CN111447837A

CN111447837A - 生产用于反刍动物的囊化氨基酸的方法

Info

Publication number: CN111447837A
Application number: CN201880077915.9A
Authority: CN
Inventors: 希琳·S·巴赛斯; M·J·塞卡瓦; P·H·多恩; 董硕佳; 迈克尔·普莱斯; 布拉德·罗曼; 伊丽莎白·斯滕斯鲁德
Original assignee: Archer Daniels Midland Co
Current assignee: Archer Daniels Midland Co
Priority date: 2017-11-03
Filing date: 2018-10-25
Publication date: 2020-07-24
Also published as: RU2020116189A; MX2020007101A; US20200345038A1; EP3703507A1; EP3703507A4; JP2023090854A; WO2019089333A1; CA3100950A1; JP2021501600A; BR112020008867A2; AU2018362266A1

Abstract

提供了一种对氨基酸颗粒进行囊化或包衣的方法，用以生产用于反刍动物的囊化氨基酸饲料产品。所述囊化氨基酸饲料产品包含基本均一的、圆形的和无尘的锭剂颗粒。当将所述囊化氨基酸饲料产品饲喂给反刍动物时，所述产品将大量可吸收的氨基酸递送给所述动物以进行直接营养供给，其中所述氨基酸基本不在所述动物的瘤胃中发酵。在一个方面，所述方法是低成本、高容量、连续的方法，其产生包含按重量计大于50％的营养氨基酸的组合物。所述锭剂颗粒的优异使用性能允许将其用以进一步配制为需要使营养素均匀分布在整个最终饲料混合物中的动物饲料。

Description

生产用于反刍动物的囊化氨基酸的方法

技术领域

本发明涉及用于制备向反刍动物递送大量可吸收氨基酸以进行直接营养供给的组合物的方法，以及通过所述方法制备的组合物。

背景技术

反刍动物已经进化出一个大型的胃前发酵过程，该过程能够消化哺乳动物水解酶促过程通常无法消化的饲料。与纤维素和其他饲料发酵相关的有益过程是为所述动物提供营养最终产品，如微生物蛋白、挥发性脂肪酸和维生素。但是，高质量的蛋白质和游离氨基酸可以在反刍动物的第一胃(也称为“瘤胃”)中发酵，从而降低其值。特别地，如果游离氨基酸直接添加到饮食中，则会被发酵成氨和挥发性脂肪酸，它们对动物的价值远低于氨基酸。因此，饲料(特别是氨基酸)的瘤胃发酵在配制精确地供应反刍动物最大生长和泌乳所需的必需氨基酸的饮食方面提出了艰难的挑战。

为实现受控制的氨基酸递送和释放，已经测试了多种组合物和方法。这些方法中的某些已证明具有实用性和商业价值。但是，已经证明，很难开发和实践一致地产生瘤胃保护氨基酸的高容量加工方法，所述氨基酸随后被释放于小肠中。常规的包衣技术和制造囊化产品的方法价格昂贵，并且可能导致产品质量不一致。除了保护氨基酸免受瘤胃微生物发酵外，常规的包衣材料典型地没有功能性目的。某些包衣虽然具有保护性，但不被批准为在动物饲料应用中是安全的。

已经利用了各种常规的保护性屏障。有效的屏障体系限制饲料中氨基酸通过瘤胃时的暴露，同时在暴露于消化道的酸性酶区室的消化过程后容易释放营养。商业关注主要集中在预测对性能有最大限制的氨基酸上，如甲硫氨酸和赖氨酸。由于每种氨基酸具有独特的化学和物理特征，因此必须将所述屏障技术与氨基酸的一种或多种特定特征相协调。将氨基酸包含在保护性基质或外壳中会增加费用，并且不可避免地稀释所述饲料产品提供的氨基酸。常规方法尚未满足饲料产品中足够的氨基酸密度、技术递送和具有成本效益的制造技术。

发明内容

在本披露的一方面，提供了一种制造方法，该方法克服了常规制造技术的局限性，并且令人惊讶地产生了组合物，当这些组合物饲喂给反刍动物时，将大量可吸收的氨基酸递送给所述动物以进行直接营养供给。在一个方面，所述方法包括生产包含按重量计大于50％的营养氨基酸的组合物的沉积或锭化技术。所述方法以低成本、加工高容量的连续方法生产出均一尺寸的颗粒(即胶囊或锭剂)。

在一个方面，所述方法包括将动物饲料成分进行囊化或包衣，所述方法包括将乳化剂与包衣剂混合以形成包衣混合物，并将所述包衣混合物置于动物饲料成分颗粒上，从而对所述动物饲料成分进行囊化或包衣。

在本披露的一个方面，方法将乳化剂与氢化植物油混合并加热，从而产生包衣混合物，并将所述包衣混合物与氨基酸颗粒混合以形成浆料。所述方法可以进一步包括加热所述浆料以形成产物熔体。所述方法可以进一步包括将用锭化机熔化成基本均一且无尘的锭剂颗粒的产物沉积到带冷机上。

附图说明

通过参考以下关于附图的描述，可以获得对本发明及其优点的更完整的理解，其中相似的附图标记表示相似的特征，并且其中：

图1示出了根据本披露的方面的方法的流程图。

图2示出了在图1中更概括地显示的锭化机的其他方面。

图3示出了将产品从锭化机中的开口放置到冷却带上，该冷却带在图1中更概括地显示。

图4示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(GMS-单硬脂酸甘油酯、SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯、3-1-S-单硬脂酸三甘油酯和10-1-S-单硬脂酸十甘油酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的45:55共混物与1％乳化剂。

图5示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯、SML-单月桂酸脱水山梨醇酯和SMO-单油酸脱水山梨醇酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线随剪切速率，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的45:55共混物与1％乳化剂。

图6示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(10-1-S-单硬脂酸十甘油酯、阿彻丹尼尔斯米德兰公司(Archer Daniels Midland Company)的

SS卵磷脂、或6-2-S-单硬脂酸六甘油酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的45:55共混物与1％乳化剂。

图7示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(阿彻丹尼尔斯米德兰公司的

SS卵磷脂或10-1-S-单硬脂酸十甘油酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的40:60共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过40目筛进行筛选。

图8示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(阿彻丹尼尔斯米德兰公司的

SS卵磷脂或10-1-S-单硬脂酸十甘油酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的40:60共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过60目筛进行筛选。

图9示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(阿彻丹尼尔斯米德兰公司的

SS卵磷脂)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的50:50共混物或45:55共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过60目筛进行筛选。

图10示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(阿彻丹尼尔斯米德兰公司的

SS卵磷脂)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的50:50共混物或45:55共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过100目筛进行筛选。

图11示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的50:50共混物或45:55共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过60目筛进行筛选。

图12示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的50:50共混物或45:55共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过100目筛进行筛选。

图13示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(卵磷脂)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的50:50共混物或45:55共混物或40:60共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过40目筛进行筛选。

图14示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(10-1-S-单硬脂酸十甘油酯)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的50:50共混物或45:55共混物或40:60共混物与1％乳化剂，并且其中盐酸赖氨酸通过40目筛进行筛选。

图15示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(阿彻丹尼尔斯米德兰公司的

SS卵磷脂或

Ss卵磷脂及植物营养素精油，即百里香酚或薄荷油或姜黄素)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的49:50共混物与1％乳化剂以及1％wt:wt的植物营养素精油，并且其中盐酸赖氨酸通过40目筛进行筛选。

