CN1053186A - 将保护其不在反刍动物瘤胃中降解的活性成分加入颗粒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及颗粒状组合物，可用来为反刍类动物 补充食物和/或服药，其中食有保护其不致于在瘤胃 中降解的活性成分和一种或多种可溶可交联或可熔 触粘合剂以及必要时破碎剂和/或填料。

Description

本发明涉及将活性成分加入颗粒的方法，尤其是将针对反刍类动物瘤胃中酶进行保护的活性成分加入颗粒的方法，还涉及旨在喂养反刍类动物的颗粒制备方法。

所谓“颗粒”意指动物营养丸粒，是让食用混合物从模中挤出或用其它技术制得的。这些颗粒呈杆状，优选为圆柱形，尤其是平均粒径达到4-20mm长和4-10mm直径。这类颗粒得到了广泛的应用，因为易于制造，食用并且不起粉尘。

本发明寻求解决问题是在这些旨在喂养动物的颗粒中加进含有有利于动物进食和/或对动物有治疗作用的化合物的微粒，这些化合物因其对温度，压力和剪切敏感性而不可能造粒。事实上，造粒设备是在水蒸汽存在下让食用混合物强制通过模而成型的设备。

这种混合物经过打孔模板（口模），其中采用压力机将物料强制挤过模板的孔。从模中出来后，得到的园柱体用机械办法或自动剪断。在强制通过模时，耐热性或耐机械作用性差的产品一旦受压或经摩擦或引入易于使基本食物中各种粉质成分粘链的蒸汽时受热就会降解。

在各种现有技术文献中已提出这个问题，可举出EP231，817，其中提出了用人或动物所必须的维生素或化合物制造“食用颗粒”的方法。在现有技术中，已知在这些化合物经过造粒设备过程中温度升高时，至少部分会破损。实际上，常常将耐热性或耐机械作用性差的化合物混入糖蜜并经蒸汽作用以保证其粘结性，从而实现造粒。而蒸汽和压力同时作用就会使其破损。EP231，817中将维生素或药物和必要的油脂溶液或悬浮液喷雾造粒制成“食用颗粒”，从而解决了这个问题。该方法中仅用含或不含油脂的维生素给基质颗粒涂层。该法用易于破碎或液态产物，如维生素或药品进行操作。这类产品易于制成溶液或悬浮液。而在作成“营养颗粒”且如同本发明，对热和/或压力敏感的颗粒本身又呈平均直径约0.3-5mm的颗粒时，情况就完全不是这样了。

FR2，338，653也说明了食品制造方法，其中将溶液或熔融脂肪物质中的酶，优选是蛋白酶悬浮液粉化。该法与前述欧洲专利申请的情况相同，其中只能得到微球上喷雾沉积热敏物质的“颗粒”。

本发明一直在寻求解决的问题是将易于在反刍类动物瘤胃中毁坏的活性成分，如氨基酸，维生素以及其它营养素或药品成型成为动物能直接吸收的“颗粒”。

例如，已知某些氨基酸是反刍类动物食谱中的基本食物，因为这些物质是每天所需营养的必需成分，尤其是蛋氨酸和赖氨酸。反刍类动物食用这些物质时，会在瘤胃中经此器官中存在的消化酶和微生物作用而毁坏。已发现，为了使这些化合物有利于动物食用并吸收，可用另外的物质进行保护，因此可使其无损，但可破碎性地经过瘤胃并在皱胃中或此后在肠中释放出活性物质并使其通过此器官。

一般来说，已知涂料组合物由尤其选自合成基质共聚物的对pH变化敏感的物质和选自例如脂肪酸或其衍生物和疏水聚合物的疏水物质一起构成的。这些组合物已见于例如FR78，23966（2，401，620），FR78，23968（2，401，621）或FR81，18954（2，514，261）。

在主要的涂层制剂中，例子可举出乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物并联用疏水物质，优选是硬脂酸和/或非水溶聚合物，如乙基纤维素。

还可举出酶消化涂料制剂，如壳聚糖和/或玉米蛋白，并联用疏水物质，优选为硬脂酸和必要时的非水溶聚合物，优选为乙基纤维素。

所得被保护活性成分颗粒呈基本上球形的颗粒，平均直径0.3-5mm，优选约2mm。

不能设想将此尺寸的颗粒粉碎成营养物质“颗粒”。这些大尺寸的颗粒不能再引入造粒设备中，因为涂层经受侵蚀，如磨蚀，剪切，温升，水蒸汽和压力合并作用时，会使其至少部分降解并因而使活性成分经动物消化时在瘤胃中变得不稳定。

