一种饲料添加剂及其制备方法、以及动物饲料与流程

1.本发明涉及动物饲料技术领域，特别涉及饲料添加剂技术领域，具体涉及一种饲料添加剂及其制备方法、以及动物饲料。


背景技术：

2.许多精油，例如肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚、牛至油等精油，由于其特殊的结构，使其具有抑菌消炎的作用，特别是对动物消化道及呼吸道主要病原菌具有抑制作用。随着饲料行业抗生素的禁止使用和限制使用政策的实施，原本添加有抗生素的饲料产品，不得不选择其它同样具有抑菌作用的原料来代替抗生素的添加，而作为具有抑菌作用的精油原料就是其很好的选择之一。
3.精油其物理性质就是油溶性，能溶于有机溶剂，但是很难溶于水中，导致其应用受到限制。精油的传统应用方式是用硬脂酸、棕榈酸、氢化植物油等这些相变材料，进行溶解、混合、喷雾冷却成颗粒状的油珠后，再与其它饲料进行干混使用的。这种传统应用方式，使得精油由液态转为固态，增加了其应用范围，但是并没有改变其水不溶的特性，其水溶性饲料产品中的应用仍然未解决。而且传统的脂肪粒产品，在后期的储存和运输过程中，受到挤压，脂肪颗粒容易破损，里面的精油会氧化或挥发，造成产品含量快速下降，不利于产品的应用。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提出一种饲料添加剂及其制备方法、以及动物饲料，旨在提供一种水分散性良好的精油饲料添加剂。
5.为实现上述目的，本发明提出一种饲料添加剂，包括以下质量分数的组分：
6.精油5～70％、乳化剂1～12％、壁材1～8％、填充材料7～92.4％、抗氧化剂0.1～1％以及抗结剂0.5～2％。
7.可选地，所述精油包括肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚和牛至油中的至少一种。
8.可选地，所述乳化剂包括司盘、聚甘油脂肪酸酯、柠檬酸脂肪酸甘油酯和琥珀酸甘油酯中的至少一种。
9.可选地，所述壁材包括乳清蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠、明胶、阿拉伯胶和卡拉胶中的至少一种。
10.可选地，所述填充材料包括麦芽糊精、固体玉米糖浆、抗性糊精、麦芽糖、聚葡萄糖、葡萄糖浆中的至少一种。
11.可选地，所述抗氧剂包括特丁基对苯二酚、二丁基羟基甲苯、抗坏血酸棕榈酸酯和混合生育酚中的至少一种。
12.可选地，所述抗结剂包括二氧化硅、蛭石、麦饭石和磷酸三钙中的至少一种。
13.本发明还提出一种如上所述的饲料添加剂的制备方法，包括以下步骤：
14.将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂溶解于水中，制成水溶液，然后将精油加入
至所述水溶液中，分散形成均匀的乳液；
15.对所述乳液进行喷雾干燥制成精油粉末；
16.将抗结剂加入至所述精油粉末中混合均匀，得到饲料添加剂。
17.可选地，将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂溶解于水中，制成水溶液，然后将精油加入至所述水溶液中，分散形成均匀的乳液的步骤，包括：
18.将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂加入水中，在转速200～500r/min的搅拌作用下升温至50～80℃，待固体物质完全溶解后，降低转速至50～100r/min并保温30～60min；
19.将精油预热至50～80℃，保温10～20min；
20.将预热后的所述精油加入至于50～80℃保温的所述水溶液中，先在4000～15000r/min的条件下，剪切2～10min，然后再于二级压力3～5mpa、一级压力30～45mpa的条件下均质2～4次，得到均匀稳定的乳液。
21.本发明还提出一种动物饲料，包括如上所述的饲料添加剂。