图16示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯或SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯及植物营养素精油，即百里香酚或薄荷油或姜黄素)存在下，包含囊化赖氨酸的组合物的作为剪切速率的函数的粘度曲线，其中所述组合物包含氢化大豆油和赖氨酸的49:50共混物与1％乳化剂以及1％wt:wt的植物营养素精油，并且其中盐酸赖氨酸通过40目筛进行筛选。

图17显示了对乳化剂/表面活性剂的选择对盐酸赖氨酸含量和瘤胃稳定性(RUP)的影响。

具体实施方式

许多常规的包衣组合物掺入脂质或脂肪酸作为疏水的和营养上可接受的材料，以提供对瘤胃水性环境的抗性基础。面临的挑战是，所述配制品中以干固体形式存在的氨基酸具有与脂质不同的熔点和密度。当以熔融状态混合在一起时，基于氨基酸和脂质的极端亲水性和疏水性特性的溶解度差异通常会导致所述浆料的相分离。这样的相分离不仅可以在主体相中发生，而且可以在脂肪晶体网络的小微中发生。氨基酸可以以盐的形式包含在配制品中，这些盐合并颗粒分布的物理特性，或者可以以“游离”氨基酸的形式包含在水溶液中，以加强对疏水和亲水相互作用的考虑。基质内成分的分离会导致最终产品内的不一致，并降低针对瘤胃环境的保护水平。在本披露的一个方面，所述氨基酸可以是当添加到反刍动物的饮食中时对动物有益的氨基酸，包括但不限于赖氨酸、甲硫氨酸、组氨酸、胆碱及其任何组合。

在本披露的一方面，提供了克服常规方法的挑战和限制的新技术。设计并进行了实验，这些实验测试了固体颗粒、乳化剂、脂质的某些特征以及使用锭化方法制备的浆料的流变特性。令人惊讶地发现，当流变参数得到很好的控制时，当实践锭化/沉积加工时，可以将高百分比的固体掺入所述浆料或产物熔体中。

在本披露的一方面，提供了用于制造满足目标规格的均一锭剂的处于流体状态的浆料。对流变学的更精确的理解使得能够选择包含氨基酸、脂质和乳化剂的组合物(如果需要，可以针对其他添加剂调整)。

浆料的粘度随固体含量和掺入固体(即氨基酸)的细度而增加。包含乳化剂有助于降低固体/液体交界面之间的表面张力，这种张力可能导致粘度降低。此外，浆料的剪切稀化特性允许包含更高的固体含量，这使得浆料在加工期间可流动。乳化剂“尾”与所用脂肪之间的脂肪酸链长度和不饱和度的相似性也可以改善功能。已经确定，通常，对于给定的固体浓度和固体颗粒大小，乳化剂上较大的“头”可使粘度更大程度地降低。用于动物食品的具有良好特性的常见乳化剂是脱水山梨醇酯和卵磷脂(磷脂酰胆碱是其成分)。磷脂酰胆碱通常被认为是卵磷脂的有益成分，因为它富含胆碱，胆碱是参与某些生物学功能的B族维生素复合物的成员。乳化剂在具有极高溶解度参数的体系中的存在通过产生更多的成核位点而促进了脂肪体系中固体的润滑。这样可以使脂肪浆料中亲水性固体的负载更高，产生更均一的分散，并在此过程中产生更均一的锭剂。

卵磷脂含有两个带有较大磷酸头基的脂肪酸链。由于卵磷脂具有有利的乳化特性，因此现有技术中描述卵磷脂与反刍动物食品中所用的组合物和囊化产品的生产方法有关。卵磷脂虽然是得到详细描述的食品乳化剂，并且通常用于巧克力制造中以降低糖固体的粘度，但在改善产率特性方面不适用。聚甘油蓖麻醇酯(PGPR)是一种基于聚甘油酯的乳化剂，通常与卵磷脂结合使用以提供粘度和产率特性，并且由于协同相互作用，卵磷脂-PGPR的组合在巧克力制造中很常见。令人惊讶地，发现一种单一乳化剂二甘油酯显示出与卵磷脂相当的功能性。在控制脂肪-赖氨酸浆料的流变学参数方面，结构相似的乳化剂，如磷脂和二硬脂酸六甘油酯，显示出相似的功能性。但是，较大的聚甘油(十甘油)比卵磷脂更有效，能够在高固体浆料中控制粘度。

图1示出了根据本披露的方面的方法的流程图。如图1所示，锭化体系100包括混合容器2、锭化机4、带冷机6和装袋站8。可以通过混合容器2的上部开口14将原材料10和包衣混合物12添加到混合容器2中。原材料10可以包含从氨基酸源16供应的氨基酸。包衣混合物12可包含乳化剂和包衣剂，它们被混合并从包衣混合物源18供应。混合臂20可以绕垂直轴A-A旋转以在混合容器2内混合原材料10和包衣混合物12，以形成浆料。可以在混合容器2中加热原材料10和包衣混合物12以形成产物熔体22。例如，可以将所述原材料和包衣混合物加热至高于脂肪的熔点10℃以上。在替代性实施例(图1中未显示)中，原材料10和包衣混合物12可以在混合容器2中混合之前一起或分开加热，或者在混合容器2中混合之后一起加热。产物熔体22可通过混合容器2的下部开口24离开混合容器2。可以使用泵26将产物熔体22从混合容器2泵送到锭化机4中。在一个实施例中，产物熔体22可以流到过滤器28以去除不需要的大颗粒或聚结物，从而使得基本均一的经过滤的产物熔体可以离开过滤器28并被输送或递送到锭化机4。

锭化机4被配置用于加热经过滤的产物熔体以维持产物熔体22的流动能力并形成包含囊化氨基酸的锭剂。锭化机4被配置用于在带冷机6的近端32附近将基本均一且无尘的锭剂颗粒30(包含囊化氨基酸颗粒)沉积到带冷机6上。在一个实施例中，所述基本均一且无尘的锭剂颗粒30可基本为半球形。在另一个实施例中，所述基本均一且无尘的锭剂颗粒可具有基本金字塔形状(类似于巧克力屑形状)。在一个实施例中，锭剂颗粒的纵横比(直径:高度)为1.5至2.5、约1.7或约2.0，其形状类似于半球形。在另一个实施例中，所述基本均一且无尘的锭剂颗粒可以是基本平边的球形(类似于冰球形状)。锭化机4可被配置用于生产所需尺寸的锭剂尺寸，例如直径范围为1到25mm(当沉积在带冷机6上后向下看锭剂颗粒时)。可以从带冷机6的远端34收集锭剂颗粒30并输送到装袋站8，在那里锭剂颗粒可以放置在袋36中。锭化机4可以长时间连续运行。可以通过冷却水泵38将水从水箱40泵送到冷却器42中，然后将其输送到包含喷嘴46的冷却水喷淋器44中。冷却水可以由喷淋器44通过喷嘴46喷淋到带冷机6的底部界面48，并从而为带冷机6和带冷机6上的锭剂颗粒30提供冷却。喷淋后，水可以循环回到水箱40。带冷机6可以绕带辊50和52旋转。如图1所示，带辊50在锭化机4的近侧，带辊52在锭化机4的远侧。

