TW201141387A - Granulated monocalcium phosphate product containing abrasivity and lubricity additives - Google Patents

Description

201141387 六、發明說明： 、 【發明所屬之技術領域】 本發明大致上係關於用於動物飼料之添加劑，更特定言之，係 關於一種展現增強的飼料研磨性能而未影響營養價值的磷酸一鈣 組合物。 【先前技術】 動物及家禽飼料一般被稱為配合飼料（compound feed )，係從各 種原料及添加物摻混而成的飼料。配合飼料可製作為提供所有每 曰所需營養的完整性飼料、提供部分曰糧（蛋白質、能量）的濃 縮物、或提供額外微量營養素（例如礦物質及維他命）的補充品。 用於市面上所製作之飼料的主要成分為飼料縠粒，例如玉米 '大 豆、尚梁、燕麥、大麥、及其組合。 動物飼料產業中之一重要產業更包含預混物的販賣及製造。預 混物可由微量成分組成，摻混至市面上或各別生產的日糧以製成 動物飼料。微量成分可包含營養素、礦物質、化學防腐劑、抗生 素、發酵產品、及其它必要成分。 吊見的是添加磷和鈣的來源至動物飼料中作為微量成分°可用 於動物飼料之前述成分的 一實例為Biofos®，Biofos®係一種飼料等 、’及的鱗酸一鈣’其係藉由碳酸鈣與經濕式加工去氟的磷酸反應而 製成。Biofos®係具狹窄鈣對磷比率之高度可利用性的磷（p)和鈣 (ca)的來源，使得其有助於符合動物及家禽對這些必要營養素 之需求。舉例來說，Biofos®保證最少含有21%磷含量而得在配方 上具有靈活性及經濟性。於混合的飼料與礦物質中，Bi〇f〇s®也易 殄操作及均勻分散。 201141387 用作動物飼料中磷與鈣之來源的另一實例係Multifos®。 Multifos®係一種飼料等級的三鈣/去氟磷酸鹽，經一嚴格控管的熱 化學過程而自磷酸鹽岩石衍生而得，其可提高生物可利用性，去 除氟，以及以物理方式調配該產物以混合飼料。如同Bi〇f〇s(g)， Multifos®係-種具高度可利用性的麟（p)和鈣（Ca)以及納（Na) 的來源，其將有助於提供動物及家禽對這些營養素之需求。舉例 來說，Multifos®保證最少含有18%碟含量，飼料配方上亦具有靈 活性。 飼料掺混物係根據標的動物的特定需求加以調配。舉例言之， 飼料製造商或配合商（c〇mpounders)根據營養學家所提供的規 範’購買商品並於飼料研磨機中予以摻混以製備該換混物。飼料 配合商可將該摻混物製作成膳食類型 '顆粒、或碎屑。 製造飼料摻混物產業中飼料研磨機的一種類型為製粒機，其摻 混乾粉狀原料（例如麵粉或草）' 濕性成分（例如蒸氣或糖漿）及 任何其它成分（例如微量成分）的混合物，該乾粉狀原料、濕性 成分及任何其它成分組合形成糊狀物或膳食，該糊狀物或膳食接 著緊壓至一含有許多小孔洞的圓型模具的内部，於該模具内緊壓 該糊狀物或膳食藉此迫使它經孔洞擠出而呈顆粒形式。 飼料研磨機或製粗機性能例如生產量與效率對飼料製造商而言 極為重要且會被許多變數包含飼料成分的特性影響。良好的模具 性能對於增強生產量、降低能量耗損及提高效率係必要的。然而， 產物堆積會降低模具性能且有時可能需要分開的模具清洗步驟。 這清洗步驟可能耗時，且除了清洗模具之外，也還需要拆卸與組 裝5玄拉具。此外，該換具可能常常需要更換’會增加製粒過程中 5 201141387 的製造費用。 某些市面上可購得之成分具有提供增強製粒效益的屬性，例如 降低產物堆積以增進生產量與效率的製粒效益。舉例來說， Multifos®提供較B iofos®與其它競爭礦物質補充品為優的増強非— 磷（non-P )效益，例如增強生產量、模具磨損降低、能量效率及 可降低採購、儲存和處理成本的顆粒品質。 然而’即使有其製粒效益，鑑於製造磷酸三鈣的成本，—般來 說使用磷酸三鈣如Multifos®而非磷酸一鈣或磷酸二鈣係較為昂貴 的。