本發明涉及飼料添加劑,具體為一種過瘤胃氯化膽堿顆粒及其制備方法。
背景技術:
1、圍產期是奶牛飼養過程中一個非常關鍵的階段,該階段的管理對整個泌乳期的泌乳性能、繁殖性能以及奶牛自身的健康有著至關重要的影響。此外,這一時期還直接影響犢牛的健康狀況和生產性能。由于妊娠后期胎兒的快速生長發育、分娩時能量的巨大消耗以及泌乳初期產奶量的迅速增加,使得奶牛在此期間對能量的需求急劇上升。
2、在產后,奶牛的采食量增長滯后于產奶量的增長,導致能量供給不足,從而進入能量負平衡狀態。為了維持高產奶量,奶牛通過體內激素調節,動用大量體脂供能。然而,這種脂肪動員機制若控制不當,會導致血液中游離脂肪酸濃度升高,肝臟吸收過多游離脂肪酸后可能引起酮病或脂肪肝等代謝性疾病。
3、膽堿作為一種營養素,在促進肝臟內脂肪向外轉運、預防脂肪肝和酮病方面發揮著重要作用。氯化膽堿由于其較高的穩定性,常被用于替代膽堿作為飼料添加劑。但鑒于反芻動物特殊的生理結構,直接添加氯化膽堿至日糧中,大部分會在瘤胃中被微生物降解,僅有少量能到達小腸被吸收利用。因此,如何有效地保護氯化膽堿,使其能夠順利通過瘤胃并在真胃和小腸中釋放,成為提升其生物利用率的關鍵。
4、當前,雖然存在多種提高氯化膽堿過瘤胃率的技術方案,如微膠囊技術、包衣技術和制粒-包衣技術等,但這些方法普遍存在一些局限性。例如,使用高分子材料進行溶劑型包衣雖然可以保證瘤胃內的穩定性,但由于需要溶解進如95%乙醇溶液的溶劑中進行操作,不僅生產效率低下,而且存在溶劑回收問題,這不僅增加了生產工藝的復雜性和成本,而且未能有效解決丙烯酸樹脂ⅳ號特有的臭味問題,嚴重影響到奶牛的采食量。另外,采用純油脂類物質進行包衣雖然避免了溶劑使用的問題,但未純油脂類物質進行包衣脆碎性較大,容易在加工、儲存或反芻過程中發生破裂,從而影響產品的過瘤胃效果和小腸釋放率。
5、因此,亟需開發一種既能提升外保護層的韌性和貼合性,又能有效提高過瘤胃率及小腸釋放率,并且不影響奶牛采食量的氯化膽堿顆粒。
技術實現思路
1、本發明的目的是提供一種過瘤胃氯化膽堿顆粒及其制備方法,以解決上述背景技術中所提到的技術問題。
2、實現本發明目的的技術方案是:
3、第一方面的,本發明提供了一種過瘤胃氯化膽堿顆粒,包括載藥內芯以及包覆在載藥內芯外的外保護層;所述載藥內芯是將疏水顆粒與熔融液混合擠出造粒得到;所述疏水顆粒是將疏水材料包裹晶型氯化膽堿得到;所述外保護層是由脂肪酸,氫化油脂,ph敏感材料,帶有果香、青草香或發酵香的香原料混合得到。
4、進一步地,所述疏水材料包括硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、疏水二氧化硅中任意一種或至少2種組合。
5、進一步地,所述脂肪酸包括硬脂酸、棕櫚酸中任意一種或至少2種組合。
6、進一步地,所述氫化油脂包括氫化大豆油、氫化棕櫚油、氫化菜籽油的一種或至少2種組合。
7、進一步地,所述ph敏感材料采用丙烯酸樹脂ⅳ號。
8、進一步地,所述熔融液由硬脂酸、硬脂酸鎂、親油纖維素熔融混合得到。
9、進一步地,所述親油纖維素包括乙基纖維素。
10、進一步地,所述載藥內芯還添加有七元瓜環。
11、進一步地,所述帶有果香、青草香或發酵香的香原料包括苯乙酸異戊酯、乙酸葉醇酯、異戊酸肉桂酯、苯甲酸葉醇酯、己酸葉醇酯及乙酸糠酯中任意一種或至少2種組合。
12、第二方面的,本發明提供了一種如第一方面所述的過瘤胃氯化膽堿顆粒的制備方法,步驟包括:
13、(1)將晶型氯化膽堿與疏水材料混合,得到疏水顆粒;
14、(2)將硬脂酸熔化成液體,控制溫度在115~125℃,然后加入硬脂酸鎂、親油纖維素,攪拌均質、熔化成熔融液;將熔融液與疏水顆粒在90~100℃下混合均勻,然后擠出造粒,得到16~30目的載藥內芯;
