一种生物调控释放型尿素复合物及其制备方法与流程

[0001]
本发明属于饲料添加剂技术领域，具体涉及一种生物调控释放型尿素复合物及其制备方法。


背景技术：

[0002]
自然界有很多低等微生物（瘤胃微生物、根瘤菌等）可将非蛋白氮转化成动植物可以利用的氮源，这样就开辟了对动物尤其是反刍动物蛋白供给的新思路。通过反刍动物添加非蛋白氮的使用，可以减少蛋白饲料的整体使用量。中国是严重缺乏蛋白的国家，每年进口达到几千万吨，如果以中国1000万头奶牛、3000万头肉牛、5000万只羊按照200克/头牛/天，50克/天/只羊使用尿素，每年可消耗尿素复合物383.25万吨，每年可节省1916.25万吨豆粕使用量。为此，非蛋白氮型饲料在反刍动物饲料中使用势在必行。
[0003]
然而，如果单纯给反刍动物饲喂尿素，则尿素会在瘤胃中被降解成氨，由于产生氨的速度过快，无法在短时间内被微生物利用，则会导致奶牛中毒，生产实践中50克尿素可使牛致死。为此，在给反刍动物饲喂尿素时，既要考虑微生物的利用速度和效率，同时又要考虑不引起反刍动物的不良影响。
[0004]
市场上多数反刍动物尿素类饲料为缓释型产品，即通过缓释的原理来控制尿素的相对释放速度，此类产品多数密度较大，受瘤胃蠕动的影响，随着精饲料很快沉入胃底，跟随着精饲料进入瓣胃、真胃、小肠的消化行程。为此，要求此类缓释产品的缓释时间不能超过30分钟，如果时间过长，将会引起尿素随同食糜进入小肠，可直接引起反刍动物尿素中毒。同时，缓释30分钟，必将限制尿素类产品的使用量，一般情况，这种产品多数是通过控制饲喂量来控制尿素在瘤胃中绝对释放量，一旦饲喂量过大，极易引起反刍动物尿素中毒。
[0005]
结合不同动物的反刍速度，供给相应浓度的产品，确保在瘤胃中的碳氮供给同步，提升瘤胃中微生物的碳氮同步供给，为此有利于提升瘤胃微生物的活力及微生物菌体蛋白的合成，进而降低反刍动物养殖的饲料成本。