目前，係使用旋轉窯加工製造Multifos®及其它的磷酸三鈣， 而非成本較低之用於製造Biofos®的造粒程序。相較於造粒程序， 由於較高的能源消耗使迴轉窯加工趨向較高的操作成本。此外， 製造Multifos®所用之磷酸鹽岩石的價格會有明顯波動，而且比用 於製造Biofos®的原料更為昂貴。 對一些製粒機操作者而言，這增加的費用超過了製粒操作中的 增強利益。因此，仍有以填酸一鈣成分作為動物飼料的需求，具 •有增強的研磨效益且未顯著增加製造成本或影響營養效益。 【發明内容】 本揭露之實施態樣係關於一種顆粒狀碟酸一約組合物，供併入 動物及家禽飼料中，相較於目前市面上可購得的顆粒狀碟酸鹽組 合物，該組合物提供含有磷、鈣和鈉可利用性的充份營養價值以 及增強的製粒效益（例如研磨性與潤滑性）。更特定言之，本發明 實施態樣之組合物相較於其它飼料等級之微量成分，例如 Multifos®或Biofos®產物’提供類似或更佳的營養價值，且組合礙 酸三釣一般所展現之類似或較佳的研磨效益，例如Multifos®產 201141387 物。-此外，係使用造粒程序製造該實施態樣的組合物，而非較昂 貴的旋轉窯加工。 特定言之，該實施態樣的組合物提供一定程度的研磨性及潤滑 性，以提供製粒機效能相當於或勝於這些藉由現有的磷酸三鈣產 物例如Multifos®所展現的效益，無需妥協利用現有的飼料等級的 微量成分（例如Biofos®和Multifos® )的最終飼料配方所具有的營 養效益。 在某些方面，本發明實施態Λ的組合物可包含一種顆粒狀磷酸 鹽飼料成分組合物，其包含磷酸一鈣；以及鈉添加劑，其存在量 係提供約1至約10重量％的鈉含量，以該組合物之重量計。該納 添加劑可包含例如碳_酸納、氫氧化鈉、填酸一鈉、钟肥（potash )、 或前述之組合。 在其他方面，本發明實施態樣的組合物可包含一種顆粒狀磷酸 鹽飼料成分組合物，其包含磷酸一鈣；以及研磨性添加劑，其量 為約1至約10重量％，以該組合物之重量計。該研磨性添加劑可 包含例如二氧化矽。 在另一方面，本發明實施態樣的組合物可包含一種用作動物飼 料中之飼料成分之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該動物飼料係藉由 製粒機而顆粒化，該顆粒狀磷酸鹽組合物包含磷酸一鈣；研磨性 添加劑，在製粒期間洗滌製粒機的模具；以及潤滑性添加劑，在 製粒期間生成磷酸鈉以潤滑該模具。 本發明之上述說明並非用以描述本發明之每個實施態樣或各種 實施方式，下文將詳細且更特定地例示說明該等實施態樣。 201141387 【實施方式】 於本發明之一實施態樣中，顆粒狀磷酸一鈣（MCP)產物或組 合物包含填酸一妈以及一或多種添加劑。該一或多種添加劑可提 供例如潤滑性及研磨性的產物屬性，其在隨後製粒加工中係類似 或優於現有磷酸三鈣產物（例如Multifos®)的目前屬性。此外又 或者，該一或多種添加劑可提供營養屬性，例如充足可利用性的 磷、鈣、和/或鈉，其在最終飼料配方係類似或超過這些藉由添加 現有飼料等級之微量成分（例如Multifos®和Biofos®)至最後飼料 配方所展現的目前屬性。 如先前技術中所討論，製粒機係利用具有數個孔洞的模具，且 在緊壓過程中，保持該模具孔洞與内部表面沒有或實質上沒有產 物堆積係有利於增加生產量及效率。可藉由增加膳食或糊狀物的 潤滑性和/或藉由增加膳食或糊狀物的研磨性來降低產物堆積，而 得在使用過程中清潔或洗滌模具，藉此降低或省略一分開清潔步 驟的需求。另外，這些添加劑必須是安全的，以加入最終飼料產 物及供標的動物食用。 於本發明之一實施態樣中，該MCP組合物包含一或多種具有潤 滑屬性的添加劑（以下稱為「潤滑性添加劑」）。潤滑性係一種產 物屬性，其有助於潤滑製粒機中的模具以避免或降低產物堆積， 藉此增加模具的生產量和效率。潤滑性添加劑可包含例如納添加 劑，如碳酸鈉或蘇打灰、氫氧化納或腐银性蘇打、鱗酸一鈉、钟 肥、或前述之組合。