本發(fā)明屬于飼料領(lǐng)域，具體涉及一種飼用復(fù)合植物精油添加劑及飼料。
背景技術(shù)：
當前世界各國都在減少或禁止使用抗生素。中國食品安全形式更加嚴峻，一些出口的畜產(chǎn)品因藥物殘留過高或使用違禁藥品而蒙受損失。由于抗生素的大量使用和濫用導(dǎo)致一些病原菌變異，使得原來的抗生素作用不顯著，出于生物安全考慮，應(yīng)該減少其使用。由于我國長期使用抗生素，畜禽已經(jīng)對其形成一定的依賴性，那么找到抗生素的替代品是我們現(xiàn)在迫切要做的事情。
植物精油(Essential oil，EO)是植物體內(nèi)的次生代謝物質(zhì)，一般以植物的花、葉、枝、根、皮、樹膠和果實等為原料，通過蒸汽蒸餾、壓榨和吸收等方法萃取出的植物揮發(fā)性芳香物質(zhì)，主要成分為萜烯、倍半萜烯及其氧化物，另外還有羰基化合物、酯、醇等。精油具有很強的殺菌抑菌功能，特別對革蘭氏陽性菌和陰性菌具有強烈的抗菌作用，常應(yīng)用于食品添加劑、害蟲防治、殺菌、防腐、防霉等方面。
傳統(tǒng)的精油提取方法主要是水蒸氣蒸餾法和有機溶劑萃取法。但這兩種方法都存在著不足，水蒸氣蒸餾在提取的過程中所需要的溫度比較高，會引起精油中熱敏性化合物的熱分解和易水解成分的水解，所提取的精油必須除去所夾帶的水分，以防止霉變，延長產(chǎn)品的儲存和保質(zhì)期，得到的產(chǎn)品質(zhì)量較差。使用有機溶劑萃取會溶解植物色素和蠟質(zhì)成分，并造成溶劑殘留，有毒、萃取時間長、效率低，不能自動操作。因此，如何減少對有效成分的破壞，有效提取植物精油，使 天然植物精油的香氣更加純正及產(chǎn)品質(zhì)量更好成為了近些年來比較熱門的研究課題。
被譽為“液體黃金”的植物精油因具有抗氧化、抑菌等功效，已被越來越多地用于醫(yī)藥、化妝品和食品等領(lǐng)域。隨著科技的發(fā)展，植物精油以其天然、安全、高效等優(yōu)點成為替代抗生素，有效解決畜牧生產(chǎn)中面臨的各種不良應(yīng)激和挑戰(zhàn)，成為推動健康養(yǎng)殖的優(yōu)良產(chǎn)品。但限制其在畜牧業(yè)中的應(yīng)用有兩個原因：一是因為很多精油用少了不起作用，到起作用的劑量時毒性的副作用又顯現(xiàn)出來，二是因為精油昂貴。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種飼用復(fù)合植物精油，其制備方法及含有該復(fù)合植物精油的飼料。
一種植物精油添加劑，包括植物精油復(fù)合物和包被壁材，其所述的植物精油復(fù)合物，按重量份計，包括百里香精油5-8份、迷迭香精油3-5份，丁香花蕾油2-5份，肉豆蔻油1-3份，桂皮油2-4份。
在本發(fā)明一個實施方案中，所述的植物精油添加劑按重量份計，包括植物精油復(fù)合物10～40份，包被壁材20～80份。
其中，所述植物精油通過超臨界CO2萃取技術(shù)(SFE-CO2)制備。
其中，所述的包被壁材為干酵母細胞。
其中所述的超臨界CO2萃取技術(shù)的具體步驟為：將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，以95％的乙醇作為攜帶劑，加入量為萃取釜體積的5％(用乙醇做攜帶劑可增加溶劑CO2的極性，同時增加被萃取物油脂的極性，導(dǎo)致整個體系分離因子的增大，從而提高了萃取率)。