所述锭剂颗粒的优异使用性能允许将其用以进一步配制为需要使营养素均匀分布在整个最终饲料混合物中的动物饲料。

图2示出了在图1中更概括地显示的锭化机4的其他方面。如图2所示，锭化机4包括产品分配管200、隔热罩204、加热的圆柱形定子206、加热介质208和产品分配杆210。锭化机4还可以包括重新进料杆212。如前所述，锭化机4被配置用于将基本均一且无尘的锭剂颗粒30(包含囊化氨基酸)沉积到带冷机6上。从过滤器28(图1所示)供应的经过滤的产物熔体经锭化机4加热以维持产物熔体22的流动能力。产物熔体22通过产品分配口202作为基本均一且无尘的锭剂颗粒30(包含囊化氨基酸)沉积在带冷机6上。冷却水喷嘴46被配置用于将冷水喷淋到界面48以冷却带冷机6和沉积在带冷机6上的锭剂颗粒30。带冷机6可以包括带辊216。带辊216可以与带辊50和52相同或不同。带冷机6和锭化机4之间的垂直距离可以通过使辊216相对于锭化机4垂直移动来调整。

加热的圆柱形定子206可包括空心辊218。加热的圆柱形定子206可以包括穿孔的旋转壳体220，该穿孔的旋转壳体绕所述定子同心地旋转，从而在钢带或带冷机6的工作宽度上将产物熔体22的液滴沉积为锭剂颗粒30。内置在加热的圆柱形定子206中的挡板和内部喷嘴体系在带冷机6的整个工作宽度上提供均一的压力，从而提供通过穿孔的旋转外壳220的所有孔或产品分配口202的均匀流量。这确保了沿着所述带的一个边缘到另一边缘之间的一排锭剂颗粒30，每个锭剂颗粒30具有均一的尺寸。

锭化机4的周向速度与所述带的速度同步，因此液滴沉积在带上而不会变形。凝固和冷却过程中释放的热量通过不锈钢带或带冷机6传递到下方喷淋的冷却水中。这些水被收集在例如水箱40的水箱中，并返回到水冷却体系或冷却器42，并且在任何阶段水都不会与产品或锭剂颗粒30直接接触。有效的锭化体系的设计要考虑许多因素。例如，锭剂的最小直径取决于旋转壳体220中的孔或产品分配口202的直径、产品本身的密度和粘度、表面张力和施加于液滴的机械加速度。本领域技术人员将认识到，根据本披露，所述液滴应具有足够的重量和体积，以便沉积在所述钢带或带冷机6上，并且所述外部旋转壳体220和所述钢带之间的距离可以进行调整以提供有效的过程和所需的锭剂颗粒30。

本领域技术人员将认识到，根据本披露，可以使用专门开发的计算机程序和/或使用要加工的特定产品进行的测试运行来进一步完善适当的工艺参数和组件配置。

图3示出了锭剂颗粒30在带冷机6上的沉积。如图3所示，锭剂颗粒30通过产品分配口202沉积在带冷机6上。受益于本披露的本领域技术人员将认识到，可以使用合适的销和/或针结构来将锭剂颗粒30通过产品分配口202输送到带冷机6上。

在一个方面，生产通过本文所述的任何方法生产的产品。

在另一个方面，锭化的颗粒包含氨基酸、乳化剂和包衣剂。所述锭化颗粒的形状近似为纵横比(直径/高度)为1.5至2.5的半球形。

所述氨基酸可以选自由赖氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、胆碱及其任意组合组成的组。所述乳化剂可以选自由卵磷脂、单酸甘油酯、脱水山梨醇酯、聚甘油及其组合组成的组。所述包衣剂可以选自由油、脂肪酸及其组合组成的组。所述包衣剂可以是氢化植物油。所述锭化颗粒的尺寸可以为2.2-5.0mm或2.2-3.5mm。所述氨基酸的粒度可以为50-120目或80-110目。所述氨基酸可以以按重量计25％-85％、按重量计25％-75％或按重量计35％-75％存在于锭化颗粒中。

在另一个方面，喂养动物的方法包括将如本文所述生产的锭化颗粒与动物饲料成分混合以生产动物饲料，并将所述动物饲料喂养给动物。所述动物可以是反刍动物。

在另一个方面，对氨基酸颗粒进行囊化的方法包括将乳化剂与包衣剂混合，从而产生包衣混合物，将所述包衣混合物与氨基酸颗粒混合以形成浆料，用该浆料形成锭剂，并将所述锭剂沉积到带上。该方法可以进一步包括加热所述包衣混合物和/或冷却所述带上的锭剂。

结合以下实例进一步描述本披露的方法和囊化产品的其他方面。

实例1.赖氨酸粒度和乳化剂使用对瘤胃完整性的影响(粘度作为区别特性)。

以下实例证明了根据本披露的方面，粘度作为区别特性。进行了一项试验，以评价喷淋冷却过程中的设备和造粒处理。这些试验的目的是形成约1mm的球粒，并评价赖氨酸含量和粒度以及乳化剂选择对瘤胃完整性(稳定性)的影响。将干粉形式的盐酸赖氨酸按50％加入所述浆料中。将盐酸赖氨酸磨碎，补给以较大的粒度分布，或通过40目筛网进行筛选。氢化大豆油或棕榈油补足配方的差额。在测试过程中，使用在喷淋塔中运行的旋转盘形成了25磅的浆料批。结果显示于表1中。

在该实验中，与商用囊化产品相比，可接受的粒度的产率低并且瘤胃稳定性差。浆料混合不佳，且所述浆料“坚韧”，特别是对于更广谱的较粗材料(即<40目赖氨酸颗粒)。当固体大于50％且观察到浆料分离时，粘度和流动性就成为问题。浆料需要高负载的乳化剂才能显示出含有50％固体用于喷淋冷却的合适流量。高乳化剂含量可能对囊化有害。所述颗粒的水合作用导致在水性环境中稳定的分散。然而，完成囊化的方法也是形成瘤胃稳定产品的重要参数。

实例2.对加工方法中赖氨酸配制的评价(粘度影响加工方法-因此可以进行控制来改善产品)。

进行了一系列研究以评价加工方案(造粒、流化床包衣、挤出和锭化)以及组合物与加工的相互作用。在配制中使用了具有不同粒度曲线的盐酸赖氨酸(Lys HCL)(未筛选的Lys HCl和筛选的Lys HCl)。将浆料配制为含有40％或50％的Lys HCl，并加入按配方的重量计0.5％至5％的甘油单酯乳化剂(

90SBK，由科尔拜昂公司(Corbion)提供)，并在高于所述脂肪体系的熔点的20摄氏度左右加热。该材料的其余部分是完全氢化的大豆油。包衣过程利用喷淋在赖氨酸颗粒上的完全氢化大豆油加乳化剂。在泌乳奶牛的瘤胃中孵育16小时后，评价每个原型的样品的瘤胃稳定性。结果显示于表2中。

喷淋冷却产生的原型使球粒更加呈球形，因为随着颗粒尺寸一定程度上变大，粘度增加。降低赖氨酸含量改善瘤胃稳定性。挤出为赖氨酸悬浮液的配制和颗粒的形成提供了灵活性，但是，沿颗粒边缘的破裂显现折损了瘤胃的完整性。流化床加工导致瘤胃完整性优于喷淋冷却，并且与挤出类似。

