含有氨基酸的混合饲料的制作方法

专利名称：：含有氨基酸的混合饲料的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种富含氨基酸的饲料，工业生产的混合饲料或其预混合饲料，其包括使用一种氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理后的溶液(源自氨基酸发酵肉汤培养基的含氨基酸溶液或悬浮液)。用于各种各样农业上有用的动物或家畜(如猪和家禽)的工业生产的混合饲料中各种单独的饲料物质组成(举例来说，谷类，糠，植物油粕粉，动物饲料，谷类麸质粉在下文中，用“CGM”来指代，谷类麸质饲料在下文中，用“CGF”来指代，蔗糖废糖蜜，淀粉饼，饲料添加剂等等)。饲料中存在的氨基酸的组合物对动物的生长产生很大的影响。尽管取决于在混合饲料中各个成分的复合比率，通常L-赖氨酸、L-苏氨酸和L-色氨酸是受限氨基酸。所以工业生产的结晶性氨基酸都被用做于饲料的添加剂。氨基酸如L-赖氨酸盐酸盐、L-苏氨酸和L-色氨酸等现在被用于饲料的添加剂是通过发酵制备的，由此获得含有氨基酸、无机盐、微生物、糖类等粗制的肉汤培养基，并且从肉汤培养基中分离出来所需的氨基酸，例如通过离子交换树脂处理和结晶过程。根据这样的过程可以得到高纯度的所需氨基酸。但是，这种过程有缺点就是安装投资大和需要使用昂贵的次级原料。用作饲料添加剂的氨基酸不总是需要如上述提到的高纯度。所以，也已经作了很多尝试来利用从氨基酸发酵肉汤培养基或其处理液通过浓缩、干燥和造粒获得的颗粒组合物作为饲料添加剂。公开在如法国专利申请No．2，217，347，和日本专利特开昭56-35962(35962／1981)和平5-192089(192089／1993)中公开的容易地和廉价地获得了可用作饲料添加剂的氨基酸的干组合物。尽管上述的两个过程都意在制备固体物质的氨基酸饲料添加剂，但它们有上述提到的通常的问题。也就是说，虽然氨基酸饲料添加剂对混合饲料组份的复合比率必须被确定，以使所需要的氨基酸含量取决于被喂食动物年龄，按规律其非常低到大约重量的0．1到0．3％。另外，因为谷粒粒度分布不均很难通过机械混合过程获得均匀品质的混合饲料。又因为饲料工业处理巨大量的粉状和颗粒状的原料，在粉状和颗粒状原料的粉状特性方面的改进是需要的。例如，粉状的CGM和CGF具有如下特性，有低的堆密度和差的流动流动性和容易飞扬，因此从运输成本和操作性质角度的立场来看需要改进它们的粒子性质。本发明的一个目标是廉价地获得饲料、工业生产的混合饲料或其预混合饲料，其具有如下所述的两点性质①相比至今仍使用的与饲料混合的固体氨基酸饲料添加剂，使氨基酸更均匀地分散在饲料中。②相比至今仍使用的与饲料混合的固体氨基酸饲料添加剂，具有更好的粉状性质。作为努力地研究的结果达到了上述的目标，本发明的发明人发现了能获得一种饲料工业规模生产的混合饲料或其预混合饲料，其中氨基酸被均匀地分散和其具有改良的粉状特性，其是通过将(a)CGM粉或CGM粉(或在谷类湿磨步骤过程中产生的它们的中间产物)与(b)氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得混合物，或者，通过在原料(a)和(b)的混合期间进行干燥。也就是说，本发明是一种富集氨基酸的饲料、工业生产的含有氨基酸混合饲料或其预混合饲料，其可通过如下方法获得，将(a)主要含有选自CGM粉和CGF粉的至少一种饲料组份的饲料原料与(b)含有3到80％重量份氨基酸的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得混合物或者通过在混合原料(a)和(b)的期间进行干燥来获得。图1显示了实施例1中富含L-赖氨酸的CGM的颗粒度分布图。图2显示了实施例2中富含L-赖氨酸的CGF的颗粒度分布图。图3显示了实施例3中富含L-苏氨酸的CGM的颗粒度分布图。在本发明中，所想要饲料工业生产的混合饲料或其预混合饲料，可以通过如下方法获得，将(a)CGM粉或CGF粉，这两者在饲料和工业生产的混合饲料中都作为主要成份大量使用，与(b)氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥混合物，或通过在混合原料(a)和(b)期间进行干燥来获得。该想要的饲料、工业生产的混合饲料或其预混合饲料，还可以通过如下方法获得，将(a)一种CGM粉或CGF粉的中间产物，其可以在谷类湿磨步骤中获得与(b)氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得的混合物，或通过在混合原料(a)和(b)期间干燥来获得。此外，饲料的其他组份(如糠、谷类、大麦、大豆粗粉等等)可以添加到CGM或CGF中并且与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后将所得的混合物干燥，或在混合期间进行干燥，由此可以获得工业生产混合饲料。