本發(fā)明涉及飼料添加劑制劑領(lǐng)域，尤其涉及一種酸加精油復(fù)合制劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
抗生素藥物殘留、耐藥性的問題越來(lái)越為社會(huì)重視，中國(guó)養(yǎng)殖業(yè)禁抗的呼聲也更加強(qiáng)烈。為了取代抗生素，研究人員開發(fā)出了一系列的新型飼料添加劑。酸化劑、植物精油、丁酸鹽、益生菌等，均取得了不錯(cuò)的效果。其中酸化劑和植物精油被公認(rèn)為是無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染的綠色添加劑的典型代表，是目前研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。
目前在養(yǎng)殖業(yè)上應(yīng)用的酸化劑多為復(fù)合有機(jī)酸化劑，其能彌補(bǔ)斷奶仔豬生理性產(chǎn)酸不足，從而緩解仔豬的消化吸收不良、營(yíng)養(yǎng)性腹瀉、飼料浪費(fèi)等問題。但普通酸化劑由于采用的是簡(jiǎn)單的混合或吸附工藝，裸露的酸易于與飼料中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，而失去抑菌等作用。
植物精油具有較好的抗菌、抗病毒特性，研究發(fā)現(xiàn)植物精油無(wú)論單獨(dú)添加或是和抗生素結(jié)合使用均可降低抗生素的用量水平。植物精油在養(yǎng)殖動(dòng)物上使用具有的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)抑制有害菌增值，改善動(dòng)物腸道菌群結(jié)構(gòu)的作用，促進(jìn)腸道健康；(2)促進(jìn)消化液分泌、增強(qiáng)消化酶活性，改善動(dòng)物的消化功能；(3)誘食作用；(4)作為免疫激活劑，直接參與機(jī)體生物防御、刺激腸道黏膜固有層淋巴細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，提高機(jī)體免疫力。由于植物精油具有易氧化、易揮發(fā)等缺點(diǎn)，簡(jiǎn)單混合的植物精油由于不穩(wěn)定很難達(dá)到相應(yīng)的效果。
對(duì)于精油和酸化劑的研究多集中在單一物質(zhì)上，而關(guān)于植物精油和酸化劑聯(lián)合使用的效果研究很少。有機(jī)酸和精油均可通過(guò)不同機(jī)制在動(dòng)物胃腸道中發(fā)揮作用，大量研究都證明了有機(jī)酸化劑和精油發(fā)揮了積極的促生長(zhǎng)、促消化、改善動(dòng)物腸道健康的作用。研究顯示植物精油能夠通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，破壞細(xì)胞的代謝系統(tǒng)，從而影響細(xì)胞代謝增值；而有機(jī)酸可以通過(guò)擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，干擾細(xì)胞dna合成從而阻礙細(xì)菌細(xì)胞復(fù)制。因此可以判斷有機(jī)酸和精油在該方面具有協(xié)同作用。研究者發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌對(duì)精油的敏感性隨ph值的降低而增大(basti等，2007；gutierrez等，2009)。gutierrez等(2008)報(bào)道，植物精油的抑菌作用在ph＝5時(shí)比ph值6、7時(shí)都強(qiáng)，尤其是對(duì)精油抑制單增李斯特菌的影響作用最大。因此，關(guān)于將有機(jī)酸化劑和精油配合使用是一個(gè)有價(jià)值的研究方向。