技术实现要素：

[0006]
本发明目的是为了实现反刍动物瘤胃中微生物的碳氮同步供给，避免反刍动物尿素中毒，而提供一种生物调控释放型尿素复合物及其制备方法。
[0007]
一种生物调控释放型尿素复合物，它包括：尿素、漂浮载体和粘结剂混合造粒，包履防水膜；包膜后的颗粒比重小于1g/cm
3，
所述的漂浮载体、粘结剂和膜可以被反刍动物消化吸收；所述的漂浮载体为纤维性饲料原料草粉或麸质类饲料原料；所述的纤维性饲料原料草粉为秸秆、苜蓿、燕麦和/或稻壳；所述的麸质类饲料原料为麦麸和/或油糠；所述的粘结剂为硬脂酸、改性淀粉、面粉和/或瓜尔胶；所述的防水膜为硬脂酸；
所述的尿素为膨化尿素；所述的一种生物调控释放型尿素复合物，它是由下述方法制备的：1）将尿素、纤维性饲料原料草粉或麸质类饲料原料与硬脂酸混合制粒；2）将硬脂酸加热到液体状态；3）将步骤1）的颗粒，通过包被机进行包膜，所述的膜为步骤2）液体状态的硬脂酸；包被3次；4）冷却，可得生物调控释放型尿素复合物。
[0008]
本发明具有以下优点：1）良好的瘤胃漂浮性：利用硬脂酸和尿素或膨化尿素按一定比例混合制粒、包膜得到密度小于1g/cm3的尿素复合物，使其能够漂浮于瘤胃液的表层；2）安全性好：由于此产品漂浮性好，所以此产品将会随同饲草等粗饲料保持混合状态下，漂浮在瘤胃液的上层。同时，由于此产品的特殊包被工艺，在瘤胃中保持长达16小时不被释放，则尿素不会主动的释放到瘤胃液中，也不会随同食糜进入到瓣胃、真胃、小肠的消化进程，为此在适当的饲喂量的情况下不会导致反刍动物的尿素中毒；3）良好的适口性 ：利用包膜技术将尿素进行有效的包被，减少尿素遇唾液分解产生的氨味，有效的解决尿素适口性差的问题；4）尿素在瘤胃中的绝对释放量及释放速度可控 ：整体的尿素释放量及释放速度是根据反刍动物的反刍速度和反刍量控制，更有利于尿素的利用效率；5）降低反刍动物的整体饲养成本，提高养殖效益：由于本产品的问世，可大大提高尿素对反刍动物的整体饲喂量。与传统缓释尿素产品相比，可增加4-5倍的饲喂量，利用尿素非蛋白氮代替豆粕等植物蛋白原料，一方面提升氮的利用效率，另一方面可大大降低饲喂成本；6）降低对进口植物性蛋白的依赖，提升国家粮食安全；7）工艺方面，本发明加工过程简单，易操作，容易推广；本发明提供了一种生物调控释放型尿素复合物，它包括：尿素、漂浮载体和粘结剂混合造粒，包履防水膜；包膜后的颗粒比重小于1g/cm
3，
所述的漂浮载体、粘结剂和膜可以被反刍动物消化吸收； 它是由下述方法制备的：1）将尿素、纤维性饲料原料草粉或麸质类饲料原料与硬脂酸按照一定比例混合制粒；2）将硬脂酸加热到液体状态；3）将步骤1）的颗粒，通过包被机进行包膜，所述的膜为步骤2）液体状态的硬脂酸；包被3次；4）冷却，可得生物调控型尿素复合物。本发明的产品，其密度低与瘤胃液的密度，可完全随同粗饲料漂浮在瘤胃液上层，其可保持16小时不被释放或很少释放，从而可以最大化的利用尿素在反刍动物中的应用。
附图说明
[0009]
图1 生物调控释放型尿素复合饲料在水中漂浮状态；图2 饲草在水中漂浮，尿素复合物投放在漂浮的草甸上状态；图3 尿素复合物同饲草混合后的状态。
具体实施方式
[0010]
实施例1一种生物调控释放型尿素复合饲料，它材料选定包括：尿素、玉米、硬脂酸、纤维性饲料原料草粉（秸秆、苜蓿、燕麦、稻壳等）、麸质类饲料原料（麦麸、油糠等）；通过饲料造粒工艺，将尿素或膨化尿素与硬脂酸造粒，一方面为漂浮做准备，另一方面便于现场使用；所述的包被膜为硬脂酸，利用硬脂酸的疏水性，确保制粒后的尿素不被水侵犯；所述的一种生物调控释放型尿素复合饲料比重小于等于瘤胃液的比重。
[0011]
一种生物调控型尿素复合饲料的制备方法，它包括：1）粉碎后的尿素和玉米按一定重量混合，在100-120℃的温度下进行膨化处理，冷却，制成膨化尿素；2）将尿素或膨化尿素、或纤维性饲料原料草粉或麸质类饲料原料与硬脂酸按照一定比例混合制粒，调整物料的密度，确保成品的漂浮性，以及便于生产使用；3）将硬脂酸加热到90~100℃，融化成液体状态，为喷涂备用；4）将步骤2）的颗粒，通过包被机进行包膜，所述的膜为步骤3）液体状态的硬脂酸；包被3次，确保包膜的完整性和均匀性；5）将包膜好的产品，经过完全冷却后，可得到符合质量标准的生物调控型尿素复合饲料。