22.本发明提供的技术方案中，饲料添加剂包括精油5～70％、乳化剂1～12％、壁材1～8％、填充材料7～92.4％、抗氧化剂0.1～1％以及抗结剂0.5～2％，通过将精油进行乳化包埋，并通过抗氧化剂和抗结剂的添加，使得制备得到的饲料添加剂具有良好的水分散性，能够均匀稳定的分散于水中，且流动性好，另外，在储存和运输过程中具有良好的稳定性，有效成分保留率高，还能够部分掩盖精油的特殊气味，利于动物的采食，此外，在动物肠道中还具有缓释效果，有利于保障精油在动物体内充分发挥其抑菌消炎作用。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明提供的饲料添加剂的制备方法的一实施例的流程示意图；
25.图2为图1中步骤s10的流程示意图。
26.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
27.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.一些精油对动物消化道及呼吸道具有抑菌消炎的作用，可应用于动物饲料中替代抗生素使用。但在精油的实际应用中，由于精油其物理性质就是油溶性，能溶于有机溶剂，但是很难溶于水中，导致其应用受到限制。精油的传统应用方式是用硬脂酸、棕榈酸、氢化植物油等这些相变材料，进行溶解、混合、喷雾冷却成颗粒状的油珠后，再与其它饲料进行干混使用的。这种传统应用方式，使得精油由液态转为固态，增加了其应用范围，但是并没有改变其水不溶的特性，其水溶性饲料产品中的应用仍然未解决。而且传统的脂肪粒产品，在后期的储存和运输过程中，受到挤压，脂肪颗粒容易破损，里面的精油会氧化或挥发，造成产品含量快速下降，不利于产品的应用。
29.鉴于此，本发明提出一种饲料添加剂，将精油以乳化包埋的形式制成饲料添加剂，实现了精油良好的水分散性。在本发明提供的饲料添加剂的一实施例中，所述饲料添加剂包括以下质量分数的组分：精油5～70％、乳化剂1～12％、壁材1～8％、填充材料7～92.4％、抗氧化剂0.1～1％以及抗结剂0.5～2％。
30.本发明提供的技术方案中，饲料添加剂包括精油5～70％、乳化剂1～12％、壁材1～8％、填充材料7～92.4％、抗氧化剂0.1～1％以及抗结剂0.5～2％，通过将精油进行乳化包埋，并通过抗氧化剂和抗结剂的添加，使得制备得到的饲料添加剂具有良好的稳定性和流动性，能够均匀稳定的分散于水中，另外，在储存和运输过程中具有良好的稳定性，有效成分保留率高，室温下放置一年后，精油的损失率几乎为0，同时还能够部分掩盖精油的特殊气味，利于动物的采食，此外，在动物肠道中还具有缓释效果，有利于保障精油在动物体内充分发挥其抑菌消炎作用。需要说明的是，由于本发明提供的饲料添加剂具有良好的水分散性，因此其在应用于饲喂动物时，可以采用常规添加于动物基础饲料(动物基础饲料可以呈固态也可以呈液态)中使动物采食摄入的方式，也可以采用加入至动物饮水系统中使动物摄入的方式，本发明不限制所述饲料添加剂的使用方式。
31.所述精油优选为对动物消化道及呼吸道的主要病原菌具有抑制作用的精油，在本发明实施例中具体可选择肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚和牛至油中的至少一种。既可以是上述精油中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物，均属于本发明的保护范围，可根据实际的使用需要和对原料成本的要求来对应选择。
32.所述乳化剂的作用是对是精油进行乳化，以便于对所述精油进行包埋，其具体选择不做限制，只要对精油具有乳化作用均可。在本发明实施例中具体可选择司盘、聚甘油脂肪酸酯、柠檬酸脂肪酸甘油酯和琥珀酸甘油酯中的至少一种，对所述肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚和牛至油的乳化效果更佳。既可以是上述乳化剂中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物，均属于本发明的保护范围。