申請(qǐng)?zhí)枮?01310603924.6的中國(guó)專利公開了一種豬用抗腹瀉促生長(zhǎng)綠色飼料添加劑及其制備方法，其主要技術(shù)方案如下：所述豬用抗腹瀉促生長(zhǎng)綠色飼料添加劑主要組分為，6-15份甲酸、2-10份甲酸鹽、1-3份乙酸、5-15份延胡索酸、8-20檸檬酸、1-40乳酸、1-50香精油、2-5份口感修飾劑和5-30份賦形劑；所述香精油采用水汽蒸餾法、有機(jī)溶劑萃取法或超臨界co2萃取技術(shù)提取；所述香精油從唇形科植物中提取；所述口感修飾劑包括但不限定于檸檬烯、乙基麥芽酚；所述賦形劑選自硅藻土、白炭黑或玉米性粉中的至少一種；所述甲酸鹽、檸檬酸和延胡索酸粉碎80目篩備用；所述制備方法為將一部分賦形劑置于混合機(jī)或造粒機(jī)匯總，然后向其中泵入乳酸、甲酸和香精油，在乳酸、甲酸和香精油表面形成包衣，最后將過(guò)篩后的甲酸鹽、檸檬酸、延胡索酸和余量賦形劑加入混合機(jī)或造粒機(jī)中混合，即得成品。該技術(shù)聲稱使用白炭黑、硅藻土、玉米淀粉等賦形劑來(lái)包被主要活性成分，最終獲得的成品聲稱在仔豬上使用取得了很好的效果。由本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的常識(shí)可知，白炭黑、硅藻土、玉米淀粉等輔料具有吸附或粘合的作用，而不具有所述的包被作用。因此該上述制劑方法未能有效地保護(hù)有機(jī)酸和精油，不能解決有機(jī)酸裸露易與飼料中堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)、刺激動(dòng)物口腔等問題，另外這樣制得的產(chǎn)品中精油易于揮發(fā)和被氧化。所以該產(chǎn)品中的有效成分都很難到達(dá)動(dòng)物的腸道中，解決抗生素缺失而面臨健康風(fēng)險(xiǎn)的養(yǎng)殖動(dòng)物腸道健康問題。由于該技術(shù)方案未給出有效成分的穩(wěn)定性試驗(yàn)數(shù)據(jù)及產(chǎn)品作用仔豬效果的合理解釋，該技術(shù)方案難以令本領(lǐng)域技術(shù)人員信服。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種酸加精油復(fù)合制劑及其制備方法，本酸加精油復(fù)合制劑不僅能夠保護(hù)有機(jī)酸和精油的穩(wěn)定性，而且能過(guò)胃酸，在動(dòng)物腸道中緩慢釋放。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。
一種酸加精油復(fù)合制劑，包含如下質(zhì)量百分比的原料：
有機(jī)酸原料：山梨酸20-30％、檸檬酸10-15％、蘋果酸8-15％、富馬酸5-10％；
植物精油原料：肉桂醛或香蘭素或香芹酚中的任意一種的質(zhì)量含量為3-5％、百里香酚5-8％；
吸附劑：二氧化硅或白炭黑或蛭石或海泡石中的任意一種的質(zhì)量含量為3-6％；
粘合劑：糊精乳糖或膠化淀粉或纖維素中的任意一種或多種的質(zhì)量含量百分比為4-6％；
潤(rùn)滑劑：滑石粉或硬脂酸鎂中的任意一種的質(zhì)量百分比為1-3％；
包材：氫化脂肪10-20％。
一種酸加精油復(fù)合制劑的制備方法包括以下步驟：
步驟一，取植物精油原料，按配比稱量、備用，將百里香酚在53-55℃條件下加熱溶解后，加入肉桂醛或香蘭素或香芹酚中的任意一種，攪拌5min，制成復(fù)合精油溶液；
步驟二，將吸附劑粉碎后過(guò)80目篩，取篩下物稱量、備用，將步驟一制成的復(fù)合植物精油溶液加入吸附劑中并攪拌，制成吸附粉末；
