CN113115866A - 提高反刍动物乳汁中dha含量的包衣藻粉及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉及其制备方法和应用。本发明首先公开了提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉的制备方法，包括：将卵磷脂投入到融化的植物油脂，搅拌均匀，在搅拌作用下依次加入部分藻粉、抗氧化剂和剩余藻粉，得到混合物料；将混合物料进行喷雾冷却制粒，得到包衣藻粉。本发明进一步提供了上述制备方法制备得到的包衣藻粉。本发明通过喷雾冷却制粒利用氢化植物油脂将藻粉进行包被，形成包衣藻粉，降低了藻粉在瘤胃内被微生物代谢速度，改善瘤胃功能，提高了DHA的转化效率，饲喂该包衣藻粉可促进反刍动物乳汁中DHA含量。另外，包衣藻粉能阻隔了环境因素与藻粉接触提升藻粉存放过程中的稳定性。

Description

提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉及其制备方法和 应用

技术领域

本发明涉及属于反刍动物饲养技术领域。更具体地，涉及提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉及其制备方法和应用。

背景技术

含有DHA物质主要包括鱼油类制品、藻粉产品、藻油类产品。市场上的DHA牛奶，是通过两种方式获得：一种是直接在牛奶中添加藻油，形成DHA强化液态奶，是目前DHA牛奶制品的主要生产方式；另一种是通过饲喂奶牛某种原料，经体内代谢，在牛奶中分泌DHA，形成DHA牛奶。国家法律法规不允许反刍动物饲喂动物源性产品，且鱼油不在原料目录里，因此，使用鱼油产品饲喂奶牛生产DHA牛奶不可行，仅能使用藻类相关产品。

目前市场上的裂壶藻粉类产品是普遍使用的，有经过发酵得到的裂壶藻粉(专利名称：裂壶藻及其制剂在提高反刍动物乳汁中DHA含量中的应用)，也有直接物理提纯后的裂壶藻粉，这些产品主要缺点在于：第一、添加量较大，且转化效率较低，成本高。第二、直接饲喂藻粉影响瘤胃微生物发酵，进而影响反刍动物的产奶性能，如产奶量、乳脂率。第三，藻粉质量不稳定，极易氧化变质(产生鱼腥气)；生产中难免会饲喂变质的藻粉，易产生滋气味奶。

因此，急需研究出一种能提高反刍动物乳汁中DHA含量的产品，以解决上述问题中至少一个。

发明内容

本发明的第一个目的在于提供一种提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉的制备方法，该制备方法通过喷雾冷却制粒利用氢化的植物油脂对藻粉进行包被，保护藻粉的有效成分DHA，使DHA在瘤胃内稳定存在一种提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉。

本发明的第二个目的在于提供上述制备方法得到的包衣藻粉。

本发明的第三个目的在于提供上述包衣藻粉在提高反刍动物乳汁中DHA含量中的应用。

本发明的第四个目的在于提供一种提高反刍动物乳汁中DHA含量的方法。

为达到上述目的，本发明首先提供了一种提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉的制备方法。

本发明包衣藻粉的制备方法，包括如下步骤：

将卵磷脂投入到融化的植物油脂，搅拌均匀，在搅拌作用下依次加入部分藻粉、抗氧化剂和剩余藻粉，得到混合物料；

将混合物料进行喷雾冷却制粒，得到包衣藻粉。

进一步，所述部分藻粉和剩余藻粉合为藻粉，所述植物油脂、卵磷脂、抗氧化剂和藻粉的质量百分比为44％-46％的植物油脂、5.0％-5.9％的卵磷脂、0.1％-0.2％的抗氧化剂和50％的藻粉；优选的为44％的植物油脂、5.9％的卵磷脂、0.1％的抗氧化剂和50％的藻粉。

