一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒及其制备方法与流程

文档序号:11314619阅读:1280来源:国知局

本发明属于混合型饲料添加剂领域,具体涉及一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒及其制备方法。



背景技术:

目前,动物养殖业面临着疾病,应激等各种不良因素的影响,添加抗生素等传统解决方法会导致肠道菌群失衡、药物残留和抗药性等多方面负效应,存在着威胁食品安全等诸多问题和潜在风险。因此,寻找高效、安全、绿色的饲料添加剂来替代抗生素成为国内外畜牧工作者的研究重点。植物提取物便是一种发展较快的添加剂,植物精油隶属植物提取油,是目前研究的重点和热点之一。

植物精油在饲料添加剂方面的应用有用作诱食、抑菌防霉、促生长、抗氧化等作用。但植物精油在强酸性或强碱性介质中不稳定,易导致变色,在空气中易氧化。不易溶于水,与饲料不易混合均匀,且其分子量较小,容易挥发,不易保存。

目前市场上植物精油类饲料添加剂,生产工艺多采取两种形式,一是以二氧化硅为主体的吸附载体,将植物精油吸附后充分混合,该工艺产品不能解决植物精油的挥发性及保存期短的问题;二是有些将肉桂油、牛至油、丁香油等与多孔淀粉或微晶纤维素先混合吸附,再用流化床进行包被,该工艺受现有流化床设备产能限制,存在生产流程长,批产量小,生产成本高,而且包被效果差,包封率低等问题。

201210418386.9公开了一种饲用植物精油添加剂及其制备方法、用途,其公开的配方为:以重量百分比计算,肉桂醛8.5%~12%;百里香酚2%~6.5%;丁香酚1.8%~3%;香芹酚2%~3.5%;棕油18%~30%;载体50%~65%。其制备方法为先将原料混合后再加入棕油,搅拌均匀后进入胶体磨进行充分的均质混匀,形成稳定的液体混合物后,再将其加入到载体中,加入的过程中不断搅拌。此专利公开的配方中添加比例肉桂醛多于百里香酚多于香芹酚,利用二氧化硅为主要载体,其制备工艺属于上述第一种。其仍然存在植物精油的挥发性及保存期短的问题。

所以植物精油类饲料添加剂研究领域,进一步研究出更优的精油配方以及制备工艺以解决现有技术仍然存在的缺陷特别具有实际意义。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明为解决植物精油工业领域中所存在的问题,采用现代兽药颗粒微胶囊化技术,将液态的植物精油制成固体颗粒,扩大植物精油的应用范围,增加植物精油的稳定性、缓释性功能。

为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:

1、一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒,按质量份数计,包括如下成分:

优选的,所述一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒,按质量份数计,包括如下成分:

优选的,所述一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒,按质量份数计,包括如下成分:

优选的,所述一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒,按质量份数计,包括如下成分:

优选的,所述一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒,按质量份数计,包括如下成分:

优选的,所述一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒,按质量份数计,包括如下成分:

优选的,所述流散剂为二氧化硅、高岭土、硅酸钙、碳酸钙中的一种或多种,所述载体为硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、单硬脂酰乳酸钠、单硬脂酰乳酸钙中的一种或多种。

进一步优选的,所述流散剂为二氧化硅,所述载体为硬脂酸或单硬脂酸甘油酯。

2、所述一种混合型饲料添加剂植物精油颗粒的制备方法,包括如下步骤:

1)将载体投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化;

2)将熔化后的载体按配方量转移至夹套搅拌均质罐中;

3)维持搅拌均质罐的夹套温度为80~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入配方量一半的流散剂,搅拌均匀后依次加入配方量的百里香酚、香芹酚和肉桂醛,最后加入余下量的流散剂,启动均质泵,使物料混合均匀;

4)启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒;

