本发明涉及饲料领域，具体地，涉及一种固态饲料和该固态饲料的制备方法。
背景技术：
随着养殖业的迅速发展，我国奶牛数量不断增多，高产、稳产、健康已成为奶牛养殖的最终目标。随着奶牛产奶量的提高，处于泌乳早期的高产奶牛由于采食的能量不能满足泌乳需求，往往处于能量负平衡状态，容易引发酮病等其他代谢疾病，从而造成奶牛健康状况恶化及生产性能下降。酮病是严重危害奶牛健康和生产性能的主要营养代谢病之一，导致发病牛产奶量明显下降(约降低15％)，发情延迟、配种率降低、所产犊牛发病率和死亡率高；有些病牛久治不愈或反复发病，终致被迫淘汰，造成巨大的经济损失。丙二醇从20世纪50年代就开始用于治疗奶牛酮病；研究表明，给奶牛服用丙二醇能够预防奶牛脂肪肝和酮病，提高奶牛产奶量和繁殖率。
此外，研究表明丙二醇可以减轻因采食量下降导致的能量负平衡，减缓奶牛酮病与脂肪肝综合症；同时，丙二醇还可提高血浆葡萄糖和胰岛素浓度。奶牛在摄入丙二醇后，一部分丙二醇被奶牛瘤胃壁吸收，另一部分则代谢为丙酸盐后被吸收，吸收的丙二醇和丙酸盐经血液循环到达肝脏，经葡萄糖异生作用转化为葡萄糖。通过这种生糖作用，能够减缓奶牛能量负平衡，提高奶牛泌乳性能、改善奶牛健康状况。
目前，丙二醇通常不会影响采食量，但由于其适口性差，牧场往往将丙二醇稀释对奶牛进行灌喂，以免造成奶牛采食量的降低。在灌服过程中，需要将丙二醇稀释10倍以上，然后使用奶牛灌服器在人工辅助下对奶牛进行灌服；因牧场奶牛数量较多，该过程往往消耗大量的人工和时间，并且降低了奶牛的生活质量，影响其产奶量。
基于上述现有技术中已知的丙二醇稀释液的缺陷，现在急需一种能够提高产奶量并能降低生产成本的丙二醇饲料的制备工艺及其饲料产品。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术中丙二醇饲料生产成本较高且不利于奶牛产奶的缺陷，提供一种固态饲料及其制备方法。
本发明的发明人在研究中发现，将丙二醇添加至饲料载体原料中来制备丙二醇固态粉末饲料，由此制得的添加了丙二醇的固态粉末饲料成品性质稳定、流动性好、便于运输，并解决了液态丙二醇需要灌服的问题，避免了灌服丙二醇带来的大量人工劳动。
因此，为了实现上述目的，本发明提供了一种固态饲料，该固态饲料含有饲料载体、丙二醇和水，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为20-65重量％，丙二醇的含量为21-75重量％，水的含量为3-14重量％。
优选地，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为40-60重量％，丙二醇的含量为33-55重量％，水的含量为8-14重量％。
优选地，所述饲料载体为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉中的至少一种，优选为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的混合物；
更优选地，甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的比例为10：0.5-1：0.5-2：0.5-1：0.5-1；
更优选地，所述饲料载体的粒度为5-200目，进一步优选为50-200目。
优选地，该固态饲料还含有饲料添加剂，所述饲料添加剂为维生素及类维生素、氨基酸及其类似物、微生物、酶制剂、抗氧化剂、防腐防霉剂、酸度调节剂、着色剂、稳定剂和调味剂中的至少一种。
第二方面，本发明还提供了一种固态饲料的制备方法，该方法包括：
(1)将丙二醇喷洒至饲料载体原料上，然后通过搅拌使得所述丙二醇与所述饲料载体原料混合；
(2)将得到的混合物在室温下密封保存6-48小时；
其中，饲料载体原料与丙二醇的用量使得，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为20-65重量％，丙二醇的含量为21-75重量％，水的含量为3-14重量％。
优选地，饲料载体原料与丙二醇的用量使得，固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为40-60重量％，丙二醇的含量为33-55重量％，水的含量为8-14重量％。
优选地，步骤(2)中，将得到的混合物在室温下密封保存12-24小时。
优选地，该方法还包括：在密封保存后进行搅拌，优选地，所述搅拌的条件包括：转速为28-32rpm，时间为2-30min。
优选地，所述饲料载体为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉中的至少一种，更优选为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的混合物；
