一種益生素-β-環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飼料及飼料添加劑加工領(lǐng)域，具體涉及一種益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，在食品行業(yè)中，益生素的概念越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)，而這種概念也同樣滲透到了飼料及飼料添加劑行業(yè)之中。作為抗生素和生長(zhǎng)激素的替代物質(zhì)，益生素在家畜養(yǎng)殖業(yè)中的使用越來(lái)越廣泛。益生素由Fuller在1989年定義為“Alive microbialfeed supplenet which benefi cially affects the bost animal by improving itsintestinal micl-bial balanct, ”即通過(guò)調(diào)節(jié)宿主腸道內(nèi)微生物平衡為宿主提供益處的微生物活菌飼料添加劑。益生素一是一類活的微生物菌制劑，可用于調(diào)節(jié)動(dòng)物機(jī)體微生態(tài)平衡。它是能通過(guò)增強(qiáng)機(jī)體對(duì)腸道內(nèi)有害微生物的抑制或通過(guò)增強(qiáng)非特異性免疫功能來(lái)預(yù)防疾病、促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)或提高飼料轉(zhuǎn)化率的一類藥物或飼料添加劑。益生素可通過(guò)動(dòng)物消化道生物的競(jìng)爭(zhēng)性排斥作用，抑制有害菌類的生長(zhǎng)，形成優(yōu)勢(shì)菌群或者通過(guò)增強(qiáng)非特異性免疫功能來(lái)預(yù)防疾病，從而促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)和提高飼料轉(zhuǎn)化率。
[0003]益生素對(duì)畜禽產(chǎn)品無(wú)毒，對(duì)人類無(wú)毒副作用，作為一種新型的綠色飼料添加劑已被飼料加工企業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廣泛應(yīng)用。
[0004]從益生素的菌種角度講，目前配合飼料中添加的微生物活菌制劑，主要有乳酸桿菌、鏈球菌屬，雙歧桿菌屬、某些芽孢桿菌、酵母菌、無(wú)毒的腸道桿菌和腸道球菌等。我國(guó)農(nóng)業(yè)部第2045號(hào)公告頒布的《飼料添加劑品種目錄(2013)》公布了地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌、保加利亞乳桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌等34個(gè)菌種可直接飼喂動(dòng)物，用于益生菌(微生態(tài)制劑、微生態(tài)調(diào)節(jié)劑)的生產(chǎn)。
[0005]目前在益生素活菌制品的應(yīng)用大都通過(guò)液體培養(yǎng)發(fā)酵，直接制成含有一定數(shù)量的液體制劑，或?qū)l(fā)酵液中的菌體分離出來(lái)，通過(guò)熱風(fēng)烘干、冷凍干燥等手段將菌體或芽孢慢速脫水，使菌體或芽孢進(jìn)入穩(wěn)定的干燥休眠狀態(tài)，再利用飼料級(jí)的填充物質(zhì)如麥麩、玉米粉、米糠、玉米淀粉等吸附菌體或芽孢，后者較前者的保存時(shí)間較長(zhǎng)。
[0006]盡管生產(chǎn)單位對(duì)直接飼喂微生物菌的穩(wěn)定性、包裝等方面的改進(jìn)，使這類物質(zhì)進(jìn)入飼料工業(yè)成為可能，而在飼料加工、貯存過(guò)程中，諸多因素都會(huì)對(duì)活性保持不利影響。影響益生素活菌菌體活性的因素很多，如水分的影響、PH的影響、氧化和抑菌物質(zhì)的影響、保存時(shí)間和溫度的影響等，這些不利的因素均會(huì)不同程度地導(dǎo)致菌體活性的失活或死亡而影響益生素的使用效果。再之，在飼料加工過(guò)程中，制粒與膨化(特別是蒸汽制?；蚺蚧?等傳統(tǒng)的飼料加工過(guò)程，可明顯使微生物滅活，影響程度隨微生物種類、使用的溫度、制粒的溫度而異。制粒過(guò)程可造成10%-30%孢子損失，腸桿菌可損失90%以上，而乳酸菌經(jīng)60°C或更高溫度幾乎全部殺滅，酵母菌經(jīng)70°C的制粒過(guò)程活細(xì)胞損失99%以上。為了降低微生物活菌制品在貯存、使用過(guò)程中活性的喪失，在益生素制品中添加保護(hù)劑和穩(wěn)定劑，以延長(zhǎng)產(chǎn)品的貨架期。近年來(lái)將乳酸菌等不耐熱的微生物菌進(jìn)行包被或者制成微膠囊形式的產(chǎn)品，是飼料工業(yè)的熱門課題之一。如袁杰利等對(duì)雙歧桿菌進(jìn)行了微膠囊包被，使雙歧桿菌在干燥過(guò)程中死亡率下降了 20%-30%，李祥明等用明膠和阿拉伯制成了乳酸菌微膠囊制劑，能有效地減少菌種活力下降。根據(jù)現(xiàn)有公開的技術(shù)研宄成果證明采用包合方法對(duì)提高益生素的穩(wěn)定，提升應(yīng)用效果是有益的，特別是增強(qiáng)益生素在飼料加工中應(yīng)用的穩(wěn)定性得到大幅提升。利用環(huán)糊精或其衍生物對(duì)益生素進(jìn)行包合，可使益生素包裹在一個(gè)無(wú)氧的環(huán)境空間，使菌體處于休眠狀態(tài)，避免光線、氧、水分和PH的影響，從而可增加益生素的穩(wěn)定性。益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物的應(yīng)用無(wú)疑對(duì)產(chǎn)品的有效性和穩(wěn)定性均能起到很好的有?效果。
