專利名稱：反芻動(dòng)物用飼料添加組合物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，特別涉及能夠?qū)γ谌榕＿^瘤胃的反芻動(dòng) 物用飼料添加組合物及其制造方法。
背景技術(shù)：
反芻動(dòng)物攝取飼料時(shí)，作為生存在第一胃(瘤胃)中的微生物的營養(yǎng)源榨取飼料 中的營養(yǎng)素的一部分，所以為了使?fàn)I養(yǎng)素不被微生物榨取而通過瘤胃，使用營養(yǎng)素被保護(hù) 劑保護(hù)、沒有被瘤胃液分解的反芻動(dòng)物用飼料添加制劑。作為營養(yǎng)素補(bǔ)給在反芻動(dòng)物用飼料中的主要營養(yǎng)素是氨基酸。氨基酸的溶解度因 氨基酸的種類不同而不同，根據(jù)氨基酸手冊(cè)(非專利文獻(xiàn)i)，o°c、2(rc、4(rc、5(rc下氨基 酸在水中的溶解度(g/dl)，作為堿性氨基酸之一的L-賴氨酸鹽酸鹽為53. 6、(67. 0) ,95. 5、 111. 5，L-蛋氨酸為 3.0、4.8、(6. 5)、7. 3，L-異亮氨酸為 3.8、(4. 0)、(4. 5)、4.8(括號(hào)內(nèi)是 從溶解度曲線的外推值)。由該值可知，L-蛋氨酸在水中的溶解度低，但L-賴氨酸鹽酸鹽 易溶于水，達(dá)到L-蛋氨酸的十幾倍，容易從制劑溶出到瘤胃液中，因此防止堿性氨基酸、特 別是通常作為鹽酸鹽使用的L-賴氨酸鹽酸鹽溶出到瘤胃液中及被微生物榨取是特別重要 的課題。營養(yǎng)素被保護(hù)劑保護(hù)的反芻動(dòng)物用飼料添加制劑之一，有將營養(yǎng)素和保護(hù)劑混煉 的分散型制劑。但是，由于分散型制劑在制劑表面露出部分氨基酸，所以一旦接觸PH6 8的瘤胃液，則氨基酸容易溶出，很難說充分防止氨基酸、特別是堿性氨基酸在瘤胃中的損 失。另外，為了減少氨基酸從制劑中的損失，使用各種保護(hù)劑進(jìn)行制劑化，結(jié)果也有制劑中 的氨基酸的含量相對(duì)減少的問題，通常難以制造含有超過40重量％氨基酸的分散型制劑。 另外，為了防止分散型制劑中的氨基酸損失，開發(fā)以分散型制劑為核、將其用被覆劑進(jìn)一步 被覆而膠囊化的被覆型制劑，但該制劑通過被覆不會(huì)發(fā)生氨基酸在制劑表面露出的情況， 所以在瘤胃液中比較穩(wěn)定，但有該制造工序比分散型制劑復(fù)雜、需要更多工序的制造工序 上的缺陷。日本專利特公昭49-45224號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中，記載有作為保護(hù)劑使用熔點(diǎn) 在40°C以上的油脂和40°C以下的油脂的混合物，在其中分散氨基酸或肽，將該混合物通過 直徑0. 8至數(shù)mm的噴嘴而注入到20°C 40°C的水中，制造數(shù)mm以下的分散型顆粒。另 外，專利文獻(xiàn)1中，記載有制造含有30至40%在水中溶解度小的L-蛋氨酸或L-異亮氨酸 作為氨基酸的顆粒，但沒有記載制造含有在水中溶解度大的L-賴氨酸鹽酸鹽的顆粒。日本專利特開2005-312380號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中，記載有用將含有硬化油和卵 磷脂及碳原子數(shù)為12-22的飽和或不飽和脂肪酸一元羧酸鹽作為保護(hù)劑的混合物在該保 護(hù)劑的液態(tài)化溫度50 90°C下噴射到空氣中的噴射造粒法，制造將該混合物固化成直徑 0. 5至3mm的球狀的分散型過瘤胃劑的方法。另外，在專利文獻(xiàn)2中，記載有通過該制造方 法可以制造含有40.0重量％ L-賴氨酸鹽酸鹽的過瘤胃劑。但是，用專利文獻(xiàn)2中記載的 制造方法為了通過噴射噴嘴必須使用低粘度的混合物，另一方面若混合物中的L-賴氨酸
3鹽酸鹽含量超過40重量％則其熔融混合物成為高粘度，所以難以通過噴射噴嘴，故該方法 無法得到超過40重量％的高含量的含有L-賴氨酸鹽酸鹽的制劑。實(shí)際上，專利文獻(xiàn)2中 沒有記載超過40重量％的高含量的含有L-賴氨酸鹽酸鹽的制劑。另外，專利文獻(xiàn)2中記 載的方法具有能夠得到粒度比較一致的直徑3mm以下的小球形顆粒的特征，但是該顆粒有 混合在飼料中時(shí)因?yàn)樾×６鴱母刹葜g漏出、容易分級(jí)的缺點(diǎn)。日本專利特開2006-141270號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)3)中記載有用包含A)硬化油、B) 卵磷脂、C)防腐劑的被覆組合物來被覆L-賴氨酸鹽酸鹽，得到含有C)0. 01 2. 0重量％ 的反芻動(dòng)物用分散型過瘤胃劑。另外，在專利文獻(xiàn)3的表1中，記載有含有37. 5重量％ L-賴氨酸鹽酸鹽的粒子。但是，專利文獻(xiàn)3中記載的方法與專利文獻(xiàn)2中記載的方法同樣 地利用將混合物用擠壓機(jī)噴射到空氣中的噴射造粒法，如專利文獻(xiàn)2中記載的方法所述的 那樣，不能獲得含量超過40重量％的L-賴氨酸鹽酸鹽制劑。另外，在專利文獻(xiàn)3的實(shí)施例 1中指出，得到了固化成0.5至2. Omm球狀的過瘤胃劑；在說明書內(nèi)段落W005]中引用日 本專利特開2000-60440號(hào)公報(bào)，指出“由于粒徑為4 15mm的較大值所以容易因咀嚼而崩
解......”、即若粒徑大則因乳牛咀嚼而被物理性破壞、過瘤胃效果減少；進(jìn)而對(duì)于被覆型
