一種微膠囊飼料添加劑以及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及飼料添加劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微膠囊飼料添加劑以及其制備方 法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 在畜禽養(yǎng)殖業(yè)，腸道細(xì)菌、病毒感染問(wèn)題倍受關(guān)注，尤其斷奶仔豬，消化道發(fā)育不 健全，大量蛋白質(zhì)未經(jīng)消化就進(jìn)入消化道中、后段，引起有害菌繁殖、蛋白質(zhì)腐敗，導(dǎo)致腹 瀉。傳統(tǒng)采用飼料中添加抗生素進(jìn)行防治，由于長(zhǎng)期、過(guò)量使用抗生素，出現(xiàn)一系列問(wèn)題，如 引起動(dòng)物體內(nèi)菌群失調(diào)、多重耐藥性菌株產(chǎn)生、用藥無(wú)效和用藥量增加、畜禽產(chǎn)品殘留和環(huán) 境污染等，嚴(yán)重危害著畜牧業(yè)的健康發(fā)展。為此，產(chǎn)業(yè)界都積極探索和尋找抗生素替代品， 目前比較有應(yīng)用前景的飼料添加劑包括有機(jī)酸、低聚糖和益生菌，其防病原理主要為降低 腸道PH值、微生物繁殖產(chǎn)酸、分泌消化酶等。
[0003] 近年來(lái)，國(guó)外養(yǎng)殖業(yè)出現(xiàn)一種新型高效抗菌劑一一苯甲酸及其鹽類物質(zhì)。苯甲酸 傳統(tǒng)作為食品化學(xué)防腐劑，作為飼料添加劑抑制腸道有害菌同樣有效。荷蘭Andre Meeusen 曾報(bào)道(2011)，每噸飼料中添加 4 kg苯甲酸鈉制劑，可以降低仔豬腹瀉發(fā)病率，增加日采食 量，改善飼料轉(zhuǎn)化率;并且，對(duì)丙酸、甲酸、丁酸、乳酸、富馬酸、苯甲酸6種有機(jī)酸進(jìn)行的比 較研究表明，苯甲酸具有最強(qiáng)的抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用。荷蘭Wageningen大學(xué)的動(dòng)物科學(xué)團(tuán) 隊(duì)進(jìn)行的仔豬試驗(yàn)(2007)表明，在用圓環(huán)病毒和大腸桿菌攻毒時(shí)，苯甲酸鈉的保護(hù)效果好 于異麝香草酚、丁酸鹽和大蒜素處理組，大腸桿菌攻毒后苯甲酸鈉組仔豬體增重最高。最 近，由Kemira Oyj公司生產(chǎn)的苯甲酸鈉型產(chǎn)品作為動(dòng)物飼料添加劑在歐盟獲得了注冊(cè)。
[0004] 苯甲酸及其鹽類，抑菌有效物質(zhì)為未離解的苯甲酸分子，可以抑制微生物細(xì)胞內(nèi) 的呼吸酶系起到抑菌作用，PH值越低，未解離苯甲酸含量越高，抑菌作用越強(qiáng)，而且在微酸 環(huán)境中，苯甲酸對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌抑菌敏感，而對(duì)乳酸菌抑菌不敏感。
[0005] 目前，苯甲酸或其鹽在使用過(guò)程中存在用量偏大的問(wèn)題。苯甲酸（鹽)雖然具有抑 菌效果，但其本身具有一定的毒性，用量偏大有可能對(duì)動(dòng)物體造成損傷，用量過(guò)少，由于胃 腸道的吸收作用其有效濃度又會(huì)太低，從而難以起到防治腸道疾病的效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)以上技術(shù)現(xiàn)狀，本發(fā)明的目的是提供一種微膠囊飼料添加劑，并提供其制備 方法及在防治動(dòng)物腸道疾病中的應(yīng)用，其能降低苯甲酸(鹽)的用量并具有良好的防治動(dòng)物 腸道疾病的效果。