锭化加工可以使球粒具有更优的完整性，特别是当Lys HCl的粒度控制在<40目时。已经发现，可以充分调整粘度以使得能够对锭剂平均粒度大于2mm的高固体悬浮液进行锭化。所述组合物中大量的乳化剂不能改善所述锭剂的瘤胃完整性，并且实际上较低的浓度导致锭剂更稳定。已经发现，当涉及到这种高固体脂肪浆料体系时，所述乳化剂的功能性而不是量驱动流变学特性。但是，在方法、组合物、物理特性(如粒度、流变性和瘤胃稳定性)方面，存在很大的折衷。该研究揭示，通过固体颗粒的大小和乳化剂的水平来控制粘度可以使浆料中的固体水平高，可以对其进行加工以产生展现出更优瘤胃完整性的锭剂。调查显示，可以使用各种加工方案来生产具有不同瘤胃完整性程度的固体颗粒。但是可以得出结论，在研究的加工方案中，锭化加工似乎是最有前途的。此外，通过精确配制加工中使用的组合物，瘤胃孵育后锭剂的完整性大于95％。

实例3.组合物中包含的功能性添加剂进一步区分并有助于营养供给。

动物在商用喂养操作中带来各种挑战，由于吸收不良或胃肠道功能改变，这些挑战可能折损健康保健或减少营养供给。饲料添加剂，特别是在植物提取物(botanical andplant extract)中发现的天然存在的植物营养素，经常被添加到饲料中以支持消化过程或有利地影响饲料的消化和动物的免疫***。添加剂尤其可用于生产大量具有商业价值的产品(如液态乳或肉)的动物。越来越多地强调减少或消除动物饲料中亚治疗性抗生素的使用，支持天然替代品(例如植物营养素)，促使人们进行研究以探索是否可以将植物营养素添加到囊化过程中使用的组合物中。

在这些研究中，作为植物营养素的来源的植物提取物增加了锭化过程中使用的组合物。配制品包含50％的Lys HCl和0.5％的SMS乳化剂。将原型材料在哺乳奶牛瘤胃中的多孔涤纶袋中孵育16小时，以估算锭剂的完整性。

与干重完整性相比，悬浮液中包含植物提取物降低了锭剂的瘤胃完整性，明显折损了蛋白质(赖氨酸)的完整性。这些研究表明，将植物性植物药或精油提取物掺入浆料悬浮液中需要调整基质的粘度和流变特性，以提供赖氨酸的最佳保护。由于精油在甘油三酸酯基质中的溶解性效果不同，因此更理想的乳化剂类型和量可以提供一种更加稳定的具有更高蛋白质回收率的囊化产品。在组合产品中，可以将优选的组合物配制为在瘤胃中释放一定量的植物营养素和一些赖氨酸，并在随后在胃肠道中发生绝对溶解，从而提供取决于植物营养素的靶向生物活性的多个益处和与向瘤胃或下消化道提供可溶性蛋白质(赖氨酸)相关的益处。结果显示于表3中。

表3

实例4.乳化剂对赖氨酸-脂质组合物的流变特性的影响(聚甘油，也称为PGE，是独特的)。

乳化剂是普遍存在的两亲性分子，并见于食品、饲料、个人护理和化妆品以及制药行业等非常广泛的应用中。乳化剂用途广泛，因此被开发用于不同的功能，如润湿剂、润肤剂、增溶剂、分散剂、消泡剂、晶体改性剂、质构剂等。此外、乳化剂还可以不仅在主体相中也在乳化相中改变脂肪的成核、晶体生长和多晶型转化过程。这种独特的功能性为食品行业提供了如下的一个重大突破，即定制脂肪体系不仅可以减少饱和脂肪，而且还可以改善保质期和感官特性。

尽管大多数乳化剂通常基于头基的大小和类型、脂肪酸链、在脂肪中的溶解度等以某种形式促进脂肪晶体的改性，乳化剂可以归类为晶体形成剂或晶体破碎剂。基于分子的脂肪酸链中的相似性和不相似性、乳化剂的溶解度、乳化剂的浓度等为脂肪体系贡献了不同的功能性。当疏水性脂肪具有大量的亲水性水溶性固体组分，如糖等时，所述乳化剂的功能性应使得它润滑固体，从而形成粘度低得多的浆料/悬浮液。在本披露的方面，可以基于脂肪以及干固体的性质、其粒度和稳定性来鉴定合适的乳化剂。

在本披露的一个方面，使用氢化大豆油与水溶性固体Lys HCl共混来研究赖氨酸囊化的方法步骤。赖氨酸固体的量、脂质与赖氨酸的比率以及乳化剂的浓度和类型显示出会影响共混物的流变性，所述共混物被加工以形成锭剂或挤出产品。

另外，乳化剂的区别特征是赖氨酸在加工后的释放特性。重要的是要了解乳化剂是否会影响囊化亲水性成分的释放。

为了解决这些问题，通过在乳化剂的存在下以1％(w/w)的浓度熔化脂质，并伴随搅拌逐渐添加Lys HCl，制得45:55氢化大豆油(斯特拉塔斯食品公司(Stratas Food,LLC)的Dritex S)共混物。流变学测量是使用来自TA仪器公司(TA Instruments)的AR-2000应力控制流变仪进行的，同心圆柱体的几何形状在85℃时的剪切速率在0.029-100弧度/秒的范围内。

图4显示了在85℃下，在乳化剂GMS-单硬脂酸甘油酯；SMS-单硬脂酸脱水山梨醇酯；3-1-S-单硬脂酸三甘油酯和10-1-S-单硬脂酸十甘油酯存在下，作为剪切速率的函数的粘度曲线。赖氨酸的粒度为<40目。单硬脂酸脱水山梨醇酯(SMS)和单硬脂酸甘油酯(GMS)的化学式如下所示。本领域技术人员将认识到，单硬脂酸三甘油酯将具有三个甘油基团，而单硬脂酸十甘油酯将具有十个甘油基团，而不是下面对于单硬脂酸甘油酯和单硬脂酸脱水山梨醇酯所示的单个甘油基团。

单硬脂酸脱水山梨醇酯

单硬脂酸甘油酯

与正处理的单硬脂酸酯相比，硬脂酸脱水山梨醇酯的甘油头基被显示出在降低脂质-赖氨酸共混物的粘度方面更有效。类似地，硬脂酸十甘油酯比相应的三甘油酯更有效。头基的通用功能性来自其主体。头基越大，脂肪酸链越朝向固体/液体界面的方向，并有助于润滑固体颗粒，从而使浆料流化，导致低粘度特性。固体颗粒在脂肪连续相中的粒度分布驱动了流变学功能性。

图5显示了具有相似头基的乳化剂的脂肪酸尾基的作用。单硬脂酸脱水山梨醇酯(SMS)、单油酸脱水山梨醇酯(SMO)和单月桂酸脱水山梨醇酯(SML)都具有共同的脱水山梨醇酯头基，而疏水部分的脂肪酸链长度有变化。与SML相比，含SMS的赖氨酸-脂质浆料的粘度更低，表明当脂肪酸链与脂质体系更相似时，乳化剂的功能性相对更高。出于同样的原因，所述SMO的粘度也比任何其他具有相似脱水山梨醇环的乳化剂高得多。