制劑指出“......由于該過瘤胃劑被雙重被覆，所以存在反芻咀嚼等時(shí)核表面層部的被覆
被破壞的情況下保護(hù)效果極度降低等缺點(diǎn)?！薄Ａ硪环矫?，日本專利特開昭63-317053號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)中記載了被覆型反芻 動(dòng)物用飼料添加物，其中含有由L-賴氨酸鹽酸鹽、其他賦形劑或粘合劑組成的生物學(xué)活性 物質(zhì)的核被選自含有卵磷脂及甘油脂肪酸酯的脂肪酸一元羧酸、硬化油、蜂蠟/蠟的至少1 種被覆。核中的L-賴氨酸鹽酸鹽的含量為65重量％，但最終制劑中也含有占20-30重量％ 的被覆層時(shí)，L-賴氨酸鹽酸鹽的制劑含量為52-39重量％。另外，在日本專利特開平5-23114號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)5)中，記載有將含有L-賴氨 酸鹽酸鹽等生物學(xué)活性物質(zhì)的混合物從篩網(wǎng)擠出而制造的圓柱狀顆粒制成球形來作為核， 將其用選自脂肪族一元羧酸、硬化油、蜂蠟、蠟的1種和卵磷脂及在中性條件下穩(wěn)定且在酸 性條件下可溶的無機(jī)鹽的組合物被覆的被覆型反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，還記載有核中 包含50重量％ L-賴氨酸鹽酸鹽的制劑。上述被覆型制劑在含有大量生物學(xué)活性成分方面有利，但其制造時(shí)先制作含有生 物學(xué)活性成分的核，將該核進(jìn)一步用被覆劑被覆，所以無法連續(xù)制造而為分批式，無法避免 增加制造工序。另外，在專利文獻(xiàn)5中記載的發(fā)明中，因泌乳牛咀嚼而粉碎或因損傷而使生 物學(xué)活性物質(zhì)在表面露出時(shí)，耐瘤胃液性降低，所以為了避免上述情況而將粒徑抑制在數(shù) mm以下、3mm以下，但可以指出上述尺寸的制劑存在混合到飼料中時(shí)分級(jí)的問題。 專利文獻(xiàn)1 日本專利特公昭49-45224號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開2005-312380號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利特開2006-141270號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本專利特開昭63-317053號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本專利特開平5-23114號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1 《氨基酸手冊(cè)》工業(yè)調(diào)查會(huì)2003年出版

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于開發(fā)出含有40重量％以上且低于65重量％的作為生物學(xué)活性 物質(zhì)的堿性氨基酸的分散型反芻動(dòng)物用飼料添加組合物及其制造方法，開發(fā)出具有過瘤胃 性、并且可以在反芻動(dòng)物的小腸內(nèi)高濃度地釋放出該生物學(xué)活性物質(zhì)以促進(jìn)泌乳牛的產(chǎn)乳 量、能夠在添加到飼料中時(shí)仍為難以分級(jí)的任意形狀的顆粒，以及效率良好地連續(xù)生產(chǎn)該 顆粒的制造方法。為了解決上述課題，本發(fā)明人進(jìn)行深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)反芻動(dòng)物用飼料添加組合 物中的水有助于組合物在高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性；為了使顆粒為任意形狀及提高生產(chǎn)率，將 含有生物學(xué)活性物質(zhì)的飼料組合物擠出、在造粒機(jī)(擠壓機(jī))的滾筒內(nèi)用螺桿擠出期間進(jìn) 行加熱熔融，使排出的熔融混合物從一定高度落入水中時(shí)能夠得到為固化的混合物的顆 粒，從而完成下述的各發(fā)明，已作為PCT/JP2007/001088(W02008/041371號(hào)公報(bào))提出了專 利申請(qǐng)。本發(fā)明人等進(jìn)一步研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，對(duì)反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的水分活度和 瘤胃中堿性氨基酸的殘留率進(jìn)行研究，結(jié)果為，通過使水分活度在特定的范圍內(nèi)，從而使瘤 胃中堿性氨基酸的殘留率變得極高。(1) 一種反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，含有選自熔點(diǎn)高于50°C且低于90°C的硬化 植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、0. 05至6重量％的卵磷脂、40重量％以上且低 于65重量％的堿性氨基酸以及水。