一种提高虾蟹体内虾青素含量的类胡萝卜素饲料添加剂的制备方法与流程

1.本发明涉及动物饲料添加剂的制备方法领域，具体涉及一种提高虾蟹体内虾青素含量的类胡萝卜素饲料添加剂的制备方法。


背景技术：

2.虾蟹是重要的高档水产养殖品种,深受消费者喜爱，在全球多国广泛养殖，目前我国虾蟹养殖产量将近500万吨，产业规模达数千亿元，体量巨大。虾蟹富含虾青素，虾青素作为自然界最强的抗氧化剂之一，对虾蟹的健康和繁育而言必不可缺。现有研究报道已证实虾青素对人体有益，在提高人体免疫力、抗疲劳等方面具有重要的作用。虾蟹煮熟之后体色变红，其原理就是虾蟹体内虾青素经加热之后与蛋白质分离而呈现出其本来的红色，这种自然的红色体色也是健康虾蟹的特征表现，对于消费者有很大的吸引力。缺乏虾青素的虾蟹煮熟后体色苍白，商品价值显著下降。
3.虾蟹体色不仅是一项重要的商品参数，由于还能在一定程度上反应虾蟹健康状况，因此也是虾蟹养殖过程中需要关注的一项重要技术参数。提高虾蟹体内虾青素含量，不仅对于提高虾蟹商品价值有意义，对改善虾蟹健康状况亦有重要价值。在人工养殖条件下，虾蟹的食物来源主要是人工配合饲料，虾蟹养殖过程中经常容易出现体色不佳的问题，其主要原因便是虾蟹体内虾青素含量不足。为了保证人工养殖的虾蟹保持正常体色，目前常见的做法是在虾蟹人工配合饲料中直接添加虾青素。然而，由于虾青素价格昂贵，在虾蟹人工配合饲料中直接添加虾青素饲料添加剂显著增加了饲料成本，长期以来成为了限制行业发展的痛点。如何提高虾蟹体内虾青素含量，是饲料添加剂行业的一项重要技术课题，值得深入研究。然而，目前在行业内尚未有其它饲料添加剂产品可以达到虾青素饲料添加剂等同效果或接近效果，替代产品的研究开发具有广阔的市场前景。
4.类胡萝卜素是一大类天然产物的总称，主要来源于植物和微生物，种类众多，到目前为止，自然界中已发现超过600种天然类胡萝卜素，如番茄红素、叶黄素等，虾青素也在类胡萝卜素大类中，但其商品价格远高于其它类胡萝卜素。一般类胡萝卜素饲料添加剂产品对于提高虾蟹体内虾青素含量效果甚微，与虾青素饲料添加剂产品作用效果差异甚大，应用价值很小。因此，将类胡萝卜素饲料添加剂用于提高虾蟹体内虾青素含量的现有技术并不多。
5.中国专利cn104447464a提供了一种来源于侧金盏花的高含量类胡萝卜素化合物及其制备方法和组合物。该方法利用侧金盏花浸膏为原料，通过加碱、加醇反应制备得到高含量类胡萝卜素化合物，其所述类胡萝卜素包括虾青素、半虾红素、虾红素以及金盏花红素，其中全反式虾青素在所述类胡萝卜素中的比例为80wt％以上。此方法生产所得类胡萝卜素的主要成份依旧为虾青素，生产成本高，更适宜作为食品、保健品等高端领域使用，不适宜作为替代虾青素、提高虾蟹体内虾青素含量的饲料添加剂使用。
6.中国专利cn110916011a公开了一种类胡萝卜素饲料添加剂及其制备方法，用于禽
类饲料。该方法采用将三孢布拉霉干菌体和所述酿酒酵母干菌体破壁、粉碎工艺，生产得到一种类胡萝卜素饲料添加剂，所述类胡萝卜素包括β
‑
胡萝卜素和/或番茄红素。此工艺仅对含类胡萝卜素的干菌体进行了破壁、粉碎处理，若将其所述的类胡萝卜素饲料添加剂添加入虾蟹饲料，难以达到作为替代虾青素、提高虾蟹体内虾青素含量的效果。


