專利名稱：膠化飼料產(chǎn)品、制備該產(chǎn)品的試劑以及生產(chǎn)所述產(chǎn)品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含有動物或海生來源原料的膠化飼料產(chǎn)品，該原料包括下角料、0.5-5重量％的藻酸鹽或果膠、鈣源、標(biāo)準(zhǔn)飼料成分，如蛋白質(zhì)、類脂類碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)、著色劑等。本發(fā)明還包括制備所述產(chǎn)品的方法以及生產(chǎn)該產(chǎn)品的方法。
該方法包括混合海生或動物來源的原料，包括下角料、藻酸鹽或果膠、鈣源和標(biāo)準(zhǔn)飼料成分。將所述混合物做成任何有用幾何形狀的顆粒，隨后在浴內(nèi)將其用酸處理進(jìn)行膠凝化作用。
膠化飼料產(chǎn)品用在養(yǎng)魚業(yè)中，但是有幾個關(guān)于原料和最終產(chǎn)品的問題。實(shí)際上該原料被局限于使用新鮮的或冰凍的魚和魚下角料，并在同藻酸鹽混合之前已經(jīng)將其切碎。這意味著不能使用保藏過的原料，由此使得飼料的生產(chǎn)者依靠整年中新鮮原料的獲得情況、冰凍能力等。另一個問題涉及造粒步驟。原料含有相當(dāng)大量的水，因此在將原料引入進(jìn)行膠凝化作用浴之前，為了得到所需強(qiáng)度的顆粒必須加入水結(jié)合劑。解決此問題的一個方法是加入相當(dāng)大量的粗粉，主要是小麥粉和魚粉。然而，這將使飼料稀釋，因而降低了所需組分如脂肪和蛋白質(zhì)的相對量，并使得碳水化合物的含量太高以致于對魚不適宜。問題的實(shí)質(zhì)在于加入這些水結(jié)合劑增加了飼料的成本。
現(xiàn)在的膠化濕飼料還有另一種限制，生產(chǎn)之后，它不得不在幾天，可能一周內(nèi)使用，這取決于溫度。因此漁民只能生產(chǎn)可即時使用的飼料。已經(jīng)試驗(yàn)將顆粒冷凍并且也是有效的，然而這很費(fèi)錢并且在顆粒融化時產(chǎn)生嚴(yán)重的問題。
文獻(xiàn)中描述了幾種膠化飼料產(chǎn)品及其加工方法。因此WO95/28830描述了一種制備水穩(wěn)定的包括魚和甲殼類動物的水生動物用飼料的室溫方法。將飼料成分藻酸鹽和新鮮的水混合成含有0.5-10％藻酸鹽的漿料。然后將該漿料與二價(jià)陽離子接觸，以形成水穩(wěn)定的藻酸鹽凝膠，接著使該凝膠形成飼料顆粒。優(yōu)選在膠凝步驟之前用控制量的空氣和氮?dú)鈹嚢铦{料，以便賦予顆粒預(yù)選的特定密度，該顆粒是通過傳統(tǒng)方法如切片、砍剁、噴射或在室溫下低壓擠壓形成的。雖然在膠凝作用之前避免了高溫、混合和擠壓以及伴隨的維生素流失等，但是整個方法很昂貴，并且最后的造粒步驟使該方法復(fù)雜化。
從挪威專利No.95894中進(jìn)一步可知，在水中混合飼料成分，并加入水溶性的藻酸鹽、鈣鹽和抑制劑如磷酸鹽，結(jié)果制得連續(xù)團(tuán)塊狀的凝膠。將濕的飼料成分和藻酸鹽的混合物擠壓成一條，并進(jìn)料到進(jìn)行膠凝作用的浴中，該浴中裝同藻酸鹽反應(yīng)形成膠化飼料的氯化鈣。
從挪威專利申請No.910390中可知制備具有整齊結(jié)構(gòu)和密度的飼料的相似方法。將飼料成分同藻酸鹽和碳酸鈣混合，當(dāng)將酸加入到該混合物中時，在膠化混合物的同時釋放出二氧化碳。造粒/擠壓飼料的問題這樣解決，通過在混合物僅被部分膠化時進(jìn)行造粒，然后在使用前將顆粒熟化一段時間，以獲得足夠強(qiáng)度的顆粒。這種避免在造粒過程中損壞顆粒凝膠強(qiáng)度的方法是很難控制的，并且，最后的熟化步驟導(dǎo)致了一些生產(chǎn)問題如生產(chǎn)能力降低、在能夠安全處理顆粒之前要額外儲存等。
還已知有一種商用的成粒的膠化濕飼料，稱作“Rubin Feed”，記載在http/www.rubin.no中，來自Stiftelsen Rubin，Pirsenteret，7005 Trondheim，挪威，1997年8月出版的小冊子。該飼料含有約70％的魚下角料、約10％魚油、約5％含有藻酸鹽的海藻粉、約10％小麥粉、約5％魚粉和微量的維生素、礦物質(zhì)、碳酸鈣和著色劑。該飼料由新鮮的魚/魚下角料或冰凍的魚/魚下角料制備?；旌细稍锏某煞植⒃炝＃S后將顆粒通過裝有弱甲酸的進(jìn)行膠化作用的浴。飼料可以儲存幾天。該飼料的缺點(diǎn)是為了獲得所需要的結(jié)構(gòu)，在造粒和膠化前必須加入小麥粉和魚粉(15％)。此外，該原料被局限于新鮮的/冰凍的魚/魚下角料。不能使用保藏過的魚。
