專利名稱：動(dòng)物飼料中蛋白質(zhì)和淀粉的旁路保護(hù)的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及家畜，更具體地涉及家畜飼料、家畜飼料的制備以及飼喂家畜以增加反芻動(dòng)物對蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉的利用率。
處理反芻動(dòng)物的飼料以減少瘤胃內(nèi)攝入蛋白質(zhì)的微生物降解是已知的。處理飼料以降低蛋白質(zhì)的微生物降解的各種現(xiàn)有技術(shù)方法包括(1)鞣質(zhì)化學(xué)處理；(2)甲醛化學(xué)處理；(3)熱處理；(4)加入亞硫酸鹽廢液；(5)木質(zhì)素磺酸鈣成團(tuán)以及(6)聯(lián)用熱處理與還原糖。
美國專利3,507,662公開了使用鞣質(zhì)對飼料的化學(xué)處理。該專利公開了一種保護(hù)蛋白質(zhì)動(dòng)物飼料免被瘤胃降解的方法；該方法以水和鞣劑處理飼料形成糊，并在不高于80攝氏度的溫度下干燥。隨后Driedger的工作(1972)J.Anim.Sci，34465表明可在成團(tuán)前將鞣質(zhì)加入飼料，去除了形成糊的步驟，但仍能有效避免蛋白質(zhì)的瘤胃降解。Driedger對大豆粕使用了20％的鞣質(zhì)。但是鞣質(zhì)易發(fā)生不可逆的氧化縮合，使得蛋白質(zhì)無法被皺胃利用(Fergusson，1974，Digestion and Metabolism in the Ruminant，453頁，Univ.New EnglandPubl.Unit，Armidale，New South Wales，Aust.)。因此鞣質(zhì)沒有被商界廣泛接受用于飼料處理以保護(hù)蛋白質(zhì)。
美國專利3,619,200公開了使用甲醛對飼料的化學(xué)處理。該專利公開了一種由蛋白質(zhì)物質(zhì)組成的反芻動(dòng)物飼料，其中蛋白質(zhì)經(jīng)甲醛處理進(jìn)行化學(xué)修飾后，可避免發(fā)生瘤胃降解。甲醛與氨基在中性pH下反應(yīng)形成羥甲基，后者又縮合形成亞甲橋。在皺胃的酸性pH下該反應(yīng)逆向進(jìn)行，使得蛋白質(zhì)可被利用同時(shí)釋放出甲醛(Fergusson，1975)。Hemsley，1973，Australian J.Biol.Sci.26960報(bào)道最佳處理為0.8％到1.2％的甲醛。更高水平會(huì)過保護(hù)蛋白質(zhì)，減少氮貯留。Crawford，1984，J.Dairy Sci.671945報(bào)道最佳處理水平將依據(jù)飼料通過瘤胃的速率而變化。由于該速率變化很大，難以有效使用甲醛。盡管美國食品藥品管理局已批準(zhǔn)甲醛用作飼料中的殺生物劑，但未批準(zhǔn)其處理反芻動(dòng)物的飼料以減少攝入蛋白質(zhì)、脂質(zhì)或淀粉在瘤胃內(nèi)的微生物降解。
美國專利3,695,891公開了飼料的熱處理。經(jīng)化學(xué)修飾來降低蛋白質(zhì)溶解度和封閉酶作用位點(diǎn)，加熱蛋白質(zhì)飼料可減少降解。但該反應(yīng)很敏感，加熱過少不能提供保護(hù)作用，而加熱過多則會(huì)使得蛋白質(zhì)無法在下消化道中消化(Sherrod，1964，J.Anim.Sci.23510，and Plegge，1982，J.Anim.Sci.55395)。
Larsen的美國專利4,377,596公開了向飼料添加亞硫酸鹽廢液。Larsen公開了一種以含有0.25-3.0％飼料重量的亞硫酸鹽廢液的飼料飼喂高產(chǎn)奶牛以增加產(chǎn)奶量的方法。Larsen的飼料和亞硫酸鹽廢液僅僅是在攪拌器內(nèi)混合，在飼喂奶牛前并無其他處理。Larsen推測，亞硫酸鹽廢液中的木質(zhì)素起了保護(hù)飼料中蛋白質(zhì)免被奶牛前三個(gè)胃中的微生物破壞的作用。Larsen還推測，亞硫酸鹽廢液中的木糖可幫助更好地消化飼料中常見的谷物和粗飼料中存在的物質(zhì)。但是，現(xiàn)在業(yè)已表明，亞硫酸鹽廢液中的木質(zhì)素沒有起到保護(hù)蛋白質(zhì)免被瘤胃微生物降解的作用，而且亞硫酸鹽廢液中的木糖不一定能更好地消化飼料物質(zhì)。
Stern，Can.J.Anim.Sci.64(Suppl.)27-28(September 1984)顯示了以木質(zhì)素磺酸鈣使飼料成團(tuán)。基于連續(xù)瘤胃培養(yǎng)體外研究，Stern得出結(jié)論，使用木質(zhì)素磺酸鈣使大豆粕成團(tuán)具有保護(hù)蛋白質(zhì)不被瘤胃中微生物降解的潛力。但是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)木質(zhì)素磺酸鈣不是亞硫酸鹽廢液中保護(hù)蛋白質(zhì)的活性組分，事實(shí)上以木質(zhì)素磺酸鈣進(jìn)行成團(tuán)本身沒有蛋白質(zhì)保護(hù)作用。