技术实现要素：

7.为解决上述技术问题，本发明旨在提供一种提高虾蟹体内虾青素含量的类胡萝卜素饲料添加剂的制备方法,所述制备方法与现有方法相比,其制备成本更低,实际应用价值更高,将其添加到虾蟹饲料中后,能够显著有效地提高虾蟹体内的虾青素含量。在与虾青素饲料添加剂相同添加剂量条件下，其提高虾蟹体内虾青素含量的幅度接近直接添加虾青素饲料添加剂产品。
8.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种提高虾蟹体内虾青素含量的类胡萝卜素饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：
10.(1)筛选可提高虾蟹体内虾青素含量的类胡萝卜素，经过粉碎、过筛网或经溶剂充分溶解后，得到备用类胡萝卜素；
11.(2)将备用类胡萝卜素与增效剂进行复合，制得类胡萝卜素复合物；
12.(3)将类胡萝卜素复合物经过筛选、检测，得到类胡萝卜素饲料添加剂成品。
13.作为一种优选的技术方案，步骤(1)中，将类胡萝卜素粉碎至粒径可通过20～200目筛网。
14.作为一种优选的技术方案,步骤(1)中，所述溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、二氯甲烷、正己烷、环己烷、环氧丙烷中的一种或多种。
15.作为一种优选的技术方案，步骤(2)中，将增效剂加热至80～100℃使其熔融或水溶，将1～100重量份的类胡萝卜素加入到1～100重量份的增效剂中，剪切搅拌20～50分钟将二者充分混合均匀，再通过喷雾冷却造粒的方式形成固体颗粒物，进一步通过旋风分离器分离收集，得到类胡萝卜素复合物。
16.步骤(2)所述的复合工艺对于本发明所述的类胡萝卜素饲料添加剂达到本发明所述的效果至关重要，可起到多方面作用。经此步骤工艺处理后，增效剂组份能够对类胡萝卜素组分起到有效保护作用，极大地降低类胡萝卜素组份在虾蟹饲料加工、贮存过程中的损失率乃至经虾蟹采食后其在胃肠道中的损失率、流失率。经此步骤工艺处理后，筛选的类胡萝卜素组分形成了微米至纳米级高度分散的微粒，在所述的增效剂组份作用下，其在动物肠道中的吸收利用率得到极大地提高。筛选的类胡萝卜素组分经虾蟹体吸收后，增效剂组份能够促进其在虾蟹体内高效转化为虾青素，最终达到本发明所述的提高虾蟹体内虾青素含量的效果。
17.作为一种优选的技术方案，步骤(3)中，筛选包括将类胡萝卜素复合物通过20～120目震动筛。
18.作为一种优选的技术方案，所述类胡萝卜素包括番茄红素、叶黄素、黄体素、玉米黄质、异玉米黄质、斑蝥黄质、α
‑
/β
‑
/γ
‑
胡萝卜素、辣椒红素、辣椒玉红素、金枪鱼黄素、隐黄质、新黄质、紫黄质、柠黄质、柑橘黄质、硅藻黄素、绿藻黄素、阿朴酯、阿朴醛中的一种或
多种。
19.作为一种优选的技术方案，所述增效剂包括硬脂酸、石蜡、聚丙烯酸树脂、山梨醇酐单硬脂酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸甘油酯、山梨醇酐单油酸酯、硬脂酸酯、磷脂、巴西棕榈蜡、木糖醇、明胶、植物胶、海藻酸钠、海藻酸钾、海藻酸铵、琼脂、瓜尔胶、阿拉伯树胶、黄原胶、聚乙二醇、甘露糖醇、木质素磺酸盐、蔗糖、白砂糖中的一种或多种。
20.本发明优选特定组合类胡萝卜素，并加入特定增效剂将其制成了类胡萝卜素复合物，加工后最终得到类胡萝卜素饲料添加剂。此饲料添加剂专为虾蟹动物设计，产品安全可靠，添加到虾蟹饲料中，能够促使虾蟹动物高效地吸收利用类胡萝卜素并转化合成虾青素，极大地提高虾蟹体内的虾青素含量，在与虾青素饲料添加剂相同添加剂量条件下，接近达到在虾蟹饲料中直接添加虾青素饲料添加剂的效果。相比虾青素饲料添加剂，该类胡萝卜素饲料添加剂的制备成本较低，具有较高的实际应用价值，作为一种提高虾蟹体内虾青素含量的饲料添加剂使用，具有极大的推广应用价值。
具体实施方式
21.下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。在未作说明的情况下，本发明所采用的试剂、设备和方法均为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
22.实施例1
23.一种提高虾蟹体内虾青素含量的类胡萝卜素饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：
24.(1)将番茄红素、叶黄素、黄体素、玉米黄质、异玉米黄质、斑蝥黄质、α
‑
/β
‑
/γ
‑
