专利名称：颗粒色氨酸预混剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种色氨酸预混剂，特别涉及一种颗粒色氨酸预混剂及其制备方法，属于饲料技术领域。
背景技术：
预混剂是添加剂预混合饲料的简称，它是将一种或多种微量组分与载体或稀释剂按要求配比，均匀混合后制成的中间型配合饲料产品。微量组分包括各种微量矿物元素、各种维生素、合成氨基酸等添加剂。载体是能够承载或吸附微量活性添加成分的微粒。氨基酸有两种类型一必需氨基酸和非必需氨基酸。八种必需氨基酸是异亮氨酸，赖氨酸，亮氨酸，蛋氨酸，苯丙氨酸，缬氨酸，苏氨酸和色氨酸。这些氨基酸被称为必需的原因不是因为它们更重要，而是生物体本身不能生产。因此，这些氨基酸必需通过日常进食加以补充。非必需氨基酸是一些生物体可以自己生产的氨基酸，所以不一定非要包含在食物中。色氨酸是一种必需氨基酸。在所有氨基酸中，色氨酸被认为是食物中含量最少的。虽然稀少，色氨酸在调节动物食欲、维持机体健康等方面起着十分重要的作用。现有市场上的色氨酸预混剂的粒度一般是100-200目，该色氨酸预混剂生产时粉尘太大，容易使生产工人过敏、对生产工人健康产生不良影响，难以实现清洁化生产；另外，色氨酸预混剂防潮性低、保质期较短，为6-8个月，并且当将粉状色氨酸预混剂添加到饲料中时，由于粉状预混剂比重与饲料中其他用料的比重相差较大，混合时容易分层，造成使用效果差。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种添加到饲料中不易分层、防潮性好、保质期长、便于使用的颗粒色氨酸预混剂。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:—种颗粒色氨酸预混剂,含有色氨酸和碳酸钙,而色氨酸含量为20_25wt%，水分含量为2-4%，颗粒密度为0.56-0.75g/cm3，颗粒尺寸为20-60目，pH值为6_8。在一定比例的色氨酸预混剂中添加碳酸钙，能增加预混剂中的钙含量，该色氨酸预混剂添加到饲料中后，能调节其中的营养配比。颗粒色氨酸预混剂作为饲料添加剂添加到饲料中时，其色氨酸含量和水分含量使其密度值接近饲料中其他用料如玉米、大麦、高粱等密度，同时其粒度适当，这样保证了其与其他用料混合后不易出现分层，防止一些畜禽吃食时只吃到上面一层导致营养不均匀；并且，颗粒色氨酸预混剂的pH值和水分含量使颗粒色氨酸预混剂受外界影响小，保质期更长，可达2-2.5年。若水分小于2%不仅防潮性差，而且影响产品的密度，大于4%则影响保质期，同时，适当的水分含量能使畜禽咀嚼水口好。另夕卜，本发明颗粒色氨酸预混剂的密度和颗粒尺寸使该预混剂具有良好的散落性，存放时也不会产生压实、结团情况。作为本发明技术方案的一种优选，所述颗粒色氨酸预混剂包括内核和包裹层，所述的包裹层逐层包裹，层数为3-200层。包含多层的颗粒状预混剂容易控制粒度，且强度高，不易破碎，能够均匀地分布在饲料中，不易分层。作为本发明技术方案的一种优选，所述颗粒密度为0.58-0.66g/cm3。作为本发明技术方案的一种优选，所述颗粒颗粒尺寸为30-50目，pH值为7-7.5。本发明另一目的是提供一种能实现清洁化生产的所述颗粒色氨酸预混剂的制备方法，包括以下步骤:(I)发酵:菌体在液体培养基中培养得到成熟的种子，成熟的种子再移入发酵罐的培养基中发酵产生色氨酸发酵液；(2)分离浓缩:色氨酸发酵液浓缩得到浓浆，浓浆中固含量为30-35%，色氨酸含量为浓浆总量的8-15wt% ；(3)混合:边搅拌边往浓浆中加入占浓浆总量15_20wt%的碳酸钙，得混合液；(4)喷浆造粒:将混合液形成喷雾，同时向上喷包含有碳酸钙的热气，形成初级颗粒;(5)多级包裹:将混合液形成的喷雾接触并包裹所述初级颗粒形成二级颗粒，重复该步骤最终得到终极颗粒。