(2)⑴中記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水的含量為0.01至6重量％。(3)⑴中記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水的含量為2至6重量％。(4) (1)至(3)中任一項(xiàng)記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，堿性氨基酸為 L-賴氨酸、L-精氨酸、L-鳥氨酸或它們的鹽。(5)⑴至(4)中任一項(xiàng)記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，在含有0. 食 用色素102號(hào)的75%乙醇水溶液中將顆粒于40°C下浸漬了 45分鐘時(shí)的紅色色度差(At) 為3 6。(6)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水分活度 為 0. 25 至 0.6。(7)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水分活度 為 0.3 至 0.4。(8) (1) (7)中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，堿性氨基酸的 平均粒徑為100 μ m以下。(9)反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，包含下述工序調(diào)制熔融混合物的 工序，該熔融混合物包含選自熔點(diǎn)高于50°C且低于90°C的硬化植物油或硬化動(dòng)物油中的 至少1種保護(hù)劑、卵磷脂及堿性氨基酸；以及將該熔融混合物浸漬在水中以得到固化的混 合物的工序。(10) (9)中記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其中，調(diào)制熔融混合物 的工序是使用擠壓機(jī)進(jìn)行加熱熔融來調(diào)制熔融混合物的工序，得到固化的混合物的工序是 使積存于在容器底具有多個(gè)孔的多孔噴射器(shooter)中的上述該熔融混合物從該多個(gè) 孔落下而浸漬在水中，由此得到固化的混合物的工序。
(11) (10)中記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其特征在于，從多孔 噴射器的落下距離為5cm以上且不足150cm。(12) (9) (11)中任一項(xiàng)記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其特征 在于，堿性氨基酸為L-賴氨酸、L-精氨酸、L-鳥氨酸或它們的鹽。(13) (9) (12)中任一項(xiàng)記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其中， 堿性氨基酸的平均粒徑為100 μ m以下。(14) (9) (13)中任一項(xiàng)記載的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其中， 還包含對(duì)固化的混合物進(jìn)行加熱處理的工序。本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，具有耐瘤胃液性和在小腸中的溶解性、能 夠高效大量地將高含量的堿性氨基酸輸送到泌乳牛的小腸中，所以泌乳牛能夠大量吸收氨 基酸作為營養(yǎng)素，能夠增加泌乳產(chǎn)量。另外，本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備 方法包括，例如將用擠壓機(jī)制備的熔融混合物暫時(shí)積存在容器底具有多個(gè)孔的多孔噴射器 中，使其從設(shè)置在多孔噴射器底部的多個(gè)孔落下至水中。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠?qū)?yīng)于擠 壓機(jī)的能力來增大飼料添加組合物的生產(chǎn)量。進(jìn)而，通過調(diào)節(jié)從多孔噴射器的落下距離，能 夠利用沖擊水表面的能量使制得的組合物即顆粒的形狀為球狀、顆粒狀、片狀或壓麥狀的 各種形狀，特別是片狀或壓麥狀的顆粒，具有添加到飼料中時(shí)難以分級(jí)的特征。本發(fā)明的反 芻動(dòng)物用飼料添加組合物包含通過泌乳牛的咀嚼而容易粉碎的形狀的顆粒，但無論形狀如 何都在瘤胃液中穩(wěn)定。另外，作為生物學(xué)活性物質(zhì)的堿性氨基酸的含量高，所以能夠得到在 泌乳牛的小腸中從顆粒更大量地釋放出作為該生物學(xué)活性物質(zhì)的某堿性氨基酸的高品質(zhì) 顆粒。另外，由實(shí)施例所示利用使用了水溶性色素溶液的著色試驗(yàn)的著色程度可知，本發(fā)明 組合物，其表層部具有一定的疏水性，因此組合物暴露于瘤胃液中時(shí)，也能夠有效地防止堿 性氨基酸從組合物中溶出，能夠維持高耐瘤胃液性。特別是對(duì)將本發(fā)明的熔融混合物在水 中浸漬而固化的混合物進(jìn)行加熱處理，由此能夠提高組合物表層部的疏水力，能夠獲得具 有耐瘤胃液性的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物。需要說明的是，在本發(fā)明中，將包含營養(yǎng)素的飼料組合物暴露于反芻動(dòng)物的胃液 (瘤胃液)中時(shí)從飼料組合物溶出營養(yǎng)素的難易度稱為耐瘤胃液性，用在規(guī)定條件下將飼 料組合物置于人工瘤胃液中之后未溶出的組合物中的堿性氨基酸的比例(保護(hù)率％)來表 示。另外，將飼料組合物中所含的營養(yǎng)素在反芻動(dòng)物的胃中未溶出而到達(dá)腸部的性質(zhì)稱為 過瘤胃性，用飼料組合物中的堿性氨基酸的含量(重量％ )和上述保護(hù)率的乘積(小腸到 達(dá)率％)來表示。耐瘤胃液性和過瘤胃性均作為表示能夠?qū)A性氨基酸高效地供給反芻動(dòng) 物的飼料組合物的特征使用。