[0007]就環(huán)糊精或其衍生物的制備方法，目前大都采用水溶液法、超聲波法、研磨法、噴霧干燥法和冷凍干燥法等。其中利用水溶液法和超聲波法制備的后續(xù)加工仍需熱力或冷凍干燥，不適宜益生素包合的加工。由于益生素為活的菌體制劑，不適宜采用研磨法。由于噴干燥時(shí)的溫度過(guò)高也不適宜益生素包合物的生產(chǎn)。冷凍干燥法適宜益生素包合物的制備，但由于設(shè)備昂貴，需另建生產(chǎn)線，無(wú)疑企業(yè)設(shè)備投資加大，增加了生產(chǎn)成本，所以使得益生素包合物在飼料加工中也很難得到廣泛應(yīng)用。尋找一種適宜飼料加工企業(yè)價(jià)廉、有效的益生素包合物制備方法，是目前需要解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法。該方法不但具備有對(duì)益生素實(shí)現(xiàn)包合，避免因水份、氧、PH等因素引起的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，菌體存活時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，同時(shí)為在飼料加工過(guò)程中的應(yīng)用提供了一種能減少活菌損失的有效方法。本發(fā)明將益生素與一定比例的環(huán)糊精或其衍生物進(jìn)行包合，一是利于養(yǎng)殖業(yè)的配料或飲水直接使用，且易于混合，同時(shí)也利于飼料加工企業(yè)作為益生素制劑的添加提供了質(zhì)量上的保障。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種益生素-環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法，其特征是由下述重量配比的原料按每1000克β -環(huán)糊精或其衍生物包合物中益生素30000個(gè)億-100000個(gè)億，其余為β -環(huán)糊精或其衍生物，經(jīng)以下方法制得:(1)首先將益生素與β-環(huán)糊精或其衍生物按等量遞加法混合，置入雙軸漿葉高效混合機(jī)內(nèi)，攪拌300-480S，使之?dāng)嚢杈鶆颍?2)將攪拌均勻的物料采用干式制粒機(jī)直接壓制成8-10目顆粒；(3)將制得的8-10目顆粒，置入逆流式冷卻器，在振動(dòng)頻率為25-33次/min，振幅30_，吸風(fēng)量13500-18000m3/h，風(fēng)壓^ 200mmHg條件下，冷卻干燥8_12min，使含水量小于8% ； (4)經(jīng)冷卻干燥后的顆粒，用破碎機(jī)破碎使顆粒粒度為65-80目，即得益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物；所述的β -環(huán)糊精衍生物為甲基-環(huán)糊精、二甲基-β -環(huán)糊精、三甲基-β -環(huán)糊精、2-乙基-β -環(huán)糊精、2-羥乙基-β -環(huán)糊精、3-羥乙基-β -環(huán)糊精、羥丙基-β -環(huán)糊精中的任意一種。
[0010]上述所述的益生素為乳酸菌(Lactobacillus)、芽孢桿菌(Bacillus)、酵母菌(Saccharomyces)和腸球菌(Enterococcus faecium)中的任意一種單一菌株或兩種以上單一菌株的混合物的干粉制品。
[0011]上述所述的乳酸菌(Lactobacillus)為乳酸鏈球菌(Streptococcus acidiIactici)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、丁二酮乳酸鏈球菌(Dingtwo Lactococcus lactis)、保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、嗜酸乳桿菌(Bacillus acidophilus)、干酪乳桿菌(Bacillus casei alpha)、乳酸片球菌(Ped1coccus acidilactici)、戊糖片球菌(P.pentosaceus)、乳酪鏈球菌(Streptococcus durans)、德士乳酸菌(Texaco lacticacid bacteria)、費(fèi)氏丙酸桿菌(Prop1nibacterium freudenreichii)、羅伊氏乳酸桿菌(Lactobacillus reuteri)、乳酸乳桿菌(Lactobacillus casei)、胚芽乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus)、產(chǎn)丙酸丙酸桿菌(Prop1nibacterium acidiprop1nici )、布氏乳桿菌(lactobacillus buchneri )、副干酪乳桿菌(Lactobacillus paracasei )、謝氏丙酸桿菌(Prop1nibacterium shermanii)和雙歧桿菌(Bacillus bifidus)中的任意一種或兩種以上單一菌株的菌體干粉制品；其中雙歧桿菌(Bacillus bifidus)包括兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum)、嬰兒雙歧桿菌(B.1nfant is)、長(zhǎng)雙歧桿菌(B.1ongum)、短雙歧桿菌(B.breve)和青春雙歧桿菌(B.adolescentis)的任意一種。