用于本发明的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液中的氨基酸含量可以占重量份的3到80％。作为这种氨基酸，L-赖氨酸、L-苏氨酸和L-色氨酸或这些氨基酸的各种盐及其混合物。氨基酸发酵肉汤培养基和它的处理溶液的实例包括含有其他糖类、微生物和无机盐的溶液，其与氨基酸类发酵肉汤培养基不同；不含微生物的溶液，其可以通过用如离心分离和膜过滤的方法从发酵肉汤培养基中去除微生物来获得；含氨基酸的溶液，其可以通过用离子交换树脂纯化发酵肉汤培养基来获得；氨基酸被结晶出来后的氨基酸母液；这些含氨基酸的溶液的浓缩物和氨基酸浆液。而且，在上面例举的氨基酸发酵肉汤培养基和它的处理溶液可以是还含有微量元素组份的物质，如矿物质、维生素、抗生素等等，其通常被用于制备工业生产的混合饲料。在本发明中，除CGM粉、CGF粉外还可以使用在谷物湿磨步骤中获得的CGM或CGF的中间产物或其混合物。在谷物湿磨步骤中，将谷物原料浸在亚硝酸溶液中之后分离出芽胞、外壳和纤维。剩余的溶液被叫做磨制淀粉并且有少量淀粉和5到8％的蛋白质。随后用离心分离使磨制淀粉中存在的蛋白质和淀粉相互分离，由此以轻质溶液回收蛋白质。这种轻质溶液含有约60～70％的蛋白质和约1．5～2．0％的固体物质，并且通常它进一步浓缩和滤出以回收湿固体物质，其用如转鼓式干燥机或急骤干燥机干燥，获得CGM。在此处提到的术语“CGM粉的中间产物”指在磨制淀粉的离心分离后获得的轻质溶液，其浓缩物和过滤后得到的湿固体物质。又，将从谷类中分离出来的芽胞、外壳和纤维脱水，与谷物浸泡液混合(一种当谷物被浸泡在亚硝酸溶液中形成的浸泡溶液)并用如急骤干燥机的干燥设备干燥，获得CGF粉。在此处提到的术语“CGF粉的中间产物”指脱水的芽胞、外壳和纤维。在本发明中，将(a)诸如CGM、CGF粉或由谷物湿磨步骤获得的CGM或CGF粉中间产物的饲料原料与(b)氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后将所得的混合物干燥，或者在混合(a)和(b)原料期间进行干燥。这些过程的操作按下述进行。在混合CGM粉或CGF粉与氨基酸发酵肉汤培养基或其处理溶液之后进行干燥的情况中，可以预先用通常的混合器将CGM粉或CGF粉与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，混合器如螺旋带式混合机、诺塔混合器、空气混合器、桨式混合机、急骤混合器、静态混合器、V型混合器、S型混合器、双锥式混合器、水平型高速搅拌混合器、垂直型高速搅拌混合器或旋转鼓式混合器。此时，因为氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液多少有些发粘性质，使CGM或CGF粉中存在的细微粒成颗粒状。随后混合物料用特定的干燥设备干燥，如急骤干燥器、流化床干燥器、转鼓式干燥器或搅拌干燥器。使用干燥器意在通过操作使混合物料来处于移动状态，以阻止它变得成粗粒或结块。在混合CGM粉或CGF粉和氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液期间进行干燥的情况中，在CGM粉或CGF粉被诸如流化床干燥器、转鼓式干燥器或搅拌干燥器的干燥器移动的同时，将氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液直接加入其中。氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液作为成粒的粘合剂，对其进行干燥进行细粉的粒化(所谓的流化床制粒、搅拌制粒)过程。在使用磨制淀粉或其浓缩液经离心分离之后获得轻质溶液作为CGM的中间产物的情况中，可以应用如下的过程①将轻质溶液或其浓缩溶液首先与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后将所得的混合物直接干燥。②在轻质溶液或它的浓缩液、氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液或其混合液以及下面定义的晶种混合之后或混合期间干燥。过程①的情况中，可以使用喷雾干燥器、转鼓式干燥器或旋转急骤干燥器。在过程②的情况中，将进行最终干燥后获得的一部分成品在循环使用作为晶种，并且与一个混合器中的前述的溶液混合，之后用急骤干燥器、流化床干燥器、转鼓式干燥器或搅拌干燥器进行干燥。或者，将部分成品在干燥器中在循环利用，如在流化床干燥器、转鼓式干燥器或搅拌干燥器中，在操作干燥器的同时将前述的溶液引入干燥器中，以进行干燥。可以使用通常的操作条件。