圖1是表示水分含量(重量％ )和保護(hù)率[A] )的關(guān)系的圖。圖2是表示水分活度和瘤胃殘留率(％ )的關(guān)系的圖。圖3是表示飼料組合物中的卵磷脂含量與賴氨酸鹽酸鹽從飼料中溶出的速度的 關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，含有選自熔點(diǎn)高于50°C且低于90°C的硬 化植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、0. 05至6重量％的卵磷脂、水以及40重量％ 以上且低于65重量％的堿性氨基酸。另外，本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的特征在 于，水分活度為0. 25 0. 6、優(yōu)選為0. 3 0. 4。本發(fā)明中利用的堿性氨基酸，除游離的堿性氨基酸外，還包含其生理學(xué)允許的鹽， 例如鹽酸鹽或硫酸鹽。堿性氨基酸的優(yōu)選例為L-賴氨酸、L-精氨酸、L-鳥氨酸或它們的 鹽。其中，堿性氨基酸中認(rèn)為對(duì)泌乳牛乳量增加最重要的是L-賴氨酸，通常使用L-賴氨酸 鹽酸鹽的結(jié)晶，是本發(fā)明的最優(yōu)選例。堿性氨基酸可以將市售品直接或粉碎后與其他原料
混合ο作為粉碎的堿性氨基酸的結(jié)晶，優(yōu)選平均粒徑為ΙΟΟμπι以下、更優(yōu)選為50μπι以
下。需要說明的是，此處所稱平均粒徑是中值粒徑。擠壓機(jī)中的硬化油的加熱熔融溫度在100°C以下，熔點(diǎn)為263°C的L-賴氨酸鹽酸 鹽沒有熔解，所以擠壓機(jī)中的飼料添加組合物雖說是熔融狀態(tài)，但實(shí)際為漿料狀態(tài)。堿性氨基酸的含量，作為L-賴氨酸鹽酸鹽為40重量％以上且低于65重量％、更 優(yōu)選為40重量％以上且60重量％以下(作為游離L-賴氨酸為32 52重量％ )。另外， 本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，除堿性氨基酸外，也包含蛋氨酸、蘇氨酸、色氨酸及 其他可以添加到反芻動(dòng)物用飼料中的氨基酸，特別優(yōu)選配合蛋氨酸。作為選自熔點(diǎn)高于50°C且低于90°C的硬化植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保 護(hù)劑，優(yōu)選使用大豆硬化油、菜籽硬化油、花生硬化油、橄欖硬化油、棉籽硬化油、棕櫚硬化 油等植物性硬化油。除此之外，可以使用蜂蠟、蠟等。它們?cè)陲暳咸砑咏M合物中的含量多于 23重量％且不超過60重量％。本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物中的卵磷脂含量為0. 05 6重量％、優(yōu)選為 0. 05 5重量％、更優(yōu)選為0. 5至3重量％、特別優(yōu)選為1 2重量％。L-賴氨酸鹽酸鹽 的熔點(diǎn)為263°C，所以在作為本發(fā)明中的保護(hù)劑的熔融溫度的50 90°C下不熔融，在與保 護(hù)劑的混合狀態(tài)下作為親水性粒子存在。作為保護(hù)劑的硬化油、蜂蠟或蠟為親油性，所以使 用陰離子表面活性劑的卵磷脂來改性L-賴氨酸鹽酸鹽的表面，使L-賴氨酸鹽酸鹽在熔融 的硬化油中不是偏在而是均勻分散。另外認(rèn)為，即使在制備的顆粒表面存在堿性氨基酸，也 因?yàn)槠浔砻姹宦蚜字男?，所以堿性氨基酸即使與瘤胃液接觸，也比較穩(wěn)定地具有耐瘤胃 液性。本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物中水的存在影響制品的保存穩(wěn)定性，其結(jié)果 極大地影響耐瘤胃液性。如果保存環(huán)境為10°C以下的低溫，則反芻動(dòng)物用飼料添加組合物 與所含的水的含量無關(guān)，比較穩(wěn)定。但是，暴露于保存環(huán)境超過40°C的嚴(yán)苛環(huán)境時(shí)，如果反 芻動(dòng)物用飼料添加組合物中的水分含量變少，則堿性氨基酸的耐瘤胃液性有降低的傾向。 另外，確認(rèn)水分含量超過6重量％，耐瘤胃液性有降低的傾向。因此，期望本發(fā)明的反芻動(dòng) 物用飼料添加組合物含有0. 01至6重量％、優(yōu)選2至6重量％、更優(yōu)選2. 5至6重量％、特 別優(yōu)選3至6重量％的水分。作為本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的顆粒，具有上述水分含量，同時(shí)具有 保持一定的疏水性的特征。