從鋼瓶出來的CO2經(jīng)冷溫槽(冷卻劑為乙二醇)冷卻后進入高壓泵升壓，打開進氣閥使CO2流體進入萃取系統(tǒng)與原料接觸，萃取壓力由高壓泵調(diào)節(jié)(精度為±1％)，萃取柱通過加熱恒溫箱體受熱，溫度通過熱電偶連接到面板上的控制顯示器，并由其來調(diào)節(jié)和顯示(精度為± 0.1℃)。設(shè)定CO2流速，在預(yù)定的溫度和壓力下原料充分與超臨界CO2接觸，保證20～30min停留時間后開始接收產(chǎn)品。萃取物進入分離罐進行分離，同時設(shè)定第一分離釜壓力和分離溫度，第二分離釜分離壓力和分離溫度，在此條件下溶解了精油的超臨界CO2通過降壓閥進行節(jié)流膨脹變?yōu)槌簹怏w，萃取物與CO2分開，萃取物由接受瓶接收，CO2氣體經(jīng)濕式流量計計量后放空，然后計算得油率。
其中所述CO2為食品級，純度達到99.8％。
其中所述得油率的計算方法為：(原料量-殘渣量)/原料量×100％
其中，所述的百里香精油通過超臨界流體CO2萃取法從百里香植物莖葉中提取，其中，CO2流量為20L/h，萃取壓力為20-25MPa，萃取溫度為30-40℃，萃取時間為2-4h，第一分離釜壓力設(shè)置為9-10MPa，分離溫度設(shè)置為50℃；第二分離釜分離壓力設(shè)置為4.5～5MPa，分離溫度設(shè)置為50℃。所述的百里香精油的提取工藝為：選取新鮮的百里香植物莖葉洗凈、自然晾干備用。準確稱取200g粉碎，過20目，用篩下物進行提取。
其中，所述的迷迭香精油通過超臨界流體CO2萃取法從天然迷迭香中提取，其中，CO2流量為25L/h，萃取壓力為10-15MPa，萃取溫度為35-40℃，萃取時間為2-4h，對萃取物進行分離，第一分離釜與第二分離釜壓力均為8MPa，第一分離溫度與第二分離溫度均為50℃。
其中，所述丁香花蕾油通過超臨界流體CO2萃取法從丁香花蕾中提取，其中，CO2流量為30L/h，萃取壓力為10-15MPa，萃取溫度為50-60℃，萃取時間2-4h，對萃取物進行分離，第一分離釜的壓力為8-10MPa，分離溫度為30℃，第二分離釜的壓力為5-8MPa，分離溫度為30℃。
其中，所述肉豆蔻油通過超臨界流體CO2萃取法從肉豆蔻中提取，其中，分離壓力為30-35MPa，分離溫度為50-55℃，CO2流量為20L/h，萃取時間2-4h，對萃取物進行分離，第一分離釜的壓力為10MPa， 分離溫度為30℃，第二分離釜的壓力為8MPa，分離溫度為30℃。
其中，所述桂皮油通過超臨界流體CO2萃取法從桂皮中提取，其中，分離壓力為25-30MPa，分離溫度為40-50℃，CO2流量為35L/h，萃取時間2-4h，對萃取物進行分離，第一分離釜的壓力為5-10MPa，分離溫度為40℃，第二分離釜的壓力為5-10MPa，分離溫度為40℃。
本發(fā)明還提供所述的植物精油添加劑的制備方法，其包括如下步驟：
復(fù)合植物精油和包被壁材混合，65-70℃，恒速振蕩9-10h，無水乙醇洗滌壁材表面殘留的精油，30℃真空干燥，即得。
本發(fā)明的植物精油添加劑可作為添加劑添加到動物飼料中，如預(yù)混料、濃縮料或配合料中，因此本發(fā)明還提供含有所述的植物精油添加劑的預(yù)混料、濃縮料或配合料。在基礎(chǔ)日糧中，仔豬日糧中的添加量為100-200mg/kg，中大豬日糧中的添加量為100-150mg/kg。
本發(fā)明有益效果：
1.與傳統(tǒng)精油提取工藝相比，采用超臨界流體萃取法具有萃取和分離的雙重作用，物料無相變過程，工藝流程簡單，萃取率高，無有機溶劑殘留，產(chǎn)品質(zhì)量好，無環(huán)境污染。