33.所述壁材用以充当包埋所述精油的主要材料，在本实施例中具体可选择乳清蛋白、酪蛋白、酪蛋白酸钠、辛烯基琥珀酸淀粉钠、明胶、阿拉伯胶和卡拉胶中的至少一种。既可以是上述材料中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物，对所述肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚和牛至油的包埋更均匀全面，包埋效果更好，且更为稳定，在储存和运输过程中不容易出现破损等，而在进入动物肠道后，被包埋的精油又可以慢慢缓释出来，起到抑菌消炎的作用。
34.所述填充材料用以辅助所述壁材，共同起到包埋所述精油的作用，用以降低所述饲料添加剂的成本，且改善所述饲料添加剂的水分散性和流动性。具体地，在本发明实施例
中，所述填充材料可选择麦芽糊精、固体玉米糖浆、抗性糊精、麦芽糖、聚葡萄糖、葡萄糖浆中的至少一种。既可以是上述材料中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物，来源广泛、易于获得，且与所述壁材的混合更为充分、均匀，且对所述肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚和牛至油的包埋效果更好，包埋产品的结构更稳定。另外，所述选用上述物质作为所述填充材料，还有助于部分掩盖所述精油的特殊气味，改善所述饲料添加剂的气味，以便利于动物的采食，避免因所述精油的特殊气味影响动物对所述精油的摄入，同时，上述填充材料再进入动物肠道后，又能快速溶解，有助于精油在动物体内的逐步缓释。
35.所述抗氧剂的主要作用是改善所述精油的抗氧化性，延缓、减慢甚至防止所述精油的氧化进程，从而使得所述饲料添加剂在储存和运输过程中，所述精油不容易失效，并且在进入至动物体内后，充分发挥其生物活性，起到抑菌消炎的作用。在本发明实施例中，所述抗氧剂具体可选择特丁基对苯二酚、二丁基羟基甲苯、抗坏血酸棕榈酸酯和混合生育酚中的至少一种。既可以是上述抗氧剂中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物，对所述肉桂醛、香芹酚、百里香酚、丁香酚和牛至油能够起到更好的抗氧化效果，保障精油的生物活性。
36.由于所述饲料添加剂产品通常呈颗粒状，为避免颗粒之间出现粘接团聚，不利于所述饲料添加剂在饲料中的均匀分散，导致影响被饲喂动物对其中精油的摄入量，在本发明实施例中，优选为所述饲料添加剂中还添加有抗结剂，从而防止饲料添加剂颗粒之间的粘黏。具体地，所述抗结剂可选择二氧化硅、蛭石、麦饭石和磷酸三钙中的至少一种，既可以是上述物质中的任意一种，也可以是其中两种或两种以上的混合物，不仅可有效防止饲料添加剂颗粒之间的粘黏，而且来源广泛、成本低廉。
37.基于上述提供的饲料添加剂，本发明还提出一种饲料添加剂的制备方法，图1所示为本发明提供的饲料添加剂的制备方法的一实施例。参阅图1所示在本实施例中，所示饲料添加剂的制备方法包括以下步骤：
38.步骤s10、将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂溶解于水中，制成水溶液，然后将精油加入至所述水溶液中，分散形成均匀的乳液；
39.先将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂溶解于水中制成水溶液，然后再与精油混合，使精油充分散均匀，形成稳定均匀的乳液，即可实现精油与乳化剂、壁材、填充材料以及抗氧化剂的充分混合。进一步地，为提高工艺效率，优选为通过加热来促进固体物质溶解于水中配制成水溶液、以及精油分散于所述水溶液中的实现，具体地，在本实施例中，步骤s10包括：
40.步骤s11、将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂加入水中，在转速200～500r/min的搅拌作用下升温至50～80℃，待固体物质完全溶解后，降低转速至50～100r/min并保温30～60min；