本發(fā)明的主要目的是克服與使用保藏過的原料或魚青貯料的相關(guān)問題，并減少水結(jié)合劑如碳水化合物和魚粉的需要，而不損害膠化飼料產(chǎn)品或顆粒的結(jié)構(gòu)。
另一個目的是保藏最終產(chǎn)品，使飼料顆粒能儲存至少2-3周。
還有一個目的是除去或減少產(chǎn)品中藻酸鹽的量而不降低其凝膠強(qiáng)度。
還有一個目的是獲得具有高油量的產(chǎn)品，其能儲存更長的時間而不滲油。
最后一個目的是獲得一種原料，其具有減少的和可接受的細(xì)菌、病毒、真菌和寄生蟲含量，并且仍可用于制備膠化產(chǎn)品。
為了解決上述的各種問題，本發(fā)明人開始研究處理原料的方法，該方法不阻礙或降低加入藻酸鹽的作用，并在造粒過程中獲得至少相同堅(jiān)硬度的中間產(chǎn)品，然后將混合物膠化成具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)和堅(jiān)硬度、基本上水不溶性并自由流動的顆粒。保鮮劑還應(yīng)該同產(chǎn)品的最終用途相容。已證明用酸如甲酸保鮮在接下來的加工步驟中將引起很多問題。以前直接由切碎的魚副產(chǎn)品制備顆粒的努力已經(jīng)失敗。這證明了只通過膠化技術(shù)很難獲得所需結(jié)構(gòu)的顆粒，因?yàn)榧尤朐逅猁}后進(jìn)行膠化作用既不充分增加粘度，也不充分增強(qiáng)最終的結(jié)構(gòu)。
因此，加入水保持劑或吸水劑如擠壓的小麥粉和/或魚粉，這被認(rèn)為對于用傳統(tǒng)的造粒機(jī)進(jìn)行顆粒生產(chǎn)是必要的。因而嘗試僅增加原料的pH而不是降低pH，觀察加堿的影響。然后進(jìn)行最初的試驗(yàn)向切碎的魚副產(chǎn)品中加入KOH。
令人吃驚地發(fā)現(xiàn)，加入KOH使原料具有更加牢固的結(jié)構(gòu)，并且隨pH的增加，似乎使原料的持水能力增加到這樣一種程度，以至于幾乎不需要傳統(tǒng)的水結(jié)合劑。可將沒有飼料粉的飼料混合物進(jìn)行造粒，不必在混合機(jī)中進(jìn)行膠化作用。此外獲得了與藻酸鹽性質(zhì)有關(guān)的兩個有利的結(jié)果。在較高pH下藻酸鹽溶解得較好，并且由于Ca+含量降低，混合機(jī)中由膠化作用導(dǎo)致的藻酸鹽的消耗量也降低。因此降低了用于后來的膠化過程的藻酸鹽的量。然后在酸浴中進(jìn)行的膠化作用，導(dǎo)致顆粒具有改善的堅(jiān)硬度，并且不粘連又可自由流動。在較高pH水平下開始膠化獲得了更有效的膠化方法?；谠谧畛踉囼?yàn)過程中的結(jié)果和觀察，可利用這一原理對原料處理開始更系統(tǒng)的試驗(yàn)。
該原理中，待處理的原料首先包括魚下角料和通常被切碎的整魚。魚的種類不限，可以是各種的鱈魚、青魚、毛鱗魚等。當(dāng)該原料用于例如寵物飼料時，還可根據(jù)本發(fā)明加工動物的肉和動物下角料。
對增加pH有用的添加劑包括KOH、NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3、(NH4)2CO3及其混合物。為了改善產(chǎn)品的保藏特性，還可以向原料中加入脲。
我們發(fā)現(xiàn)通過將pH增加到pH為12時，能將原料保藏幾個月。保藏時間取決于原料類型和所選擇的pH。額外的防腐成分如抗氧化劑可用于改善保藏。
藻酸鹽成分包括藻酸的幾種衍生物的任何一個。藻酸鹽是在(1，4)位上連接b-D-甘露糖醛酸(M)和α-L-guluronic acid(G)殘基，并且組成和序列變化很大的直鏈二元共聚物族。在此使用的術(shù)語藻酸鹽包括任何純度的具有上述化學(xué)組成的聚合物，從含低量藻酸鹽的工業(yè)級藻酸鹽直到超純級的藻酸鹽。術(shù)語藻酸鹽也包括任何天然的聚合物，來自褐海藻和細(xì)菌源以及酶催化改性的藻酸鹽。
我們還發(fā)現(xiàn)果膠是適合的膠化劑。
本發(fā)明的膠化產(chǎn)品可具有任何有用的幾何形狀。因此，產(chǎn)品可以是例如顆粒、小丸、線狀和甚至大片狀的形式。