胡萝卜素、辣椒红素、辣椒玉红素、隐黄质、新黄质、紫黄质、柠黄质、柑橘黄质、硅藻黄素、绿藻黄素中的任意一种或多种经超微粉碎后通过120目筛网，得到备用类胡萝卜素；
25.(2)将硬脂酸、石蜡、山梨醇酐单硬脂酸酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸甘油酯、硬脂酸酯、巴西棕榈蜡、木糖醇、聚乙二醇、阿拉伯树胶、黄原胶中的一种或多种加热到90℃使其熔融；
26.将50公斤上述步骤(1)制备得到的备用类胡萝卜素通过100目震动筛后加入到100公斤上述步骤(2)制备得到的熔融物中，剪切搅拌30分钟将二者充分混合均匀，通过喷雾冷却造粒方式形成固体颗粒物，进一步通过旋风分离器分离收集，得到类胡萝卜素复合物；
27.(3)将步骤(2)制备得到的类胡萝卜素复合物通过60目震动筛，再经检测、包装等工艺后得到类胡萝卜素饲料添加剂145公斤。
28.本实施例的制备方法所制得的产品稳定性好，制备成本较低，具有较好的实际应用价值。
29.效果实施例1
30.本实施例中，所采用的对虾基础饲料，按重量百分比计，包括：鱼粉25％、豆粕18％、花生粕15％、面粉24％、磷虾粉5％、大豆浓缩蛋白3％、鱿鱼内脏粉3％、鱼油2％、大豆磷脂1％、维生素矿物质4％。
31.按照以上对虾基础饲料，将实验用饲料分为空白组饲料、对照组饲料和处理组饲料，其中，空白组饲料为不添加有任何色素的对虾基础饲料，对照组饲料在对虾饲料的基础
上采用虾青素饲料添加剂替代部分面粉，处理组饲料在对虾饲料的基础上采用类胡萝卜素饲料添加剂替代部分面粉，三组饲料的具体配方详见下表1。
32.表1
[0033][0034][0035]
实验过程：对以上三组对虾饲料进行凡纳滨对虾养殖对比实验。实验设置1个空白组、1个对照组和1个处理组，空白组的对虾饲喂空白组饲料，对照组的对虾饲喂对照组饲料，处理组的对虾饲喂处理组饲料，每个组设4个重复。选择12口体积为500l，其它条件均一致的玻璃钢圆桶开展实验。以天然海水作为水源，各桶中水体的盐度控制为28
‑
32
‰
，ph控制为7.8
‑
8.5，溶解氧控制6.0ppm以上，氨氮控制为0.6ppm以下，亚硝酸盐控制为0.3ppm以下，水温为28
‑
32℃，主要通过排污、换水调节控制水质。每个实验桶放养规格一致的健康凡纳滨对虾的南美白对虾二代幼虾40尾，养殖8周，每天投喂3餐饲料。
[0036]
实验结果：上述实验中，各组对虾的实际养殖时间为56天，实验结束后检测其生长性能指标，结果如下表2所示，显示由本发明制备方法所制得的类胡萝卜素饲料添加剂能够显著有效地提高对虾体内的虾青素含量，其提高对虾体内虾青素含量的效果可接近直接添加虾青素饲料添加剂的效果。
[0037]
表2
[0038][0039]
效果实施例2
[0040]
本实施例中，所采用的螃蟹基础饲料，按重量百分比计，包括：鱼粉20％、豆粕25％、花生粕12％、菜粕5％、面粉18％、磷虾粉5％、大豆浓缩蛋白3％、鱿鱼内脏粉3％、鱼油2％、酵母粉1％、大豆磷脂1％、维生素矿物质5％。
[0041]
按照以上螃蟹基础饲料，将实验用饲料分为空白组饲料、对照组饲料和处理组饲料，其中，空白组饲料为不添加有任何色素的螃蟹基础饲料，对照组饲料在螃蟹饲料的基础上采用虾青素饲料添加剂替代部分面粉，处理组饲料在螃蟹饲料的基础上采用类胡萝卜素饲料添加剂替代部分面粉，三组饲料的具体配方详见下表3。
[0042]
表3
[0043]
[0044][0045]
实验过程：对以上三组螃蟹饲料进行中华绒螯蟹养殖对比实验。实验设置1个空白组、1个对照组和1个处理组，空白组的中华绒螯蟹饲喂空白组饲料，对照组的中华绒螯蟹饲喂对照组饲料，处理组的中华绒螯蟹饲喂处理组饲料，每个组设4个重复。选择12口规格为50cm
×
60cm
×
100cm，其它条件均一致的玻璃钢方桶开展实验。以曝气自来水作为水源，各桶中水体的水温控制为25
‑
28℃，ph控制为7.2
‑
7.8，溶解氧控制为6.0ppm以上，氨氮控制为0.3ppm以下，亚硝酸盐控制为0.1ppm以下，通过循环水系统及适当换水控制水质。每个实验桶放养规格一致的健康中华绒螯蟹的幼蟹15尾，养殖8周，每天早晚投喂2餐饲料。
[0046]
实验结果：上述实验中，各组中华绒螯蟹的实际养殖时间为60天，实验结束后检测其生长性能指标，结果如下表4所示，显示由本发明制备方法所制得的类胡萝卜素饲料添加剂能够显著有效地提高中华绒螯蟹体内的虾青素含量，其提高对虾体内虾青素含量的效果可接近直接添加虾青素饲料添加剂的效果。
[0047]
表4
[0048][0049][0050]
以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。