[0012]
实施例2一种生物调控释放型尿素复合饲料，按重量百分比计算，它包括：42%尿素、18%玉米、40%硬脂酸；所述尿素、玉米，粉碎至目数为80目以上；所述的膨化尿素，是由下述方法制备的：1）粉碎后的尿素和玉米按重量7︰3混合，在100-120℃的温度下进行膨化处理，冷却，粉碎至40目。
[0013]
一种生物调控型尿素复合饲料的制备方法，它包括：1）将膨化尿素66%和硬脂酸34%混合制粒，冷却后备用；2）将硬脂酸加热到90~100℃，融化成液体状态；3）将制粒冷却后的颗粒料，采用外喷涂的包被技术，按照颗粒90%、硬脂酸10%的比例，分3次进行包被，确保包膜的完整性和均匀性；4）将包膜好的产品，经过完全冷却后，可得到符合质量标准的生物调控型尿素复合饲料。
[0014]
制备的饲料置于水中的状态为漂浮，如图1所示；此产品的营养指标为：粗蛋白含量120%、膨化淀粉12.6%、脂肪40%。
[0015]
实施例3一种生物调控释放型尿素复合饲料，按重量百分比计算，它包括：45%尿素、55%硬脂酸；一种生物调控型尿素复合饲料的制备方法，它包括：1）将尿素颗粒和硬脂酸颗粒按照50%尿素+50%硬脂酸比例混合，制粒，冷却后备用；2）将硬脂酸加热到90~100℃，融化成液体状态；
3）将制粒冷却后的颗粒料，采用外喷涂的包被技术，按照颗粒90%、硬脂酸10%的比例，分3次进行包被，确保包膜的完整性和均匀性；4）将包膜好的产品，经过完全冷却后，可得到符合质量标准的生物调控型尿素复合饲料。
[0016]
制备的饲料置于水中的状态为漂浮，如图1所示；此产品的营养指标为：粗蛋白含量128%、脂肪55%。
[0017]
实施例4 复合饲料释放度实验一、水中释放度实验以实施例2、3制备的饲料作为实验样品（编号1、2），以市售缓释蛋白饲料1（对照1）、市售缓释蛋白饲料2（对照2）和中国专利cn201910510344.x《一种缓释蛋白饲料》公开的饲料（对照3）为对照；每种样品称取1.0g，分别放入锥形瓶中，加入100ml纯净水（水ph6.6），放入水浴摇床中，摇床参数设定为39℃、100rpm，每隔0.5h取样（3h以后每隔1h取样一次），用移液枪吸取0.5ml，用分光光度计法，测定溶液中溶解度尿素含量；总结果如表1所示。
[0018][0018]
从表中可知，对照1和对照2两种蛋白饲料，3小时以内尿素释放完全到水中，对照3组的饲料全部释放不超过5小时，它们的缓释速度相对较快，在4h时尿素浓度从大到小依次为：
对照1>对照2>对照3>样品1=样品2；本发明实施例2、3制备的饲料作为实验样品（编号1、2），在16小时以内完全不释放，包被效果更好，为实现生物调控提供了保障。
[0019]
二、瘤胃液中释放度实验以实施例2、3制备的饲料作为实验样品（编号1、2），以市售缓释蛋白饲料1（对照1）、市售缓释蛋白饲料2（对照2）和中国专利cn201910510344.x《一种缓释蛋白饲料》公开的饲料（对照3）为对照；每种样品称取1.0g，分别放入锥形瓶中，加入100ml瘤胃液，放入水浴摇床中，摇床参数设定为39℃、100rpm，每隔0.5h取样（3h以后每隔1h取样一次），用移液枪吸取0.5ml，用分光光度计法，测定溶液中溶解度尿素含量；总结果如表2所示。
[0020]
从表中可知，对照1在3小时以内尿素完全释放到瘤胃液中，对照2在2小时以内尿素完全释放到瘤胃液中，对照3组的饲料全部释放不超过5小时，它们的缓释速度相对较快，在4h时尿素浓度从大到小依次为：对照1>对照2>对照3>样品1=样品2；本发明实施例2、3制备的饲料作为实验样品（编号1、2），在16小时以内完全不释放，包被效果更好，为实现生物调控提供了保障。