鈉添加劑（如碳酸鹽或氫氧化物）使得MCP 組合物中生成磷酸鈉以在製粒過程中潤滑該模具，藉此增加模具 效率和生產量。潤滑性添加劑，特別是鈉添加劑，可以一充足的 201141387 里存在於MCP組合物中，使得MCP組合物包含約1至約1 〇重量 %的Na ;更特定言之，其量為約3至約5重量％的Na，以MCP 組合物之重量計。 於本發明之另一實施態樣中，另外地或除包含潤滑性添加劑之 外，MCP係包含一或多種具有研磨屬性的添加劑（以下稱為「研 磨性添加劑」），可提供製粒機模具清潔的洗滌效果，研磨性係一 種於研磨過程中幫助洗滌並保持模具乾淨的產物屬性。研磨性添 加劑可包含例如矽砂（silica sand )、矽藻土（ diatomite、diatomaceous earth)、或其組合。存在於MCP組合物中之研磨性添加劑的量， 於製粒之前，可使得其總產物包含約i至約1〇重量％的si，更特 定言之為約2至約4重量％的Si，以該MCP組合物之重量計。 MCP組合物也應提供最終飼料產物充足的營養以供標的動物食 用。在本發明之一實施態樣中，MCP組合物包含約21 〇/〇 p的最低 磷含量及約4 % Na的最低鈉含量。此外，Mcp組合物可非常類似 目前可取得的Biofos®產物，MCP組合物包含約15%至約18%範 圍的#5含：!：'約0.21%的最高氣含量、約56至59 lbs/ft3的體密度、 約1%的濕氣含量、及約3.6的pH值。使用泰勒網格規格（Tyler mesh scale )的篩網分析（其中網格尺寸為網格每（線性）英叶的 開口的數目）也可類似Biofos®產物，其中99.7%的粒子通過網格 12的篩，88°/。的粒子通過網格16的篩，73.4°/◦的粒子通過網格20 的篩，以及1.0%的粒子通過網格1()〇的篩。 於本發明之另一實施態樣中，MCP組合物包含約18 % P的最低 磷含量以約4% Na的最低鈉含量。此外，Mcp組合物可非常類似 目前可取得的Multifos®產物，MCP組合物包含約30%至約34% 9 201141387 範圍的鈣含量、約0.18%的最高氟含量、約82矣85 lbs/ft3的體密 度、約0.6%的濕氣含量、及約6.0的pH值。使用泰勒網格規格的 篩網分析（其中網格尺寸為網格每（線性）英<的開口的數目） 也可類似Multifos®產物，其中98.1%的粒孑通過網格12的篩’ 4.9%的粒子通過網格100的篩，以及1.2%的敉子通過網格200網 的篩。 本發明實施態樣之M C P組合物可藉由將碳酸約與經濕式加工去 氟的磷酸反應而製造，接著使用傳統的造粒製程以將該組合物製 成顆粒，如濕式或乾式造粒，但有微調整以添加一或多種添加劑 至該生產線。 飼料研磨性能研究 進行二組研究’研究1和研究2，以評估Bi〇fos⑧、Mu丨tifos⑧及 二組實驗飼料磷酸鹽對各種飼料研磨參數的影響。這二組研究使 用肉雞飼養（Broiler Grower)飲食之實驗綱要與營養組成於這研 究中並且設計相似，包含在]VICP組合物中使用二氧化矽作為研磨 性添加劑。研究1與研究2之間的唯一區別係在於成分組成：研 究1包含無機磷酸鹽、肉類和骨粉及DDGS (蒸餾乾燥後的細粒 和可浴物 ’ Distiller’s Dried Grains with Solubles) ’ 為可利用構的 主要貢獻來源；研究2包含植酸酶以貢獻約25%的磷需求。 產物A包含市面上可取得之Bi〇fos®作為飼料磷酸鹽，產物B 包含市面上可取得之Multifos®作為飼料磷酸鹽。產物A和B不包 含潤滑性添加劑或研磨性添加劑。