进一步，所述部分藻粉为藻粉总质量的20％-30％的藻粉。

进一步，所述植物油脂可以为氢化植物油脂、脂肪粉或硬脂酸，优选的为氢化棕榈油。

进一步，所述抗氧化剂选自茶多酚和维生素E中一种或两种；优选的为茶多酚。

进一步，所述融化的植物油脂的温度为80-90℃，熔化的植物油脂温度越高，藻粉含有的DHA成分耗损越严重。

进一步，所述喷雾冷却制粒的方法为将混合物料喷雾形成小液滴，小液滴遇冷迅速凝固形成球形颗粒，即得包衣藻粉。

进一步，所述搅拌作用的搅拌速度为500-600转/每分钟。

进一步，所述遇冷的温度为-5℃-0℃。

本发明所述藻粉为市售的各类裂壶藻粉。

在本发明具体的实施方式中，所述包衣藻粉的制备方法，包括如下步骤：

将植物油脂倒入具有加温装置的熔解釜内搅拌熔解，待植物油脂全部融化后，调节加温装置，控制熔解釜内融化的植物油脂的温度在80-90℃之间，然后将卵磷脂投入到熔化的植物油脂中搅拌均匀，在搅拌作用下(搅拌速度为500-600转/每分钟)依次加入藻粉总质量的20％-30％的藻粉、抗氧化剂和剩余藻粉，得到均匀的混合物料(混合物料中无小颗粒物，即判断为均匀)；

通过管道将熔解釜内的混合物料输送到喷雾冷却塔顶部的雾化器，混合物料经雾化器最终喷入到冷汗塔内，喷雾形成的小液滴在冷却塔内(设置冷却塔内温度为-5℃-0℃)遇冷迅速凝固形成球形颗粒，沉降到冷却塔底部，经过双层沙筛网筛除，得到符合设计要求的包衣藻粉。

上述制备方法制备得到的包衣藻粉也在本发明的保护范围之内。

本发明得到的包衣藻粉的粒径为16-60目。

本发明进一步提供了上述包衣藻粉在提高反刍动物乳汁中DHA含量和/或乳脂含量中的应用。

本发明还提供了一种提高反刍动物乳汁中DHA和/或乳脂含量的方法。

本发明提高反刍动物乳汁中DHA和/或乳脂含量的方法，包括如下步骤：

以每天每只300-400g饲喂量的饲喂利用上述包衣藻粉给反刍动物，以提高反刍动物乳汁中DHA含量。

上文中，所述反刍动物可以为奶牛、奶羊，优选的为处于泌乳阶段的奶牛、奶羊，更优选的为处于泌乳阶段的奶牛。

在本发明中，利用上述方法饲喂奶牛，使得牛奶中DHA含量保持在20-25mg/100g之间，符合对奶中DHA含量的基本要求。另外，本发明还发现饲喂上述包衣藻粉不但能提高奶中DHA含量，还能提高奶中乳脂含量，因此，在实际的饲喂过程中可以降低饲料中脂肪粉的用量，降低了饲喂成本。

本发明的有益效果如下：

本发明通过喷雾冷却制粒利用氢化的植物油脂将藻粉进行包被，形成包衣藻粉，具有如下方法的优点：

第一、提升了藻粉在瘤胃的稳定性，降低藻粉在瘤胃内被微生物代谢速度(即降低瘤胃微生物对不饱和脂肪酸的氢化作用)，改善了瘤胃功能，提高DHA的转化效率，且间接改善奶牛泌乳性能(乳脂率、产奶量)；

第二、氢化的植物油脂可替代饲料中脂肪粉，减少饲料中脂肪粉的使用量，同时降低了瘤胃内藻粉的降解速率，能够一定程度上减少藻粉的饲喂量，降低饲喂成本，提升养殖效益；

第三、阻隔了环境与藻粉接触，提升藻粉存放过程中的稳定性，能够满足基本储存要求，而无需额外增加苛刻的储存要求(低温、避光、密封存放等)。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

下述实施例中用到的裂壶藻粉购自内蒙古金达威药业有限公司。

实施例1制备包衣藻粉的各原料比例的筛选试验

一、裂壶藻粉与植物油脂的比例筛选：

称量氢化棕榈油后倒入具有加温装置的熔解釜内搅拌熔解，待氢化棕榈油全部融化后，调节加温装置，控制熔解釜内融化的氢化棕榈油的温度在85℃度，然后加入裂壶藻粉搅拌均匀，得到混合物。

将裂壶藻粉与氢化棕榈油的质量比分别设置为2∶3、1∶1、3∶2，观察得到的混合物的状态如表1所示，从表中可以看出当裂壶藻粉与氢化棕榈油以质量比为1∶1进行混合时能够形成均质流体，且该均质流体具备良好的流动性，能够使用喷雾冷却制粒生产工艺。如果裂壶藻粉含量较低，尽管混合物流动性较好，但混合物中总DHA含量会降低；如果裂壶藻粉含量提高，则裂壶藻粉投入到融化的氢化棕榈油中后，无法形成均匀流动性的混合物，且管道无法输送这种状态的物料，进而无法使用喷雾冷却制粒设备生产，因此，选择裂壶藻粉与植物油脂以质量比为1∶1进行混合以生产包衣藻粉。