大豆卵磷脂是具有两个脂肪酸链和较大极性磷酸头基的磷脂，并且如下式所示：

脂肪酸聚甘油酯

n＝甘油单位数

如前所述，磷脂酰胆碱通常被认为是卵磷脂的有益组分，因为它富含胆碱，胆碱是参与某些生物学功能的B族维生素复合物的成员。下式显示了磷脂酰胆碱：

磷脂酰胆碱

卵磷脂是众所周知的食品乳化剂。例如，卵磷脂通常用于巧克力制造中以降低糖固体的粘度。然而，卵磷脂不能很好地改善产率特性。聚甘油蓖麻醇酯(PGPR)是一种基于聚甘油酯的乳化剂，用于与卵磷脂结合使用以提供巧克力的粘度和产率特性及其协同相互作用。

本披露的方面在图6至图16中进一步显示。

图6示出了根据本披露的方面，在85℃下，在乳化剂(10-1-S-单硬脂酸十甘油酯、阿彻丹尼尔斯米德兰公司的

在赖氨酸-脂质浆料共混物的情况下，将卵磷脂的粘度数据与聚甘油酯乳化剂6-2-S(双硬脂酸六甘油酯)进行比较。卵磷脂和6-2-S都具有两个脂肪酸链和一个头基(磷酸对比六甘油)，并且在功能性上非常相似，显示出类似的二甘油酯作用。比较两种聚甘油酯(PGE)6-2-S和10-1-S时，较大的十甘油头基团在降低粘度的功能性中占主导地位。根据本披露的传授内容，本领域技术人员将认识到，使用在亲水性和疏水性部分的尺寸和类型上具有良好平衡的乳化剂可以在给定的基质体系中在最大化干固体负载方面提供多方面的改善。

本领域技术人员将认识到，可以基于过程需要对本披露的特征进行修改以针对脂质体系中干固体的给定负载/粒度分布实现定制的解决方案。

图9-12示出了1％浓度的卵磷脂(例如

SS卵磷脂)和单硬脂酸脱水山梨醇酯(SMS)在50:50和45:55比率的氢化大豆油(Dritex S)和盐酸赖氨酸(60目和100目)的浆料的流变参数中的作用。

在理解本文披露的囊化方法的流变参数的过程中，制备了具有40目盐酸赖氨酸的50:50、45:55和40:60的不同比率氢化大豆油和盐酸赖氨酸浆料，并且如图13-14中所显示比较了两种不同的乳化剂卵磷脂(

SS卵磷脂)和单硬脂酸十甘油酯(10-1-S)的作用。

当以具有不同粒度的赖氨酸以50:50和45:55的比率制备Dritex S-赖氨酸共混物时，即使基于对乳化剂的选择，其绝对粘度也有很大差异。卵磷脂的粘度曲线与卵磷脂的粒度完全无关，较高粘度范围仅为30Pa.s。然而，所述单硬脂酸脱水山梨醇酯在120Pa.s范围内的低剪切下具有相对较高的粘度。

在PGE 10-1-S存在下，Dritex S与40目赖氨酸的共混物比卵磷脂要低得多。乳化剂的有效性可排序为10-1-S>卵磷脂>SMS。根据本披露的传授内容，本领域技术人员将认识到，总体功能性将基于对干固体的粒度、目标负载、脂肪体系、其比率和乳化剂类型的选择。

SS卵磷脂或

当将低浓度(1％wt:wt)的植物营养素精油以49:50的比率添加到含1％Yelkin SS(卵磷脂)的Dritex S-赖氨酸(40目)时，观察到粘度曲线发生了显著变化。根据本披露的传授内容，本领域技术人员将认识到，流变特性唯一受精油选择的影响，并且可以调整本披露的特性以微调组合物并且有益于材料运输和随后的囊化过程。

单硬脂酸脱水山梨醇酯(SMS)对于姜黄素和百里香酚作为植物营养素更有效，而卵磷脂对薄荷油作为植物营养素更有效。根据本披露的传授内容，本领域技术人员将认识到，乳化剂的类型可以在用于更多定制溶液的方法中调节给定组合物的特性中起主要作用。

本文披露的研究表明，赖氨酸-脂质体系的流变性受干固体的粒度、目标负载、脂质体系、其比率和乳化剂类型的影响。调整粒度和乳化剂(或乳化剂的组合)，如PGE的6-2-S和10-1-，可以最大程度地包含干固体，可能达到60％-65％(例如在赖氨酸的情况下)或65％-70％(在组氨酸的情况下)，或者交替使用比其他方式实践的更广的颗粒分布曲线，尤其根据流变学和所需的最终锭剂大小进行调整。氨基酸(如赖氨酸)的粒度会影响液体三甘油酯包衣的分布。在非常细的固体的情况下，液体体系必须克服细固体的颗粒-颗粒相互作用，以提供良好的流动性和包衣特性。如果粒度分布更大，则脂肪体系的包衣可能更均一。但是，当粒度更细时，形成较大聚集体的可能性更大，这些聚集体会阻碍脂肪赖氨酸浆料的流动特性。较大粒度固体的堆积密度使液体三甘油酯与乳化剂比从非常细的固体所期望的更均一地渗透到堆积体系中。与所述植物组分的特性的相互作用则将改变所需的含量和对乳化剂体系的选择。本领域技术人员将认识到，根据本披露，可以配制有利于制造加工的精确组合物，同时还可以提供在动物中的实用性。

实例5.通过锭化加工制造赖氨酸锭剂

在基本如图1至3中所示的中试规模的设备中生产赖氨酸锭剂，以研究在连续运行中实践时的组合物和锭化制造。

在装有40目、60目或100目筛的旋转筛上筛选Lys HCl，以利于在添加40％-60％Lys HCl时评价固体粒度。按1％添加研究了甘油单酯(Alphadim 90SBK)、单硬脂酸脱水山梨醇酯(SMS)、卵磷脂乳化剂或组合。通过在泌乳奶牛瘤胃中的多孔涤纶袋中孵育16小时来评价原型材料的完整性。已经发现，使用更细粒的赖氨酸(<60目)可以更容易地制造更小直径的锭剂，因为<40目中的较大颗粒会导致由于所述固态赖氨酸颗粒和所述脂质之间的密度差异，在锭化机之前的浆料进料管线中无需搅拌固体即分离。此外，在加工过程中开始和停止期间，<40目中的较大颗粒阻塞锭化机上的密封杆/喷嘴。卵磷脂似乎降低了瘤胃完整性；然而，观察到，在锭化之前搅拌浆料可能使空气滞留在悬浮液中，从而使所述锭剂不稳定并导致锭剂完整性丧失。所述锭剂中滞留的空气会导致材料相对多孔，并在经受诸如瘤胃等水性环境时起毛细管作用。结果显示于表4中。

实例6.锭化颗粒对瘤胃稳定性的影响

赖氨酸锭剂基本如图1至3所示产生。所述组合物包含1％卵磷脂、49％氢化大豆油和50％Lys HCl。

研磨所述Lys HCl，并在装有60目或100目筛的旋转筛上进行筛选，以利于评价固体粒度。从约45kg的批量中收集锭化颗粒，并通过适配有6个筛的振动分选机(斯维可公司(Sweco))筛分，评价所形成的锭化颗粒的粒度分布。

通过在泌乳奶牛瘤胃中的多孔涤纶袋中孵育16小时来确定锭剂颗粒的完整性。将在瘤胃中孵育后残留的材料在体外测定中暴露于模拟肠液的酶缓冲溶液中。体外测定的结果报告为估算的肠释放。使用以下公式计算每100g锭化颗粒的估算可代谢Lys(MP Lys)量：MP赖氨酸克数/100g产品＝％Lys x％稳定性x释放。结果示于表5中。

表5.