5)收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um之间的成品,计量、包装、检验合格后入库。

本发明的有益效果在于:1)本发明通过优化混合型饲料添加剂植物精油颗粒的组分配比可以得到极好的体外抑菌效果,本发明以硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、单硬脂酰乳酸钠、单硬脂酰乳酸钙中的一种或多种作为主要载体,再配合流散剂的制备工艺可以使得植物精油与辅料结合紧密,相互嵌合,减少了植物精油与空气的接触,增加了精油贮藏、运输、使用过程的稳定性;2)本产品具有缓释性,在胃液中不完全释放,在肠道中缓慢释放,提高了植物精油的效果;3)本品可一定程度上控制饲料保存过程中霉菌的滋生,减少饲料养分的损耗和霉菌毒素的产生,同时可抑制大肠杆菌、沙门氏菌等有害菌的增殖,有效调控肠道微生物菌群,可以有效替代抗生素的促生长作用;4)本发明生产工艺简单,生产成本低,批量大,单批产量可达1.0~1.5吨,生产效率可达2吨/小时。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,本发明提供如下附图进行说明:

图1为混合型饲料添加剂植物精油颗粒体外释放度曲线。

具体实施方式

下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的描述。以下实施例中所用的实验方法,如无特殊说明,均为常规方法。下述实施例中所用的原料、试剂等,如无特殊说明,均为市售产品。

本发明的配方筛选

1、常用植物天然体取物体外抑菌效果比较

饲料添加剂中常用天然提取物有:大蒜精油、肉桂油、牛至油、丁香油、辣椒油、百里香酚、香芹酚、肉桂醛、姜黄素、柠檬烯、辣椒素、大蒜素等。为考察上述各天然提取物的抑菌效果,分别采购以上原料,进行抑菌效果比较试验。

1.1材料

1.1.1原料:辣椒油、辣椒素购至吉安盛大香料油有限公司;大蒜精油、肉桂油、牛至油、丁香油、辣椒油、百里香酚、香芹酚、肉桂醛购至广州日化化工有限公司;姜黄素、大蒜素购至陕西昂盛生物医药科技有限公司;柠檬烯购至江西环球天然香料有限公司。

1.1.2试验菌:大肠埃希氏菌(escherichiacoli)(cvcc2801)购至中国兽医药品监察所。

1.1.3仪器:电子天平(感量0.0001g)、培养皿、试管、移液枪、接种环、隔水式恒温培养箱、洁净操作台、牛津杯、游标卡尺等。

1.2方法

1.2.1样品制备准确量取/称取各植物提取物1ml/1g,按提取物:吐温80:二甲基亚砜=2:1:1的体积比混合,涡旋1min配成体积分数为1/2的药液。再用灭菌的营养肉汤培养基稀释至100ml,备用。

1.2.2抑菌试验

①菌悬液的制备取大肠埃希氏菌的营养琼脂斜面培养物,接种到营养肉汤培养基中,在35~37℃培养18~24小时后。用生理盐水把制备好的菌悬液10倍比稀释成不同浓度,进行菌落计数,保持菌悬液的浓度约为1×106cfu/ml。

②检测平皿的制备取直径约90mm,高16~17mm平底双碟,灭菌后待用。取制备好的菌悬液,按比例加入(菌悬液:培养基=1:15)到灭菌后冷却至50℃的营养琼脂培养基中,振摇使混合均匀,然后倾注20ml含菌培养基到双碟中,作为菌层,置于水平台面,待其凝固。

③检测方法在每一双碟中等距离放置牛津杯4个,加入各样品溶液200ul,每个样品做4个平行,用圆形陶瓦盖覆盖,置于35~37℃的隔水式恒温培养箱中培养24小时,观察抑菌作用,用游标卡尺测量抑菌圈直径,同时用空白灭菌营养肉汤培养基做对照。文献资料《三种非水溶液供试品溶剂对抑菌试验效果的影响》(胡君茹等)表明,二甲基亚砜和吐温-80不会干扰大肠杆菌的抑菌试验结果。

1.3试验结果

对上述植物提取物样品进行抑菌效果的试验结果见表1

表1不同饲用天然植物提取物的抑菌效果

结果显示,抑菌效果较好的天然提取物分别是牛至油、香芹酚、肉桂醛、肉桂油、百里香酚、丁香油。牛至油的主要成分是香芹酚和百里香酚,肉桂醛和肉桂油的抑菌效果基本上一致。