本發(fā)明所稱顆粒的疏水性是指在溶解了食用紅(食用色素102號(hào))等適當(dāng)?shù)乃苄陨氐乃芤褐袑㈩w粒浸漬一定時(shí)間，為了方便用浸漬前后顆粒表面 的色度差(ΔΟ表示的、顆粒表層部的水分的浸潤難易度。低At值表示該顆粒難以被色素 染色，即，具有水分難以浸潤到顆粒表層部的特性，高At值表示該顆粒容易被色素染色， 即，具有水分容易浸潤到顆粒表層部的特性。認(rèn)為如果水分浸潤到顆粒的表層部，則顆粒表 層部中所含的堿性氨基酸溶出到顆粒外，過瘤胃性降低，因此作為反芻動(dòng)物用飼料添加組 合物的顆粒優(yōu)選具有某種程度的疏水性。如后述實(shí)施例所示，本發(fā)明的顆粒的疏水性，用在 含有0. 食用色素102號(hào)的75%乙醇水溶液中將顆粒在40°C下浸漬了 45分鐘時(shí)的紅色 色度差(At)表示時(shí)，大約為5 6。另外，本發(fā)明的顆粒的疏水性，通過對(duì)將熔融混合物在 水中浸漬而固化的混合物進(jìn)行加熱處理，可以將上述條件下測(cè)定時(shí)的At提高至約3左右。 如上所述，本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物可以表示為含有選自熔點(diǎn)高于50°C且低 于90°C的硬化植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、0. 05至6重量％的卵磷脂、水以 及40重量％以上且低于65重量％的堿性氨基酸，在包含0. 的食用色素102號(hào)的75% 乙醇水溶液中將顆粒在40°C下浸漬了 45分鐘時(shí)的紅色色度差(At)為3 6的反芻動(dòng)物 用飼料添加組合物。作為本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的顆粒，除上述的水分含量、疏水性之 外，由水分活度(Aw)也可以賦于特征。水分活度是，設(shè)測(cè)定對(duì)象的水蒸汽壓為P、純水的水 蒸汽壓為PO時(shí)，水分活度(Aw)可以由下式Aw = Ρ/Ρ0表示，純水的水分活度為1. 00，以0. 00 1. 00的范圍表示。作為測(cè)定未經(jīng)化學(xué) 結(jié)合也未經(jīng)物理結(jié)合的自由的水的指標(biāo)，為食品或藥品等的安全性評(píng)價(jià)等中常用的指標(biāo)， 與水分含量沒有直接的關(guān)系。水分活度(WaterActivity)在50年代由W. J. Scott引入食 品學(xué)領(lǐng)域，逐漸成為對(duì)食品中微生物的生長產(chǎn)生影響的主要原因。對(duì)于微生物在食品中繁 殖，存在適量的游離水是不可或缺的，在進(jìn)行使食品中的水分活度降低的加工時(shí)，可以抑制 微生物的繁殖。根據(jù)微生物的種類，可繁殖的水分活度也各不相同，但認(rèn)為通常的食物中毒 菌(food poisoning bacteria)大概為0. 90以上，即使是對(duì)干燥、鹽度具有耐性的微生物 也為0.80以上，若為0.60以下則所有的微生物均不可能繁殖。需要說明的是，本發(fā)明中的 水分活度，例如可以使用市售的活性水分計(jì)(AQUA LAB CX-2)進(jìn)行測(cè)定。如后述實(shí)施例中所示，通過對(duì)浸漬于水中而固化的混合物進(jìn)行加熱處理，從而可 使所得顆粒的水分活度大概為0.2 0.6。對(duì)于水分活度和瘤胃殘留率(％)的關(guān)系未見報(bào) 道，這是本發(fā)明人等首次發(fā)現(xiàn)的。如圖2所示，意外地明確，當(dāng)水分活度在某特定的范圍內(nèi) 時(shí)，瘤胃殘留率(％)高。瘤胃殘留率(％)越高則越適合作為反芻動(dòng)物用飼料，因而期望 本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的水分活度優(yōu)選為0. 25 0. 6、更優(yōu)選為0. 3 0. 4。本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物由下述方法制備，所述方法包括下述工序 調(diào)制含有選自熔點(diǎn)高于50°C且低于90°C的硬化植物油或硬化動(dòng)物油的至少1種保護(hù)劑、卵 磷脂及堿性氨基酸的熔融混合物的工序；及將該熔融混合物浸漬在水中而得到固化的混合 物的工序。該方法中，作為原料使用保護(hù)劑、卵磷脂及堿性氨基酸，將它們?nèi)廴诨旌稀榱?使該熔融混合物為顆粒狀而在水中浸漬時(shí)，部分堿性氨基酸溶出到水中，但其量極少。另一 方面，此時(shí)水被攝入混合物中。在隨后的干燥工序中可以使該水減少。在本發(fā)明的連續(xù)制備方法的調(diào)制熔融混合物的工序中，可以使用市售的擠壓機(jī)，但優(yōu)選除去位于出口的模板。通過除去模板，能夠在并沒有怎么對(duì)擠壓機(jī)的滾筒筒內(nèi)施加 壓力的狀態(tài)下，得到用于反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的原料組合物的熔融混合物。作為擠 壓機(jī)，優(yōu)選使用雙螺桿型的擠壓機(jī)。大量含有L-賴氨酸鹽酸鹽的熔融混合物難以采用空中噴射進(jìn)行造粒，但如果也 使上述熔融混合物從適當(dāng)直徑的孔直接自然落下，則連續(xù)的棒狀混合熔融物成為細(xì)絲狀， 下落過程中馬上在表面張力的作用下被切斷，成為一個(gè)一個(gè)獨(dú)立的液滴。