更优选地，甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的比例为10：0.5-1：0.5-2：0.5-1：0.5-1；
更优选地，所述饲料载体的粒度为5-200目，进一步优选为50-200目。
第三方面，本发明还提供了上述方法制备的固态饲料。
本发明所提供的固态饲料及其制备方法具有如下优点：操作方便、不会造成环境污染，将液体丙二醇转化为性质稳定、流动性好的固态丙二醇粉末，解决了奶牛使用液态丙二醇需要灌服的问题，避免了灌服丙二醇带来的大量人工劳动；同时，本发明不仅解决了液态丙二醇远距离运输不便的问题，而且还为直接饲喂牲畜或作为原料制作全价饲料提供了方便。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，除非另有说明，术语“室温”意味着温度处于20℃至30℃的范围内。
本发明提供了一种固态饲料，该固态饲料含有饲料载体、丙二醇和水，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为20-65重量％，丙二醇的含量为21-75重量％，水的含量为3-14重量％。
优选地，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为40-60重量％，丙二醇的含量为33-55重量％，水的含量为8-14重量％，从而更有利于提高饲料的品质以提高奶牛的产奶量。
根据本发明所述的固态饲料，所述饲料载体可以为本领域常规的饲料载体，例如可以为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉中的至少一种，优选为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的混合物，当饲料载体为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的混合物时，甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的比例为10：0.5-1：0.5-2：0.5-1：0.5-1，从而能够进一步提高饲料的品质以显著提高奶牛的产奶量。
根据本发明所述的固态饲料，所述饲料载体可以为粉末状，优选地，所述饲料载体的粒度为5-200目，更优选为50-200目，从而能够更有利于饲料载体吸收丙二醇。
在本发明的另一优选实施方式中，本发明的固态饲料可进一步包含饲料领域中常用的添加剂，该添加剂例如包括但不限于：维生素及类维生素(例如维生素A、维生素B1、维生素B2、维生素B6、维生素C、维生素D2、维生素D3、维生素E、维生素K、烟酸、烟酰胺、D-泛醇、D-泛酸钙、叶酸、D-生物素、氯化胆碱、肌醇、L-肉碱、L-肉碱盐酸盐、甜菜碱、甜菜碱盐酸盐)、氨基酸及其类似物(例如赖氨酸、蛋氨酸、谷氨酸、苏氨酸、色氨酸、精氨酸、精氨酸盐酸盐、甘氨酸、酪氨酸、丙氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、缬氨酸、胱氨酸、牛磺酸)、酶制剂(例如淀粉酶、α-半乳糖苷酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶、葡萄糖氧化酶、脂肪酶、麦芽糖酶、植酸酶、角蛋白酶)、抗氧化剂(例如乙氧基喹啉、丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯、没食子酸丙酯、特丁基对苯二酚茶多酚、维生素E、L-抗坏血酸-6-棕榈酸酯)、防腐防霉剂(例如双乙酸钠、丙酸钙、山梨酸、山梨酸钠、山梨酸钾)、着色剂(例如叶黄素、虾青素、日落黄、诱惑红、胭脂红、靛蓝)和调味剂(例如糖精、糖精钙、山梨糖醇、谷氨酸钠)、酸度调节剂、稳定剂和微生物以及它们的任意混合物等。当固态饲料含有饲料添加剂时，相对于100重量份的固态饲料，饲料添加剂的添加量可以为0-40重量份，优选为5-35重量份，更优选为10-30重量份，更优选为15-25重量份。
第二方面，本发明还提供了一种固态饲料的制备方法，该方法包括：
(1)将丙二醇喷洒至饲料载体原料上，然后通过搅拌使得所述丙二醇与所述饲料载体原料混合；
(2)将得到的混合物在室温下密封保存6-48小时；
其中，饲料载体原料与丙二醇的用量使得，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为20-65重量％，丙二醇的含量为21-75重量％，水的含量为3-14重量％。