瘤胃中赖氨酸的％保护(稳定性)在很大程度上不受锭化颗粒中Lys的网目尺寸或假定颗粒的尺寸的影响。但是，当使用更细网目的Lys时，估算的肠道释放％率更优，因为100目Lys平均肠释放率为84％，而60目Lys平均肠释放率为52％。结果表明组合物中100目对比60目Lys产生更优的MP Lys(分别为24.6对比14.4g)。进一步的发现是，在100目Lys的优选Lys网目直径内，与较大直径的锭剂(3.4-4.0mm)相比，较小直径的锭剂(2.4-2.8；2.8-3.4mm)产生了更优的MP Lys。较小的锭剂(2.4至3.4mm)与较大的锭剂(3.4-4.0mm)相比，MPLys有所改善，因为较小的锭剂的肠道释放％更好。

实例7.用以生产锭化赖氨酸的加工方法。

赖氨酸锭剂基本如图1至3所示产生。制成约45kg的批，每批具有相同的组合物。所述组合物包含1％卵磷脂、49％氢化大豆油和50％Lys HCl。将所述组合物中使用的Lys通过100目筛进行研磨，并且使用激光衍射来确定研磨后的Lys的尺寸等级(μM)。研磨后的赖氨酸中有90％小于125μM，尺寸中值为约50μM。45kg的锭化颗粒中每批保留为独一无二的批次。使用适配有6个筛的Sweco对所述批次进行筛选以确定粒度分布。根据筛选将批次细分为落在2.4-2.8mm和2.8至3.4mm范围内的锭剂。选择某些子批次进行手持式千分尺测量，以评估锭剂粒度(每个选定批次n＝15个样品)。

使锭化的颗粒进一步经受成像技术以确定在锭化的颗粒中发现的赖氨酸颗粒的尺寸。将每个子批次中随机选择的锭剂切成薄片，并将其切面朝上放在碳点上。使用扫描电子显微镜对样品进行成像，所述扫描电子显微镜以反向散射补偿，孔径1，10mm工作距离，15kV和50x放大倍数操作。

对锭化的颗粒进行瘤胃稳定性和体外模拟肠释放测定，并按照实例6所述的方法计算所述批次的MP Lys含量。结果呈现在表6中。

表6.

直径在2.8-3.4mm或2.4-2.8mm的锭剂具有相似的瘤胃稳定性％(70对比69)、肠释放％(89对比93)和估算的MP Lys(24.4对比25.2g/100g)。从而产生了具有均一稳定性和赖氨酸释放的均一锭化颗粒。

实例8.给予锭化颗粒的奶牛的赖氨酸状态。

进行了研究以确定锭化颗粒改善泌乳奶牛赖氨酸状态的能力。如本文所述生产锭化颗粒。奶牛饲喂的如下的饮食，所述饮食被配制为可提供足以维持体重同时支持大量的产乳量的营养。

对于每项研究，将八头荷斯坦奶牛[BW(平均值±SD)＝598.2±64.1kg；DIM＝117±16]分配到重复的4×4拉丁方设计中4种治疗中的1种，实验期长度为7天。2个原型的实验总长度为28天。将实验期(7天(d))分为洗脱期(第1天，未递送任何治疗)；适应性3期(第2至4天)，其中以明胶胶囊形式递送治疗；以及统计推断期(d第5至7天)，其中也以明胶胶囊形式递送治疗。治疗如下；给奶牛饲喂基础饮食+115g玉米粉(CON)；基础饮食+115g可商购的瘤胃保护赖氨酸源(AJP)(阳性对照)；基础饮食+115g瘤胃保护赖氨酸源的一个实例；以及基础饮食+115g瘤胃保护赖氨酸源的第二个实例，持续整个研究。为了评价标识为A到H的八个不同实例，所述研究重复了四次。

每天两次通过28mL明胶胶囊(结构探针公司(Structure Probe Inc.)，宾夕法尼亚州西切斯特)递送治疗(间隔12小时)，并通过投药器(balling gun)口服施用。在整个试验过程中，每天在1300h对所有奶牛饲喂相同的饮食。所述锭化颗粒根据本披露制造，并且按1％的所述组合物包含50％-55％盐酸赖氨酸和选定乳化剂。将Ajipro-L用于AJP治疗(由伊利诺伊州芝加哥市#650布林莫尔西街8430号味之素腹地公司制造(AjinomotoHeartland Inc.,8430W.Bryn Mawr,#650,Chicago,IL))。

每周获取总混合日粮(TMR)样品并通过在110℃下在强风烘箱中干燥24小时(h)分析干物质(DM)，参见AOAC官方分析方法第16版(AOAC，1995a，官方分析化学家协会)。每周调整饮食组成成分以改变成分的DM含量。记录为每头奶牛提供的和被拒食的TMR，以根据每周DM分析确定摄入量。每周采集总混合日粮样品(每个周期2次)，并保存在-20℃下直至分析。采用湿化学方法(坎伯兰谷分析服务公司(Cumberland Valley Analytical Services)，马里兰州黑格斯敦)分析了复合样品的实验期(n＝2)的DM、粗蛋白(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、木质素、非纤维碳水化合物(NFC)、糖、淀粉、脂肪、灰分、总可消化营养素(TDN)、Ca、P、Mg、K、Na、Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、S和Se的含量。实验室提供的TDN和泌乳净能(NEL)的值是根据奶牛的营养需求(NRC)(http://www.nap.edu/catalog/nrs/(2001))计算得出的。每周进行一次基于宾州颗粒分离筛(Penn State Particle Separator)的TMR物理特征分析(Kononoff等人，2003)。

每天在0430、12300和1930h给奶牛挤奶3次。在每次挤奶时记录乳重量，并在每个时期的第5至7天在每次挤奶时获取样品。将防腐剂(800Broad Spectrum Microtabs II；D&F控制体系有限公司(D&FControl Systems,Inc.)，加利福尼亚州圣拉蒙)添加到样品中，并与产乳量成比例混合后，在0℃的冰箱中储存3天，并送往商业实验室(Dairy One，纽约州伊萨卡)，使用中红外程序(AOAC，1995b)分析脂肪、真蛋白、酪蛋白、乳尿素氮(MUN)、乳糖、总固体的含量以及体细胞计数(SCC)。

在每个时期的第5、6、7天的0800h、1000h、1200h和1400h从每头奶牛的尾骨静脉或动脉采集血液样品并且第一个时期的第-3、-2和-1天用作协变量(BD Vacutainer；BD公司，新泽西州富兰克林湖)。通过将试管在4℃下以2500×g离心15分钟获得血清和血浆样品，并保存在-80℃以作进一步分析。每天按奶牛合并血浆样品，并进行氨基酸谱分析。