2.复方植物天然提取物与单方体外抑菌效果的比较

根据文献资料显示,植物天然提取物的抑菌能力多存在相互叠加作用,我们选择抑菌效果最好的单一组分香芹酚、肉桂醛和百里香酚作做复方配比,与单方进行体外抑菌效果比较,其样品处理和检测方法按1.2中所述方法进行,结果见表2

表2复方植物天然提取物与单方体外抑菌效果比较

结果表明,复方植物天然提取物体外抑菌效果确实大于单方,且三组分复方效果最好。

3.复方配比筛选

我们选择香芹酚、肉桂醛和百里香酚,以大肠杆菌为指示菌,以抑菌圈直径大小为主要考察指标,设计三因素四水平的正交试验,对配方进行筛选,样品处理和检测方法按1.2中所述方法进行,用spssstatistics17.0软件生成正交表,按正交表设计进行试验,结果如表3。

表3正交设计试验结果

对上表的试验数据用spssstatistics17.0软件进行单变量的方差分析,结果如表4。

表4方差的单变量分析结果

结果显示,香芹酚在配方中随着比例增加,体外抑菌效果增加,但增加速率下降明显;肉桂醛在配方中的随着比例增加,对体外抑菌效果贡献不大;百里香酚在配方中占比越小,复方体外抑菌效果越好。故最优配比为香芹酚:肉桂醛:百里香酚=2.5:1.5:1。

实施例1

称取硬脂酸/单硬脂酸甘油酯750kg,投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化,将熔化后的硬脂酸/单硬脂酸甘油酯转移至夹套搅拌均质罐中,维持搅拌均质罐的夹套温度为80℃~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入75kg的二氧化硅,搅拌均匀后依次加入百里香酚20kg,香芹酚50kg和肉桂醛30kg,最后加入75kg二氧化硅,启动均质泵,使物料混合均匀。启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒,收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um,总含量(以百里香酚+香芹酚+肉桂醛计)为10wt%的成品,计量、包装、检验合格后入库。

实施例2

称取硬脂酸/单硬脂酸甘油酯700kg,投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化,将熔化后的硬脂酸/单硬脂酸甘油酯转移至夹套搅拌均质罐中,维持搅拌均质罐的夹套温度为80℃~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入75kg的二氧化硅,搅拌均匀后依次加入百里香酚30kg,香芹酚75kg和肉桂醛45kg,最后加入75kg二氧化硅,启动均质泵,使物料混合均匀。启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒,收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um,总含量(以百里香酚+香芹酚+肉桂醛计)为15%的成品,计量、包装、检验合格后入库。

实施例3

称取硬脂酸/单硬脂酸甘油酯650kg,投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化,将熔化后的硬脂酸/单硬脂酸甘油酯转移至夹套搅拌均质罐中,维持搅拌均质罐的夹套温度为80℃~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入75kg的二氧化硅,搅拌均匀后依次加入百里香酚40kg,香芹酚100kg和肉桂醛60kg,最后加入75kg二氧化硅,启动均质泵,使物料混合均匀。启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒,收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um,总含量(以百里香酚+香芹酚+肉桂醛计)为20%的成品,计量、包装、检验合格后入库。

实施例4

称取硬脂酸/单硬脂酸甘油酯600kg,投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化,将熔化后的硬脂酸/单硬脂酸甘油酯转移至夹套搅拌均质罐中,维持搅拌均质罐的夹套温度为80℃~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入75kg的二氧化硅,搅拌均匀后依次加入百里香酚50kg,香芹酚125kg和肉桂醛75kg,最后加入75kg二氧化硅,启动均质泵,使物料混合均匀。启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒,收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um,总含量(以百里香酚+香芹酚+肉桂醛计)为25%的成品,计量、包装、检验合格后入库。

实施例5

称取硬脂酸/单硬脂酸甘油酯550kg,投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化,将熔化后的硬脂酸/单硬脂酸甘油酯转移至夹套搅拌均质罐中,维持搅拌均质罐的夹套温度为80℃~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入75kg的二氧化硅,搅拌均匀后依次加入百里香酚60kg,香芹酚150kg和肉桂醛90kg,最后加入75kg二氧化硅,启动均质泵,使物料混合均匀。启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒,收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um,总含量(以百里香酚+香芹酚+肉桂醛计)为30%的成品,计量、包装、检验合格后入库。