优选地，饲料载体原料与丙二醇的用量使得，以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为40-60重量％，丙二醇的含量为33-55重量％，水的含量为8-14重量％，从而更有利于提高饲料的品质以提高奶牛的产奶量。
本领域的技术人员知晓，最终制得的固态饲料中一般要求含水率控制在14重量％以下。本发明中制得的固态饲料中水可以通过含水的饲料载体原料引入，也可以通过含水的丙二醇溶液引入，还可以额外添加水而引入。总之，只要使得制得的固态饲料中水的含量控制在3-14重量％范围内，优选控制在8-14重量％范围内即可。
本发明以下所提及的混合和密封保存等所有的操作步骤均可以在室温下进行。
根据本发明所述的方法，该方法还可以包括：先将饲料载体原料进行粉碎，粉碎至粒度为5-200目，优选粉碎至粒度为50-200目。
根据本发明所述的方法，制得固体饲料中的所述饲料载体可以为本领域常规的各种饲料载体，例如可以为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉中的至少一种，优选为甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的混合物，更优选地，甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的比例为10：0.5-1：0.5-2：0.5-1：0.5-1，从而能够进一步提高饲料的品质以显著提高奶牛的产奶量。
根据本发明所述的方法，其中，将丙二醇喷洒至饲料载体原料上的方式可以采用高压水枪喷雾，所述高压水枪的操作压力可以为1-2MPa。
根据本发明所述的方法，其中，步骤(1)中搅拌的条件可以包括：转速为28-32rpm，时间为2-30min，搅拌的设备可以采用各种常规的混料机，为了在搅拌混合过程中粉尘较少且易于出料和清洗，优选采用横轴式混料机。
根据本发明所述的方法，其中，步骤(2)中，优选地，将得到的混合物在室温下密封保存12-24小时，从而更有利于丙二醇吸附在饲料载体上，以有利于形成较稳定的固态饲料体系。
根据本发明所述的方法，在制得的固态饲料形成结块的情况下，该方法还可以包括：在密封保存后进行搅拌，优选地，所述搅拌的条件包括：转速为28-32rpm，时间为2-30min。通过搅拌将所述结块打碎，从而得到流动性好、无黏结性的丙二醇固态粉末状饲料。
第三方面，本发明还提供了上述方法制备的固态饲料。
本发明的丙二醇固态饲料可以直接喂食奶牛，也可以将丙二醇固态饲料与现有的成品饲料混合用于喂食奶牛。当丙二醇固态饲料与现有的成品饲料混合用于喂食奶牛时，可以根据实际需要调整丙二醇固态饲料与成品饲料比例，例如丙二醇固态饲料与成品饲料重量比例可以为1-5:1。其中，成品饲料可以为上述列举的各种可以直接作为饲料喂食的饲料载体。
本发明制得的固态饲料还可以含有不可避免的杂质，该不可避免的杂质可以包括砷、铅、镉、汞、黄曲霉毒素等。具体地，相对于所述固态饲料的总重量，不可避免的杂质的总量可以低于1重量％。更具体地，相对于所述固态饲料的总重量，上述杂质的含量分别可以为：砷≦10.0mg/kg；铅≦8.0mg/kg；镉≦0.75mg/kg；汞≦0.1mg/kg；黄曲霉毒素B1≦10.0mg/kg；沙门氏菌不得检出。上述杂质含量均符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求(饲料卫生标准QB 13078-2001；饲料中总砷的测定GB/T 13079；饲料中铅的测定方法GB/T 13080；饲料中汞的测定方法GB/T 13081；饲料中镉的测定方法GB/T 13082；饲料中黄曲霉毒素B1的测定酶联免疫吸附法GB/T 17480，或者饲料中黄曲霉毒素B1的测定方法GB/T 8381-1987；饲料中沙门氏菌的测定方法GB/T 13091-1991)。
实施例
饲料中总砷的测定方法为GB/T 13079；饲料中铅的测定方法为GB/T 13080；饲料中汞的测定方法为GB/T 13081；饲料中镉的测定方法为GB/T 13082；饲料中黄曲霉毒素B1的测定方法为GB/T 8381-1987；饲料中沙门氏菌的测定方法为GB/T 13091-1991。
实施例1
本实施例用于说明本发明的固态饲料及其制备方法。
