠溶液调PH值(至中性)，恒温搅拌反应；
(4)将反应后的步骤(3)所得的反应产物，移入高速剪切乳化罐内，按配方加人海藻酸钠和棕榈酸，在75-85℃的温度下，进行乳化均质，以完成微囊包壁；
(5)将步骤(4)所得的微囊包壁液，高压喷入喷雾冷却制粒塔中，冷却制粒，出料口出料为制成品。
在上述本发明的方法中，所采用的亚铁盐、铜盐、锌盐、锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、钴盐可以分别为碳酸亚铁、碳酸铜、碳酸锌、碳酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙、硫酸钴和碳酸铬。
作为本发明制备方法的一种具体实施方式，本发明的饲料添加剂的制作方法可如下：
1)先将吡啶甲酸和水按1:2.0-1:3.0重量比混合，加热至50-70℃在反应罐中溶解；
2)按配方比例称量，将称量好的碳酸亚铁投入反应罐内，通氮气保护，升温到90℃恒温搅拌反应；
3)再往2)罐内加入碳酸铜、碳酸锌、碳酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙、硫酸钴、碳酸铬，升温到95℃，用氢氧化钠溶液调PH至接近中性，恒温搅拌反应；
4)将反应后的3)移入高速剪切乳化罐按配方量加人海藻酸钠、棕榈酸80℃进行乳化均质完成微囊包壁；
5)将4)微囊包壁液高压喷入喷雾冷却制粒塔中，冷却制粒，出料口出料为制成品。
再一方面，为了实现本发明的发明目的，本发明还提供了一种添加有本发明之饲料添加剂的禽畜饲料。
本发明创造性地利用吡啶甲酸与无机金属盐进行反应、并利用一定比例的海藻酸钠和棕榈酸作为微囊的包被材料，取得了意想不到的技术效果：
A、本发明中将吡啶甲酸与无机金属盐反应，形成吡啶甲酸复合微量元素络合物，和现用饲料用无机微量元素对比大幅度的改善了微量元素在动物体内的吸收和利用；又提高了矿物质抗菌作用，从而可改善饲养动物肠道健康，提高饲料报酬；降低了过量微量元素排放对环境的影响；
B、将海藻酸钠和棕榈酸纳米微囊包壁应用于本发明，改善了现有饲料添加用有机络合物对饲料营养破坏和稳定；定向缓释特点提高了动物吸收和利用，避免了短时间高浓度体内聚集，它能促进饲养动物对铁、铜、钴等矿物质元素的吸收，减少应激，提高机体抵抗力，改善皮毛外观和体脂比例提高了饲养动物的经济性。
下面，结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，但这些具体实施方式只是针对本发明某些特定的具体实施方式的说明而已，并非是对本发明的限定。
具体实施方式
制备实施例
按以下方法步骤制备本发明的饲料添加剂：
1)先将吡啶甲酸和水按1:2.5重量比混合，加热至60℃在反应罐中溶解；
2)按配方比例称量，将称量好的碳酸亚铁投入反应罐内，通氮气保护，升温到90℃恒温搅拌反应1小时；
3)再往2)罐内加入碳酸铜、碳酸锌、碳酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙、硫酸钴、碳酸铬，升温到95℃，用氢氧化钠溶液调PH6.5-7，恒温搅拌反应1.5小时；
4)将反应后的3)移入高速剪切乳化罐按配方量加人海藻酸钠、棕榈酸80℃进行乳化均质1小时完成微囊包壁；
5)将4)微囊包壁液高压喷入喷雾冷却制粒塔中，冷却制粒，出料口出料为制成品(吡啶甲酸复合络合包壁颗粒)；
其中，所采用配方的比例使得最终产品饲料添加剂的原料组成及含量配比如下(重量百分比)：
碳酸亚铁10-12％，碳酸铜5-6％，碳酸锌5-6％，碳酸锰3-3.5％，亚硒酸钠0.05-0.08％，碘酸钙0.2-0.5％，碳酸铬0.02-0.04％，碳酸钴0.02％-0.05％，海藻酸钠2％-3％，吡啶甲酸40％-44％,棕榈酸24.83％-34.71％。
应用实施例
应用实施例一
本发明饲料添加剂在哺乳母猪日粮中的应用效果评估
试验时间：2019.9.16
试验地点：广西恒和集团贵港恒和农牧
将妊娠母猪56头随机分为2组，每组28头。饲喂不同日粮，试验时间150天。
对照组，饲喂基础日粮(加2公斤有机矿每吨)。
本发明饲料添加剂实验组，饲喂基础日粮(每吨加600克添加剂)。试验结果如下：
对照组备注：①妊娠91天开始使用哺乳料，20天断奶；
②添加2kg有机复合多矿，添加600克本发明添加剂，其它饲料成份一样；
③母猪保健用药：氧氟沙星，VB，鱼腥草；仔猪用药：苄星青霉素，右旋糖酐铁
本实施例实验结论：相对于有机矿，使用本发明的饲料添加剂，更能提高母猪采食量，减少仔猪分娩时间，提高断配率，提高仔猪成活率，提高仔猪初生重，从而提高仔猪断奶重。
应用实施例二：
本发明饲料添加剂在断奶乳猪日粮中的应用效果评估
试验时间：2019.9.7
试验地点：山东临沂莒县百诺养殖场