本發(fā)明的范圍和特別的特征如權(quán)利要求中的描述。
本發(fā)明的膠化飼料產(chǎn)品含有80-98重量％用KOH和/或NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3或(NH4)2CO3預(yù)處理過的魚或動物原料，并可以含有0-10重量％的魚粉或碳水化合物。
特殊的產(chǎn)品是顆粒狀的，其直徑為15mm和凝膠強(qiáng)度為100-400，凝膠強(qiáng)度是用25mm的圓柱體壓縮顆粒2mm時測量的按克計(jì)算的力。
本發(fā)明還包括制備膠化產(chǎn)品的試劑，其含有動物或海生來源的原料，包括下角料，并用足量的KOH和/或NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3或(NH4)2CO3預(yù)處理，以使所述原料的pH為8-12。
本發(fā)明方法特別的特征在于，原料在加入藻酸鹽或果膠之前，用KOH和/或NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3或(NH4)2CO3預(yù)處理過，隨后將得到的混合物形成期望的形狀，然后在酸浴中處理形成膠化產(chǎn)品。
所用的酸浴具有的pH為0.5-5.5.
在浴中的膠化作用進(jìn)行30秒到12小時。
可使用含有甲酸和/或無機(jī)酸的酸浴。
可向酸浴中加入鈣源，優(yōu)選為CaCl2。
通過下面的實(shí)施例和圖進(jìn)一步解釋和說明本發(fā)明。


圖1表示在原料中結(jié)合的水，作為所加入的KOH的函數(shù)。
圖2表示顆粒的凝膠強(qiáng)度，作為所加入的藻酸鹽的函數(shù)。
圖3表示顆粒的凝膠強(qiáng)度，作為膠化浴的pH和酸濃度的函數(shù)。
圖4表示顆粒的凝膠強(qiáng)度，作為藻酸鹽的濃度和所加入的KOH的函數(shù)。
圖5表示顆粒的凝膠強(qiáng)度，作為在5％甲酸中的膠化作用時間的函數(shù)。
圖6表示在切碎的牛心中結(jié)合的水，作為％KOH的函數(shù)。
以下面的方式測量凝膠強(qiáng)度儀器 TA-XT2結(jié)構(gòu)分析儀探頭 P/25A(具有平面的25mm鋁圓柱體)測試速度 0.1mm/s距離 2mm壓縮顆粒的直徑是 15mm結(jié)果示于表II和圖2。圖中藻酸鹽的量用藻酸鹽的百分?jǐn)?shù)來說明，為含有約20％藻酸鹽的海藻粉的形式。因此在表中5％的藻酸鹽相當(dāng)于約1％的純藻酸鹽。凝膠強(qiáng)度表示為將顆粒壓縮2mm時按克計(jì)算的力。將本發(fā)明的顆粒同含有5％海藻和15％飼料粉的商品“Rubinfeed”相比較。不向后者飼料中加入KOH，而分別用1％、2％KOH代替添加的飼料粉來處理其它新的飼料。
表II
*“Rubin Feed”含有15％的水結(jié)合粉。
**“Rubin Feed”不含水結(jié)合粉。由于該顆粒的機(jī)械特性太差，不能測量其凝膠強(qiáng)度。
從該實(shí)驗(yàn)可以看出，如果用KOH處理原料，同公知的“RubinFeed”相比較，基本上降低了藻酸鹽的用量而不降低凝膠強(qiáng)度。
表III
*由于該顆粒的機(jī)械特性太差，不能測量其凝膠強(qiáng)度。
從表III和圖3能夠看出，當(dāng)顆粒表面的pH下降時，凝膠強(qiáng)度明顯增加。表III還顯示膠化浴的pH可以降到非常低的值(降到0)，但仍獲得穩(wěn)定的和良好的結(jié)果。實(shí)施例5該實(shí)施例顯示向魚原料中加入KOH對顆粒的凝膠強(qiáng)度和pH的影響。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果示于表IV和圖4中。
表IV
*有15％的水結(jié)合粉**沒有任何水結(jié)合粉從這些實(shí)驗(yàn)可以看出，凝膠強(qiáng)度隨原料pH的增加而增加。此外顯而易見的是，對“Rubin Feed”來說，在不存在飼料粉的時候，凝膠強(qiáng)度顯著下降。
表V
這些實(shí)驗(yàn)表明在增加凝膠時間時，凝膠強(qiáng)度顯著增加。
這種類型的動物飼料特別適用于貓、狗等的寵物飼料。