在使用湿固体物质(通过浓缩和过滤所说轻质溶液中得到，所说的轻质溶液在磨制淀粉的离心分离后获得)作为CGM中间产物的情况中，将其与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后将所得的混合物干燥或者在它们的混合期间进行干燥，根据使用CGM粉末时相似的方式。当CGM粉在使用时可以使用相同的混合和干燥机器。在使用从谷物中分离出来的芽胞、外壳和纤维作为CGF的中间产物的情况中，它们与谷物浸泡液以及氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥。过程和组合过程的细节如下。-CGF中间产物→与谷物浸泡液(CSL)混合→与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合→干燥-CGF中间产物→与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合→与CSL混合→干燥-CGF中间产物→与CSL和氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合→干燥-CGF中间产物→与CSL混合→干燥的同时CSL和氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液一起混合-CGF中间产物→与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合→干燥的同时将氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液和CSL一起混合-CGF中间产物→干燥的同时将CSL和氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液一起混合可以使用与用CGF粉末时的相同混合和干燥设备。根据本发明，相对于使用晶体氨基酸作为饲料添加剂的情况，可以获得如下的优点。通过将CGM粉、CGF粉或谷物湿磨步骤中获得的CGM或CGF的中间产物与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，和然后在将所得混合物干燥，或者在混合阶段期间进行干燥，可以进行氨基酸的富集，由此相比于混合结晶氨基酸时的情况来说氨基酸可以更均匀地分散在饲料中。氨基酸的富集可以通过CGM粉、CGF粉或谷物湿磨步骤中获得的CGM或CGF的中间产物与氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后将所得混合物干燥，或者在混合阶段期间进行干燥，由此细微粒的含量可以随颗粒粒度的统一而降低，以致CGM粉或CGF粉的堆密度可以增加。也就是说，根据本发明方法的CGM粉或CGF粉操作属性被改良至可以减少对它的运输成本的程度。下列实施例对本发明作更详细的举例说明。实施例1培养基(pH为7．0)中含有80g／L的废甘蔗糖糖蜜(以蔗糖计)、50g／L硫酸铵、1g／L的KH2PO4、1g／LMgSO4·7H2O、10mg／L的大豆蛋白水解物(以氮计)、0．1mg／L的氯化硫胺、50g／L的碳酸钙和0．3mg／L生物素，接种乳发酵短杆菌AJ12593(FERMBP-3240)并在31．5℃C下搅拌培养72小时，制备成L-赖氨酸硫酸盐的发酵肉汤培养基。使用市售的CGM。根据日本的标准饲料组成表，CGM中L-赖氨酸对粗蛋白质的重量比为1．73。通过添加L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基到CGM粉中进行给CGM富集L-赖氨酸的实验。富集L-赖氨酸的目标是达到与大豆粕相比使L-赖氨酸对粗蛋白的重量比变成6．31以上的程度。也就是说，L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基以一定数量添加到CGM粉中，致使所得的富集于L-赖氨酸的CGM中L-赖氨酸对粗蛋白质之重量比变得大于10％。使用流化床搅拌粒化机(“SPIR-A-FLOW-MINI”，FREUNDINDUSTRIALCo．Ltd的产品)用于L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基的添加、混合和干燥。它按如下所示添加。将500克的CGM粉送入到流化床中，然后调节空气进气流速和排气流速，以在良好的流化状态中形成CGM。而且，用双流喷嘴喷入L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基。喷入持续到富集L-赖氨酸的CGM中L-赖氨酸对粗蛋白质之重量比如前所述变得大于10％为止。SPIR-A-FLOW-MINI的操作条件如下热空气温度100℃流化床温度45～50℃排气装置减震器打开程度6→9(装备的标准)流体进入减震器打开程度6→10(装备的标准)狭缝进入减震器打开程度10(装备的标准)旋筒旋转速度400rpm搅拌器旋转速度1200rpm灯式破碎机转速4000rpm使用通过将干燥的粉状CGM和L-赖氨酸盐酸盐混合在一起制备的加有晶体L-赖氨酸盐酸盐的CGM作为来评价通过这些方式获得的富含L-赖氨酸盐减少。