除了将其分散在食物中而外，似乎不可能让反刍类动物吃下受保护活性成分，但分散时又会带来浓度和分布不均匀问题。

本发明可达到这一目的，其中可制得含有受保护而不致在瘤胃中降解的活性成分，可用来为反刍类动物补充食物和/或服药的“特制颗粒”，其特征在于将以粒状形式受保护的活性成分与选自可溶可交联粘合剂和可熔融粘合剂的粘合剂以及必要时的破碎剂和/或填料混合而制得。

可以这种形式应用并经保护而不受瘤胃作用的活性成分可选自：

基本氨基酸，其盐，其衍生物及其类似物，如蛋氨酸和赖氨酸;

维生素;

药物成分，如抗生素。

用于本发明的粘合剂优选自可液态/固态输送的食物，其形态近于食物“颗粒”，可让其凝固而得。

可采用两类食物粘合剂：

用于溶剂或分散剂的粘合剂;

可熔融制剂。

用于溶剂或分散剂的粘合剂可举出：

水溶性胶态物质，尤其是水溶性纤维素衍生物，如羧甲基纤维素，羟丙基纤维素，羟乙基纤维素，羟甲基纤维素;

天然或合成多糖物质，如***树胶，黄蓍胶，角菜酸盐，糊精，淀粉，呫吨胶，藻酸盐;

糖;

糖蜜和酒糟;

木素磺酸盐;

颗粒面或藻类;

可结晶无机化合物物质，如石灰，石膏，硅酸钠，碳酸钙和二氧化硅;

明胶;

鞣化蛋白;

天然或合成多元酸的多价阳离子盐;

干性油和填料并用得到的干性油和胶粘剂。

某些粘合剂可与交联剂一起使用，交联剂选自例如：醛，与蛋白一起用;二或三价金属盐或氧化物，与藻酸盐，呫吨胶，糖蜜，酒糟一起使用;以及其它适于加入所用粘合剂之中的本专业人员已知凝固剂。

可熔融粘合剂例子可举出：

脂肪酸和醇;

氢化植物和动物油脂;

甘油酯;

石蜡;

天然或合成蜡;

合成聚合物，如聚乙二醇，聚乙烯乙酸酯……。

粘合剂中，优选用糖蜜，酒糟，脂肪酸，氢化植物或动物油脂，石膏和石蜡。

在本发明特制颗粒中可引入能够赋予其在瘤胃中达到致密性，耐机械作用性和迅速破碎性的添加剂。

可用来制造本发明特制颗粒的添加剂例子可举出：

无机添加剂，如二氧化硅，硅酸盐，滑石，粘土，碳酸钙，磷酸盐;

天然产品制成的添加剂，如颗粒面，谷物和木材加工剩余渣，碎油饼，各种酿酒和发酵剩余渣，植物纤维素纤维，多糖，糖类。

全部粘合剂，必要时加上添加剂，优选达到“本发明特制颗粒”重量的40～95%。无机或天然类添加剂为粘合剂重量的0-80%。

粘合剂和被保护产品的混合可在成型同时或之前进行。成型用模或模型进行。

粘合剂性质，流动温度，添加剂量由本专业人员根据本发明特制颗粒的要求质量来决定，其中质量包括：

口味;

密度;

形状;

尺寸;

耐机械作用性;

瘤胃中的破碎要求。

这些颗粒可为杆形，优选为园柱形，平均尺寸为长20mm，直径4-10mm。

本发明特制颗粒至少有以下三方面的可使其适于喂养反刍类动物的特性：

1）可以不同份量与颗粒食物相混，这些食物颗粒一般是分配给动物以补充基本饲料量，也就是说，得以在食物颗粒进行传送的各个步骤中成为载体，并且在食物分配链中保持整体;

2）在成型时限制了受保护性成分的保护作用失效;

3）这样得到的“本发明特制颗粒”在瘤胃中迅速破碎，并且可避免反刍咀嚼而使内部的活性成分保护作用失效。

与常见颗粒食物的可混性取决于所得产品形状和密度，这不会给本专业人员带来困难。

表明受保护成分特征的保护率至少等于释放率，这可通过体外在1000ml的PH6缓冲液中40℃以300t/mn搅拌24h后测定活性成分的释放情况来加以验证。释放率为试验过程中释放出的活性成分百分比。试验用量取决于活性成分性质及其含量。例如，氨基酸试验可用约6g进行。

保护率一般来说应尽可能达到最高。

“本发明特制颗粒”在瘤胃中破碎而释放出活性成分的情况，可通过将其保持在用350μm空心尼龙丝织成的小袋作痿管的牛瘤胃中来进行评价。破碎时间应可能达到最短，尤其是48h以下。