如果該液滴落入 到處于攪拌狀態(tài)的水中，則液滴在水中瞬間冷卻而固化。影響飼料用組合物產(chǎn)量的是擠壓 機(jī)的生產(chǎn)能力，但本發(fā)明的制備方法能夠以其上限運(yùn)轉(zhuǎn)。需要說明的是，只要是能夠得到原 料組合物的熔融混合物、并且能夠調(diào)制在下落過程中成為液滴的熔融混合物的裝置即可， 可利用的機(jī)器并不限定于擠壓機(jī)。為了增加制備本發(fā)明反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的方法的產(chǎn)量，多孔噴射器是必 要手段。本發(fā)明的多孔噴射器是在底部直徑數(shù)mm的孔穴被多個(gè)穿孔的容器，是暫時(shí)積存從 擠壓機(jī)排出的加熱熔融混合物的設(shè)備。優(yōu)選在多孔噴射器的底面的幾乎整個(gè)面上形成孔 穴。多孔噴射器的形狀、大小可以對(duì)應(yīng)于從擠壓機(jī)的排出量進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)。另外，為了積存 的加熱熔融混合物不變冷，優(yōu)選配備加溫設(shè)備。反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的產(chǎn)量與設(shè)置在容器底部的孔的數(shù)量成比例。從多孔 噴射器的底面到水面的距離(落下距離)決定最終的顆粒形狀。在溫度65°C下使加熱熔融 混合物落下時(shí)，在5cm 15cm的落下距離時(shí)能夠得到由球形至接近橄欖球的形狀的顆粒。 另外，如果進(jìn)一步增加落下距離，則由于與水面的沖擊能量變大，所以成為更平坦的壓麥狀 顆粒，在50cm左右的落下距離時(shí)得到周邊有起伏的壓麥狀顆粒。多孔噴射器的孔的直徑根 據(jù)粘度和制備的顆粒的大小進(jìn)行選擇。制備小顆粒時(shí)，優(yōu)選制成0. 5 3mm的孔；為了得到 直徑IOmm左右大小的顆粒，優(yōu)選制成數(shù)mm左右的孔。通常優(yōu)選為0. 5 5mm。下面說明本發(fā)明制備方法的工序。原料中使用的堿性氨基酸可以粉碎后使用。粉 碎使用例如粉磨機(jī)，進(jìn)行至堿性氨基酸的平均粒徑為100 μ m以下、優(yōu)選為75 μ m以下、更優(yōu) 選為50μπι以下為止，根據(jù)需要進(jìn)行篩分。卵磷脂的添加順序沒有特別限定，為了在堿性 氨基酸例如L-賴氨酸鹽酸鹽的表面被覆卵磷脂，可以將該兩者用諾塔混合器混合，另外若 為了提高生產(chǎn)效率，可以將保護(hù)劑、卵磷脂及堿性氨基酸的三組分幾乎同時(shí)投入擠壓機(jī)的 滾筒內(nèi)?？梢詮臐L筒入口附近的投入口分別投入規(guī)定量的上述三種原料，或先投入堿性氨 基酸和硬化油在室溫附近進(jìn)行混合后，最后投入卵磷脂，加熱熔融原料組合物，同時(shí)得到熔 融混合物。將原料組合物熔融混合的溫度只要在硬化油的熔點(diǎn)以上即可，例如為全氫化大 豆油時(shí)，熔點(diǎn)溫度為67-71°C，所以熔融溫度只要為80-85°C即可，只需在熔點(diǎn)上增加5 15°C的溫度即足夠。加熱溫度不必一開始就加熱到熔點(diǎn)以上，最初在比熔點(diǎn)低5 10°C的 溫度下預(yù)加熱，用擠壓機(jī)滾筒內(nèi)的螺桿運(yùn)送原料，然后改為熔點(diǎn)以上的規(guī)定溫度時(shí)，可高效 地得到穩(wěn)定的熔融混合物。使排出的加熱熔融混合物暫時(shí)積存在多孔噴射器中，使熔融混 合物從在底部設(shè)置的1至4mm的孔自然落入水中。浸漬落下物的水的溫度可以為約10 30°C。從多孔噴射器落下的熔融混合物落入顆粒冷卻用水槽內(nèi)的被攪拌的水中，在那里瞬 間固化。不斷地補(bǔ)充水，并且保持水溫一定時(shí)，同時(shí)例如固化的混合物隨溢出的水而從顆粒 冷卻用水槽排出。固化的混合物的比重為約1. 1，漂浮在水上。作為從水槽排出的固化的混 合物的顆粒被收集在網(wǎng)或網(wǎng)容器上，干燥，成為反芻動(dòng)物用飼料添加組合物。
本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法優(yōu)選包含加熱處理在水中固化 的混合物的工序。加熱處理只要在存在于固化的混合物的表層部分的保護(hù)劑中的部分結(jié)晶 成分熔融程度的條件下進(jìn)行即可。具體而言，只要將固化的混合物在設(shè)定為固化的混合物 中包含的保護(hù)劑的熔點(diǎn)附近的溫度的氣體氛圍、例如熱水、蒸氣或熱風(fēng)等中暴露大約十幾 秒 幾十秒即可。賦予混合物的熱量因混合物量(重量)而變化，上述熱量由處理溫度和 處理時(shí)間的乘積決定。因此，足以使存在于固化的混合物的表層部分的保護(hù)劑中的部分結(jié) 晶成分熔融的熱量，可以通過使固化的混合物更長時(shí)間地暴露在設(shè)定為比固化的混合物中 包含的保護(hù)劑的熔點(diǎn)低的溫度的氣體氛圍中而賦予，或者也可以通過使固化的混合物更短 時(shí)間地暴露在設(shè)定為比固化的混合物中包含的保護(hù)劑的熔點(diǎn)高的溫度的氣體氛圍中而賦 予。具體的處理溫度和處理時(shí)間只要基于組合物中包含的保護(hù)劑的種類和混合物的量適當(dāng) 設(shè)定即可。