美國專利4,957,748和5,023,091描述了與還原糖相結(jié)合的熱處理。為了增加反芻動(dòng)物利用飼料中蛋白質(zhì)的效率，含有蛋白質(zhì)的飼料與還原糖以適宜進(jìn)行美拉德反應(yīng)的量進(jìn)行混合。該混合物在足以引起早期美拉德反應(yīng)而非晚期美拉德反應(yīng)的溫度、pH和時(shí)間下加熱。優(yōu)選情況下，所述糖是混合亞硫酸鹽液體和飼料所得到的木糖。
在美國專利5,789,001中，將還原糖應(yīng)用于油籽餅(oilseed meat)，加熱誘導(dǎo)非酶褐變，制備用于反芻動(dòng)物飼料的瘤胃惰性脂肪?？刂七@一過程，以確保褐變前還原糖滲透進(jìn)入破碎的油籽餅內(nèi)部。褐變反應(yīng)使得圍繞油的蛋白質(zhì)可抵抗瘤胃細(xì)菌的降解，從而將油包裹在保護(hù)性基質(zhì)內(nèi)。
上述的現(xiàn)有技術(shù)方法在某些情況下可能較為經(jīng)濟(jì)，但重要的是實(shí)現(xiàn)最大程度的成本節(jié)約和最佳的蛋白質(zhì)利用率例如增加動(dòng)物利用攝入蛋白的效率。在某些情況下，現(xiàn)有技術(shù)的飼料和方法通過提供營養(yǎng)價(jià)值下降的蛋白質(zhì)以增加從反芻動(dòng)物瘤胃實(shí)際轉(zhuǎn)移到小腸的蛋白質(zhì)的量無法達(dá)到這些目標(biāo)或具有其他缺點(diǎn)。


發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種提高動(dòng)物利用蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉的效率的新飼料。
本發(fā)明的另一目的是提供一種飼喂家畜以提高動(dòng)物利用蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉的效率的新方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種制備減少攝入的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉的微生物降解的飼料的新方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種利用尿素-甲醛聚合物(下稱“UF聚合物”)以提高動(dòng)物利用攝入蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉的效率的新技術(shù)。
本發(fā)明的又一目的是提供一種新飼料，其蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉在瘤胃內(nèi)的降解減少，使得這些成分可被下消化道利用。
依據(jù)以上目的，本發(fā)明是一種利用UF聚合物、水和熱來處理蛋白和淀粉飼料成分使得飼料中的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉成分被反芻動(dòng)物更有效利用的新方法。本發(fā)明還提供了一種飼喂動(dòng)物的新動(dòng)物飼料和方法。相比在成團(tuán)操作中單純加熱所能得到的效果，聯(lián)合使用UF聚合物、熱和時(shí)間可為蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉物質(zhì)提供好得多的旁路保護(hù)(bypass protection)。
依據(jù)本發(fā)明制備的動(dòng)物飼料含有大量的蛋白物質(zhì)與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物以及淀粉物質(zhì)與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物。選擇UF聚合物與蛋白質(zhì)的比例和/或UF聚合物與淀粉的比例、溫度、時(shí)間和含水率參數(shù)以實(shí)現(xiàn)對蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和/或淀粉在反芻動(dòng)物體內(nèi)最大程度的保護(hù)。
一般而言，所述蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉是見于高質(zhì)量飼料的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉。適合于反芻動(dòng)物的含蛋白飼料是眾所周知的，包括大豆粕(soybean meal)、其他豆粕(bean meal)、棉籽粕(cottonseed meal)、羽毛粕(feather meal)、血粕(blood meal)、青貯飼料(silage)、肉骨粕(meat and bonemeal)、向日葵籽粕(sunflower seed meal)、雙低油菜粕(canola meal)、花生粕(peanut meal)、紅花籽粕(safflower meal)、亞麻籽粕(linseed meal)、芝麻粕(sesame meal)、初花期豆科植物、魚制品、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料如酒糟(distillersgrain)和啤酒糟粕(brewers grain)、奶制品、禽產(chǎn)品、干草、玉米、小麥、苜蓿、大麥、蜀黍(milo)、高粱、木薯和它們的混合物以及油籽例如大豆、向日葵籽、雙低油菜籽(canola seed)、油菜籽、棉籽、玉米、亞麻仁(flaxseed)、亞麻籽(linseed)、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物。