碳酸钙在与浓浆混合时是色氨酸的良好载体，在喷浆造粒中又充当晶核与混合液喷雾形成初级颗粒，而且还增加了最终产品中的钙含量。碳酸钙与浓浆混合时，如果碳酸钙不足，有些色氨酸不能以碳酸钙作为载体，混合出来的混合液成分不均匀；如果碳酸钙过多，则位于上面的碳酸钙会将大部分的色氨酸吸附，导致上面的色氨酸含量大于下面的色氨酸含量。混合时加入15-20wt%的碳酸钙，形成均匀的混合液。喷浆造粒时初级颗粒形成后，混合液喷雾再多次包裹初级颗粒形成终极颗粒，生产时粉尘小，能实现清洁化生产。解决了现有技术预混剂均为粉末状的缺点，实现了预混剂的颗粒化且成型快、生产效率高，同时保证了预混剂颗粒的色氨酸分布均匀。作为本发明技术方案的一种优选，所述步骤(2)浓缩方法是蒸发浓缩。作为本发明技术方案的一种优选，所述步骤(3)中碳酸钙的粒度为80-120目。在该步骤中，碳酸钙主要充当载体，所述粒度范围的碳酸钙有助于承载吸附色氨酸。作为本发明技术方案的一种优选，所述步骤⑷中热气的温度为120-140°C。作为本发明技术方案的一种优选，所述步骤(4)中碳酸钙为球形，粒度为60-80目。碳酸钙主要有立方体、针状和球形三种晶形，本发明优选球形碳酸钙，便于形成球形的初级颗粒。在该步骤中，碳酸钙主要充当晶核，因此选用相对步骤(3)粒度较大的碳酸钙，便于形成合适大小的初级颗粒。若晶核粒度过大，则初级颗粒大，终极颗粒上的色氨酸含量会较低，达不到营养要求。并且，充当晶核的碳酸钙粒度应控制在小范围内，粒度范围小，则粒度均匀，形成的终极颗粒粒度也较均匀，发明人研究发现，均匀粒度的饲料预混剂可以改善畜禽体增重和饲料转化率。更优选地，所述步骤(4)中的碳酸钙粒度为70目。
综上所述，本发明具有以下有益效果:1.本发明颗粒色氨酸预混剂中的色氨酸含量和水分含量使其密度值接近饲料其他用料如玉米、大麦、高粱等密度，与其他用料混合时后不易出现分层，防止一些畜禽吃食时只吃到上面一层导致营养不均匀；并且，颗粒色氨酸预混剂的PH值和水分含量使颗粒色氨酸预混剂受外界影响小，保质期更长，可达2-2.5年，同时，适当的水分含量使畜禽咀嚼水口好；本发明颗粒色氨酸预混剂的密度和颗粒尺寸使该预混剂具有良好的散落性，存放时也不会产生压实、结团情况。2.本发明的颗粒色氨酸预混剂生产过程粉尘低，能实现清洁生产。
具体实施例方式实施例一含有糖、无机盐的培养液经灭菌后，接种大肠杆菌发酵，在发酵过程中补糖、补氨，发酵后产生色氨酸发酵液，然后蒸发浓缩，同时用高效液相色谱仪检测，浓浆固含量为33%、色氨酸含量为浓浆总量的12wt%时停止蒸发，边搅拌边往浓浆中加入占浓浆总量18wt%、90目的碳酸钙，得混合液；混合液被压缩空气雾化形成喷雾，同时向上喷包含有70目的球形碳酸钙颗粒的130°C的热气形成初级颗粒；混合液喷雾在造粒室内继续接触并包裹所述初级颗粒形成二级颗粒，颗粒在造粒室内可循环运动，因此可多次重复该包裹步骤最终得到终极颗粒，包裹的层数由生产时间决定，生产时间为3h，最终得到终极颗粒。潮湿的终极颗粒先进行预干燥，形成半干颗粒后进行深度干燥，最后形成干燥颗粒，排出。经检测，最终产品颗粒色氨酸预混剂中的色氨酸含量为23wt%，水分含量为3%，颗粒密度为0.66g/cm3，颗粒尺寸为30目，pH值为8。