将96头28日龄断奶的仔猪，依据父本、品种、体重分为2组。二组饲喂不同日粮，试验时间36天。
对照组，饲喂基础日粮添加1.5Kg/T有机矿。
本发明饲料添加剂试验组，饲喂基础日粮添加700g/T添加剂。试验结果如下：
备注：①两组日粮均是配成8％仔猪预混料后，加入67％玉米和25％豆粕配成粉料；
②对照组日粮添加1.5kg/T有机矿，试验组日粮添加700g/T本发明添加剂；其它相同；
③试验时间2019.9.7号开始，共进行36天。
本实施例实验结论：相对于有机矿，使用本发明的饲料添加剂，更能提高仔猪采食量，提高日增重，提高饲料转化率，大幅度降低仔猪腹泻。
Claims (9)
1.一种包含复合有机微量元素的饲料添加剂，其中，在所述的饲料添加剂中，所述的复合有机微量元素被包裹于微囊包中，所述的微囊包是由海藻酸钠和棕榈酸按1：25至1：10的重量比形成的，所述的复合有机微量元素则是由无机盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的。
2.如权利要求1所述的饲料添加剂，其中，所述的复合有机微量元素是由亚铁盐、铜盐和锌盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的。
3.如权利要求1所述的饲料添加剂，其中，所述的亚铁盐、铜盐和锌盐分别为碳酸亚铁、碳酸铜和碳酸锌。
4.如权利要求2所述的饲料添加剂，其中，所述的复合有机微量元素进一步包括由锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、和/或钴盐与吡啶甲酸通过络合反应形成的物质。
5.如权利要求4所述的饲料添加剂，其中，所述的锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、钴盐分别为碳酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙、碳酸铬和碳酸钴。
6.如权利要求5所述的饲料添加剂，其中，以重量百分比计，所述的饲料添加剂包含如下的组分：碳酸亚铁10-12％、碳酸铜5-6％、碳酸锌5-6％、碳酸锰3-3.5％、亚硒酸钠0.05-0.08％、碘酸钙0.2-0.5％、碳酸铬0.02-0.04％、碳酸钴0.02％-0.05％、海藻酸钠2％-3％、吡啶甲酸40％-44％、棕榈酸24.83％-34.71％。
7.一种制备如权利要求1-6之一所述的饲料添加剂的方法，该方法依次包括如下的步骤：
(1)在反应容器中，将吡啶甲酸和水混合并加热至50-70℃，使吡啶甲酸溶解；
(2)将按配方比例称量的亚铁盐投入上述反应容器内，在氮气保护下，升温到85-95℃，恒温搅拌反应；
(3)向步骤(2)的反应容器内加入铜盐和锌盐，并进一步加入锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、和/或钴盐，升温到92-97℃，用氢氧化钠溶液调PH值，恒温搅拌反应；
(4)将反应后的步骤(3)所得的反应产物，移入高速剪切乳化罐内，按配方加人海藻酸钠和棕榈酸，在75-85℃的温度下，进行乳化均质，以完成微囊包壁；
(5)将步骤(4)所得的微囊包壁液，高压喷入喷雾冷却制粒塔中，冷却制粒，出料口出料为制成品。
8.如权利要求7所述的方法，其中，所述的亚铁盐、铜盐、锌盐、锰盐、硒盐、碘化物、铬盐、钴盐分别为碳酸亚铁、碳酸铜、碳酸锌、碳酸锰、亚硒酸钠、碘酸钙、硫酸钴和碳酸铬。
9.一种禽畜饲料，其含有如权利要求1-6之一所述的饲料添加剂。
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| CN1408708A (zh) * | 2001-09-27 | 2003-04-09 | 张敏红 | 饲料添加剂2－吡啶甲酸铬合成工艺 |
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| CN103613536A (zh) * | 2013-12-13 | 2014-03-05 | 四川生科力科技有限公司 | 2-吡啶甲酸铜的工业化制备方法 |
| CN103976975A (zh) * | 2014-05-12 | 2014-08-13 | 佛山市南海禅泰动物药业有限公司 | 一种包被复合维生菌微囊的制备方法 |
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2021
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 蔡津生、卢国宝: "《中国食药用菌工程学》", 31 January 2015 * |
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