表1裂壶藻粉与氢化棕榈油以不同混合比例得到的混合物的状态

二、抗氧化剂的选择和添加量的筛选

设置裂壶藻粉与氢化棕榈油的质量比为1∶1，采用步骤一的方法得到混合物，然后通过管道将熔解釜内的混合物输送到喷雾冷却塔顶部的雾化器，而混合物经雾化器最终喷入到冷却塔内，喷雾形成的小液滴在冷却塔内(设置冷却塔内温度为-5℃)迅速凝固形成球形颗粒，最终沉降到冷却塔底部，经过双层筛网(上筛网孔径16目，下筛网孔径60目)筛除，得到粒径为16目-60目的包衣藻粉。检测原料裂壶藻粉与包衣藻粉中DHA含量，结果如表2所示，原料裂壶藻粉含有DHA的含量为15％，由于包衣藻粉中裂壶藻粉的含量为50％，因此得到的包衣藻粉中DHA含量理论值为7.5％，结果表明与包衣藻粉中DHA含量理论值相比，实际得到的包衣藻粉中DHA含量显著降低，因此，热因素影响了藻粉中DHA的损耗。

发明人通过添加抗氧化剂以降低热因素对于藻粉中DHA含量的耗损，并对不同类型抗氧化剂进行筛选：

1、称量氢化棕榈油后倒入具有加温装置的熔解釜内搅拌熔解，待氢化棕榈油全部融化后，调节加温装置，控制熔解釜内融化的氢化棕榈油的温度在85℃度，然后将卵磷脂投入到熔化的氢化棕榈油中，搅拌均匀，在搅拌作用下依次加入藻粉总质量的20％的藻粉、抗氧化剂和剩余藻粉，得到混合物料；

2、通过管道将熔解釜内的混合物料输送到喷雾冷却塔顶部的雾化器，混合物料经雾化器最终喷入到冷汗塔内，喷雾形成的小液滴在冷却塔内(设置冷却塔内温度为-5℃)迅速凝固形成球形颗粒，最终沉降到冷却塔底部，进过双层沙筛网(上筛网孔径16目，下筛网孔径60目)筛除，得到粒径为16目-60目的包衣藻粉。

设置氢化棕榈油、裂壶藻粉、卵磷脂、抗氧化剂的质量比为44∶50∶5.9∶0.1，其中抗氧化剂为维生素E或茶多酚，比较原料裂壶藻粉、包衣藻粉、包衣藻粉放置一个月(取部分包衣藻粉置于密封袋内封口，后放置至于室温，避光环境下放置一个月)及包衣藻粉放置四个月后(取部分包衣藻粉置于密封袋内封口，后放置至于室温，避光环境下放置四个月)的DHA含量，结果如表2所示。从表2中可以看出添加不同的抗氧化剂对包衣藻粉的DHA含量具有重要的影响，当抗氧化剂为茶多酚时，对藻粉中DHA耗损降低效果较优，且存放稳定性增加，经筛选抗氧化剂的0.1％添加量为最佳剂量。

表2不同抗氧化剂对包衣藻粉中DHA含量的影响

通过以上试验本发明包衣藻粉由以下各质量百分比的各原料制成：44％的氢化棕榈油、5.9％的卵磷脂、0.1％的茶多酚和50％的裂壶藻粉。

实施例2包衣藻粉的制备

包衣藻粉的制备方法包括如下步骤：

1、称量氢化棕榈油440kg后逐步倒入具有加温装置的熔解釜内搅拌熔解，待氢化棕榈油全部融化后，调节加温装置，控制熔解釜内融化的氢化棕榈油的温度在85℃度，然后将59kg卵磷脂投入到融化的氢化棕榈油，搅拌均匀，在搅拌过程(搅拌速度550转/每分钟))中依次加入100kg裂壶藻粉、1kg茶多酚和400kg裂壶藻粉，得到均匀混合物料(混合物料中无小颗粒物，即判断为均匀)；