用于反芻動(dòng)物的含淀粉飼料也是眾所周知的，包括玉米、小麥、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物。用于反芻動(dòng)物的含脂飼料也是眾所周知的，包括油籽，例如大豆、向日葵籽、雙低油菜籽、油菜籽、棉籽、玉米、亞麻仁、亞麻籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物。
在本發(fā)明的一個(gè)方面，一種動(dòng)物飼料包含有機(jī)物質(zhì)的混合物，其含有飼料蛋白和/或淀粉與UF聚合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物，其中UF聚合物占飼料的重量百分比為約0.1％到約3％，使得瘤胃微生物對飼料蛋白質(zhì)和/或淀粉的降解減少，并且蛋白質(zhì)和/或淀粉的消化性在瘤胃后消化道沒有顯著降低。
在本發(fā)明的另一方面，一種制備家畜飼料的方法包括以下步驟提供飼料蛋白質(zhì)和/或淀粉與UF聚合物的混合物，使得UF聚合物占飼料的重量百分比為約0.1％至約3％；在足以減少瘤胃微生物對飼料蛋白質(zhì)和/或淀粉的降解且蛋白質(zhì)和/或淀粉的消化性在瘤胃后消化道沒有顯著降低的溫度、pH、含水率和時(shí)間下加熱該混合物。該方法使用了約4.0至約10.5的pH，優(yōu)選為約6.0至約8.5的pH；約6％至約40％的含水率，優(yōu)選為約15％至約25％的含水率；約20攝氏度至約150攝氏度的溫度，優(yōu)選為約80攝氏度至約110攝氏度的溫度；以及約20分鐘至約72小時(shí)的時(shí)間，優(yōu)選為約30分鐘至約2小時(shí)的時(shí)間。
在本發(fā)明的又一方面，本發(fā)明提供了一種飼喂動(dòng)物的方法，其包括以下步驟選擇適合反芻動(dòng)物的含蛋白質(zhì)和/或含淀粉飼料；將飼料蛋白質(zhì)和/或淀粉與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物飼喂給反芻動(dòng)物，其中UF聚合物占飼料的重量百分比為約0.1％至約3％，使得瘤胃微生物對飼料蛋白質(zhì)和/或淀粉的降解減少，并且蛋白質(zhì)和/或淀粉的消化性在瘤胃后消化道沒有顯著降低。在足以引發(fā)反應(yīng)但不足以顯著降低蛋白質(zhì)和淀粉在瘤胃后消化道的消化性的溫度、pH、含水率和時(shí)間下加熱蛋白質(zhì)和/或淀粉飼料與UF聚合物的混合物。
本發(fā)明還提供了一種含瘤胃惰性脂質(zhì)的動(dòng)物飼料。該脂質(zhì)優(yōu)選為植物油。因此，該植物油沒有被瘤胃細(xì)菌氫化，它也不抑制纖維的消化，但該植物油可在小腸內(nèi)消化，而且在某些情況下其中一部分可被轉(zhuǎn)移到動(dòng)物奶中。如果部分或全部的脂質(zhì)是植物油，它們可提高單不飽和脂質(zhì)或多不飽和脂質(zhì)在此種奶中的比例。
通過在UF聚合物和油籽餅中圍繞油的蛋白質(zhì)有機(jī)物質(zhì)之間形成共價(jià)鍵可實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。反應(yīng)產(chǎn)物使得蛋白質(zhì)性物質(zhì)可抵抗細(xì)菌降解，從而將油包裹在保護(hù)性基質(zhì)內(nèi)。該方法包括向油籽餅施加UF聚合物以及加熱誘導(dǎo)鍵合?？刂圃撨^程，以確保啟動(dòng)反應(yīng)前UF聚合物滲透進(jìn)入油籽餅的內(nèi)部。
一種動(dòng)物飼料包含有機(jī)物質(zhì)的混合物，其含有油籽餅和UF聚合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物。根據(jù)使用的種子和UF聚合物，UF聚合物占油籽餅的重量百分比范圍為約0.1％至約40％，使得UF聚合物占總飼料的總重量百分比為約0.1％至約3.0％。UF聚合物占油籽餅的實(shí)際百分比取決于UF聚合物和蛋白質(zhì)。油籽餅選自大豆、雙低油菜籽、棉籽、向日葵籽、亞麻籽、油菜籽、玉米、亞麻仁、紅花籽、芝麻籽以及它們的混合物。
一種制備動(dòng)物飼料的方法包括以下步驟選擇所需油籽；破碎油籽；向破碎的油籽施加UF聚合物；使UF聚合物滲透進(jìn)入油籽內(nèi)部；隨后在足以引發(fā)UF聚合物和油籽中圍繞油的蛋白質(zhì)性有機(jī)物質(zhì)之間形成共價(jià)鍵的溫度、含水率和時(shí)間下加熱該混合物，從而將油包裹在保護(hù)性基質(zhì)內(nèi)。可以任何常規(guī)方式例如以輥式磨碎機(jī)經(jīng)機(jī)械方式進(jìn)行破碎。