下面的实施例详细说明本发明，但这些实施例不能认为是限制性的，无论是受保护活性成分，还是粘合剂，均如此。

例中所用受保护活性成分为约2mm直径的颗粒，其化合物如下：

A类受保护活性成分：

重量比为75/25的赖氨酸单盐酸盐和蛋氨酸颗粒，含约12%的将硬脂酸与5%pp的2-乙烯基吡啶/苯乙烯共聚物混合而得之粘合剂，经过涂层保护而不致于在瘤胃中降解，涂层为受保护产物的16%pp，由30%的2-乙烯基吡啶/苯乙烯共聚物，60%滑石和10%硬脂酸的混合物构成。

A类颗粒保护率为97%。

B类受保护活性成分：

重量比为75/25的赖氨酸单盐酸盐和蛋氨酸颗粒，含约12%的将硬脂酸与5%pp的2-乙烯基吡啶/苯乙烯共聚物混合而得之粘合剂，经过涂层保护而不致于在瘤胃中降解，涂层为受保护产物的12%pp，由20%的2-乙烯基吡啶/苯乙烯和80%硬脂酸的混合物构成。

B类颗粒保护率为99%。

用来喂养反刍类动物的A和B类产品已见于US4181708和EP260186。

实施例1

将2%pp的A类颗粒引入用来喂养家畜的粉状混合物中，并用常规的制取粒状食品的方法将其成型而成粒状食品，其中经蒸汽处理后在KAHL转动压模中进行。所得产品为直径5mm，长约15mm的挤出园柱体。

例中所用氨基酸剩余保护率在通过压力机后的粒状食品中达到0%。

实施例2

将2%pp的A类颗粒引入用来喂养家畜的粉状混合物中，并且常规的制取粒状食品的方法将其成型而成粒状食品，其中经蒸汽处理后在KAHL转动压模中进行。所得产品为直径5mm，长约15mm的挤出园柱体。

实施例1和2表明，用制造这类产品的常见方法成型为粒状食品时会使其针对瘤胃进行保护而使其不致于降解的作用大量以至完全丧失，因此用来喂养反刍类动物的有效性丧失。

实施例3

制得粒状食品，其中含有经过保护而不致于在瘤胃中降解的活性成分，该食品颗粒可以各种比例与常见粒状食物混合，制备方法如下：

将A类受保护活性成分颗粒引入模腔中，该模腔为截锥台形，高20mm，两端直径为8mm和10mm。

将熔融粘合剂压注入每腔中形成的粒料床孔隙之中。最终产品在冷却结合粘合剂物质后脱模收集而得。

例中所用粘合剂组成如下：

硬脂酸  33.33%

棕榈酸  22.22%

碳酸钙  22.22%

发酵剩余渣  22.22%

（参考EUROLYSINE  PL  73）

最终产品中的保护率和氨基酸浓度列在表Ⅰ中。

实施例4

采用实施例3所述注模技术制得食品颗粒，含A类经过保护而不致于在瘤胃中降解的活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其中采用组成如下的熔融粘合剂：

硬脂酸  30%

棕榈酸  20%

单硬脂酸甘油酯  50%

最终产品中保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ之中。

实施例5

采用实施例3所述注模技术制得食品颗粒，含A类经过保护而不致于在瘤胃中降解的活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其中采用以下组成的熔融粘合剂：

硬脂酸  16.67%

棕榈酸  11.11%

单硬脂酸甘油酯  27.78%

碳酸钙  44.44%

最终产品中的保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ之中。

实施例6

制得食用颗粒，含经过保护而不致于在瘤胃中降解的A类活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其制法是将A类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

石膏  22.73%

碳酸钙  45.45%

水  31.82%

在非粘性载体上流出而将混合物制成约20mm×10mm的颗粒，烘箱中干燥后收集。

最终产品的保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ中。

实施例7

制得食用颗粒，含经过保护而不致于在瘤胃中降解的A类活性成分，该颗粒可以各种不同比例与常见粒状食品混合，其制法是将A类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

石膏  25.32%

微晶纤维素  18.99%

水  55.70%

混合物流经非粘性载体上而制成约20mm×10mm的颗粒，烘箱中干燥后收集。

最终产品的保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ中。

实施例8

制得食用颗粒，含经过保护而不致于在瘤胃中降解的B类活性成分，该颗粒可以各种不同比例与常见粒状食品混合，其制法是将B类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