混合分层试验:将颗粒色氨酸预混剂产品IOOg与1.9kg饲料基础日粮混合均勻，装入布袋，将布袋放在振动装置内振动lOmin，分别取上层、中层和底层的20g物料检测，上层的颗粒色氨酸预混剂含量为4.92%，中层的颗粒色氨酸预混剂含量为5.02%，底层的颗粒色氨酸预混剂含量为5.03%。混合料均匀，基本无分层现象。粉尘测试采用滤膜测尘法。测尘原理是用粉尘采样器抽取采集一定体积的含尘空气，含尘空气通过滤膜时，粉尘被捕集在滤膜上，根据滤膜的增重计算出粉尘浓度。采用粉尘采样器在生产现场检测粉尘浓度，每10分钟检测一次，检测5次，取平均值，粉尘浓度为0.8mg/m3。混合分层实验、粉尘测试和保质期实验结果见表I。比较实施例一现有市场上100目的色氨酸预混剂生产车间粉尘平均浓度为15mg/m3，超过车间中10mg/m3的粉尘最高允许浓度。采用实施例一相同的方法做混合分层试验，分别取上层、中层和底层的20g物料检测，上层的颗粒色氨酸预混剂含量为0.8%，中层的颗粒色氨酸预混剂含量为1.5%，底层的颗粒色氨酸预混剂含量为16%，混合分层现象明显。实验结果见表I。实施例二含有糖、无机盐的培养液经灭菌后，接种大肠杆菌发酵，在发酵过程中补糖、补氨，发酵后产生色氨酸发酵液，然后采用过滤法固液分离，同时用高效液相色谱仪检测，浓浆固含量为30%、色氨酸含量为浓浆总量的15wt%时停止蒸发，边搅拌边往浓浆中加入占浓浆总量20wt%、80目的碳酸钙，得混合液；将混合液形成喷雾，同时向上喷140°C的热气，热气中包含颗粒尺寸为80目的立方体形碳酸钙，接下来的造粒工艺同实施例一，生产时间为
1.8h。经检测，最终产品颗粒色氨酸预混剂中的色氨酸含量为21wt%，水分含量为2%，颗粒密度为0.62g/cm3，颗粒尺寸为60目，pH值为7。分别取上层、中层和底层的20g物料检测，上层的颗粒色氨酸预混剂含量为
4.88%，中层的颗粒色氨酸预混剂含量为5%，底层的颗粒色氨酸预混剂含量为5.06%ο混合料均匀，基本无分层现象。混合分层实验、粉尘测试和保质期实验结果见表I。比较实施例二现有市场上200目的色氨酸预混剂生产车间粉尘平均浓度为18mg/m3。采用实施例一相同的方法作混合分层试验，静置3分钟后发现混合料有分层现象。混合分层实验、粉尘测试和保质期实验结果见表I。取上层、中层和底层的物料分别检测，上层的颗粒色氨酸预混剂含量为0.4%，中层的颗粒色氨酸预混剂含量为3.5%，底层的颗粒色氨酸预混剂含量为20%，混合分层现象明显。实施例三含有糖、无机盐的培养液经灭菌后，接种大肠杆菌发酵，在发酵过程中补糖、补氨，发酵后产生色氨酸发酵液，然后蒸发浓缩，同时用高效液相色谱仪检测，浓浆固含量为35%、色氨酸含量为浓浆总量的8wt%时停止蒸发，边搅拌边往浓浆中加入占浓浆总量15wt%、120目的碳酸钙，得混合液；将混合液形成喷雾，同时向上喷120°C的热气，热气中包含颗粒尺寸为60目的针形碳酸钙，接下来的造粒工艺同实施例一，生产时间为3.6h。经检测，最终产品颗粒色氨酸预混剂中的色氨酸含量为25wt%，水分含量为2.6%，颗粒密度为0.75g/cm3,颗粒尺寸为20目，pH值为6.5。分别取上层、中层和底层的20g物料检测，上层的颗粒色氨酸预混剂含量为