優(yōu)選以溶液形式施加UF聚合物，也可以任何常規(guī)方式施加，例如噴霧、滴加、混合等。有利的是，使用蒸汽使UF聚合物滲入種子。但也可使用其他引起UF聚合物滲入的方法，例如在加熱或不加熱的情況下浸泡UF聚合物和種子的混合物，使得UF聚合物滲透進(jìn)入種子內(nèi)部，如下放置UF聚合物，使足量的UF聚合物包圍大量的油體，以與直徑位于0.01和10微米之間的一半以上的油體進(jìn)行鍵合。
最后，優(yōu)選通過蒸汽加熱該混合物，使得反應(yīng)在約6％重量至約40％重量的含水率、約20℃至約150℃的溫度下進(jìn)行一段約20分鐘至約72小時(shí)的時(shí)間。優(yōu)選情況下，蒸汽不僅可使UF聚合物滲入油籽，還可在之后維持適量的熱量以引起共價(jià)鍵合。還應(yīng)理解，種子可在破碎前或破碎后干燥，以促進(jìn)UF聚合物滲入種子內(nèi)部。
這種改良的旁路保護(hù)飼料可替代部分或全部供給動(dòng)物的含蛋白質(zhì)和/或含淀粉的普通飼料，提高乳、肉和/或毛的生產(chǎn)效率。具體而言，增加的產(chǎn)量可通過相同的飼料蛋白質(zhì)和淀粉水平得到，或者相同的產(chǎn)量可通過降低的飼料蛋白質(zhì)和淀粉水平得到。
具體而言，瘤胃惰性植物油不被瘤胃細(xì)菌氫化，這樣植物油可在瘤胃后消化道消化，并可以單不飽和形式或多不飽和形式轉(zhuǎn)移到奶中。在一個(gè)實(shí)施方式中，選擇種子，在某些情況下還加入蛋白質(zhì)或脂肪以提供動(dòng)物奶中飽和脂質(zhì)和不飽和脂質(zhì)的所需混合物。
正如可從上下文的描述理解到，所述新飼料、制備該飼料的方法以及飼喂動(dòng)物的方法具有提供非常經(jīng)濟(jì)的飼料和飼喂動(dòng)物方法的優(yōu)點(diǎn)。



依據(jù)下列詳細(xì)說明并參考附圖可更好理解本發(fā)明指出的上述特點(diǎn)和其他特點(diǎn)，其中附圖為 圖1圖示了對于100攝氏度下加熱60分鐘的飼料而言，作為UF聚合物劑量的函數(shù)的瘤胃未消化蛋白質(zhì)的百分比；以及 圖2圖示了對于在100攝氏度下與1％重量的UF聚合物反應(yīng)的飼料而言，作為時(shí)間的函數(shù)的瘤胃未消化蛋白質(zhì)的百分比。

具體實(shí)施例方式 概括而言，所述動(dòng)物飼料含有大量的蛋白質(zhì)與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物和淀粉與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物。UF聚合物是熟知的尿素與甲醛的縮合反應(yīng)產(chǎn)物。UF聚合物中甲醛∶尿素(F∶U)的重量比一般為2.0至0.8，優(yōu)選為1.8至1.0，最優(yōu)選約為1.6。較低比例的F∶U具有較少的游離甲醛，而這是優(yōu)選的。還應(yīng)注意到，本文使用的UF聚合物有時(shí)在文獻(xiàn)中被稱為“聚碳酰亞胺”。它們可從許多來源商購得到，例如Borden Chemical，Inc的商品名為“Durite”的UF聚合物。
應(yīng)清楚理解，本發(fā)明沒有使用甲醛來提供本文需要的旁路保護(hù)，而是使用了一種或多種UF聚合物。甲醛是一種具有下式的簡單醛H2C＝O。尿素具有類似的結(jié)構(gòu)，但氫原子被氨基取代(NH2)2C＝O。這二者均具有低分子量。
另一方面，尿素-甲醛聚合物是由這兩種單體的各種摩爾比組成的聚合物。該聚合物的結(jié)構(gòu)依F/U的比例而變化。雖然各種聚合物的具體結(jié)構(gòu)尚不完全清楚，但UF聚合物含有反應(yīng)性不同于甲醛或尿素羧基的新羧基(即C＝O)，即所顯示的突出C＝O基的H2C＝O+(NH2)2C＝O-------＞H2C(OH)-NH-C-NH2二聚體是不同的；根據(jù)F/U的比例，實(shí)際的聚合物很復(fù)雜。
一般而言，使用的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉是見于高質(zhì)量動(dòng)物飼料的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉。適合于反芻動(dòng)物的含蛋白質(zhì)飼料是眾所周知的，包括大豆粕、其他豆粕、棉籽粕、羽毛粕、血粕、青貯飼料、肉骨粕、向日葵籽粕、雙低油菜粕、花生粕、紅花籽粕、亞麻籽粕、芝麻粕、初花期豆科植物、魚制品、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料如酒糟和啤酒糟粕、奶制品、禽產(chǎn)品、干草、玉米、小麥、苜蓿、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物以及油籽例如大豆、向日葵籽、雙低油菜籽、油菜籽、棉籽、玉米、亞麻仁、亞麻籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物。用于反芻動(dòng)物的含淀粉飼料也是眾所周知的，包括玉米、小麥、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物。用于反芻動(dòng)物的含脂質(zhì)飼料也是眾所周知的，包括油籽，例如大豆、向日葵籽、雙低油菜籽、油菜籽、棉籽、玉米、亞麻仁、亞麻籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物。