石膏  29.41%

碳酸钙  58.82%

水  41.18%

混合物流经非粘性载体而制成约20mm×10mm的颗粒，烘箱中干燥后收集。

最终产物中保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ。

实施例10

制得食用颗粒，含经过保护而不致于在瘤胃中降解的A类活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其制法是将A类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

甜菜糖蜜  76.92%

氧化钙  23.08%

混合物流经非粘性载体而制成20mm×10mm的颗粒，凝固收集。最终产品中保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ中。

实施例11

制得食用颗粒，含有经过保护而不致于在瘤胃中降解的A类活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其制法是将A类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

糖蜜  71.43%

明胶  14.29%

水  14.29%

混合物流经非粘性载体而制成20mm×10mm的颗粒，胶凝后收集。

最终产品中保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ中。

实施例12

制得食用颗粒，含有经过保护而不致于在瘤胃中降解的B类活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其制法是将B类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

糖蜜  71.43%

明胶  14.29%

水  14.29%

混合物流经非粘性混合物而制成20mm×10mm的颗粒，胶凝后收集。

最终产品中保护率和氨基酸浓度列于表Ⅰ中。

表Ⅰ列出了实施例中所用受保护活性成分在制成“本发明特制颗粒”后观察到的保护率。

表Ⅰ还表明了合理选择粘合剂的组成可调节所说颗粒在瘤胃中的破碎速度。

可以看出，本发明所述在粘合剂存在下造粒而形成本发明特制颗粒的方法根据活性成分保护性而适当调整粘合剂的物理化学特性后即可适用于大量的针对瘤胃中降解作用而进行保护的活性成分。特别是要考虑到粘合剂pH，操作温度，以及与受保护活性成分的保护组合物的相容性和溶解能力。

实施例13

制得食用颗粒，含有经过保护而不致于在瘤胃中降解的B类活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其制法是将B类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

粘土  50%

豆粉  12.5%

4%羧甲基纤维素钠盐水溶液  37.5%

混合物从模中挤出而制成直径约8mm的颗粒。所得长条形物在真空烘箱中干燥并断成长约20mm的单节。

最终产品中保护率和受保护氨基酸浓度列于表Ⅱ中。

实施例14

制得食用颗粒，含有经过保护而不致于在瘤胃中降解的B类活性成分，该颗粒可以各种比例与常见粒状食品混合，其制法是将B类颗粒与如下组成的粘合剂混合：

白云岩  59.7%

豆粉  14.9%

4%羧甲基纤维素钠盐水溶液  25.4%

混合物从模中挤出而制成直径约8mm颗粒。所得长条形物在真空烘箱中干燥并断成长约20mm的单节。

最终产品中保护率和受保护氨基酸浓度列于表Ⅱ。

Claims (10)

1、“颗粒”状组合物，含有保护其不致于在瘤胃中降解的粒状活性成分，用来为反刍类动物的补充食物和/或服药，可在其皱胃和/或肠中释放出活性成分，其特征在于将以粒状形式受保护的活性成分与选自可溶可交联粘合剂和可熔融粘合剂的粘合剂以及必要时的破碎机和/或填料混合而制得。

2、权利要求1的组合物，其特征在于活性成分选自保护其不在瘤胃中降解的维生素，氨基酸，药物。

3、权利要求2的组合物，其特征在于受保护活性成分选自用对pH敏感的共聚物，天然产物或可酶降解的产品保护的氨基酸，维生素，药物。

4、权利要求3的组合物，其特征在于受保护共聚物选自用对pH敏感的乙烯基吡啶和苯乙烯共聚物并用疏水物质保护的氨基酸，维生素，药物。

5、权利要求3的组合物，其特征在于受保护活性成分选自用天然产品或可由选自玉米蛋白或壳聚糖的酶解产品保护的氨基酸，维生素，药物。

6、上述权利要求中任一项的组合物，其特征在于受保护活性成分为平均直径0.3-5mm的颗粒。

7、权利要求1的组合物，其特征在于可交联粘合剂由水溶胶态物质构成，选自藻酸盐，明胶，纤维素衍生物，多糖，糖蜜或酒糟。

8、权利要求7的组合物，其特征在于交联剂选自蛋白用醛，藻酸盐用二或三价金属盐或氧化物，呫吨胶，糖蜜，酒糟。

9、权利要求1的组合物，其特征在于可熔融粘合剂选自脂肪酸，脂肪醇，甘油酯，聚乙二醇，石蜡，天然或合成蜡，氢化动物或植物油酯。

10、权利要求1的组合物，其特征在于破碎剂选自颗粒面，碎油饼，酿酒和发酵剩余渣，谷物和木材加工副产品，纤维素纤维。