產物C包含一 MCP組合物，其飼料碟酸鹽併含蘇打灰作為潤滑 -性添加劑，潤滑性添加劑的存在量係約3 8重量％的Na，以該MCP 201141387 組合物-之重量計；存有矽砂作為研磨性添加劑，其量係約2.86重 量％的Si，以該MCP組合物之重量計。 產物D包含一 MCP組合物，其飼料磷酸鹽併含腐蝕性蘇打作為 潤滑性添加劑，潤滑性添加劑的存在量係約3.76重量％的Na，以 該MCP組合物之重量計；存有矽砂作為研磨性添加劑，其量係約 2.63 %的Si，以該MCP組合物之重量計。 所測量的研磨參數包含飼料產量、馬力、每馬力-小時的飼料產 量、顆粒溫度及顆粒对久性指數（pellet durability indices，PDI )。 表1例示研究1的測量參數，表2則指出，相較於Biofos®產物 和Multifos®產物，其實驗產物之某些參數的百分比變化。表3例 示研究2的測量參數，表4則指出，相較於Biofos®產物和 Multifos®產物，其實驗產物之某些參數的百分比變化。 表1 :研究1 —參數的影響

產物 A B C D 研究1 Biofos® (產物A) Multifos® (產物B) 蘇打灰 (產物C) 腐蝕性蘇打 (產物D) 飼料產量/小時 1556 磅 1747 磅 1938 磅 1575 磅 磅/馬力*小時 193磅 212磅 233磅 195磅 馬力 8.05 8.23 8.33 8.1 PDI 89.6% 85.8% 84.3% 86.0% 經調整的PDI 63.1% 52.9% 51.1% 60.8% 顆粒溫度(Cond.) 174.6 F 177.7 F 178.0 F 175.7 F 顆粒溫度 185 F 186 F 186 F 185 F 11 201141387 表2 :研究1 —%變化 自A的％變化 飼料產量/小時 磅/馬力*小時 B 12 10 C 24 21 D 1 1 自B的％變化 飼料產量/小時 磅/馬力*小時 C 11 10 D -9.8 -8

表3 :研究2—參數的影響 產物 A B C D 研究2 Biofos® (產物A) Multifos® (產物B) 蘇打灰 (產物C) 腐蝕性蘇打 (產物D) 飼料產量/小時 1481 磅. 1811 磅 1965 磅 2065 磅 碎八馬力*小時 175磅 212磅 227磅 236磅 馬力 8.48 8.55 8.64 8.74 PDI 91.3% 89.6% 85.9% 85.9% 經調整的PDI 72.4% 68.9% 58.6% 60.2% 顆粒溫度（Cond.) 169.0 F 173.0 F 173 F 174 F 顆粒溫度 182 F 184 F 183 F 184 F 表4 :研究2 —%變化 自A的％變化 飼料產量/小時 磅/馬力*小時 B 22 21 C 32.7 29.7 D 39.4 34.8 自B的％變化 飼料產量/小時 磅/馬力*小時 C 8.5 7 D 14 11 自C的％變化 飼料產量/小時 磅/馬力*小時 D 5 4 12 201141387 於研究1中，發現蘇打灰產物（產物c)提供如磅/馬力*小時測 里的最佳整體效果’並在研究1和2中’提供皆優於Multifos®和 Biofos®的結果。在研究2中，蘇打灰產物（產物C)和腐蝕性蘇 打產物（產物D)的表現皆優於Biofos®和Multifos®二者，腐蝕 性蘇打（產物D)產物的表現最好。最後，這二項研究的結果顯 示’蘇打灰和腐蝕性蘇打產物比起Biofos®可提供較佳的飼料研磨 性能’且類似於Multifos®的增進性能。 生物可利用性研究 進行21天生物試驗以確定及評估包含Bi〇f〇s⑧、Mukif〇s@、MCp 蘇打灰配方、MCP腐蚀性蘇打配方的不同飼料碟酸鹽，相較於參 考標準構酸鹽來源的生物價值，即相對的生物可利用性。 已知使用家禽生物試驗以分配飼料p來源一生物值（bi〇丨〇gical value ’ BV) ’而非以百分比表示可利用的或可保留的p基準。藉 由測量在餵食雛雞或幼禽P-缺乏生物試驗飲食中之各種量的測試 磷酸鹽二至三個禮拜後的重量增加、飼料轉變與脛骨灰百分比， 以測定飼料或標準磷酸鹽的BV。