在本說明書中，術(shù)語“傳統(tǒng)飼料”是指通常喂給反芻動(dòng)物的飼料。這類飼料在本領(lǐng)域眾所周知，包括上述的高質(zhì)量蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉飼料和其他不被認(rèn)為是高質(zhì)量的蛋白質(zhì)飼料而不太可能用于處理的飼料。這類傳統(tǒng)飼料優(yōu)選包括上文列出的油籽和油籽餅，最優(yōu)選的是大豆粕、其他豆粕、棉籽粕、羽毛粕、血粕、青貯飼料、肉骨粕、向日葵籽粕、雙低油菜粕、花生粕、紅花籽粕、亞麻籽粕、芝麻粕、初花期豆科植物、魚制品、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料如酒糟和啤酒糟粕、奶制品、禽產(chǎn)品、干草、玉米、小麥、苜蓿、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物。
可出于經(jīng)濟(jì)原因或供給原因選擇具體飼料。但本文描述的方法適合于一般的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉，而與飼料無關(guān)，因此實(shí)施該方法的步驟是相同的，即使實(shí)際的反應(yīng)產(chǎn)物可能有所不同。
出于經(jīng)濟(jì)原因，該方法主要用于蛋白質(zhì)補(bǔ)充料。在本說明書中，蛋白質(zhì)補(bǔ)充料是最低含有20％蛋白質(zhì)的飼料，其中該蛋白質(zhì)至少有25％是可被微生物降解的蛋白質(zhì)。在本說明書中可被微生物降解的蛋白質(zhì)是指可被微生物蛋白酶切割的蛋白質(zhì)。
同樣，本說明書使用的術(shù)語“UF聚合物和蛋白質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物”和“UF聚合物和淀粉的反應(yīng)產(chǎn)物”是指以下(1)和(2)反應(yīng)所得到的縮合產(chǎn)物(1)可用于飼喂家畜和常見于傳統(tǒng)家畜飼料中的任何蛋白質(zhì)和/或淀粉；以及(2)一種或多種UF聚合物。一般認(rèn)為反應(yīng)發(fā)生在蛋白質(zhì)的氨基和UF聚合物的羰基之間。
利用不同的適宜傳統(tǒng)飼料和UF聚合物作為原料，可以幾種不同的方式制備這種改良飼料。在每一種情況下，反應(yīng)均發(fā)生在UF聚合物和用作原料的飼料的蛋白質(zhì)之間和/或UF聚合物和用作原料的飼料的淀粉之間，該反應(yīng)減少了蛋白質(zhì)和淀粉在動(dòng)物瘤胃內(nèi)的微生物降解，從而增加了可供動(dòng)物小腸消化的蛋白質(zhì)和淀粉。
有了這種產(chǎn)品，蛋白質(zhì)和淀粉更少被瘤胃微生物降解，而且蛋白質(zhì)和淀粉更少被瘤胃微生物轉(zhuǎn)化為其他氮化合物例如氨。最適宜情況下，將飼料物質(zhì)與UF聚合物混合，使反應(yīng)最大化。選擇溫度以及含水率和處理時(shí)間，以使化合物的產(chǎn)量最大化，這些化合物可抵抗瘤胃微生物的降解，但卻允許在瘤胃后消化道消化和利用蛋白質(zhì)和淀粉。
據(jù)信形成該飼料的化學(xué)反應(yīng)包括UF聚合物的羰基與蛋白質(zhì)和淀粉的氨基之間的縮合反應(yīng)。這些反應(yīng)容易發(fā)生，并通過很少的實(shí)驗(yàn)即可確定促使反應(yīng)達(dá)到最佳程度所需的溫度、濕度和時(shí)間。
據(jù)信該反應(yīng)一般是游離氨基與與尿素-甲醛聚合物中的游離羰基按1摩爾∶1摩爾進(jìn)行的反應(yīng)，只需稍加考慮飼料發(fā)生的其他反應(yīng)，即可確定與飼料一同使用的UF聚合物最經(jīng)濟(jì)的用量，即使本文沒有具體描述某些適宜的飼料物質(zhì)。時(shí)間、溫度和濕度提供了變化的余地，因?yàn)樵谀承┣闆r下可能使用較低的溫度反應(yīng)較長的時(shí)間，而要求經(jīng)濟(jì)時(shí)則可在較高溫度下反應(yīng)較短的時(shí)間。
一般而言，反應(yīng)溫度位于約20攝氏度至約150攝氏度的范圍，優(yōu)選為80攝氏度至110攝氏度；而反應(yīng)時(shí)間位于約20分鐘至約72小時(shí)的范圍，優(yōu)選為30分鐘至2小時(shí)。水量會(huì)影響反應(yīng)，含水率位于約6％至約40％的范圍，優(yōu)選為15％至25％。
一般而言，在所需的含水率下以受控的比例將UF聚合物與含有適宜蛋白質(zhì)和/或淀粉的飼料進(jìn)行混合，施加適宜的溫度和時(shí)間以引發(fā)共價(jià)交聯(lián)反應(yīng)，制備得到所述飼料。因此，UF聚合物和氨基酸或蛋白質(zhì)的游離氨基以1∶1的比例形成縮合產(chǎn)物。