实例A-H的生物可利用赖氨酸含量是通过评估当给奶牛饲喂CON或给予AJP或测试产品时血浆游离氨基酸浓度的相对变化来确定的。该方法假设吸收的赖氨酸与血浆赖氨酸浓度呈正线性关系。许多出版物已经证实该方法具有生物学相关性，并且在确定可吸收赖氨酸向动物的气孔或肠道的递送方面是有用的(Guinard和Rulquin，1994；King等人，1991；Rulquin和Kowalczk，2003)。

通过评估血浆游离赖氨酸含量占总氨基酸(TAA)的百分比，来确定当向奶牛推注测试产品或AJP时囊化赖氨酸产品的生物可利用赖氨酸含量。可商购的AJP产品的报告的生物可利用赖氨酸含量为25.6g/100g。该值用于使用以下等式估算测试产品A至H的生物可利用赖氨酸的递送：生物可利用的赖氨酸克数(每100g的克数)＝[(产品血浆赖氨酸，TAA-CONT血浆赖氨酸％，TAA的％)/(AJP血浆赖氨酸，TAA-CONT血浆赖氨酸的％，TAA的％)]*25.6。

表7显示了向奶牛给予AJP或实例A至H对血浆游离氨基浓度的影响。实例A和F没有引起对血浆赖氨酸含量的有益作用。实例A失败，因为锭剂超出了锭剂尺寸中值的指定范围，而F失败是因为乳化剂(SMS)可能导致了皱胃-小肠中赖氨酸的释放不良。实例B、C、D、E、G和H证明生物可利用的赖氨酸递送的不同潜力。实例C证明更优的特性，并且每100g产品估算递送了36g生物可利用的赖氨酸。研究显示了通过使用本文披露的加工方法囊化赖氨酸来改善泌乳奶牛的赖氨酸状态的益处。

表7.原型囊化赖氨酸产品A-H的血浆游离氨基酸浓度(μM/L)和可生物利用的赖氨酸含量

实例9.囊化赖氨酸对泌乳奶牛产乳量的影响。

进行了一项研究，以研究锭化颗粒影响泌乳奶牛赖氨酸状态和产乳量的能力。基本如本文所述形成锭化颗粒。给泌乳的荷斯坦奶牛饲喂如下的饮食，所述饮食被配制为提供足以维持体重同时支持大量的产乳量的营养。将八头荷斯坦奶牛[BW(平均值±SD)＝598.2±64.1kg；DIM＝117±16]分配到重复的4×4拉丁方设计中4种治疗中的1种，实验期长度为7天。2个原型的实验总长度为28天。将实验期(7天)分为洗脱期(第1天，未递送任何治疗)；适应性3期(第2至4天)，其中以明胶胶囊形式递送治疗；以及统计推断期(第5至7天)，其中也以明胶胶囊形式递送治疗。治疗如下；给奶牛饲喂基础饮食+115g玉米粉(CON)；基础饮食+115g可商购的瘤胃保护赖氨酸源(AJP)(阳性对照)；基础饮食+115克锭化Lys颗粒，被标识为瘤胃保护的Lys A(RPL A)；和基础饮食+115g的第二瘤胃保护赖氨酸原型，被标识为瘤胃保护的Lys B(RPL B)，持续整个研究。

每天在04:30、12:30和19:30h给奶牛挤奶3次。在每次挤奶时记录乳重量，并在每个时期的第5至7天在每次挤奶时获取样品。将防腐剂(800Broad Spectrum Microtabs II；D&F控制体系有限公司(D&FControl Systems,Inc.)，加利福尼亚州圣拉蒙)添加到样品中，并与产乳量成比例混合后，在0℃的冰箱中储存3天，并送往商业实验室，使用中红外程序(AOAC，1995b)分析脂肪、真蛋白、酪蛋白、乳尿素氮、乳糖、总固体的含量以及体细胞计数(SCC)。

所述研究的结果呈现在表8中。饲料摄入量、体重(BW)、作为BW的百分比的饲料摄入量、产乳量或乳组成成分没有处理差异。与AJP相比，RPL B奶牛的干物质摄入量更高(P＝0.006)。与AJP相比，RPL B奶牛的产乳量倾向于更高(P＝0.07)。与AJP奶牛相比，RPL B奶牛的脂肪校正乳(3.5％)倾向于更高(P＝0.11)。与AJP相比，RPL B奶牛的蛋白质百分比更高(P＝0.02；CONT3)。与给予AJP的奶牛相比，给予RPL B的奶牛的乳尿素氮浓度降低(P＝0.05)；并且与AJP的奶牛相比，CON的奶牛的乳尿素氮浓度更低(P＝0.01)。与AJP相比，RPLB奶牛的体细胞计数更低(P＝0.005)。

表8.

RPL B和CON之间有区别，其中RPL B显示更高的饲料摄入量和更高的产乳量趋势。而且，RPL B的奶牛比AJP的奶牛具有较低的乳尿素氮浓度，这表明后者的蛋白质分解可能更高。这项研究的结果证明，与可商购的囊化Lys相比，通过本文所述方法形成的囊化Lys可用于改善泌乳反刍动物的饲料摄入和产乳量。

实例10.乳化剂对锭剂营养成分和瘤胃稳定性的影响。

进行了一系列研究以评价乳化剂或表面活性剂选择对形成含渐增的营养性固体含量的锭剂的能力的关系。首先评价具有通过60目筛或100目筛的粒度的盐酸赖氨酸。在1％添加或1.5％，在固体含量接近粘度极限以形成锭剂的情况下，对甘油单酯(Alphadim90SBK)、单硬脂酸脱水山梨醇酯(SMS)、卵磷脂乳化剂或组合进行了研究。然后比较组氨酸、甲硫氨酸和氯化胆碱作为该方法的替代实例，以形成负载率和稳定性的初步估算。

图18显示了乳化剂组成成分、添加的盐酸赖氨酸的水平和直径在3-5mm之间的锭剂的瘤胃稳定性之间的关系。使用SBK提供了良好的瘤胃稳定性，但是粘度限制了赖氨酸的含量至组合物的约55％，与此相比，在该测试上使用卵磷脂允许的固体含量增加至65％。仅使用SMS是达到60％的固体含量的中间物，同时保持瘤胃稳定性大于蛋白质值的70％(RUP，CP％)。固体负载的渐增通常导致瘤胃稳定性的曲线下降。与卵磷脂相比，SMS和卵磷脂的组合提供了改善的瘤胃稳定性，并且与SMS相比，增加了潜在的负载率。

如表9所呈现的，对含有55％盐酸赖氨酸的小锭剂或大锭剂的比较表明，与基于50:50Yelkin和SMS共混物的组合物的较大方差相比，单独使用SMS时，瘤胃稳定性的差异较小。随着表面活性剂水平的增加，通过改变粘度也可以控制瘤胃的稳定性，其中当SMS从所述组合物的1％增加到1.5％时，小锭剂的稳定性从87.7％降低到73.7％RUP(CP的％)。

如表中所呈现的，营养素的特征还影响可获得的负载率和所得颗粒的稳定性。乳化剂共混物可成功形成锭剂，其中甲硫氨酸的固体含量为60％，盐酸赖氨酸的固体含量为65％，组氨酸的固体含量为70％。还提出了盐酸胆碱，以证明物理递送氨基酸以外的营养素的潜力。

表9.