41.步骤s12、将精油预热至50～80℃，保温10～20min；
42.步骤s13、将预热后的所述精油加入至于50～80℃保温的所述水溶液中，先在4000～15000r/min的条件下，剪切2～10min，然后再于二级压力3～5mpa、一级压力30～45mpa的条件下均质2～4次，得到均匀稳定的乳液。
43.首先，将乳化剂、壁材、填充材料和抗氧化剂加入到水中，先以200～500r/min的转速搅拌，并升温至50～80℃，待固体物质完全溶解后，再降低转速至50～100r/min，并保温
30～60min，确保物质的充分和稳定溶解，然后在该温度下保温备用。将精油预热至50～80所述的，并保温10～20min，增加精油的流动性；然后再将预热后的精油加入到于50～80℃下保温的水溶液中，震荡混合均匀，之后，先在400～15000r.min的条件下剪切2～10min，再于二级压力3～5mpa、一级压力30～45mpa的条件下均质2～4次，得到均匀稳定的乳液即可。
44.步骤s20、对所述乳液进行喷雾干燥制成精油粉末；
45.将所制得的乳液调节温度至30～55℃，然后利用喷雾干燥机进行喷雾干燥，制成精油粉末。
46.步骤s30、将抗结剂加入至所述精油粉末中混合均匀，得到饲料添加剂。
47.最后，再将抗结剂加入至所述精油粉末中，充分搅拌混合均匀，使所述抗结剂均匀分散于所述精油粉末的颗粒表面，即制得所述饲料添加剂。本发明提供的饲料添加剂的制备方法，工艺流程简单，易于实现工业化生产，且制备过程不会对精油的生物活性造成影响，能够使精油的活性成分得以最大程度的保留，从而提高所述饲料添加剂对动物肠道的抑菌消炎功效，同时，制备所得的饲料添加剂具有良好的水分散性，能够均匀稳定的分散在水中，且在储存和运输过程中具有良好的稳定性，有效成分保留率高。
48.此外，本发明还提出一种动物饲料，所述动物饲料包括饲料添加剂，所述饲料添加剂的具体组成参照上述实施例。可以理解的是，由于本发明动物饲料采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
49.以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
50.实施例1
51.(1)饲料添加剂包括：司盘1kg、乳清蛋白1kg、麦芽糊精92.4kg、抗坏血酸棕榈酸酯0.1kg、肉桂醛5kg、二氧化硅0.5kg。
52.(2)饲料添加剂的制备方法：
53.①
将司盘、乳清蛋白、麦芽糊精和抗坏血酸棕榈酸酯倒入66.7kg水中，先以200r/min的转速搅拌、并升温至50℃，待固体物质完全溶解后，降低转速至50r/min，保温30min，得水溶液，备用；
54.②
将肉桂醛预热至50℃，保温10min，备用；
55.③
将预热后的肉桂醛缓慢加入至步骤(2)制得的水溶液中，混合均匀，之后，先于4000r/min的条件下剪切2min，再于二级压力3mpa、一级压力30mpa的条件下均质2次，得到稳定均匀的乳液；
56.④
将制得的乳液降温至55℃，然后进行喷雾干燥，得到精油粉末；
57.⑤
将二氧化硅加入到制得的精油粉末中，混合均匀，得到饲料添加剂。
58.实施例2
59.(1)饲料添加剂包括：柠檬酸脂肪酸甘油酯12kg、辛烯基琥珀酸淀粉钠8kg、麦芽糖7kg、混合生育酚1kg、香芹酚70kg、磷酸三钙2kg。
60.(2)饲料添加剂的制备方法：
61.①
将柠檬酸脂肪酸甘油酯、辛烯基琥珀酸淀粉钠、麦芽糖和混合生育酚倒入147kg水中，先以500r/min的转速搅拌、并升温至80℃，待固体物质完全溶解后，降低转速至100r/
min，保温60min，得水溶液，备用；
62.②
将香芹酚预热至80℃，保温20min，备用；
63.③
将预热后的香芹酚缓慢加入至步骤(2)制得的水溶液中，混合均匀，之后，先于15000r/min的条件下剪切10min，再于二级压力5mpa、一级压力45mpa的条件下均质4次，得到稳定均匀的乳液；