一方面，所述反芻動(dòng)物飼料含有有機(jī)物質(zhì)的混合物，其包括飼料蛋白質(zhì)與UF聚合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物，其中UF聚合物占飼料的重量百分比是約0.1％至約3％，優(yōu)選的重量百分比是約0.25％至約2.5％，最優(yōu)選的重量百分比是約0.4％至約1％。
另一方面，所述反芻動(dòng)物飼料含有有機(jī)物質(zhì)的混合物，其包括飼料淀粉與UF聚合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物，其中UF聚合物占飼料的重量百分比是約0.1％至約3％，優(yōu)選的重量百分比是約0.25％至約2.5％，最優(yōu)選的重量百分比是約0.4％至約1％。
蛋白質(zhì)和淀粉的來源并不重要，只要是適合家畜的蛋白質(zhì)和淀粉即可，而且這樣的蛋白質(zhì)和淀粉是眾所周知的。一般而言，pH控制在4以上和10.5以下，優(yōu)選為6至8.5。通過任何適宜的方法包括加入氫氧化鈉控制pH。
飼喂家畜時(shí)，可考慮和使用至少50％和在某些情況下100％的蛋白質(zhì)利用效率的增長，以增加蛋白質(zhì)有限的飲食所帶來的體重增長或降低飼料的成本。處理的飼料物質(zhì)主要用于反芻動(dòng)物，因此可用作未處理的高蛋白飼料的替代品。在某些情況下，可減少原本飼喂的相應(yīng)未處理的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料，而且由于處理的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料的蛋白質(zhì)利用效率提高，處理的蛋白質(zhì)飼料補(bǔ)充料的用量比未處理的蛋白質(zhì)補(bǔ)充料要少。
在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，一種動(dòng)物飼料含有大量的小顆粒，其具有脂質(zhì)內(nèi)部和由油籽的蛋白膜與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物形成的外層。在優(yōu)選實(shí)施方式中，用于形成該飼料的油籽是見于高質(zhì)量飼料中的油籽，例如大豆、雙低油菜籽、棉籽、玉米、亞麻仁、向日葵籽、亞麻籽、油菜籽、紅花籽和芝麻籽。
利用不同的適宜蛋白質(zhì)性油籽和不同的UF聚合物作為原料，可以幾種不同的方式制備本文所述的改良飼料。在每種情況下，反應(yīng)發(fā)生在UF聚合物和油籽中的蛋白質(zhì)之間，其中蛋白質(zhì)將油包裹在保護(hù)性基質(zhì)內(nèi)，從而形成受保護(hù)蛋白質(zhì)的區(qū)室。該區(qū)室含有脂質(zhì)，使得整個(gè)區(qū)室及其脂質(zhì)內(nèi)容物避免被瘤胃細(xì)菌降解，但卻可在動(dòng)物小腸或皺胃內(nèi)被消化。
由于瘤胃惰性植物油可在瘤胃后被消化，一部分以多不飽和形式被轉(zhuǎn)移到反芻動(dòng)物的奶中。通過使植物油變得“瘤胃惰性”，可增加飼料的能量密度，且奶中的多不飽和脂肪的水平升高，而與此同時(shí)可盡量減少瘤胃內(nèi)細(xì)菌氫化所形成的反式脂肪酸。所謂“瘤胃惰性”系指脂質(zhì)不能與瘤胃細(xì)菌發(fā)生相互作用，但卻可在瘤胃后的胃腸道被消化吸收。
根據(jù)所使用的種子和UF聚合物，UF聚合物占蛋白質(zhì)性油籽的重量百分比位于約0.1％至約40％的范圍，使得UF聚合物占總飼料的重量百分?jǐn)?shù)為適宜的約1％至約3％。
一般而言，首先選擇所需的油籽或種子的混合物，隨后以機(jī)械破碎方式如輥式磨碎機(jī)操作裂開種子的表皮，制備得到飼料?？墒褂萌魏瘟验_或破碎種子表皮的方法，只要在該過程中種子沒有被榨出油。
破碎后，以任何常規(guī)方式將UF聚合物(優(yōu)選為溶液)施加到種子外部，以UF聚合物處理種子。例如，可往種子上噴灑溶液、滴加溶液、或通過混合或其他方式施加UF聚合物。
此后，促使混合物中的UF聚合物滲入種子的內(nèi)部?？稍诩訜峄虿患訜岬那闆r下完成該過程。如果不使用熱，混合物一般可浸泡一段約1分鐘至1小時(shí)的任意時(shí)間，以確保UF聚合物滲透進(jìn)入種子內(nèi)部。還可使用熱使得UF聚合物滲入種子。
如果使用熱，優(yōu)選使用蒸汽。蒸汽加熱引起水分從種子表面到其核心的凈遷移，從而一同將UF聚合物帶入種子內(nèi)部。熱量和UF聚合物的同時(shí)滲入為整個(gè)種子顆粒提供了更為均一的保護(hù)。因此，當(dāng)此后碾磨種子顆粒時(shí)，對蛋白質(zhì)的保護(hù)沒有減少，且種子含有的植物油仍是瘤胃惰性的。通過這種方式，動(dòng)物的咀嚼不能破壞這種保護(hù)作用。
當(dāng)UF聚合物充分滲入種子后，種子和UF聚合物在足以引發(fā)共價(jià)鍵形成的溫度、濕度水平和時(shí)間下加熱。如果使用了浸泡，可以熱空氣烘烤混合物或以蒸汽加熱混合物。同樣，如果使用蒸汽來使UF聚合物滲入種子，此后保持加熱以產(chǎn)生所需的共價(jià)鍵合。同樣，可或以熱空氣烘烤或以蒸汽加熱引發(fā)鍵合，但如果用蒸汽促使UF聚合物滲入，理想情況下應(yīng)繼續(xù)使用蒸汽以產(chǎn)生鍵合。因此，術(shù)語“充分滲透”在本說明書中是指足量的UF聚合物分布在油籽內(nèi)部，這樣在適當(dāng)加熱一段時(shí)間以進(jìn)行共價(jià)鍵合反應(yīng)并使油籽內(nèi)的脂質(zhì)小體成為瘤胃惰性之后，使得至少30％的脂質(zhì)被充分地包裹起來。