步驟三，在混合機(jī)中加入山梨酸、檸檬酸、蘋果酸、富馬酸、步驟二制成的吸附粉末、粘合劑、潤(rùn)滑劑，混合30-60分鐘，制成混合物；
步驟四，將步驟三制成的混合物加入干法制粒機(jī)中，設(shè)置壓力為3.6mpa，進(jìn)行壓片，然后過(guò)搖擺機(jī)粉碎成顆粒，制粒后過(guò)30-60目篩，取篩下物，得到丸芯。
步驟五，包材在反應(yīng)鍋內(nèi)熱熔完全，備用；將步驟四制成的丸芯投入底噴式流化包衣機(jī)中，開啟流化床，設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為25-46hz、進(jìn)風(fēng)溫度40-50℃、噴槍壓力2.5-3mpa、頂針壓力3-3.5mpa，預(yù)熱流化包衣機(jī)10-15min，并同時(shí)預(yù)熱噴槍，預(yù)熱時(shí)間為10-15min，預(yù)熱完畢后，連接噴槍，開啟蠕動(dòng)泵，設(shè)置蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速為50-100r/min，將包材噴入流化床中，噴霧完畢后，待物料冷卻3-8min，過(guò)30-60目振動(dòng)篩，得成品。
本發(fā)明的一種酸加精油復(fù)合制劑及其制備方法，制備的酸加精油復(fù)合制劑一方面能夠增加有機(jī)酸和精油的穩(wěn)定性，另一方面使得有機(jī)酸和精油能過(guò)胃酸，在動(dòng)物腸道中緩慢釋放，從而使得產(chǎn)品的有效成分能夠到達(dá)動(dòng)物的后腸道起作用。同時(shí)可增強(qiáng)植物精油的抑菌效果，具有優(yōu)異的實(shí)際使用效果。
實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不局限于說(shuō)明書上的內(nèi)容。
一種酸加精油復(fù)合制劑，由以下組分組成，各組分及其質(zhì)量份如下：(1)有機(jī)酸：山梨酸20-30份，檸檬酸10-15份，蘋果酸8-15份，富馬酸5-10份；(2)植物精油：肉桂醛或香蘭素或香芹酚3-5份，百里香酚5-8份；(3)吸附劑：二氧化硅或白炭黑或蛭石或海泡石3-6份；(4)粘合劑：糊精乳糖或預(yù)膠化淀粉或微晶纖維素中的一種或多種，4-6份；(5)潤(rùn)滑劑：滑石粉或硬脂酸鎂1-3份；(6)包材：氫化脂肪10-20份。
酸加精油復(fù)合制劑的制備方法，包括以下步驟：
(1)將百里香酚在53-55℃條件下加熱溶解后，加入肉桂醛或香芹酚，迅速乳化攪拌5min，得到復(fù)合精油溶液。
(2)將復(fù)合植物精油溶液緩慢加入經(jīng)粉碎過(guò)80目篩的吸附劑中不斷攪拌，吸附劑為二氧化硅或白炭黑或蛭石或海泡石。
(3)在混合機(jī)中加入山梨酸、檸檬酸、蘋果酸、富馬酸、復(fù)合植物精油吸附粉末和粘合劑潤(rùn)滑劑混合30-60分鐘。
(4)將上述混合物加入干法制粒機(jī)中，設(shè)置壓力為3.6mpa，進(jìn)行壓片，然后過(guò)搖擺機(jī)粉碎成顆粒，制粒后過(guò)30-60目篩，得到丸芯。
(5)將氫化脂肪在反應(yīng)鍋內(nèi)熱熔完全，備用；將丸芯投入底噴式流化包衣機(jī)中，開啟流化床，設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為25-46hz，進(jìn)風(fēng)溫度40-50℃，噴槍壓力2.5-3mpa，頂針壓力3-3.5mpa。預(yù)熱流化包衣機(jī)10-15min，并同時(shí)預(yù)熱噴槍，預(yù)熱時(shí)間為10-15min。預(yù)熱完畢后，連接噴槍，開啟蠕動(dòng)泵，設(shè)置蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速為50-100r/min，將包材噴入流化床中。噴霧完畢后，待物料冷卻3-8min，過(guò)30-60振動(dòng)篩，得成品。