2、混合物料通过管道将熔解釜内的混合物料输送到喷雾冷却塔顶部的雾化器，而混合物料经雾化器最终喷入到冷却塔内，喷雾形成的小液滴在冷却塔内(设置冷却塔内温度为0℃)遇冷迅速凝固形成球形颗粒，最终沉降到冷却塔底部，经过双层筛网(上筛网孔径16目，下筛网孔径60目)过筛处理，得到符合要求的褐色球形颗粒，即粒径为16-60目之间的包衣藻粉颗粒。

对包衣藻粉含有的DHA成分含量进行检测，DHA含量检测达到或接近原料裂壶藻粉中DHA含量的二分之一时，判定包衣藻粉生产合格，后开展奶牛饲喂试验。

实施例3奶牛的饲喂试验

本实施例饲喂实验在规模化奶牛养殖场开展。

实验1选用6头高产奶牛作为试验牛，每头奶牛每日饲喂基础饲料的基础上饲喂400g实施例2得到的包衣藻粉，连续饲喂三周，并检测饲喂前1周、饲喂后3周内奶样中DHA含量变化趋势，结果如表3所示，饲喂后3周内每周检测的奶样中DHA含量呈持续上升状态，即：每日饲喂400g包衣藻粉三周后，奶中DHA含量达到24.46mg/100g；鉴于奶样中DHA含量大于20mg/100g，因此，将包衣藻粉每日饲喂量降低到300g，并继续开展饲喂实验三周，每周检测奶样中DHA，结果如表3所示，检测奶样DHA平均含量依旧能够维持在23mg/100g左右；综合评估，包衣藻粉产品每日饲喂量由400g降低到300g，牛奶中DHA含量能够满足液奶工厂接受DHA原奶的质量要求，因此，说明每日饲喂300g包衣藻粉就能够达到对奶中DHA含量的基本要求。

表3饲喂包衣藻粉前和后每周牛奶中DHA含量

饲喂时间	DHA含量(mg/100g)	说明
			饲喂包衣藻粉前1周	0	饲料中不添加包衣藻粉产品
饲喂包衣藻粉后第1周	14.97	每日每头奶牛平均饲喂400g包衣藻粉
			饲喂包衣藻粉后第2周	23.72	每日每头奶牛平均饲喂400g包衣藻粉
饲喂包衣藻粉后第3周	24.46	每日每头奶牛平均饲喂400g包衣藻粉
			饲喂包衣藻粉后第4周	23.32	每日每头奶牛平均饲喂300g包衣藻粉
饲喂包衣藻粉后第5周	23.22	每日每头奶牛平均饲喂300g包衣藻粉
			饲喂包衣藻粉后第6周	23.32	每日每头奶牛平均饲喂300g包衣藻粉

在上述饲喂包衣藻粉的过程中，对奶样中的乳脂含量进行检测，结果如表4所示，实验牛饲喂包衣藻粉后，随着饲喂时间的延长，牛奶中乳脂含量显著增加，乳脂平均值在4.4％以上。

表4饲喂包衣藻粉前和后每周牛奶中乳脂含量

饲喂时间	乳脂含量	说明
			饲喂包衣藻粉前一周	3.87％	饲料中不添加包衣藻粉产品
饲喂包衣藻粉第一周	4.04％	每日每头奶牛平均饲喂400g包衣藻粉
			饲喂包衣藻粉第2周	4.71％	每日每头奶牛平均饲喂400g包衣藻粉
饲喂包衣藻粉第3周	4.69％	每日每头奶牛平均饲喂400g包衣藻粉
			饲喂包衣藻粉第4周	4.3％	每日每头奶牛平均饲喂300g包衣藻粉
饲喂包衣藻粉第5周	4.7％	每日每头奶牛平均饲喂300g包衣藻粉
			饲喂包衣藻粉第6周	4.41％	每日每头奶牛平均饲喂300g包衣藻粉

乳脂含量的提高与包衣藻粉的氢化棕榈油相关，当饲喂包衣藻粉时，氢化棕榈油被奶牛摄入后，经过机体代谢，最终在牛奶中沉积，使得乳脂指标得到提升。

从满足乳脂肪的角度考虑，泌乳牛每日饲喂300g包衣藻粉产品后，可以降低饲料中脂肪粉的用量，从而降低泌乳牛的每日饲喂成本。经试验验证，结果如表5所示，每日每头牛平均饲喂300g包衣藻粉后，基础饲料中脂肪粉的每日饲喂量可以至少减少100g，而牛奶乳脂指标依旧能够达维持在4％左右，也能够满足乳企收购牛奶的质量要求。由于使用包衣藻粉生产DHA牛奶，进而可以减少脂肪粉的添加用量，从而一定程度上，降低饲喂成本，增加养殖效益。