下面列表示出三种调制方法参与叠加模块数目及其所对应的输出频率。本发明方法的应用，使得我们可以根据输出线电压的大小变化连续调整电压利用率成为可能，这样就可以保证在系统堆波工作的过程中一直可以保持最大数目的单元模块参与堆波，从而使设备利用率及装置的可靠性大为提高，使系统输出的电流谐波降到最小值。该方法的应用还为实现本质正弦，实现零谐波输出，消除谐波对电网、对负载的影响开辟了新的途径。使用市售的CGF。根据日本饲料组成的标准表，CGF中L-赖氨酸对粗蛋白质的重量比为3．47。下一步，将L-赖氨酸硫酸盐的发酵肉汤培养基添加到CGF粉中以进行L-赖氨酸的富集实验。此时，富集L-赖氨酸目标是达到如实施例1一样的程度，即所得富含L-赖氨酸的CGF中L-赖氨酸对粗蛋白之重量比变成大于10％。使用流化床搅拌粒化机(“SPIR-A-FLOW-mini”FREUNDINDUSTRIALCoLtd产品)用于L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基的混合、干燥和造粒。它按如下添加。将500克的CGF粉送流化床中和然后调节空气进气流速和排气流速，以在良好的流化状态中形成CGF。而且，用双流喷嘴喷入L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基。喷入持续到富集L-赖氨酸的CGF中L-赖氨酸对粗蛋白质之重量比如前所述地达到大于10％为止。SPIR-A-FLOW-mini的操作条件与实施例1中相同。使用通过将干燥的粉状CGF和L-赖氨酸盐酸盐混合在一起制备的加有晶体L-赖氨酸盐酸盐的CGF作为对照样品，来评价通过这种方法获得的富含L-赖氨酸的CGF的分散性、流动性和堆密度。在任意的五个地方做了样品，各样品中分别作添加了L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基的CGM和对照CGM，并且分析了各样品中L-赖氨酸的浓度。分析结果如表3所示。表3<tablesid="table3"num="003"><table>L-赖氨酸的量(基于饲料的L-赖氨酸的重量)L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基加入量对照(晶体L-赖氨酸盐酸盐的加入量)样品11．91．6样品22．12．2样品31．82．6样品41．92．3样品52．01．8平均值1．92．1标准偏差0．110．4</table></tables>在将L-赖氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基添加至CGF粉中的情况，相比于晶体L-赖氨酸盐酸盐加入至CGF粉的情况，氨基酸在CGF中分散得更均匀。图2显示富含L-赖氨酸的CGF的颗粒粒度分布。其堆密度和休止角出示在表4中。当从图2和表4中看出，因为非常精细的粒子含量被降低和休止角变低，说明本发明富含L-赖氨酸的CGF相比于对照样品具有改良的加工性。又，它具有比对照样品大的堆密度，因此可以减少它的运输成本。表4实施例3培养基(pH为7．0)中含有40g／L的蔗糖、5g／L硫酸铵、2g／L的KH2PO4、20mg／LdMnSO4·7H2O、20mg／LFeSO4·7H2O、0．4g／l的MgSO4·7H2O、2g／l的酵母提取液和0．6g／L的NaCl，接入大肠埃希式杆菌(Zsherichiacoli)BK11MB-3996(公开在美国专利No．5，175，107中)并在37℃下搅拌培养36小时，制备成L-苏氨酸硫酸盐的发酵肉汤培养基。使用与实施例1中相同的CGM粉。根据日本的标准饲料组成表，CGM中L-苏氨酸对粗蛋白质的重量比为3．20％。下-步，将L-苏氨酸硫酸盐的发酵肉汤培养基添加到CGM粉中以进行给CGM富集L-苏氨酸的实验。此时，富集L-苏氨酸的目标是达到相对大豆粕使L-苏氨酸对粗蛋白质的重量比成为3．87以上。在这个实施例中，将L-苏氨酸硫酸盐的发酵肉汤培养基以一定的数量添加到CGM粉中，致使L-苏氨酸对粗蛋白质的重量比达到大于4％。使用流化床搅拌粒化机(“SPIR-A-FLOW-mimi”FREUNDINDUSTRIALCoLtd产品)用于L-苏氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基的添加、混合和干燥。L-苏氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基按如下添加。将500克的CGM粉送入流化床，然后调节空气进气流速和排气流速，以在良好的流化状态中形成CGM。