[0012]上述所述的芽孢桿菌(Bacillus)為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniform is)、納豆芽抱桿菌(Bacillus natto)、錯(cuò)樣芽抱桿菌(Bacillus cereus)、東洋芽抱桿菌(Bacillus toyoi )、遲緩芽抱桿菌(Bacillus lentus)、凝結(jié)芽抱桿菌(Bacillus coagulans)、側(cè)抱短芽抱桿菌(Brevibacillus Iaterosporu)和短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)中的任意一種或兩種以上的單一菌株的菌體干粉制品。
[0013]上述所述的酵母菌(Saccharomyces)為產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、酉良造酵母(Saccharomyces cerevisiae)、紅色酵母(Red yeast)、飼料酵母(Candida Tropicali)、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudom onasPalustris)中的任意一種或兩種以上的單一菌株菌體干粉制品。
[0014]上述所述的腸球菌(Enterococcusfaecium)為類腸球菌(Enterococcusfaecalis)、屎腸球菌(Enterococcus faecium)和乳酸腸球菌(Lactic acid enterococci)中的任意一種或兩種以上的單一菌株菌體干粉制品。
[0015]上述所述的單一菌株或兩種以上的單一菌株的菌體干粉與環(huán)糊精或其衍生物的重量比由菌體干粉和最終的菌體含量決定。
[0016]所述的益生素可以使用市場(chǎng)上出售的所有作飼料添加劑的益生素單一菌株干粉制劑，也可以采用現(xiàn)有公知的方法制備，例如益生素的干粉制品可以通過(guò)液體發(fā)酵設(shè)備分別培養(yǎng)，然后用高速離心將發(fā)酵液中的菌體分離出來(lái)，用熱風(fēng)或冷凍干燥方式將菌泥干燥而得到，獲得的菌體干粉的活菌濃度超過(guò)每克150億。
[0017]本發(fā)明采用的設(shè)備，均為配合飼料加工的常規(guī)設(shè)備。雙軸漿葉高效混合機(jī)為江蘇正昌糧機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的SSHJI高效混合機(jī)，該機(jī)配備有密封裝置，出料控制系統(tǒng)。該機(jī)的工作原理是由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子上焊有多個(gè)特殊角度的漿葉，漿葉帶動(dòng)物料一方面沿著機(jī)槽內(nèi)壁作逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。一方面帶動(dòng)物料左右翻動(dòng)，在兩轉(zhuǎn)子的交叉重疊處形成失重區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)，不論物料的形狀、大小和密度如何都能使物料上浮處于瞬間失重狀態(tài)，這使物料在機(jī)槽內(nèi)形成全方位連續(xù)循環(huán)翻動(dòng)，相互廣泛交錯(cuò)形成流動(dòng)層混合，同時(shí)，物料也被漿葉推動(dòng)，沿軸向通過(guò)對(duì)包合可保護(hù)益生素防止光或熱或氧化或其他有機(jī)、無(wú)機(jī)或抑菌物質(zhì)成分間反應(yīng)。徑向運(yùn)動(dòng)，從而形成全方位復(fù)合循環(huán)，達(dá)到快速柔和、混合均勻的包合效果。SKLN1-5逆流式冷卻器，其原理及工作過(guò)程則是將顆粒物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)喂料器進(jìn)入中間倉(cāng)后，逐漸堆積，直至達(dá)到一定高度，物料接觸上料位器時(shí)，排料傳動(dòng)裝置的電機(jī)開始工作。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器和偏心機(jī)構(gòu)帶動(dòng)排料柵欄往復(fù)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行卸料，排料柵動(dòng)作。此時(shí)間繼電器開始工作，通過(guò)設(shè)置一定的延時(shí)排料時(shí)間，進(jìn)行自動(dòng)卸料。卸料時(shí)冷卻倉(cāng)內(nèi)物料的卸料量大于進(jìn)料量，倉(cāng)內(nèi)物料下降到一定的料位高度，如果