2.篩選出無毒精油，各種精油有其獨特的生理作用。百里香精油：止痛劑，利尿劑，刺激劑，免疫增強劑，止痙攣，助消化和呼吸的滋補劑，其中有效成分百里酚可提高消化能力，抗氧化，抗菌；迷迭香精油：抗氧化劑，抗炎，止痛劑，刺激劑，排氣，助消化和呼吸的滋補劑，其中的有效成分桉葉油素有提高消化率，抗氧化、抗菌的作用；丁香花蕾油：抗菌劑，止痛劑，排氣，胃的滋補劑，其中的有效成分丁香酚有刺激誘食，幫助消化，抗菌的作用；肉豆蔻油：抗炎，止痛劑，排氣，利尿劑，助消化滋補劑；桂皮油：抗菌劑，止痛劑，刺激劑，消化和呼吸系統(tǒng)的滋補劑，其中的有效成分肉桂醛有刺激誘食，調(diào)高消化，抗菌的作用。
3.精妙的配方中各種成分的協(xié)同作用使每種精油的使用劑量又很少，這樣既保證了成本上的可行性又保證了產(chǎn)品強大的功效。
4.促進食欲、增加采食：具有自然芬香氣味，能觸發(fā)嗅覺神經(jīng)與舌咽神經(jīng)，刺激動物的胃口，提高采食量。
5、促進吸收、提高消化率：復(fù)合植物精油中各成分本身都具有藥理性功效，并且各個成分在生物體本身不同的部位都有其不同的作用，使唾液分泌物，胃液,胰腺液增加，從而提高了消化能力和養(yǎng)分的吸收。
6、殺菌、抗腹瀉：精油分子可以穿孔細胞脂質(zhì)雙膜，提高細胞壁的穿透性，增加的細胞壁通透性能導(dǎo)致濾去細胞成份并且增加滲透作用的破壞，能夠破壞遺傳物質(zhì)，防止細菌再生。
7、維持腸道健康菌群平衡：復(fù)合植物精油在飼料中可以與酸化劑形成協(xié)同作用，在殺滅有害菌的同時，穩(wěn)定有益菌群的生長，改善腸道微生態(tài)環(huán)境；能加速清除胃腸道上損傷或壞死的細胞，從而擾亂體內(nèi)部分腸道寄生蟲的生長發(fā)育周期，控制和預(yù)防寄生蟲病。
8、復(fù)合植物精油有所含的百里香酚是抗氧化性很強的酚類化合物，能防止自由基的破壞，避免過氧化，從而在一定程度上保護飼料油脂和維生素。
9、復(fù)合植物精油是一種天然生物制劑，可以替代抗生素，起到促進生長，抑菌殺菌的作用。
具體實施方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
實施例1一種復(fù)合植物精油的制備
百里香精油的提?。哼x取新鮮的百里香植物莖葉洗凈、自然晾干備用。準確稱取200g粉碎，過20目，用篩下物進行提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，以95％的乙醇作為攜帶劑，加入量為萃取釜體積的5％。從鋼瓶出來的CO2經(jīng)冷溫槽冷卻后進入高壓泵升壓，打開 進氣閥使CO2流體進入萃取系統(tǒng)與原料接觸，流量為20L/h，設(shè)定萃取壓力為25MPa，萃取溫度為40℃，原料充分與超臨界CO2接觸，萃取時間為4h，對百里香進行連續(xù)萃取。萃取物進入分離罐進行分離，第一分離釜壓力設(shè)置為10MPa，分離溫度設(shè)置為50℃；第二分離釜分離壓力設(shè)置為5MPa，分離溫度設(shè)置為50℃。從兩分離釜收集的液體再經(jīng)過精制，得到外觀比較純凈的微紅色精油。由超臨界CO2提取精油的出油率高達4.2％。
迷迭香精油的提取：采摘迷迭香的干、莖、葉，洗凈，去除雜草，自然晾干。準確稱取晾干后的迷迭香200g，用粉碎機粉碎過20目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，然后通入超臨界狀態(tài)下的CO2，流量為25L/h，15MPa程序加壓，40℃程序升溫，萃取4h，分離壓為8MPa，分離溫度為50℃，收集產(chǎn)物，得黃色油狀物，氣味芳香，得油率可達3.5％。
