一种微囊包被赖氨酸的制备方法及应用

本发明属于畜牧饲料加工，具体涉及一种微囊包被赖氨酸的制备方法及应用。背景技术：1、氨基酸作为反刍动物重要的营养成分之一，对机体的营养代谢、免疫功能、生长性能及生产性能等均起着重要的作用。反刍动物拥有与单胃动物不同的消化系统，日粮蛋白质及氨基酸在瘤胃内被瘤胃微生物分解，只有少量到达小肠并被机体吸收利用，因此，通常以过瘤胃氨基酸的形式添加。2、大量研究表明，赖氨酸是反刍动物最主要的限制性氨基酸之一，而限制性的顺序通常取决于其在瘤胃非降解蛋白质中的相对含量以及动物种类和饲粮组成。因此，在饲粮中补充过瘤胃赖氨酸是优化反刍动物生产性能和减少氮排泄的一种方式。3、过瘤胃技术即对营养物质采用特殊的处理方法，使其在瘤胃当中被降解的比例降低或缓释，到达反刍动物的真胃或小肠中才被消化和吸收。其中，微囊包被技术是近年来在反刍动物营养中使用较为广泛、生产方式较为先进且过瘤胃保护效果较好的一类过瘤胃技术。该技术使用特定的设备将成膜材料包被在营养物质的外表面，能保证营养物质在瘤胃中不被降解，到达反刍动物的真胃或小肠才被释放、消化和吸收。4、在微囊包被技术中常采用喷雾干燥或喷雾冷却的方法进行颗粒的制备。喷雾冷却和喷雾干燥是同样的装置，但是送风的过程是相反的。喷雾冷却最初送的是熔融物，然后送冷风到指定温度，让载体冷却固化以此封装营养物；喷雾干燥是送的悬浮物，最后干燥阶段送热风吹掉水等不需要的液体。喷雾干燥能源消耗大，热效率不高，在生产粒径小的产品时，废气中约夹带有20％左右的微粒，需要选用高效的分离装置，附属装置比较复杂，费用较贵。喷雾冷却的能耗相对较低，因为它主要依赖水分子雾化来散热，而不是大量的电力。喷雾冷却系统操作简单，易于实施，在生产粒径小的产品时，微粒集中在冷却室，便于收集。5、在微囊包被技术中常采用流化床包衣技术对颗粒进行包被。流化床包衣技术是一种高效、连续性的颗粒包衣技术，其能够实现物料与包衣剂之间均匀混合，从而得到包被均匀的产品。与传统的颗粒包衣技术相比，流化床包衣技术具有更好的包衣均匀性，可以有效提高包衣质量。底喷和顶喷是流化床常用的两种工艺类型。在顶喷工艺中，包衣喷液与颗粒运动方向相反，因此包衣液从喷枪出口到颗粒表面的距离相对增加，进风热空气对液滴介质产生挥发作用，可能影响液滴粘度和铺展成膜特性，工艺控制不好甚至会造成包衣液的大量喷雾干燥现象。在底喷工艺中，包衣喷液与颗粒运动方向相同。喷枪从流化床底部向上喷雾，将包衣液均匀喷洒在颗粒表面，颗粒在上升过程中与热空气接触，完成干燥。因此，底喷工艺的包衣效果优于顶喷工艺。技术实现思路1、本发明旨在克服现有技术的不足，提供一种微囊包被赖氨酸的制备方法及应用。2、为了达到上述目的，本发明提供的技术方案为：3、所述微囊包被赖氨酸的制备方法包括如下步骤：4、(1)将赖氨酸原料与棕榈油混合，在均质罐中搅拌均匀，形成液体原料；所述棕榈油在液体原料中的质量百分比含量为20-30％；5、(2)将液体原料通过导管输送到喷雾装置的喷嘴处，喷嘴将液体雾化成小液滴，小液滴在冷却室中自然下落并冷却形成颗粒；6、(3)用旋风分离器收集步骤(2)所得的颗粒；7、(4)将步骤(3)收集的颗粒投入流化包衣机，采用底喷方式，将封装剂喷射到流化核心颗粒上，再经过过滤筛分，即得微囊包被赖氨酸。8、优选地，所述棕榈油在液体原料中的质量百分比含量为25％。9、优选地，步骤(1)是将赖氨酸原料与棕榈油混合后在4个标准大气压的均质罐中搅拌60min。10、优选地，步骤(2)所述雾化时控制雾化装置的参数如下：进料粘度500mpa·s，雾化压力0.2mpa，雾化冷却温度4℃，雾化时间15s。11、优选地，步骤(4)中流化包衣机的参数设置如下：进风温度50℃，物料温度60℃，雾化压力0.2mpa。