将100kg甜菜颗粒粕(购自中粮屯河股份有限公司)进行粉碎，并与玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉、豆粕粉按一定比例进行混合，得到含水率12重量％、粒度200目的饲料载体(甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的重量比为10：0.5：2：0.5：0.5)；在1.5MPa操作压力下采用高压水枪将67kg丙二醇均匀喷洒到饲料载体中，使用横轴式混料机将二者的混合物在室温下进行搅拌，搅拌转速为28rpm，时间为5min，使得丙二醇和饲料载体均匀混合，将混合均匀后的丙二醇和饲料载体的混合物进行密封保存，保存时间为24小时，使得丙二醇被饲料载体完全吸收，再将密封保存后的混合物以30rpm的转速搅拌3min，以便将密封保存过程中形成的松散结块全部打碎，从而得到流动性好、无黏结性的丙二醇固态粉末饲料A1(以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为58.8重量％，丙二醇的含量为33.2重量％，水的含量为8重量％)，检测该饲料的不可避免杂质的含量，分别为：相对于所述饲料的总重量，砷含量为0.18mg/kg、铅含量为未检出(≦1mg/kg)、镉含量为未检出、以及汞含量为未检出(≦0.00015mg/kg)，黄曲霉毒素B1含量为未检出，沙门氏菌含量为未检出，符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求。
实施例2
本实施例用于说明本发明的固态饲料及其制备方法。
将150kg甜菜颗粒粕(购自中粮屯河股份有限公司)进行粉碎，并与玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉、豆粕粉按一定比例进行混合，得到含水率11重量％、粒度80目的饲料载体(甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的重量比为10：0.5：1：0.5：0.5；在1MPa操作压力下采用高压水枪将100kg丙二醇均匀喷洒到饲料载体中，使用横轴式混料机将二者的混合物在室温下进行搅拌，搅拌转速为30rpm，时间为10min，使得丙二醇和饲料载体均匀混合，将混合均匀后的丙二醇和饲料载体的混合物进行密封保存，保存时间为12小时，使得丙二醇被饲料载体完全吸收，再将密封保存后的混合物以30rpm的转速搅拌5min，以便将密封保存过程中形成的松散结块全部打碎，从而得到流动性好、无黏结性的丙二醇固态粉末饲料A2(以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为58重量％，丙二醇的含量为35重量％，水的含量为7重量％)，检测该饲料的不可避免杂质的含量，分别为：相对于所述饲料的总重量，砷含量为0.14mg/kg、铅含量为未检出(≦1mg/kg)、镉含量为未检出、以及汞含量为未检出(≦0.00015mg/kg)，黄曲霉毒素B1含量为未检出，沙门氏菌含量为未检出，符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求。
实施例3
本实施例用于说明本发明的固态饲料及其制备方法。
将100kg甜菜颗粒粕(购自中粮屯河股份有限公司)进行粉碎，并与玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉、豆粕粉按一定比例进行混合，得到含水率12重量％、粒度50目的饲料载体(甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的重量比为10：0.5：1.5：0.5：0.5；在2MPa操作压力下采用高压水枪将67kg丙二醇均匀喷洒到饲料载体中，使用横轴式混料机将二者的混合物在室温下进行搅拌，搅拌转速为32rpm，时间为30min，使得丙二醇和饲料载体均匀混合，将混合均匀后的丙二醇和饲料载体的混合物进行密封保存，保存时间为18小时，使得丙二醇被饲料载体完全吸收，再将密封保存后的混合物以28rpm的转速搅拌3min，以便将密封保存过程中形成的松散结块全部打碎，从而得到流动性好、无黏结性的丙二醇固态粉末饲料A3(以固态饲料的总重量为基准，以干重计的饲料载体的含量为58重量％，丙二醇的含量为34重量％，水的含量为8重量％)，检测该饲料的不可避免杂质的含量，分别为：相对于所述饲料的总重量，砷含量为0.14mg/kg、铅含量为未检出(≦1mg/kg)、镉含量为未检出、以及汞含量为未检出(≦0.00015mg/kg)，黄曲霉毒素B1含量为未检出，沙门氏菌含量为未检出，符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求。
实施例4