該工藝的主要特點(diǎn)是：
1.通過(guò)將植物精油物質(zhì)與有機(jī)酸進(jìn)行復(fù)合，綜合了兩種具有協(xié)同作用物質(zhì)的抑菌特性，增強(qiáng)了產(chǎn)品的使用效果。
2.以制丸包衣工藝對(duì)復(fù)合有機(jī)酸和精油進(jìn)行包衣處理，使活性成分能夠較穩(wěn)定的保存，解決了精油物質(zhì)不穩(wěn)定、易揮發(fā)、易氧化的問題。同時(shí)使用時(shí)，避免了有機(jī)酸與飼料成分直接接觸，發(fā)生反應(yīng)，刺激動(dòng)物口腔，腐蝕飼料加工設(shè)備等等問題。
3.該產(chǎn)品制劑工藝包括吸附、制粒和包衣工序，通過(guò)吸附后制粒將有機(jī)酸和植物精油制備成微球丸芯；通過(guò)外噴涂包衣，避免了植物精油和有機(jī)酸的不穩(wěn)定，且具有緩釋性能。通過(guò)噴涂包衣的復(fù)合有機(jī)酸和植物精油制劑，在胃液中釋放率小于30％，在腸道環(huán)境中能夠緩慢釋放，并有部分到達(dá)動(dòng)物回腸、結(jié)腸段，有效保護(hù)動(dòng)物后腸道健康。
具體實(shí)施例：
原料與輔料配方：30kg山梨酸，15kg檸檬酸，8kg蘋果酸，8kg富馬酸，5kg肉桂醛，5kg百里香酚，4kg白炭黑，4kg微晶纖維素，1kg玉米淀粉和20kg氫化植物油。
主要設(shè)備：混合機(jī)、干法制粒機(jī)和底噴流化包衣機(jī)。
制備第一步，首先將白炭黑粉碎過(guò)80篩，備用。將5kg百里香酚在55℃下溶解后，加入5kg肉桂醛，在常溫25度條件下，攪拌5min，得到復(fù)合植物精油液。將該混合液緩慢加入平鋪的4kg白炭黑中，冷卻攪拌均勻，得中間品1。
制備第二步，將上述中間品1、30kg山梨酸、15kg檸檬酸、8kg蘋果酸、8kg富馬酸、4kg微晶纖維素和1kg玉米淀粉加入二維混合機(jī)中混合30min，將該混合物加入干法制粒機(jī)中，設(shè)置壓力為3.6mpa，得中間品2。
制備第三步，將氫化植物油在60度下加熱溶解，得中間品3。
制備第四步，將通過(guò)干法制粒獲得的中間品2加入底噴式流化包衣機(jī)中，加量視設(shè)備包衣能力確定；開啟流化床，設(shè)置風(fēng)機(jī)頻率為35hz、進(jìn)風(fēng)溫度45℃、噴槍壓力2.8mpa、頂針壓力3.25mpa，預(yù)熱流化包衣機(jī)12.5min，并同時(shí)預(yù)熱噴槍，預(yù)熱時(shí)間為12.5min，預(yù)熱完畢后，連接噴槍，開啟蠕動(dòng)泵，設(shè)置蠕動(dòng)泵轉(zhuǎn)速為75r/min，將中間品3噴入流化床中，噴霧完畢后，待物料冷卻5min，過(guò)45振動(dòng)篩，得成品。
本發(fā)明的酸加精油復(fù)合制劑的抑菌實(shí)驗(yàn)：
試驗(yàn)方法：用1mol/l的na0h溶液和50％的檸檬酸溶液將1280mg/ml復(fù)合精油(50％的肉桂醛+50％的百里香酚)的ph值分別調(diào)為3.0、4.0、5.0、6.0四個(gè)梯度，對(duì)應(yīng)ph值的去離子水和無(wú)水乙醇分別做空白對(duì)照和陰性對(duì)照，然后各取25μl按以下抑菌圈試驗(yàn)的方法進(jìn)行抑菌試驗(yàn)，研究ph值對(duì)復(fù)合精油抑菌活性的影響。