作為一個(gè)任選步驟，可在破碎前或破碎后干燥種子。一般情況下，可以熱空氣加熱完成該步驟。施加UF聚合物溶液前干燥種子的優(yōu)點(diǎn)是干燥的種子更易將UF聚合物吸收到種子內(nèi)部，因?yàn)榉N子的低水分含量易吸引UF聚合物溶液進(jìn)入其內(nèi)部。但是，干燥會(huì)增加生產(chǎn)成本，因此不是依據(jù)本發(fā)明保護(hù)脂質(zhì)所必需的。
形成的產(chǎn)物含有大小介于0.5微米至10微米之間的脂質(zhì)小體，但根據(jù)油籽類型其大小集中在一定范圍內(nèi)。就大豆而言，大小范圍是0.5到2微米。這些小體包括被蛋白質(zhì)和UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物所包圍的原位天然形式的脂質(zhì)，其中反應(yīng)產(chǎn)物與脂質(zhì)的比例位于1％至35％之間。蛋白質(zhì)層比脂質(zhì)層更加致密，其厚度相對較薄，不到油體直徑的10％。這些將油保護(hù)在蛋白質(zhì)與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物內(nèi)部的小體在本文稱作旁路保護(hù)油顆粒。
一旦加工過的油籽內(nèi)形成旁路保護(hù)油顆粒，可碾磨油籽，因?yàn)槭鼙Ｗo(hù)的顆粒很小，許多仍是完整的，可提供具有大量瘤胃惰性油的碾磨粉。在脂質(zhì)周圍形成外殼的蛋白質(zhì)類型是油質(zhì)蛋白，蛋白質(zhì)與UF聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物其UF聚合物對油質(zhì)蛋白的重量比是約0.5％至約40％，使得瘤胃微生物對飼料蛋白質(zhì)的降解減少，而且蛋白質(zhì)和脂質(zhì)在瘤胃后消化道有顯著的消化性。
可根據(jù)情況調(diào)整飼料中旁路保護(hù)脂質(zhì)的量。因此，可確定某一飼料中蛋白質(zhì)的量和受保護(hù)脂質(zhì)的量。而且，可通過一些實(shí)驗(yàn)確定被原樣轉(zhuǎn)移到產(chǎn)奶反芻動(dòng)物奶中的受保護(hù)脂質(zhì)的量，并可選擇包含至少部分旁路保護(hù)脂質(zhì)的最終飼料組合物，以將奶的特點(diǎn)改變至所需形式。
包括來自大豆的瘤胃未消化蛋白質(zhì)(RUP)和瘤胃未消化脂肪(RUF)的完全配方的一個(gè)實(shí)例是 成分％ 苜蓿青貯飼料12.5 玉米青貯飼料37.5 玉米粉 24.5 UF聚合物處理的大豆 22.5 SoyPass蛋白質(zhì)旁路補(bǔ)充料 0.8 礦物質(zhì)/維生素組合 1.4 含量表示為干物質(zhì)的百分比。該配方提供了18.9％的粗蛋白和4.5％的添加脂質(zhì)。包括來自大豆粕的RUP的完全配方的一個(gè)實(shí)例是 成分％ 玉米青貯飼料33.4 苜蓿半干青貯料(haylage) 15.0 無芒雀麥干草(bromegrass hay)5.0 磨碎的玉米 25.7 大豆皮(soyhull) 10.3 UF聚合物處理的大豆粕6.8 尿素1.0 磷酸二鈣0.94 礦物質(zhì)/維生素組合 1.86 含量表示為干物質(zhì)的百分比。該配方提供了16.3％的粗蛋白。
可利用該技術(shù)的商業(yè)化飼料的實(shí)例包括來自Lake O’Lakes Purina FeedsLLC的Rally和MetaPro。Rally是高能(脂質(zhì))配方，而MetaPro經(jīng)配制可最大程度增加蛋白質(zhì)效率(RUP)。
實(shí)施例1 溶劑萃取的大豆粕經(jīng)篩濾得到0.8至1.7毫米直徑的顆粒范圍，用于測試。一部分未加任何處理，留作陰性對照(對照)。第二部分與富含木糖的木質(zhì)素磺酸鹽(XyligTM)混合，使得XyligTM含有混合物5％的干物質(zhì)，并提供約1％的木糖。混合前，向XyligTM加入充足的水，使得最終混合物的總含水量達(dá)到20％?；旌衔镏糜诩由w的燒杯內(nèi)，微波爐內(nèi)快速加熱至約95℃，隨后轉(zhuǎn)移至對流加熱爐，105℃加熱60分鐘。形成的黑棕色(美拉德反應(yīng))物質(zhì)在紙上攤開，冷卻干燥。這種非酶催化褐變的大豆粕(NEBSBM)是陽性對照。第三部分以類似方式處理，只是XyligTM被替換為Borden Chemical生產(chǎn)的一種液態(tài)碳酰亞胺Durite AL3029RTM。
檢測樣品的粗蛋白(CP)，粗蛋白含量以干物質(zhì)(DM)百分比表示。樣品置于懸浮在奶牛瘤胃中的多孔滌綸袋，溫育16小時(shí)，隨后測量殘留粗蛋白(表示為袋中放置的初始蛋白質(zhì)的百分比)，檢測樣品的瘤胃不可降解蛋白質(zhì)(RUP)。
表A-5％DuriteTM的效應(yīng)