丁香花蕾油的提?。翰烧r紅成熟的丁香花蕾，除去花梗，準確稱取晾干后的丁香花蕾200g，用粉碎機粉碎過20目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，分離壓力設(shè)為15MPa，分離溫度為55℃，CO2流量為30L/h，萃取時間3h，對萃取物進行分離，第一分離釜的壓力為9MPa，分離溫度為30℃，第二分離釜的壓力為7MPa，分離溫度為30℃，得油率高達20％，丁香油為淡黃色澄清液體，易溶于無水乙醇。
肉豆蔻油的提?。簩⑷舛罐窀?控制含水量在4％左右)，準確稱取晾干后的肉豆蔻200g，干粉粉碎機粉碎過40目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，分離壓力為32MPa，分離溫度為55℃，CO2流量為20L/h，萃取時間2h，對萃取物進行分離，第一分離釜的壓力為10MPa，分離溫度為30℃，第二分離釜的壓力為8MPa，分離溫度為30℃，得油率高達40.0％。
桂皮油的提?。翰烧迈r干燥食用桂皮，將桂皮于40℃下在烘 箱內(nèi)烘4～5h，準確稱取烘干后的桂皮200g，干粉粉碎機粉碎過20目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，分離壓力為30MPa，分離溫度為45℃，CO2流量為35L/h，萃取時間4h，對萃取物進行分離，第一分離釜的壓力為9MPa，分離溫度為40℃，第二分離釜的壓力為6MPa，分離溫度為40℃，得油率可達3.5％。
復(fù)合精油的制備：將制備好的精油經(jīng)過提純后按照百里香油6份，迷迭香油4份，丁香花蕾油2份，肉豆蔻油2份，桂皮油3份的比例混合形成復(fù)合精油，至少放置1周。
復(fù)合植物精油的包被：精密稱取適量已經(jīng)滅活的干酵母，放入磨口三角瓶中，加入復(fù)合植物精油20份和干酵母40份，加蓋后放入恒溫水浴振蕩器中，溫度設(shè)為70℃，恒速(160r·min-1)振蕩10h后，復(fù)合植物精油即可通過滲透擴散作用進入酵母細胞內(nèi)部，形成微膠囊。減壓抽濾并回收未包入的精油。無水乙醇洗滌細胞表面殘留的精油，30℃真空干燥，得到復(fù)合植物精油微膠囊。微膠囊中復(fù)合精油的包埋率可達60-70％。
實施例2一種復(fù)合植物精油的制備
百里香精油的提?。哼x取新鮮的百里香植物莖葉洗凈、自然晾干備用。準確稱取200g粉碎，過20目，用篩下物進行提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，以95％的乙醇作為攜帶劑，加入量為萃取釜體積的5％。從鋼瓶出來的CO2經(jīng)冷溫槽冷卻后進入高壓泵升壓，打開進氣閥使CO2流體進入萃取系統(tǒng)與原料接觸，流量為20L/h，設(shè)定萃取壓力為20MPa，萃取溫度為35℃，原料充分與超臨界CO2接觸，萃取時間為4h，對百里香進行連續(xù)萃取。萃取物進入分離罐進行分離，第一分離釜壓力設(shè)置為9MPa，分離溫度設(shè)置為50℃；第二分離釜分離壓力設(shè)置為4.5MPa，分離溫度設(shè)置為50℃。從兩分離釜收集的液體再經(jīng)過精制，得到外觀比較純凈的微紅色精油，得油率為4.0％。
迷迭香精油的提取：采摘迷迭香干莖葉，洗凈，去除雜草，自然 晾干。準確稱取晾干后的迷迭香200g，用粉碎機粉碎過20目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，然后通入超臨界狀態(tài)下的CO2，流量為25L/h，10MPa程序加壓，38℃程序升溫，萃取3h，分離壓為8MPa，分離溫度為50℃，收集產(chǎn)物，得黃色油狀物，氣味芳香，得油率為3.6％。