实施例6

称取硬脂酸/单硬脂酸甘油酯600kg,投入夹套加热罐中,控制夹套温度为100℃~130℃,加热使熔化,将熔化后的硬脂酸/单硬脂酸甘油酯转移至夹套搅拌均质罐中,维持搅拌均质罐的夹套温度为80℃~90℃,启动搅拌器,在搅拌下先投入50kg的二氧化硅,搅拌均匀后依次加入百里香酚60kg,香芹酚150kg和肉桂醛90kg,最后加入50kg二氧化硅,启动均质泵,使物料混合均匀。启动输料泵,将混合均匀的物料送至离心喷雾塔,控制进风温度≤5℃,离心转盘速度3000~4000转/分钟,风量30000~40000立方/分钟,将物料喷雾冷却制成颗粒,收集颗粒产品,用震荡筛筛分,得到颗粒直径为0.180um~0.850um,总含量(以百里香酚+香芹酚+肉桂醛计)为30%的成品,计量、包装、检验合格后入库。

对以上实施例所制备的产品进行如下性能测试

1)稳定性试验

取本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5生产的产品,以100g/袋置于铝箔袋中,密封,置于稳定性试验箱中,在温度40℃±2℃,湿度65%±5%的条件下考察6个月,分别于第1个月、第2个月、第3个月、第6个月取样一次,按考察项目进行考察,结果见表5。

表5混合型饲料添加剂植物精油颗粒产品加速试验结果

试验结果显示,本发明的实施例1-5的产品在6个月加速试验后,含量标示量都高于92%,说明产品稳定性好,符合要求,解决了植物精油的挥发性问题,增加了精油贮藏、运输、使用过程的稳定性。

2)体外释放度试验

1.材料

样品:本发明实施例3的产品

百里香酚对照品:szbe0770v含量99%sigma公司

香芹酚对照品:mkbr8607v含量99%sigma公司

肉桂醛对照品:xl065004c含量99.5%sigma公司

高效液相色谱仪:lc-20at,日本岛津公司;

智能型溶出度仪:rcz-8,上海黄海药检仪器销售有限公司;

分析天平:bt25s,赛多利斯。

2.方法

2.1色谱条件

分析柱:c18,250mm,内径4.6mm,粒径5um;

流动相:甲醇:水:冰醋酸=60:40:2;

检测器:紫外检测器,波长274nm;

柱温:30℃;

流速:1.0ml/min

进样量:20ul

2.2照品溶液的制备

精密称取香芹酚500mg,置50ml容量瓶中,用甲醇溶解稀释至刻度,制成浓度为10mg/ml的香芹酚储备液;精密称取百里香酚500mg,置50ml容量瓶中,用95%乙醇溶解稀释至刻度,制成浓度为10mg/ml的百里香酚储备液。准确移取香芹酚标准储备液和百里香酚标准储备液各1ml于50ml容量瓶中,用甲醇稀释至刻度线,摇匀,使其浓度为200μg/ml,现用现配。

肉桂醛对照品溶液的置备:精密称取肉桂醛25mg,置于50ml容量瓶中,用甲醇溶解并稀释至刻度,配成浓度为0.5mg/ml的肉桂醛标准储备液。准确移取肉桂醛标准储备液1ml,置于50ml容量瓶中,用甲醇定容至刻度线,摇匀,使其浓度为10μg/ml,现用现配。

2.3释放介质

为研究试验药物在胃肠道不同部位的释放,模拟动物体内胃肠道环境,选择0.1mol/l盐酸、ph6.86磷酸盐缓冲溶液和水作为释放介质,所有释放介质均参照《中华人民共和国兽药典》(2015版)缓冲溶液的配制进行配制。

2.4检测方法

酸中释放量除另有规定外,量取0.1mol/l盐酸溶液750ml,注入每个溶出杯,实际量取的体积与规定体积的偏差应不超过±1%,待溶出介质的温度恒定在37℃±0.5℃,精密称取实施例3的样品适量,(供试品称取2g)分别置于溶出杯中,以100r/min速度搅拌。在30min、1h、2h、3h分别取样2.5ml。(及时补充相同体积的温度为37℃±0.5℃的溶出介质)。立即用0.22μm微孔滤膜过滤后,取滤液1.5ml,注入色谱仪,记录色谱图,按外标法以峰面积计算,及得。