該飼料磷酸鹽的Bv通常以相對 的BV (RBV)表不’係比較測試ρ來源的BV與參考標準之食物 等級P來源的BV而得…種特定接受之測量包含三重反應方法 (THple Response Method)(沙利文，1966年），其係用於目前的 研究中，當藉由❹骨灰重量、體重増加量及㈣效率等數值測 定該RBV時，該方法係用於評估測試p。測試p來源的顺數據 亦以相較於參考標準的相對數值項目列出。 在目前的研究中，測試動物包含科布咕布品種Μ.· breed)的雄性肉雛雞。研究的期間$ 21天，預試驗期間為第〇 13 201141387 至4天，測試期間則為第5至21天β p_缺之基礎飲食中的鱗濃度 係0.12%的可利用磷，每份產物之補充磷治療為〇28%、及 0.38%的可利用磷，以提供總可利用p程度為〇4〇。〆。、山必^及 0.50%。普遍認知肉雛雞的可利用p需求為〇4〇%至〇5〇%的p 的範圍。每次治療的鳥類數量為4籠，每籠有1〇隻鳥，共計每次 /台療40隻鳥。在第21天時，每籠抓2隻鳥測量脛骨灰。該等測 試離雞在畔化時接種馬立克氏病疫苗（Marek’s vaccination)，在抵 達研究機構時，接種新城雞瘟與傳染性支氣管炎疫苗（Newcastle and Infectious Bronchitis vaccination)。 以及MCP與腐#性蘇打和2.63% 參考標準罐酸鹽產物係磷酸氫鈣二水合物（CaHp〇4.2H2〇 ;分 子董=172.09)。測試飼料磷酸鹽產物包含Bi〇f〇s⑧、Muitif〇s⑧、 MCP與蘇打灰和2.86%的補充石夕、

的補充石夕。表5例示各個評估產物 表5 ·營養組成 產物 磷 參考標準 18.41% Biofos® 21.0% ~~ Multifos® 18.0%— MCP/蘇打灰 20.8% MCP/腐飯性蘇打 21.1% P bv = {(G/10) + 〇/〇 灰 G

(10 X 及參考標準的營養組成。 #5 鈉 二氧化矽 ^00% 0 0 0 0 3〇.〇% 〜-- 4.80% 0 ^.8% — 3.70% 2.86% !5.6% —一 3.80% 2.63% bv)係使用以下公式計算： G/F)};其中 平均體重；F=飼料消♦ 耗篁；及G/F=飼料轉換。該相對 生物可利用性係藉由以下計算.η · P bv (測試來源）/ P bv (標準）χ 1〇〇。下表6說明於各個測試飼 4斜磷酸鹽之相對生物可利用性： 201141387 表6·.袓對生物可利用性 產物 相對生物可利用性 參考標準 100.0% Biofos® 100.7% Multifos® 100.4% MCP/蘇打灰 100.3% MCP/腐蝕性蘇打 100.9% 所有類似或優於參考標準的測試飼料磷酸鹽建議所有調配，包 含新的MCP/蘇打灰和MCP/腐蝕性蘇打配方為高生物可利用性， 類似於現有的Multifos®和Biofos®產物。 本發明可以其他具體形式實現，未偏離其必要屬性；因此，所 例示的實施態樣應於各方面認為是用以例示說明而非限定。 【圖式簡單說明】 (無） 【主要元件符號說明】 (無） 15

Claims (1)

1. 201141387 七、申請專利範圍： - 1. 一種顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其包含： 磷酸一鈣；以及 鈉添加劑，其存在量係提供約1至約10重量％的鈉含量， 以該組合物之重量計。 2. 如請求項1之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其中該鈉添加 劑係選自碳酸鈉、氩氧化鈉、磷酸一鈉、鉀肥（potash)、及 前述之組合。 3. 如請求項1之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其中該顆粒狀 磷酸鹽飼料原料包含至少約18重量％的磷含量，以該組合物 之重量計。 4. 