丁香花蕾油的提取：采摘鮮紅成熟的丁香花蕾，除去花梗，準確稱取晾干后的丁香花蕾200g，用粉碎機粉碎過20目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，分離壓力設(shè)為10MPa，分離溫度為50℃，CO2流量為30L/h，萃取時間4h，第一分離釜的壓力為10MPa，分離溫度為30℃，第二分離釜的壓力為6MPa，分離溫度為30℃，得淡黃色澄清丁香油液體，易溶于無水乙醇，得油率為22.0％。
肉都蔻油的提?。簩⑷舛罐窀?控制含水量在4％左右)，準確稱取晾干后的肉豆蔻200g，干粉粉碎機粉碎過40目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，分離壓力為35MPa，分離溫度為50℃，CO2流量為20L/h，萃取時間4h，第一分離釜的壓力為10MPa，分離溫度為30℃，第二分離釜的壓力為8MPa，分離溫度為30℃，得油率為42.5％。
桂皮油的提?。翰烧迈r干燥食用桂皮，將桂皮于40℃下在烘箱內(nèi)烘4～5h，準確稱取烘干后的桂皮200g，干粉粉碎機粉碎過20目篩，用篩下物提取。將粉碎好的樣品裝入萃取柱中，分離壓力為25MPa，分離溫度為50℃，CO2流量為35L/h，萃取時間3h，第一分離釜的壓力為10MPa，分離溫度為40℃，第二分離釜的壓力為7MPa，分離溫度為40℃，得油率為3.0％。
復(fù)合精油的制備：將制備好的精油經(jīng)過提純后按照百里香油3份，迷迭香油3份，丁香花蕾油4份，肉豆蔻油2份，桂皮油4份的比例混合形成復(fù)合精油，至少放置1周。
復(fù)合植物精油的包被：精密稱取適量已經(jīng)滅活的干酵母，放入磨 口三角瓶中，加入復(fù)合植物精油30份和干酵母60份，加蓋后放入恒溫水浴振蕩器中，溫度設(shè)為65℃，恒速(160r·min-1)振蕩9h后，復(fù)合植物精油即可通過滲透擴散作用進入酵母細胞內(nèi)部，形成微膠囊。減壓抽濾并回收未包入的精油。無水乙醇洗滌細胞表面殘留的精油，30℃真空干燥，得到復(fù)合植物精油微膠囊。
試驗例1
1試驗設(shè)計與飼養(yǎng)管理
選擇品種、胎次和日齡相近的28日齡7.0kg左右的仔豬120頭。按完全隨機設(shè)計法分4組，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)10頭豬，分組時確保每組試驗豬的數(shù)量與平均體重相近。其中對照組不添加復(fù)合植物精油，試驗1、2、3組分別為添加100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg的復(fù)合植物精油。試驗日糧根據(jù)理想蛋白質(zhì)模型，參考NRC2012的仔豬營養(yǎng)標準配制的基礎(chǔ)日糧，日糧成分見表1。
試驗于黑龍江省哈爾濱市巴彥縣大北農(nóng)(洼興)豬場。保育舍采用漏縫地板保育設(shè)備，舍溫為18-20℃，相對濕度為50％-70％。試驗期間各組仔豬自由采食與飲水，每日清掃保育舍1次，每隔兩天對保育舍噴霧消毒1次，采用正常免疫程序，試驗持續(xù)30天。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平
2檢測指標
2.1生長性能指標的測定