并且，用双流喷嘴喷入L-苏氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基。喷入持续到富集L-赖氨酸的CGM中L-赖氨酸粗蛋白质的重量比如前述地达到10％以上。SPIR-A-FLOW-mini的操作条件与实例1中的相同。使用通过将干燥的粉末CGM和L-苏氨酸盐酸盐混合在一起制备的加入晶体L-苏氨酸盐酸盐的CGM作为对照样品，用于评价通过这些方法获得的富含L-苏氨酸的CGM的分散性、流动性和堆密度。在任意的五个地方做了样品，各样品分别作添加了L-苏氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基的CGM和对照CGM，并且分析各样品中L-赖氨酸浓度。分析结果如表5所示。表5<tablesid="table5"num="005"><table>L-苏氨酸的量(基于饲料的L-苏氨酸重量)L-苏氨酸发酵肉汤培养基加入量对照(晶体L-苏氨酸盐酸的加入量)样品12．92．6样品22．92．8样品32．82．2样品42．63．1样品52．72．8平均2．82．7标准偏差0．130．33</table></tables>在将L-苏氨酸发酵肉汤培养基添加至CGM粉中的情况中，相比于晶体L-苏氨酸加入CGM粉中的情况，氨基酸在CGM中氨基酸分散得更均匀。图3显示富含L-苏氨酸的CGM的颗粒粒度分布。其堆密度和休止角示于表6中。从图3和表6中看出，非常细微粒子的含量被降低和休止角变低，说明本发明中富含L-苏氨酸的CGM相比于对照样品具有改良的加工性。又，它具有比对照样品大的堆密度，因此可以减少它的运输成本。表6<tablesid="table6"num="006"><table>L-苏氨酸硫酸盐发酵肉汤培养基-CGM单独CGM休止角(度)3946堆密度(g／cc)0．710．67</table></tables>根据本发明，可以提供富含氨基酸的饲料、工业生产的氨基酸混合饲料或其预混合饲料，相对于晶体氨基酸与饲料混合的情况它们都具有均匀性、优秀的加工性和较高的堆密度。权利要求1．富含氨基酸的饲料、工业生产的混合饲料或其预混合饲料，其可由如下方法获得，将(a)主要含有选自谷类麸质粗粉(corng1utenmealpowder)和谷类麸质饲料粉的至少一种饲料组份的饲料原料与(b)3到80％重量氨基酸的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得的混合物，或者通过在混合原料(a)和(b)的期间进行干燥来获得。2．富含氨基酸的饲料、工业生产的混合饲料或其预混合饲料，其可由如下方法获得，将(a)在谷物湿磨步骤中生产的谷类麸质粗粉或谷类麸质饲料粉的中间产物与(b)含有3到80％重量氨基酸的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得的混合物，或者通过在混合原料(a)和(b)的期间进行干燥来获得。3．权利要求1或2的富含氨基酸饲料、工业生产的混合饲料或其预混合饲料，其中氨基酸组份是L-赖氨酸、L-苏氨酸或L-色氨酸或其混合物。4．颗粒状饲料组合物的制备方法，其包括将(a)主要含有至少一种饲料组份选自由谷类麸质粗粉和谷类麸质饲料粉的饲料原料与(b)含有3到80％重量氨基酸的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得的混合物，或者在混合原料(a)和(b)期间进行干燥。5．制备粒状饲料组合物的方法，包括将(a)在谷物湿磨步骤中生产的谷类麸质粗粉或谷类麸质饲料粉的中间产物与(b)含有3到80％重量氨基酸的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合，然后干燥所得的混合物，或者通过在混合原料(a)和(b)的期间进行干燥来获得。6．权利要求1或2的富含氨基酸饲料，工业生产的混合饲料或其预混合饲料，其中氨基酸组份是L-赖氨酸、L-苏氨酸和L-色氨酸或其混合物。7．权利要求4的方法，其中干燥包括流化床干燥、转鼓式干燥、旋转急骤干燥或搅拌干燥。全文摘要一种富含氨基酸的饲料,工业生产的混合饲料或其预混合饲料,其可由如下方法获得,将(a)原料主要含有选自谷类麸质粗粉和谷类麸质饲料粉至少一种饲料组份及其中间产物的饲料原料,其中所说的中间产物在谷物湿磨步骤中获得,与(b)含有3到80%重量氨基酸的氨基酸发酵肉汤培养基或它的处理溶液混合,然后干燥所得的混合物,或者在混合原料(a)和(b)的期间进行干燥来获得。相对于晶体氨基酸用作饲料添加剂的情况,在流动性和混合的组份的均匀性具有改良的粉状性质。文档编号A23K1/16GK1282526SQ00122268公开日2001年2月7日申请日期2000年5月27日优先权日1999年5月28日发明者石栗敏彦,木田实,森和彦,伊藤寿夫申请人:味之素株式会社