64.④
将制得的乳液降温至30℃，然后进行喷雾干燥，得到精油粉末；
65.⑤
将磷酸三钙加入到制得的精油粉末中，混合均匀，得到饲料添加剂。
66.实施例3
67.(1)饲料添加剂包括：聚甘油脂肪酸酯6kg、阿拉伯胶4kg、固体玉米糖浆51.5kg、特丁基对苯二酚0.5kg、丁香酚37kg、蛭石1kg。
68.(2)饲料添加剂的制备方法：
69.①
将聚甘油脂肪酸酯、阿拉伯胶、固体玉米糖浆和特丁基对苯二酚倒入113kg水中，先以350r/min的转速搅拌、并升温至60℃，待固体物质完全溶解后，降低转速至75r/min，保温45min，得水溶液，备用；
70.②
将丁香酚预热至60℃，保温10min，备用；
71.③
将预热后的丁香酚缓慢加入至步骤(2)制得的水溶液中，混合均匀，之后，先于10000r/min的条件下剪切6min，再于二级压力4mpa、一级压力40mpa的条件下均质3次，得到稳定均匀的乳液；
72.④
将制得的乳液降温至45℃，然后进行喷雾干燥，得到精油粉末；
73.⑤
将蛭石加入到制得的精油粉末中，混合均匀，得到饲料添加剂。
74.实施例4
75.(1)饲料添加剂包括：取琥珀酸甘油酯6kg、卡拉胶4kg、抗性糊精63.5kg、二丁基羟基甲苯0.5kg、肉桂醛10kg、香芹酚10kg、百里香酚5kg、麦饭石1kg。
76.(2)饲料添加剂的制备方法：
77.①
将取琥珀酸甘油酯、卡拉胶、抗性糊精和二丁基羟基甲苯倒入112kg水中，先以350r/min的转速搅拌、并升温至60℃，待固体物质完全溶解后，降低转速至70r/min，保温40min，得水溶液，备用；
78.②
将肉桂醛、香芹酚、百里香酚混合并预热至60℃，保温15min，备用；
79.③
将预热后的混合精油缓慢加入至步骤(2)制得的水溶液中，混合均匀，之后，先于10000r/min的条件下剪切5min，再于二级压力4mpa、一级压力40mpa的条件下均质3次，得到稳定均匀的乳液；
80.④
将制得的乳液降温至45℃，然后进行喷雾干燥，得到精油粉末；
81.⑤
将麦饭石加入到制得的精油粉末中，混合均匀，得到饲料添加剂。
82.对上述实施例提供的饲料添加剂进行动物试验验证，方法和结果如下：
83.(1)选取体重相近的断奶仔猪160头，随机分为两组，一组为试验组，一组为对照组，每组选取4个分栏，也即，试验组包括试验1组、试验2组、试验3组和试验4组，对照组包括对照1组、对照2组、对照3组和对照4组，分组时保证每组的平均体重、公母比例、胎次、圈舍环境等情况基本一致。
84.(2)对照组和试验组均提供基础日粮和饮水，其中，对照1组仅提供基础日粮，对照
2组的基础日粮中添加有肉桂醛精油，对照3组的基础日粮中添加有香芹酚精油，对照4组的基础日粮中添加丁香酚精油；试验1组至试验4组的基础日粮中分别添加有实施例1至4制备的饲料添加剂；对照组和实验组添加量分别按照各精油有效成分的0.1
‰
(混合精油产品按照各精油有效成分的和进行计算)添加到基础日粮中，混合均匀后，进行饲喂。
85.(3)试验周期28天，按照常规养殖方法饲养断奶仔猪，定时记录仔猪的采食量、体重变化，并随时记录仔猪的发病情况及治愈情况等，试验结束后测算仔猪的日增重、腹泻率等指标，数据如下表1所示。
86.表1试验组和对照组的断奶仔猪的生长性能指标测试结果
[0087][0088]
根据上述表1测得的数据可知，采用本发明实施例制备的饲料添加剂饲喂断奶仔猪，可以明显改善仔猪的生长性能，降低仔猪的腹泻率，这是由于本发明实施例制备的饲料添加剂中，通过将精油进行乳化包埋，并通过填充材料、壁材、抗氧化剂以及抗结剂等物质的合理选用，使得该饲料添加剂具有良好的水分散性，更利于被动物采食和摄入，能够保障其在动物体内充分发其抑菌消炎、改善动物生长性能的作用。
[0089]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。