缓冲液中释放量立即加入温度为37℃±0.5℃的0.2mol/l的磷酸钠溶液(必要时用2mol/l盐酸溶液和2mol/l氢氧化钠溶液调节ph值至6.8)250ml,以100r/min速度搅拌。在1h、2h、3h、4h、5h分别取样2.5ml。(及时补充相同体积的温度为37℃±0.5℃的溶出介质)。立即用0.22μm微孔滤膜过滤后,取滤液1.5ml,注入色谱仪,记录色谱图,按外标法以峰面积计算。试验结果如图1所示,由图1可看出,本发明的产品在胃液中不完全释放,在肠道缓慢释放,具有缓释功能。

3)对断奶仔猪添加效果试验

试验选用35日龄的杜长大三元杂交健康断奶仔猪144头,胎次相近,品种相同,体重相当,公母各半,随机分为2组,每组设6个重复,每个重复12头,公母各半,a组为对照组,b组为试验组,选用实施例4的产品,添加量为300g/吨饲料,拌饲使用,试验期45d。

按常规饲养和免疫规程进行饲养管理,对照组基础日粮组成及营养水平见表6,试验组日粮为相应的基础日粮基础上再添加相应剂量的混合型饲料添加剂植物精油颗粒。试验期内由专人管理,每天记录各组仔猪的耗料量、体重(试验前和试验结束时各称重一次)和健康状况。试验猪饲养条件完全一致,均自由采食和饮水。

表6基础日粮组成及营养水平

试验第1天和第45天对全群试验仔猪进行空腹称重,并记录各试验组每日耗料量和腹泻情况,(判断腹泻的标准是猪排出不同颜色的稀薄粪便或水样腹泻,肛门松驰,精神浓郁,被毛无光泽)计算各组平均日增重、平均日采食量、腹泻率和料肉比。

在实验第45天,各组采集5个新鲜粪便样品,测定粪便中双歧杆菌、乳酸菌、粪链球菌、大肠杆菌的数量。称取粪样0.50g左右,严格按1:9比例加入装有相应生理盐水的试管中,在微型震荡器上震荡10min,然后从中再取0.50ml放于第二个试管,震荡5min,依次倍比稀释到10-8。双歧杆菌和乳酸菌是厌氧菌,在tpy和改良mrs培养基上进行培养,细菌数量采用平板菌落计数法进行统计。每个样品选择10-4~10-7四个稀释度,由高稀释度开始,用微量取样器吸取100ul滴入厌氧菌培养基平皿内,用灭菌曲玻棒推匀,每个稀释度2次重复,然后在厌氧条件下置37℃恒温箱中培养48h。大肠杆菌用伊红美蓝培养基进行培养,计数选用稀释度为10-3~10-6;粪链球菌用kf链球菌培养基,加入ttc,粪链球菌呈红色,计数选用稀释度为10-2~10-5。方法同厌氧菌,区别在于置37℃恒温箱中培养24h后进行菌落计数。

培养的细菌进行革兰氏染色,镜检,并用微生物细菌仪进行鉴定。选取菌落数(cfu)在30~300之间的培养皿作为菌落总数计数标准,计算出每克内容物的细菌数,最后以每克盲肠内容物中细菌个数的对数(log10cfu/g)表示。

试验结果见表7

表7混合型饲料添加剂植物精油颗粒对断奶仔猪的添加效果试验

“*”表示p<0.05,差异显著没有“*”代表p>0.05,差异不显著

经spss17.0软件分析,试验组平均增重效果明显(p<0.05),说明添加本发明的产品有显著的促生长作用,平均增重提高了13.28%,料肉比下降了11.44%;抗腹泻效果明显,乳酸菌、大肠杆菌、粪链球菌的数量差异显著(p<0.05),说明试验组对断奶仔猪肠道菌群数量有显著影响,主要表现在对肠道有益菌具有促进生长作用,对大肠杆菌等有害菌具有减少生长作用。

最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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