[0007] 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種微膠囊飼料添加劑，包括如下重量份的組分:苯甲酸或其鹽5-10份，磷酸1-2份，有 機(jī)酸A 2-5份，益生菌菌泥1-10份； 其中，苯甲酸鹽可選苯甲酸鈉和/或苯甲酸鉀，所述有機(jī)酸A選自富馬酸、蘋果酸、檸檬 酸、丙酸或丁酸中的至少一種。
[0008] 優(yōu)選地，所述益生菌選自乳酸芽孢桿菌、酪丁酸梭菌、嗜酸乳桿菌、植物乳桿菌、嗜 熱鏈球菌、雙歧桿菌、酵母菌、枯草芽孢桿菌或地衣芽孢桿菌中的至少一種。
[0009] 本發(fā)明所述的微膠囊飼料添加劑的制備方法包括如下步驟： (1) 益生菌的包被處理:將所述1-10份益生菌菌泥加入9-21份液化(液化溫度應(yīng)不使益 生菌失活）的氫化植物油中，攪拌乳化，然后降溫至氫化植物油開始凝固時(shí)，將混有益生菌 菌泥的氫化植物油加入到等體積的壁材溶液中，再加入油水親和乳化劑，均質(zhì)乳化，得到益 生菌包被液； (2) 苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A的包被處理:將薏米粉、黃原膠和2-20kd的低分子殼 聚糖加入去離子水中，加熱攪拌乳化，制得包被液;將所述苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A加 入所述包被液中進(jìn)行包被，然后加入硅酸鈉溶液中和多余的酸，得到酸包被液； (3) 噴霧干燥:將所述益生菌包被液和酸包被液按照所述各原料的重量份數(shù)比混合，攪 拌乳化后噴霧干燥。
[0010] 優(yōu)選地，步驟(1)中益生菌的菌泥的制備方法為:將活化好的益生菌菌種接入發(fā)酵 培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，每升培養(yǎng)好的益生菌菌液加入20_40g微孔淀粉進(jìn)行吸附，再加入 2-5 g保護(hù)劑，充分混勻，離心，收集菌泥(活菌數(shù)2 50億/g)，4-8°C保存?zhèn)溆?所述保護(hù)劑的 重量組成為:1-2份海藻糖，2-4份大豆卵磷脂。
[0011] 優(yōu)選地，步驟(1)中所述氫化植物油的凝固點(diǎn)為30-35°C，如棕櫚油，所述壁材溶液 為質(zhì)量濃度20%的麥芽糊精水溶液，所述油水親和乳化劑為體積比3:7的Span85和Tween-20 ， 油水親和乳化劑的加入量為氫化植物油及壁材溶液總體積的 0.3-0.6%。
[0012] 優(yōu)選地，步驟(2)中，所述包被液中各組分的濃度為薏米粉30-50 g/L、黃原膠0.5- 1.5 g/L、低分子殼聚糖10-20 g/L;所述苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A的混合物與所述包 被液的質(zhì)量比為15-35%;所述硅酸鈉溶液的質(zhì)量濃度為20%，其加入量為所述磷酸體積的2-4倍。
[0013] 優(yōu)選地，步驟(3)中，所述噴霧干燥的工藝條件為:進(jìn)風(fēng)溫度為130°0170°C，進(jìn)料 流量為30~50 mL/min，出口溫度70-85°C。
[0014] 本發(fā)明所述的微膠囊飼料添加劑的制備方法具體步驟如下： 1)益生菌的包被處理:取1-10份4_8°C保藏的混合有吸附劑和保護(hù)劑的微生物菌泥，加 入到2-4份38-45°C液化的凝固點(diǎn)為30-35°C的氫化植物油中，1000_2000r/min攪拌乳化，降 溫至30-35°C，氫化植物油開始凝固時(shí)，加入到等體積的含有20%(質(zhì)量濃度)麥芽糊精的壁 材溶液中，然后按〇. 3-0.6%的比例加入配制好的油水親和乳化劑溶液，從低到高緩慢調(diào)節(jié) 轉(zhuǎn)速到500r/min均質(zhì)乳化lOmin，得到包被好的益生菌乳液。