抑菌圈試驗(yàn)方法：采用杯碟法，測(cè)定時(shí)，將規(guī)格完全一致的滅菌牛津杯置于含菌的瓊脂平板上，在牛津杯中加入已知濃度的抗菌藥物，然后放入37℃的生化培養(yǎng)箱中恒溫培養(yǎng),隨著抗菌物質(zhì)在菌層培養(yǎng)基中的擴(kuò)散，培養(yǎng)24h后，會(huì)在牛津杯周圍出現(xiàn)透明的無(wú)菌生長(zhǎng)區(qū)，稱抑菌圈。根據(jù)抑菌圈的有無(wú)和大小，即可判斷所加入的試劑是否具有抑菌性及抑菌性的大小。每個(gè)菌種做3個(gè)平行。
試驗(yàn)結(jié)果如下表一和表二所示：
表一ph值對(duì)復(fù)合精油抑制大腸桿菌活性的影響
表二ph值對(duì)復(fù)合精油抑制沙門氏菌活性的影響
從表一和表二結(jié)果可以看出，隨著環(huán)境中的ph值降低，復(fù)合精油對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌等動(dòng)物常見致病菌抑菌效果增強(qiáng)。因此本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明將有機(jī)酸與植物精油復(fù)配可增強(qiáng)植物精油的抑菌效果。
本發(fā)明的酸加精油復(fù)合制劑的實(shí)際使用實(shí)驗(yàn)：
本實(shí)驗(yàn)選取270頭杜長(zhǎng)大斷奶仔豬，胎次日齡相近，隨機(jī)分為2個(gè)處理組；對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧+普通酸化劑加精油(二氧化硅吸附有機(jī)酸)；試驗(yàn)組飼喂基礎(chǔ)日糧+復(fù)合有機(jī)酸加植物精油(通過(guò)本發(fā)明制備的酸加精油復(fù)合制劑)3kg/噸。兩種酸加精油產(chǎn)品主要成分均為：25％山梨酸，15％檸檬酸，8％蘋果酸，8％富馬酸，5％肉桂酸和5％百里香酚。
試驗(yàn)期間各組仔豬均自由采食、自動(dòng)飲水，保持料槽的清潔及新鮮度。試驗(yàn)豬的防疫消毒等按照豬場(chǎng)常規(guī)進(jìn)行，每天觀測(cè)豬只健康狀況，做好日常記錄，試驗(yàn)期為斷奶后42d。在試驗(yàn)的21d、35d、63d的早上8:00對(duì)每欄仔豬空腹稱重，計(jì)算各階段仔豬的平日增重。每天早上8:00，稱量和記錄每欄的飼料投料量、余料量和損失量。計(jì)算每階段仔豬的平均日采食量。根據(jù)日增重和平均日采食量計(jì)算而得。試驗(yàn)結(jié)果如下表三：
表三不同有機(jī)酸產(chǎn)品對(duì)斷奶仔豬生長(zhǎng)性能的影響
試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)21-35日齡，試驗(yàn)組較對(duì)照組日增重提高10.39％，料重比降低6.33％；試驗(yàn)36-63日齡，試驗(yàn)組較對(duì)照組日增重提高4.65％，料重比降低3.98％，效果均好于普通的復(fù)合有機(jī)酸加精油組。
本發(fā)明的一種酸加精油復(fù)合制劑及其制備方法，本酸加精油復(fù)合制劑不僅能夠保護(hù)有機(jī)酸和精油的穩(wěn)定性，而且能過(guò)胃酸，在動(dòng)物腸道中緩慢釋放，可增強(qiáng)植物精油的抑菌效果，優(yōu)異實(shí)際使用效果。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施方式僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。