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例具體說明本發(fā)明。以下說明評(píng)價(jià)方法?！凑扯葴y(cè)定方法〉將使用擠壓機(jī)并加熱(85°C )熔融而得到的漿料狀熔融混合物稱量IOOg置于 200ml的耐熱玻璃制燒杯中，放入90°C的恒溫水槽中，緩慢攪拌，將熔融混合物的溫度設(shè)定 為90°C。在穩(wěn)定到90°C時(shí)，使用T0KIMECINC.制VISCOMETER MODEL BL計(jì)旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)，測(cè) 定90°C下的粘度。測(cè)定是將粘度測(cè)定用旋轉(zhuǎn)棒直接浸漬在燒杯內(nèi)的熔融混合物中，使旋轉(zhuǎn) 棒旋轉(zhuǎn)，多次測(cè)定粘度，粘度達(dá)到一個(gè)定值時(shí)，作為90°C下的旋轉(zhuǎn)粘度(Pa · s)?！粗苿┲械乃趾俊低ㄟ^用Kett 水分分析計(jì)(infrared Moisture Balance FD-610)測(cè)定 105°C、20 分鐘加熱后的減少量而求出。<制劑(干物)中的賴氨酸鹽酸鹽的含量“w” >在50ml的FALCON制錐形管中稱量4. OOg制劑中的水分含量測(cè)定后的干物、20. Og 純水，加塞，在85°C的恒溫水槽中浸漬20分鐘，使大豆硬化油熔融，分離硬化油和賴氨酸鹽 酸鹽，使賴氨酸鹽酸鹽溶解在水溶液中。由此回收的賴氨酸鹽酸鹽用通常的液相色譜分析， 求出制劑(干物)中的賴氨酸鹽酸鹽的含量(重量％ ) “W”。<制劑中的賴氨酸鹽酸鹽的含量“W” >在50ml的FALCON制錐形管中稱量4. OOg制劑、20. Og純水，加塞，在85°C的恒溫 水槽中浸漬20分鐘，使大豆硬化油熔融，分離硬化油和賴氨酸鹽酸鹽，使賴氨酸鹽酸鹽在 水溶液中溶解。由此回收的賴氨酸鹽酸鹽用通常的液相色譜分析，求出制劑中的賴氨酸鹽 酸鹽的含量(重量％ ) “W”。〈保護(hù)率“A”>在50ml的FALCON制錐形管中稱量2. OOg制劑，加入10. Og人工瘤胃液，加塞，將 管完全橫置用40°C的往復(fù)振蕩機(jī)振蕩20小時(shí)。然后，分析振蕩前后的水溶液中的賴氨酸鹽 酸鹽，以40°C下20小時(shí)沒有溶出的制劑中的賴氨酸鹽酸鹽的比例為保護(hù)率(％ ) :“A”。< 小腸到達(dá)率:“W，，X “A” >以制劑中的賴氨酸鹽酸鹽的含量“W” (重量％ )和保護(hù)率“A” (% )的乘積為小腸 到達(dá)率(“W” X “A”)。
[實(shí)施例1]大豆卵磷脂的使用量為微量，所以為了將其均勻分散，使用微粉碎的賴氨酸鹽酸 鹽，將大豆卵磷脂用混合造粒機(jī)預(yù)先研制(組成比為賴氨酸鹽酸鹽大豆卵磷脂=5 1)。 分別稱量微粉碎的平均粒徑75 μ m的飼料用賴氨酸鹽酸鹽(味之素(株)制)、大豆卵磷脂 (味之素(株)制)及全氫化大豆油(熔點(diǎn)67°C;橫關(guān)油脂工業(yè)(株)制)三者，以使包含 上述量、以表1所示組成并且總量達(dá)到5kg，充分混合。需要說明的是，對(duì)于本發(fā)明10，作為 氨基酸使用在賴氨酸鹽酸鹽42重量％中加入了 DL-蛋氨酸(味之素(株)制)6.0重量％ 的混合物進(jìn)行調(diào)制。然后，在實(shí)驗(yàn)室用雙螺桿擠壓機(jī)(日本制鋼(株)制Laboruder機(jī)器型號(hào)；Mark II)的料斗中放入組合物原料，向經(jīng)預(yù)加熱(預(yù)加熱溫度60°C、主加熱溫度85°C、出口設(shè)定 溫度70°C)的旋轉(zhuǎn)(400rpm)中的螺桿內(nèi)，將組合物原料從料斗以9kg/h連續(xù)送料到投入口 中。被運(yùn)送到螺桿內(nèi)，加熱、熔融、混合的熔融混合物從卸掉模板的擠壓機(jī)出口以極細(xì)的均 一熔融漿料狀態(tài)被排出。將排出的漿料狀態(tài)的熔融混合物投入設(shè)置于擠壓機(jī)出口正下方的 多孔噴射器(孔數(shù)30個(gè)；孔的尺寸直徑2mm)內(nèi)。暫時(shí)積存在多孔噴射器中的漿料狀態(tài) 的熔融混合物被30個(gè)孔分散。漿料狀態(tài)的熔融混合物被以從1個(gè)孔的排出速度為0. 3kg/ h的低速度從多孔噴射器的多個(gè)孔排出，成為完全的液滴，落入正下方處于攪拌狀態(tài)的顆粒 冷卻用水槽中的水中(20°C)，被冷卻、瞬間固化。此時(shí)的多孔噴射器底面和顆粒冷卻用水 槽的水面之間的距離為20cm。對(duì)于由此得到的固化混合物即顆粒的形狀，旋轉(zhuǎn)粘度高的是 變形為直徑3 4mm的扁平的橄欖球狀，旋轉(zhuǎn)粘度低的是5 8mm的壓麥狀。回收所得的 固化混合物即顆粒，將吸附水脫水后，在常溫下風(fēng)干，得到本發(fā)明的反芻動(dòng)物用飼料添加組 合物(本發(fā)明1 10)。需要說明的是，組合物中的原料由于水及其它而導(dǎo)致的損失少，回 收率為98 99.5%，均較高。得到的顆粒的賴氨酸鹽酸鹽含量WX瘤胃液中的賴氨酸的保 護(hù)率〔A〕表示賴氨酸鹽酸鹽的小腸到達(dá)率WX〔A〕，如表1所示為35重量％以上。另外，得 到的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的比重為1. 05 1. 15，在瘤胃液中漂移、而沒有浮游。組成和結(jié)果與下述的比較例1 7 —起示于下表1中。