[0015] 2)苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A的包被處理 按照30-50 g/L的薏米粉、0.5-1.5 g/L的黃原膠、10-20 g/L的低分子殼聚糖的配比， 攪拌乳化，制備包被液； 將苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A的混合物以質(zhì)量比15-35%加入到制備好的包被液中， 500-1000r/m攪拌；按照磷酸2-4倍體積滴加20%(質(zhì)量濃度）的硅酸鈉溶液，繼續(xù)攪拌3-5min，完成苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A混合物的包被處理，得到酸包被液。
[0016] 3)噴霧干燥 在攪拌乳化灌中，益生菌包被液和酸包被液按照1:1-2體積比混合，35-40 °C、500- 800r/m攪拌乳化，進(jìn)行噴霧干燥。
[0017] 優(yōu)化后的噴霧干燥各項(xiàng)工藝參數(shù)：進(jìn)風(fēng)溫度為130°0170°C，進(jìn)料流量為30~50 mL/min，出口溫度70-85°C，此條件下益生菌的存活率較高，微膠囊形態(tài)完整率在85%以上， 外觀細(xì)膩、均勻、干燥，無(wú)粘結(jié)，無(wú)異味，顯微鏡下呈圓球形，顆粒大小分布均勻。
[0018] 本發(fā)明所述的微膠囊飼料添加劑的應(yīng)用是用于防治動(dòng)物腸道疾病。
[0019] 優(yōu)選地，所述微膠囊飼料添加劑添加到飼料中，苯甲酸或其鹽在飼料中的含量為 200-800 mg/kg，優(yōu)選400 mg/kg。
[0020] 本發(fā)明微膠囊飼料添加劑的技術(shù)原理為:載體吸附益生菌，利用凝固點(diǎn)低的氫化 植物油低溫凝固的特點(diǎn)，包埋吸附有益生菌的載體，然后加入含有油水親和乳化劑的壁材 溶液中，乳化形成水包油型乳化體系;苯甲酸或其鹽、磷酸及有機(jī)酸A進(jìn)行單獨(dú)包埋;包被處 理的益生菌乳液和酸包被液混合均勻，進(jìn)行噴霧干燥，實(shí)現(xiàn)益生菌和有效物質(zhì)在同一體系 制備。
[0021] 所述微膠囊飼料添加劑可以在動(dòng)物腸道緩慢釋放苯甲酸及復(fù)合酸，保護(hù)益生菌不 受胃酸、膽鹽的破壞，一方面可以降低胃液PH值，提高胃液中的抑菌效果，另一方面大部分 苯甲酸、磷酸及有機(jī)酸A在腸道中、后段釋放;利用上述酸對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌和 沙門氏菌抑菌作用敏感，而對(duì)乳酸菌抑菌作用不敏感的特點(diǎn)，促進(jìn)產(chǎn)酸益生菌的繁殖，協(xié)同 發(fā)揮抑制腸道有害菌的作用。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下： ① 提供一種有效抑制動(dòng)物腸道有害菌的微膠囊飼料添加劑，有效成分包括苯甲酸或其 鹽、復(fù)合酸、益生菌和氫化植物油，用量少，成本低，適口性好，抑菌效果好； ② 采用噴霧干燥法制備微膠囊，成本較低，適合規(guī)?；a(chǎn);益生菌采用獨(dú)立包被，與 酸包被液混合，實(shí)現(xiàn)一次噴霧干燥，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便； ③ 益生菌包被過(guò)程中，利用氫化植物油遇到低溫保存的吸附益生菌的載體凝固的特點(diǎn) 進(jìn)行包被，進(jìn)一步用壁材溶液進(jìn)行第二次包被，并加入油水親和乳化劑進(jìn)行乳化，形成水包 油型乳化體系，保護(hù)作用強(qiáng)。對(duì)酸進(jìn)行包被時(shí)添加薏米粉，可以吸附揮發(fā)性有機(jī)酸;添加硅 酸鈉溶液，中和多余的酸，形成粘稠的硅酸膠體，可吸附大分子有機(jī)酸和薏米粉顆粒，便于 噴霧干燥微膠囊的制備； ④ 通過(guò)