4.89%，中层的颗粒色氨酸预混剂含量为4.99%，底层的颗粒色氨酸预混剂含量为5.01%。混合料均匀，基本无分层现象。混合分层实验、粉尘测试和保质期实验结果见表I。实施例四含有糖、无机盐的培养液经灭菌后，接种大肠杆菌发酵，在发酵过程中补糖、补氨，发酵后产生色氨酸发酵液，然后蒸发浓缩，同时用高效液相色谱仪检测，浓浆固含量为32%、色氨酸含量为浓浆总量的9.5wt%时停止蒸发，边搅拌边往浓浆中加入占浓浆总量16wt%、110目的碳酸钙，得混合液；将混合液形成喷雾，同时向上喷128°c的热气，热气中包含颗粒尺寸为65目的球形碳酸钙，接下来的造粒工艺同实施例一，生产时间为2.lh。经检测，最终产品颗粒色氨酸预混剂中的色氨酸含量为20wt%，水分含量为3.1%，颗粒密度为0.58g/cm3，颗粒尺寸为40目，pH值为7.5。
分别取上层、中层和底层的20g物料检测，上层的颗粒色氨酸预混剂含量为
4.99%，中层的颗粒色氨酸预混剂含量为5%，底层的颗粒色氨酸预混剂含量为5.02%。混合料均匀，基本无分层现象。混合分层实验、粉尘测试和保质期实验结果见表I。表I不同色氨酸预混剂性能比较
权利要求
1.一种颗粒色氨酸预混剂，含有色氨酸和碳酸钙，其特征在于:水分含量为2-4%，颗粒密度为0.56-0.75g/cm3，颗粒尺寸为20-60目，pH值为6-8。
2.根据权利要求1所述的颗粒色氨酸预混剂，其特征在于:所述颗粒色氨酸预混剂包括内核和包裹层，所述的包裹层逐层包裹，层数为3-200层。
3.根据权利要求2所述的预混剂，其特征在于:碳酸钙在与浓浆混合时是色氨酸的载体；在喷浆造粒中充当晶核与混合液喷雾形成初级颗粒；所述浓浆为色氨酸发酵液。
4.根据权利要求3所述的预混剂，其特征在于:碳酸钙在与浓浆混合时混合液成分均匀。
5.根据权利要求3所述的预混剂，其特征在于:喷浆造粒时初级颗粒形成后，混合液喷雾再多次包裹初级颗粒形成终极颗粒。
6.根据权利要求3所述的预混剂，其特征在于:碳酸钙为球形。
7.一种色氨酸预混剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤: (1)发酵:菌体在液体培养基中培养得到成熟的种子，成熟的种子再移入发酵罐的培养基中发酵产生色氨酸发酵液； (2)分离浓缩:色氨酸发酵液浓缩得到浓浆，浓浆中固含量为30-35%，色氨酸含量为浓浆总量的8-15wt%; (3)混合:边搅拌边往浓浆中加入占浓浆总量15-20wt%碳酸钙，得混合液； (4)喷浆造粒:将混合液形成喷雾，同时向上喷包含有碳酸钙的热气，形成初级颗粒； (5)多级包裹:将混合液形成的喷雾接触并包裹所述初级颗粒形成二级颗粒，重复该步骤最终得到终极颗粒。
8.根据权利要求7所述的方法，所述步骤(2)浓缩方法是蒸发浓缩。
9.根据权利要求7所述方法，包括以下步骤:所述步骤(3)中碳酸钙的粒度为80-120目。
10.根据权利要求7所述方法，包括以下步骤:所述步骤⑷中热气的温度为120-140 °C。
全文摘要
本发明涉及一种色氨酸预混剂，颗粒色氨酸预混剂含有色氨酸和碳酸钙，水分含量为2-4%，颗粒密度为0.56-0.75g/cm3，颗粒尺寸为20-60目，pH值为6-8。本发明颗粒色氨酸预混剂与其他饲料用料混合时不易出现分层；并且受外界影响小，保质期更长，可达2-2.5年，同时，适当的水分含量使畜禽咀嚼水口好;该预混剂具有良好的散落性，存放时也不会产生压实情况。
文档编号A23K1/175GK103168927SQ20131011201
公开日2013年6月26日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者张文骏, 储消和, 刘亮, 陈中兵, 史凤章 申请人:浙江升华拜克生物股份有限公司