12、优选地，步骤(4)中所述的封装剂为糊化玉米淀粉和羧甲基纤维素钠，其中羧甲基纤维素钠为内包衣，糊化玉米淀粉为外包衣；所述的封装剂中糊化玉米淀粉和羧甲基纤维素钠的质量比为55:45。13、优选地，步骤(4)所述过滤筛分时是过40目筛网。14、更优选地，所述微囊包被赖氨酸的粒径大小为0.40±0.05mm。经检测，终产品微囊包被赖氨酸的含量高达72％。15、上述方法制备的微囊包被赖氨酸可用于制备反刍动物饲料；所述反刍动物为牛或羊。16、下面对本发明作进一步说明：17、本发明首次采用喷雾冷却与流化床两步法制备过瘤胃的微囊包被赖氨酸，并确定最佳参数，制备出来的微囊包被赖氨酸粒径小(0.40±0.05mm)，粒度均匀，过瘤胃效果好，提高了反刍动物对营养物质的利用率，生产成本低。体外发酵和尼龙袋试验的结果表明，微囊包被赖氨酸在8h的降解率小于16％，包被效果较好；微生物菌群分析结果表明，瘤胃普雷沃氏菌属(prevotella)和解琥珀酸菌属(succiniclasticum)的相对丰度随发酵时间的增加而提高，其可以降解微囊包被赖氨酸的包被物羧甲基纤维素钠和糊化玉米淀粉，在微囊包被赖氨酸的精准释放过程中起重要作用；在日粮中添加本发明所述微囊包被赖氨酸，对反刍动物的日采食量无显著影响，能提高日增重，从而降低饲养成本。技术特征：1.一种微囊包被赖氨酸的制备方法，主要以赖氨酸作为饲料芯，用糊化玉米淀粉和羧甲基纤维素钠作为包被材料包裹赖氨酸而成，其特征在于，所述方法包括如下步骤：2.如权利要求1所述的微囊包被赖氨酸的制备方法，其特征在于，所述棕榈油在液体原料中的质量百分比含量为25%。3.如权利要求1所述的微囊包被赖氨酸的制备方法，其特征在于，步骤（1）是将赖氨酸原料与棕榈油混合后在4个标准大气压的均质罐中搅拌60 min。4.如权利要求1所述的微囊包被赖氨酸的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述雾化时控制雾化装置的参数如下：进料粘度500 mpa·s，雾化压力0.2 mpa，雾化冷却温度4℃，雾化时间15 s。5.如权利要求1所述的微囊包被赖氨酸的制备方法，其特征在于，步骤（4）中流化包衣机的参数设置如下：进风温度50℃，物料温度60℃，雾化压力0.2 mpa。6.如权利要求1所述的微囊包被赖氨酸的制备方法，其特征在于，步骤（4）中所述的封装剂为糊化玉米淀粉和羧甲基纤维素钠，其中羧甲基纤维素钠为内包衣，糊化玉米淀粉为外包衣；所述的封装剂中糊化玉米淀粉和羧甲基纤维素钠的质量比为55:45。7.如权利要求1所述的微囊包被赖氨酸的制备方法，其特征在于，步骤（4）所述过滤筛分时是过40目筛网。8.如权利要求7所述微囊包被赖氨酸的粒径大小为0.40±0.05 mm。9.如权利要求1至8任一项所述的方法制备的微囊包被赖氨酸在制备反刍动物饲料中的应用。技术总结本发明公开了一种微囊包被赖氨酸的制备方法及应用。所述制备方法如下：（1）将赖氨酸原料与棕榈油混合均匀，利用喷嘴系统雾化形成小液滴，经冷却形成颗粒；（2）将得到的颗粒投入流化床包衣机，喷射封装剂（即包被材料），使其均匀地覆盖在颗粒外表面，形成微囊结构。经检测，终产品微囊包被赖氨酸的含量高达72%。本发明采用两步法，将喷雾冷却技术和流化床包衣技术结合使用，制备的微囊包被赖氨酸颗粒粒径小且均匀，缓释效果好，过瘤胃率高，同时还能提高反刍动物的生长性能及生产效率。技术研发人员：焦金真,李樟燕,谭支良,赵烨嬋,赵威受保护的技术使用者：中国科学院亚热带农业生态研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/13