表5饲喂普通藻粉以及包衣藻粉前和后脂肪粉用量、奶中DHA含量以及乳脂指标

饲喂藻粉原料信息	脂肪粉用量	牛奶中DHA含量	牛奶中乳脂含量
				未饲喂任何藻粉产品	200g	0mg/100g	3.8-4.0％
每日平均饲喂200g裂壶藻粉	200g	1.0-2.5mg/100g	3.8-4.0％
				每日平均饲喂300g包衣藻粉	100g	22.0-23.0mg/100g	4.3-4.7％

实验2选用600头高产奶牛作为实验牛进行大群饲喂试验，分为三个处理，每一处理200头奶牛，处理1每头奶牛每日饲喂基础饲料不饲喂任何藻粉产品，处理2每头奶牛每日饲喂基础饲料的基础上饲喂200g裂壶藻粉，处理3饲喂包衣藻粉；处理3每头奶牛每日饲喂基础饲料的基础上饲喂300g实施例2得到的包衣藻粉，连续饲喂5周，并检测饲喂前1周、饲喂后5周内奶样中DHA含量变化趋势，结果如表6所示，处理3中饲喂后5周内每周检测的奶样中DHA含量呈持续上升状态，即：每日饲喂300g包衣藻粉5周后，奶中DHA含量达到22.8mg/100g；牛奶中DHA含量能够满足液奶工厂接受DHA原奶的质量要求(大于20mg/100g)，表明大群饲喂实验中，每日饲喂300g包衣藻粉(裂壶藻粉的含量为150g)就能够达到对奶中DHA含量的基本要求；而处理2中饲喂裂壶藻粉200g仍然不能满足对奶中DHA含量的要求。

表6大群饲喂试验饲喂包衣藻粉前和后每周牛奶中DHA含量

在进行奶牛饲喂试验期间，包衣藻粉在常温环境下存放，且每日开袋称量裂壶藻粉和包衣藻粉饲喂实验牛，每周取相同质量的裂壶藻粉和包衣藻粉并送检，检测结果如表7所示，显示：包衣藻粉外观形态、颜色、气味以及DHA含量，与实验前包衣藻粉产品一致，无明显变化，说明产品质量在实际使用中，得到一定保证，相比较裂壶藻粉的存放条件(低温、避光、密封)以及在存放过程中裂壶藻粉的形态变化，包衣藻粉的存放条件以及质量稳定性，均优于普通裂壶藻粉，因此表明包衣藻粉产品可以降低存放条件要求，进一步说明包衣藻粉可以提升产品储存过程中的稳定性。

表7相同质量的裂壶藻粉与包衣藻粉的存放稳定性实验结果

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (10)

1.一种提高反刍动物乳汁中DHA含量的包衣藻粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将卵磷脂投入到融化的植物油脂搅拌均匀，在搅拌作用下依次加入部分藻粉、抗氧化剂和剩余藻粉，得到混合物料；

将混合物料进行喷雾冷却制粒，即得包衣藻粉。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述植物油脂、卵磷脂、抗氧化剂和藻粉的质量百分比为44％-46％的植物油脂、5.0％-5.9％的卵磷脂、0.1％-0.2％的抗氧化剂和50％的藻粉；

优选的为44％的植物油脂、5.9％的卵磷脂、0.1％的抗氧化剂和50％的藻粉；

更优选的，所述部分藻粉为藻粉总质量的20％-30％的藻粉。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂为茶多酚和/或维生素E；优选的为茶多酚。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述植物油脂为氢化植物油脂、脂肪粉或硬脂酸；优选的为氢化棕榈油。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述融化的植物油脂的温度为80-90℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述喷雾冷却制粒的方法为将混合物料喷雾形成小液滴，小液滴遇冷迅速凝固形成球形颗粒。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：所述遇冷的温度为-5℃-0℃。

8.权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到的包衣藻粉。

9.权利要求8所述的包衣藻粉在提高反刍动物乳汁中DHA含量和/或乳脂含量中的应用。

10.一种提高反刍动物乳汁中DHA含量/或乳脂含量的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

以每天每只300-400g饲喂量的饲喂权利要求8所述的包衣藻粉给反刍动物。