本实施例用于说明本发明的固态饲料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备固态饲料A4，不同的是，饲料载体的含水率为14％，饲料载体的用量为270kg，丙二醇的用量为133kg，固态饲料A4以干重计的饲料载体的含量为57.6重量％，丙二醇的含量为33重量％，水的含量为9.4重量％，固态饲料A4的杂质检测结果符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求。
实施例5
本实施例用于说明本发明的固态饲料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备固态饲料A5，不同的是，将饲料载体中甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的重量比调整为10：0.5：0.5：2：2，固态饲料A5的杂质检测结果符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求。
实施例6
本实施例用于说明本发明的固态饲料及其制备方法。
按照实施例1的方法制备固态饲料A6，不同的是，将饲料载体(甜菜粕粉、玉米淀粉、玉米秸秆粉、石粉和豆粕粉的重量比为10：0.5：2：0.5：0.5)替换为仅为甜菜粕粉，固态饲料A6的杂质检测结果符合中华人民共和国国家标准中对饲料产品的质量要求。
试验例1
选取10头健康适龄奶牛，由两位熟练操作工灌服丙二醇，记录全部人工操作时间，平均每头奶牛需要耗时3.5分钟。而与此相比较，采用实施例1-6中所述方法制备的固态丙二醇饲料，一方面可以按比例复配至配合饲料中，这样额外消耗的人工为零；另一方面，如果使用人工将固态丙二醇饲料添加至料槽，平均每头奶牛需要消耗人工小于0.2分钟。
因此，本发明主要解决了液体丙二醇在饲喂过程中操作不便的问题。具体来说，液体丙二醇在饲喂过程中需要预先调配、牵引奶牛就位、插管灌服，同时需要注意防止奶牛在灌服过程中不配合，而导致丙二醇损耗，甚至严重时导致奶牛死亡，另外，根据牧场条件、操作工熟练程度、辅助设备情况不同可能导致灌服液体丙二醇耗时的差异。但无论条件如何变化，固态丙二醇饲喂过程中都将大大节省人工耗时。
试验例2
使用实验室V型粉体混合机(SYH-10L三维运动混合机)将实施例1-6制得的固态饲料与现有的成品饲料载体(玉米粉和玉米蛋白粉，重量比为1:1)混合3min，6min和9min，混合后停机取样，用于测定混合均匀度，其中，实施例1-6制得的固态饲料与现有的成品饲料载体的重量比为1:3，保证100重量份样品中丙二醇含量为10％，各样品的具体组成见下表1，其中，按照GB/T 5918-1997《配合饲料混合均匀度的测定》中的甲基紫法对不同混合时间下的变异系数进行测定，测定结果见下表2。
表1
表2
本领域的技术人员知晓，混合均匀度可以用来表征配合饲料加工过程中的容易程度，其中变异系数越低，说明混合均匀度越好，并且饲料的流动性与混合均匀度正相关。因此，通过表2中的数据可以看出，与液体丙二醇和现有的成品饲料载体进行混合相比，本发明的固态饲料与现有的成品饲料更容易混合均匀，因此采用本发明的固态饲料用于对现有的饲料载体进行复配来制备成品饲料，可以显著节约加工成本，提高生产效率，避免了液体丙二醇的远距离运输，降低了能耗。
试验例3
将15头产后奶牛平均分为三组(5头/组)，向第一组、第二组和第三组奶牛中分别给予本发明实施例1中制备的含有丙二醇的固态饲料(折算每天饲喂丙二醇120g)、普通饲料+液体丙二醇(折算每天饲喂丙二醇120g)、以及普通饲料，经过奶牛饲养实验发现，连续饲喂三周时，第一组奶牛的尿酮范围含量平均为9.8-12.6mg/dL，产后第四周平均产奶量平均为25.8kg/d；在饲喂等量的液体丙二醇+普通饲料的第二组奶牛中，连续饲喂三周时，尿酮含量范围平均为10.3-12.5mg/dL，产后第四周平均产奶量平均为25.1kg/d；在未饲喂丙二醇而仅饲喂普通饲料的第三组的对照奶牛中，连续饲喂三周时，尿酮含量范围平均为15.2-16.8mg/dL，产后第四周平均产奶量平均为24.8kg/d。
通过该试验例3可以看出，使用本发明的固态饲料饲喂奶牛，能够如同灌服液态丙二醇一样改善产后奶牛的生理状态。此外本发明所提供的制备方法具有如下优点：操作方便、不会造成环境污染，将液体丙二醇转化为性质稳定、流动性好的固态丙二醇粉末，解决了奶牛使用液态丙二醇需要灌服的问题，避免了灌服丙二醇带来的大量人工劳动；同时，本发明不仅解决了液态丙二醇远距离运输不便的问题，而且还为直接饲喂牲畜或作为原料制作全价饲料提供了方便。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。