表中以按克計(jì)算的力所表示的凝膠強(qiáng)度是用實(shí)施例3中所述的相同方法，壓縮2mm來測量的。該實(shí)驗(yàn)的結(jié)果示于表VI和圖6中。
表VI
通過本發(fā)明，本發(fā)明人已經(jīng)成功地解決了與各種通常用于膠化飼料的原料所相關(guān)的主要問題。已經(jīng)得到了具有合乎需要結(jié)構(gòu)和凝膠強(qiáng)度的顆粒，而沒有象“Rubin Feed”中所做的那樣用水結(jié)合成分如小麥粉或魚粉稀釋產(chǎn)品。該新產(chǎn)品是用比平常更低量的藻酸鹽來制備的，而且沒有降低凝膠強(qiáng)度。含有用堿處理的原料的產(chǎn)品和半成品都能儲存更長的時間。因此處理過的原料適于作為膠化產(chǎn)品的原料。而且對于細(xì)菌、病毒、真菌和寄生蟲，該處理還有消毒作用。因此，同任何傳統(tǒng)的已知濕飼料相比，本發(fā)明已經(jīng)解決了阻礙鮭魚養(yǎng)殖業(yè)大規(guī)模使用這些飼料的主要問題。
權(quán)利要求
1.一種膠化飼料產(chǎn)品，其含有動物或海生來源的原料，包括下角料，0.5-5重量％的藻酸鹽或果膠、鈣源、標(biāo)準(zhǔn)飼料成分，如蛋白質(zhì)、類脂類、碳水化合物、維生素、礦物質(zhì)、著色劑等，其特征在于該產(chǎn)品含有80-98重量％用KOH和/或NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3或(NH4)2CO3預(yù)處理過的魚或動物原料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的膠化飼料產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品含有0-10重量％的魚粉或碳水化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的膠化飼料產(chǎn)品，其特征在于該產(chǎn)品是具有15mm直徑和100-400凝膠強(qiáng)度的顆粒，凝膠強(qiáng)度是用25mm的圓柱體壓縮顆粒2mm時測量的按克計(jì)算的力。
4.一種制備膠化飼料產(chǎn)品的試劑，其含有動物或海生來源的原料，包括下角料，并用足量的KOH和/或NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3或(NH4)2CO3預(yù)處理，以使所述原料的pH為8-12。
5.一種生產(chǎn)膠化飼料產(chǎn)品的方法，其包括混合海生或動物來源的原料，包括下角料、藻酸鹽或果膠、鈣源和標(biāo)準(zhǔn)飼料成分，并將所述混合物做成任何有用幾何形狀的顆粒，隨后在浴內(nèi)用酸處理進(jìn)行膠凝化，其特征在于原料在加入藻酸鹽或果膠之前，用KOH和/或NaOH、KHCO3、K2CO3、NaHCO3、Na2CO3或(NH4)2CO3預(yù)處理過，隨后將得到的混合物形成期望的形狀，然后在酸浴中處理形成膠化產(chǎn)品。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于所用的酸浴具有的pH為0.5-5.5.
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于膠化作用在浴中進(jìn)行30秒到12小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于可使用含有甲酸的浴。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于向酸浴中加入鈣源，優(yōu)選為CaCl2。
全文摘要
本發(fā)明涉及膠化飼料產(chǎn)品、制備所述產(chǎn)品的試劑以及生產(chǎn)膠化飼料產(chǎn)品的方法。該產(chǎn)品含有80－98重量%用KOH和/或NaOH、KHCO
文檔編號A23K1/18GK1360469SQ00810025
公開日2002年7月24日 申請日期2000年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月5日
發(fā)明者O·貝肯, O·斯米斯羅德, K·I·德拉格特, F·約翰森 申請人:挪威海德羅公開有限公司