15、(3)將脂肪酸加熱熔化,控制溫度在110~120℃,攪拌、均質條件下加入ph敏感材料,待體系呈澄清透明狀態后加入氫化油脂繼續攪拌均勻,保溫備用,在臨近上包衣液前2~4min時加入帶有果香、青草香或發酵香的香原料攪拌均勻,得到包衣液;
16、(4)將包衣液霧化成直徑<5um粒徑的霧滴,均勻地噴涂到載藥內芯表面,得到過瘤胃氯化膽堿顆粒。
17、進一步地,所述晶型氯化膽堿與疏水材料質量比為(95~99):(1~5)。
18、進一步地,所述內芯材料按質量百分比計包括60~80%第一疏水層、20~40%熔融液;所述熔融液中硬脂酸、硬脂酸鎂、親油纖維素的質量比為(50~80):(10~30):(10~20)。
19、進一步地,所述過瘤胃氯化膽堿顆粒按質量百分比計包括75~80%載藥內芯、15~30%外保護層;所述外保護層中氫化油脂、脂肪酸、ph敏感材料、香原料的質量比為(69~91.9):(3~18):(5~18):(0.1~1)。
20、進一步地,所述步驟(2)中熔融液與疏水顆?;旌暇鶆蜻^程中加入七元瓜環,再擠出造粒得到;所述七元瓜環的添加量為熔融液質量的4~6%。
21、采用了上述技術方案,本發明具有以下的有益效果:
22、(1)本發明的過瘤胃氯化膽堿顆粒,包括載藥內芯以及包覆在載藥內芯外的外保護層;其中,載藥內芯是將疏水顆粒與熔融液混合擠出造粒得到;疏水顆粒是將疏水材料包裹晶型氯化膽堿得到;外保護層是由脂肪酸,氫化油脂,ph敏感材料,帶有果香、青草香或發酵香的香原料混合得到,制得的過瘤胃氯化膽堿顆粒外保護層的韌性和貼合性較好,還能有效提升過瘤胃率和小腸釋放率,同時通過香原料的掩蔽作用有效避免ph敏感材料丙烯酸樹脂ⅳ號的特臭氣味對奶牛采食量產生的不良影響。
23、(2)晶型氯化膽堿在環境濕度高于40%的條件下極易發生潮解,進而導致板結;本發明通過采用疏水材料對晶型氯化膽堿進行包裹,有效賦予其疏水性能,從而防止其在高濕環境中吸濕潮解和板結現象的發生。
24、(3)本發明的載藥內芯是將疏水顆粒與熔融液混合擠出造粒得到;其中,熔融液由硬脂酸、硬脂酸鎂、親油纖維素熔融混合得到;親油纖維素采用乙基纖維素;這些材料均具有在瘤胃環境中高度穩定、不易被微生物降解的特性;即使顆粒在奶牛反芻過程中因咀嚼而部分破損,載藥內芯仍能有效抵抗瘤胃液的侵蝕,顯著降低氯化膽堿在瘤胃中的提前釋放和降解風險,從而保障其順利通過瘤胃進入小腸發揮作用;作為優選的載藥內芯還添加有七元瓜環時,七元瓜環具有疏水親油的空腔結構,能夠有效錨定并固定載藥內芯中的活性成分,增強顆粒整體結構的穩定性,進而進一步提升過瘤胃率和小腸釋放率。
25、(4)本發明的外保護層由脂肪酸、氫化油脂、ph敏感材料以及帶有果香、青草香或發酵香的香原料混合制得;其中,ph敏感材料采用丙烯酸樹脂ⅳ號,傳統工藝通常需將其配制成10%固含量的如95%乙醇的有機溶劑溶液進行包衣,而本發明創新性地將脂肪酸與丙烯酸樹脂ⅳ號按質量比(3~18):(5~18)預先混合,使其更易溶解于主包衣材料氫化油脂中,從而以脂肪酸替代有機溶劑,有效解決了傳統溶劑型包衣效率低、溶劑回收復雜的問題;且外保護層各組分均具備疏水特性,在瘤胃環境中保持穩定、不發生反應,確保顆粒順利通過瘤胃而不被降解;同時,配方中的丙烯酸樹脂ⅳ號及香原料均選用在ph=2條件下不穩定的材料,以保證產品在通過瘤胃后于真胃中快速釋放;鑒于丙烯酸樹脂ⅳ號具有特臭氣味會影響奶牛采食,通過引入奶牛偏好的果香、青草香或發酵香型香原料,有效掩蓋其不良氣味;此外,這些香原料本身在中性條件下穩定、在酸性環境中可被破壞,兼具輔助ph敏感功能;最后,純氫化棕櫚油在低溫下易產生裂紋,影響過瘤胃保護效果及防潮性能,而通過將脂肪酸、ph敏感材料及香原料與氫化棕櫚油復合,顯著增強了外保護層的柔韌性和貼合性。