權(quán)利要求
反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其含有選自熔點(diǎn)高于50℃低于90℃的硬化植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、0.05至6重量％的卵磷脂、40重量％以上且低于65重量％的堿性氨基酸以及水。
2.權(quán)利要求1所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水的含量為0.01至6重量％。
3.權(quán)利要求1所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水的含量為2至6重量％。
4.權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，堿性氨基酸為 L-賴氨酸、L-精氨酸、L-鳥氨酸或它們的鹽。
5.權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，在含有0.食 用色素102號(hào)的75%乙醇水溶液中將顆粒于40°C下浸漬了 45分鐘時(shí)的紅色色度差(At) 為3 6。
6.權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水分活度為 0. 25 至 0. 6。
7.權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，水分活度為0.3至 0.4。
8.權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，堿性氨基酸的平 均粒徑為100 μ m以下。
9.反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，包含下述工序調(diào)制熔融混合物的工序，該熔融混合物包含選自熔點(diǎn)高于50°C低于90°C的硬化植物 油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、卵磷脂及堿性氨基酸；以及將該熔融混合物浸漬在水中以得到固化的混合物的工序。
10.權(quán)利要求9所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其中，調(diào)制熔融混合物的工序是使用擠壓機(jī)進(jìn)行加熱熔融來調(diào)制熔融混合物的工序，得到固化的混合物的工序是使積存于在容器底具有多個(gè)孔的多孔噴射器中的上述該 熔融混合物從該多個(gè)孔落下而浸漬在水中，由此得到固化的混合物的工序。
11.權(quán)利要求10所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其特征在于，從多孔 噴射器的落下距離為5cm以上且不足150cm。
12.權(quán)利要求9 11中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其特征 在于，堿性氨基酸為L-賴氨酸、L-精氨酸、L-鳥氨酸或它們的鹽。
13.權(quán)利要求9 12中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，其中，堿性氨基酸的 平均粒徑為100 μ m以下。
14.權(quán)利要求9 13中任一項(xiàng)所述的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其中，進(jìn) 一步包含對(duì)固化的混合物進(jìn)行加熱處理的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及含有40重量％以上且低于65重量％的作為生物學(xué)活性物質(zhì)的堿性氨基酸的分散型的反芻動(dòng)物用飼料添加組合物及其制備方法，本發(fā)明提供顆粒和有效地連續(xù)生產(chǎn)該顆粒的制備方法的開發(fā)，所述顆粒具有過瘤胃性，而且在反芻動(dòng)物的小腸內(nèi)以高濃度釋放該生物學(xué)活性物質(zhì)而能夠促進(jìn)泌乳牛的產(chǎn)乳量，且可以是添加到飼料中時(shí)也難以分級(jí)的任意形狀。本發(fā)明涉及反芻動(dòng)物用飼料添加組合物，該組合物含有選自熔點(diǎn)高于50℃且低于90℃的硬化植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、0.05至6重量％的卵磷脂、水以及40重量％以上且低于65重量％的堿性氨基酸；以及本發(fā)明還涉及反芻動(dòng)物用飼料添加組合物的制備方法，其特征在于，將包含選自熔點(diǎn)高于50℃且低于90℃的硬化植物油或硬化動(dòng)物油中的至少1種保護(hù)劑、卵磷脂及堿性氨基酸的熔融混合物在水中浸漬、固化。
文檔編號(hào)A23K1/18GK101980616SQ20098011246
公開日2011年2月23日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者中澤英次, 佐藤弘之, 岡佐知子, 后藤友美, 宮澤由紀(jì), 柴原進(jìn) 申請(qǐng)人:味之素株式會(huì)社