该实例的结果证明了调整乳化剂的类型和水平以在囊化颗粒的形成中容纳多种营养素的能力，以及调整在动物消化道内的递送的潜力。对于给定的营养素、氨基酸、维生素或植物营养素的材料优化将发展自固体和乳化剂组合物的物理特性形成的粘度，以使颗粒的形成也与固体负载率、乳化剂含量和颗粒尺寸相互作用，从而提供对营养的适当递送。

本披露的方面包括：

发现选择一种或多种乳化剂中的一种或组合以使浆料中的干固体含量最大化，并根据氨基酸特性(如亲水性、粒度)以及其他营养添加剂(如植物提取物)的添加对配制品进行微调。在本披露的一个方面，能够实现在锭化沉积过程中超过50％的固体含量。进一步的有益于新颖性的用途是配制组合物的选择，所述组合物最大程度地包含干固体，可能达到60％-65％(例如在盐酸赖氨酸的情况下)或65％-70％(在组氨酸的情况下)，或者交替使用比其他方式实践的更广的颗粒分布曲线，尤其根据流变学和所需的最终锭剂大小进行调整。这些浓度超过了目前市场上可商购产品的浓度，这使得在实践中具有改进的实用性。

聚甘油乳化剂在用于动物的胶囊中的用途，相对于至少脱水山梨醇酯，它提供了改善的特性，并且它们显现是卵磷脂的有效替代品。乳化剂如PGE的使用可以实现更大的固体含量和/或固体粒度的更大灵活性。

将功能性添加剂(如酶或植物营养素)包含到囊化氨基酸产品中，以提高动物利用率。薄荷(薄荷醇)和辣椒素等材料可改变动物的炎症或血液流动。通过使用植物营养素增强肠道组织的吸收能力，可以推断出，与非囊化氨基酸产品(即游离氨基酸产品)相比，通过使用根据本发明制备的囊化氨基酸产品，对递送给反刍动物肠道的氨基酸的吸收和利用率更高。

基于材料基质中的功能，包含植物药为流变学带来额外的调整，相对于所观察到的固体，粘度会增加和降低。例如，包含与卵磷脂的相互作用的姜黄素要比与SMS的相互作用的情况更大程度地增加粘度，这表明可能需要大量的微调和定制来优化以单一产物形式递送营养和功能的产品。

虽然参考其优选的实施方案已经具体地展示和描述了本发明，本领域的技术人员将会理解的是，在不脱离由所附权利要求书涵盖的本发明的范围的情况下，可以在其中做出不同的在形式和细节上的改变。

Claims

1.一种对动物饲料成分进行囊化或包衣的方法，所述方法包括：

(a)将乳化剂与包衣剂混合，从而形成包衣混合物；以及

(b)将所述包衣混合物置于动物饲料成分颗粒上，从而对所述动物饲料成分进行囊化或包衣。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述乳化剂选自以下的组：卵磷脂、单酸甘油酯、脱水山梨醇酯、聚甘油及其组合。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述包衣剂选自由油和脂肪酸及其组合组成的组。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述动物饲料成分是氨基酸。

5.一种对氨基酸颗粒进行囊化的方法，所述方法包括：

(a)将甘油单酸酯与氢化植物油混合，从而产生包衣混合物；以及

(b)将所述包衣混合物与氨基酸颗粒混合以形成浆料；

(c)加热所述浆料以形成产物熔体；以及

(d)将所述产物熔体以基本均一且无尘的锭剂颗粒沉积到带冷机上。

6.如权利要求5所述的方法，其中所述氨基酸颗粒选自由赖氨酸颗粒、甲硫氨酸颗粒、组氨酸颗粒、胆碱颗粒及其组合组成的组。

7.如权利要求5所述的方法，其中所述产物熔体被输送到锭化机，并从所述锭化机沉积到所述带冷机上。

8.如权利要求7所述的方法，其中将所述产物熔体过滤，以在将其输送到所述锭化机之前从所述产物熔体中除去不需要的大颗粒。

9.如权利要求7所述的方法，其中所述锭化机被配置用于生产直径在1至25mm范围内的锭剂颗粒。

10.如权利要求7所述的方法，其中所生产的锭剂颗粒包含按重量计大于50％的营养氨基酸。

11.如权利要求7所述的方法，其中当将所生产的锭剂颗粒饲喂给反刍动物时，会向所述反刍动物递送大量可吸收的氨基酸用于直接营养供给，其中所述氨基酸基本不在所述动物的瘤胃中发酵。

12.如权利要求7所述的方法，其中所述锭化机包括加热的圆柱形定子，其中所述加热的圆柱形定子包括穿孔的旋转壳体，所述穿孔的旋转壳体绕所述定子同心地旋转，并且在所述带冷机的工作宽度上沉积所述锭剂颗粒。

13.一种基本均一且无尘的锭剂颗粒产品，当饲喂给反刍动物时，所述锭剂颗粒产品向所述动物递送大量可吸收的氨基酸用于直接营养供给，其中所述氨基酸基本不在所述动物的瘤胃中发酵。

14.如权利要求13所述的基本均一且无尘的锭剂颗粒产品，所述锭剂颗粒产品包括按重量计大于50％的营养氨基酸。

15.一种由如权利要求1-12中任一项所述的方法生产的产品。

16.一种锭化颗粒，所述锭化颗粒包含：

氨基酸；

乳化剂；以及

包衣剂；

其中所述锭化颗粒的形状近似为纵横比(直径/高度)为1.5至2.5的半球形。

17.如权利要求16所述的锭化颗粒，其中所述氨基酸选自由赖氨酸、组氨酸、甲硫氨酸、胆碱及其任意组合组成的组。

18.如权利要求16或权利要求17所述的锭化颗粒，其中所述乳化剂选自由卵磷脂、单酸甘油酯、脱水山梨醇酯、聚甘油及其组合组成的组。

19.如权利要求16-18中任一项所述的锭化颗粒，其中所述包衣剂选自由油、脂肪酸及其组合组成的组。

20.如权利要求16-18中任一项所述的锭化颗粒，其中所述包衣剂是氢化植物油。

21.如权利要求16-20中任一项所述的锭化颗粒，其中所述锭化颗粒的尺寸为2.2-5.0mm。

22.如权利要求16-20中任一项所述的锭化颗粒，其中所述锭化颗粒的尺寸为2.2-3.5mm。

23.如权利要求16-22中任一项所述的锭化颗粒，其中所述氨基酸的粒度为50-120目。

24.如权利要求16-22中任一项所述的锭化颗粒，其中所述氨基酸的粒度为80-110目。

25.如权利要求16-22中任一项所述的锭化颗粒，其中所述氨基酸以按重量计25％-85％、按重量计25％-75％或按重量计35％-75％存在于所述锭化颗粒中。

26.一种喂养动物的方法，所述方法包括：

将如权利要求16-25中任一项所述的锭化颗粒与动物饲料成分混合，从而生产动物饲料；以及

用所述动物饲料喂养动物。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述动物是反刍动物。

28.一种对氨基酸颗粒进行囊化的方法，所述方法包括：

将乳化剂与包衣剂混合，从而产生包衣混合物；以及

将所述包衣混合物与氨基酸颗粒混合以形成浆料；

用所述浆料形成锭剂；以及

将所述锭剂沉积在带上。

29.如权利要求28所述的方法，所述方法进一步包括加热所述包衣混合物。

30.如权利要求28或权利要求29所述的方法，所述方法进一步包括冷却所述带上的所述锭剂。