分別于試驗正式開始(28日齡)及結(jié)束時(58日齡)的清晨6:00喂料前以欄為單位對試驗豬進行空腹稱重。每天記錄死淘豬只數(shù)量和重量，計算試驗期間各階段平均日增重、日耗料、料肉比及腹瀉率。
平均日增重(BWG)＝(結(jié)束體重-初始體重)/試驗天數(shù)
平均日采食量(AFI)＝采食量/試驗天數(shù)
料肉比(I/G)＝平均日采食量/平均日增重
腹瀉率(％)＝腹瀉仔豬頭數(shù)/(豬總頭數(shù)×天數(shù))×100％
2.2呼吸系統(tǒng)疾病
觀測各試驗組豬有無咳嗽、發(fā)燒、鼻塞、噴嚏、吸氣異常、發(fā)鼾聲、犬坐式腹式呼吸或吃食時吃幾口抬頭用嘴深呼吸或做換氣動作等
呼吸道異常癥狀，每天記錄各試驗組的仔豬患呼吸道疾病的頭數(shù)，試驗結(jié)束時統(tǒng)計相關(guān)情況，計算方法同腹瀉率。
3數(shù)據(jù)分析
用SAS9.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進行方差分析，差異顯著時采用Duncan氏方法進行多重比較，試驗結(jié)果均以平均數(shù)±標準差表示。
4試驗結(jié)果與分析
4.1仔豬生長性能指標測定結(jié)果與分析
表2 復(fù)合植物精油對仔豬生長性能的影響
注：同行肩標字母相同表示差異不顯著(p＞0.05)，字母不同表示差異顯著(p＜0.05)
從表2中可以看出試驗組2、試驗組3仔豬的結(jié)束體重顯著高于對照組(p＜0.05)，其中試驗組2仔豬的結(jié)束體重分別比對照組提高了10.18％；試驗組2仔豬的平均日增重也要顯著高于對照組(p＜0.05)；實驗組1、試驗組2仔豬的料肉比和腹瀉率也均顯著低于對照組(p＜0.05)，其中試驗組2仔豬的腹瀉率比對照組降低了59.9％。
試驗結(jié)果說明添加植物復(fù)合精油的試驗組1、試驗組2、試驗組3仔豬的生產(chǎn)性能均要好于對照組，因為復(fù)合植物精油中的有效成分丁香酚和肉桂醛均有誘食的作用，可抑制飼料中的不良氣味，讓飼料變得更美味，從而增加日糧的適口性，提高動物采食量。香芹酚和百里香酚，一方面能加速腸絨毛表面成熟腸上皮細胞的更新速率，同時對消化道內(nèi)皮層的成熟有促進作用，刺激腸道絨毛發(fā)育，增加消化吸收面積；另一方面能使胃腸道興奮，促進腸道各種消化酶的分泌，改善動物的消化吸收功能，從而提高對飼料的消化利用率。精油分子可以穿孔細胞脂質(zhì)雙膜，提高細胞壁的穿透性，增加的細胞壁通透性能導(dǎo)致濾去細胞成份并且增加滲透作用的破壞，能夠破壞遺傳物質(zhì)，防止細菌再生，起到殺菌、抗腹瀉的作用。
4.2仔豬健康水平的測定與分析
表3 復(fù)合植物精油對仔豬呼吸道疾病的影響
注：同行肩標字母相同表示差異不顯著(p＞0.05)，字母不同表示差異顯著(p＜0.05)
從表3中可以看出試驗組1、試驗組2、試驗組3仔豬的呼吸道發(fā)病率要顯著低于對照組(p＜0.05)，其中試驗組1仔豬呼吸道發(fā)病率比對照組低62.9％。原因在于精油中生物類黃酮化合物如香芹酚可以增強機體的體液免疫和細胞免疫功能，可提高自然殺傷細胞數(shù)量。
日糧中添加復(fù)合植物精油可以有效改善動物的采食量，提高生長率，添加量在100-200mg/kg時，仔豬的結(jié)束體重比對照組的提高了4.75-10.18％，且該復(fù)合植物精油可改善動物健康水平，降低呼吸道疾病和腹瀉的發(fā)病率。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。