如請求項1之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其中該鈉含量 為約3至約5重量％，以該組合物的重量計。 5. 如請求項1之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其進一步包含 二氧化石夕，其量為約1至約10重量％，以該組合物之重量計。 6. —種顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其包含： 磷酸一鈣；以及 研磨性添加劑，其量為約1至約10重量％，以該組合物 之重量計。 7. 如請求項6之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其中該研磨性 添加劑包含二氧化石夕。 8. 如請求項6之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其進一步包含 鈉添加劑，其中該鈉添加劑提供約1至約10重量％的鈉含量， 以該組合物之重量計。 16 201141387 9. 如請求項8之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其中該鈉添加 劑係選自碳酸鈉、氫氧化鈉、磷酸一鈉、鉀肥、及前述之組 合。 10. 如請求項6之顆粒狀磷酸鹽飼料成分組合物，其中該顆粒狀 磷酸鹽飼料成分包含至少約18重量％的磷含量，以該組合物 之重量計。 11. 一種用作動物飼料中之飼料成分之顆粒狀磷酸鹽組合物，其 中該動物飼料係藉由製粒機而顆粒化，該顆粒狀磷酸鹽組合 物包含： 磷酸一鈣； 研磨性添加劑，該研磨性添加劑適於在製粒期間洗滌製 粒機的模具；以及 潤滑性添加劑，其中該潤滑性添加劑適於在製粒期間生 成磷酸鈉以潤滑該模具。 12. 如請求項11之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該潤滑性添加劑 包含納添加劑。 13. 如請求項12之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該鈉添加劑係選 自碳酸鈉、氫氧化納、碗酸一鈉、鉀肥、及前述之組合。 14. 如請求項12之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該鈉添加劑之存 在量係提供約1至約10重量％的鈉含量，以該組合物之重量 計。 15. 如請求項11之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該研磨性添加劑 包含二氧化矽。 16. 如請求項15之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該研磨性添加劑 17 201141387 之存在量為約1至約10重量％，以該組合物之重量計。 17. 如請求項11之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中該製粒機的效率 係當製粒機研磨不含該顆粒狀磷酸鹽組合物之動物飼料時之. 效率的至少100%。 18. 如請求項11之顆粒狀磷酸鹽組合物，其中當相較於併含參 考標準磷酸鹽來源的動物飼料，併含該顆粒狀磷酸鹽組合物 之動物飼料中磷的相對生物可利用性係至少100°/。，該參考標 準填酸鹽來源包含構酸氫妈二水合物（calcium phosphate dibasic dihydrate) ° 18 201141387 四、指定代表圖： (一) 本案指定代表圖為： (無） (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： (無） 五、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： (無）