使用5％DuriteTM進(jìn)行處理使得RUP水平類似于陽性對照。此外，使用含氮聚合物DuriteTM進(jìn)行處理提高了樣品中粗蛋白的水平。這是一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵摦a(chǎn)品的最終用途是作為反芻動(dòng)物的蛋白質(zhì)源。
實(shí)施例2 除了使用的處理劑不同之外，依實(shí)施例1制備樣品。組1是由三個(gè)不同批次的SoyPassTM組成的陽性對照，其中SoyPassTM是一種非酶催化褐變的商用旁路大豆粕。組3是由5％XyligTM處理的實(shí)驗(yàn)樣品組成的第二陽性對照。XyligTM是一種富含木糖的木質(zhì)素磺酸鹽，其含約1％的木糖，但不含氮。處理方法同實(shí)施例1，除了組3混合物的pH值因加入苛性堿而升高。組2以取代XyligTM的1％和2％DuriteTM處理。該實(shí)施例表明使用DuriteTM取代XyligTM再次得到了類似的RUP水平，而且粗蛋白水平升高。
表B-1和2％DuriteTM的效應(yīng)
實(shí)施例3 依實(shí)施例1方法制備樣品。施加的0.25％、0.5％和1.0％的DuriteTM是唯一的處理劑。結(jié)果表明0.5％DuriteTM與1.0％DuriteTM效果幾乎相同。
表C-低水平DuriteTM的效應(yīng)
實(shí)施例4 依實(shí)施例1方法制備樣品，只是加熱時(shí)間在1至40分鐘之間變動(dòng)而非標(biāo)準(zhǔn)的60分鐘加熱。處理劑是1％DuriteTM或來自Aldrich Chemical的1％木糖。僅加熱1分鐘，DuriteTM就使RUP顯著增加，而木糖沒有效果。以DuriteTM加熱20分鐘后，產(chǎn)物達(dá)到了所需的大于70％的RUP水平。木糖則需40分鐘才能達(dá)到類似水平。
表D-DuriteTM和xylose的加熱需求比較
實(shí)施例5 依實(shí)施例1制備樣品，除大豆粕未經(jīng)篩濾直接以供貨商提供形式使用外。此外，加熱時(shí)間在1至20分鐘之間變動(dòng)。處理劑是0.5％DuriteTM或1.0％DuriteTM和5％XyligTM。結(jié)果表明，相比于增加粗蛋白含量的DuriteTM處理，5％XyligTM處理減少了粗蛋白含量。使用DuriteTM時(shí)，只需10分鐘爐內(nèi)加熱，即可實(shí)現(xiàn)所需的RUP水平(大于70％)，而對于XyligTM，則需20分鐘。0.5％的DuriteTM與5％的XyligTM效果一樣。
表E-DuriteTM和XyligTM的加熱需求比較
實(shí)施例6 依實(shí)施例1方法制備樣品，除大豆粕未經(jīng)篩濾直接以供貨商提供形式使用外。施加的DuriteTM水平為1％，所有樣品的加熱時(shí)間是30分鐘。受處理混合物的總含水量在10％到30％之間變動(dòng)。制備含10％和30％的樣品，每樣品重復(fù)檢測兩次。結(jié)果表明，30％的含水量仍能保持滿意的表現(xiàn)，盡管在該水平時(shí)有下降趨勢。樣品421-25-3進(jìn)一步在瘤胃內(nèi)溫育72小時(shí)，隨后僅有10.7％的初始干物質(zhì)殘留。這表明DuriteTM處理的樣品是可消化的。
表F-使用1％DuriteTM時(shí)過程含水量對RUP的效應(yīng)
實(shí)施例7 以1％DuriteTM和充足的水處理各種蛋白質(zhì)飼料成分，使混合物的總含水量升高至20％。處理前粗碾大豆、雙低油菜籽和亞麻籽。使用從供貨商收到的雙低油菜粕。樣品分別僅以水處理或以1％DuriteTM和水處理。這些樣品置于加蓋的燒杯內(nèi)，微波爐內(nèi)加熱至約95℃，隨后置于對流加熱爐，105℃加熱1小時(shí)。樣品隨后在紙上攤開，室溫冷卻干燥。
檢測這些樣品的粗蛋白(CP)和粗脂肪(CF)，二者含量均以干物質(zhì)(DM)百分比表示。通過置于懸浮于奶牛瘤胃中的多孔滌綸袋，溫育16小時(shí)，另外檢測樣品的瘤胃不可降解蛋白質(zhì)(RUP)和瘤胃未消化脂肪(RUF)。溫育后，檢測殘留干物質(zhì)的粗蛋白和粗脂肪。RUP和RUF的值計(jì)算為殘余在袋中的殘留蛋白質(zhì)和脂肪對加入的初始量的百分比。
1％DuriteTM處理顯著增加了檢測的四種飼料成分中每一種的RUP。此外，DuriteTM處理增加了破碎大豆和雙低油菜籽的RUF。
表G-1％DuriteTM對各種飼料成分的保護(hù)作用
CP＝粗蛋白，DMD＝干物質(zhì)消失率，RUP＝瘤胃未降解蛋白質(zhì)，RUF＝瘤胃未消化脂肪，NA＝未分析 實(shí)施例8 以1％DuriteTM和充足的水處理市售奶牛谷物濃縮飼料，使混合物的總含水量達(dá)到20％。該奶牛飼料的組成是大麥，45％；燕麥粉，25％；大豆粕，10％；小麥，7％；油菜，5％；糖蜜，5％和3％維生素?；旌衔镏糜诩由w的燒杯內(nèi)，微波爐內(nèi)加熱至約95℃，隨后置于對流加熱爐，105℃加熱30分鐘。樣品隨后在紙上攤開，室溫冷卻干燥。
檢測處理的奶牛濃縮飼料樣品和未處理的奶牛濃縮飼料樣品的粗蛋白(CP)，粗蛋白含量以干物質(zhì)(DM)的百分比表示。通過置于懸浮在奶牛瘤胃中的多孔滌綸袋中，溫育16小時(shí)，另外檢測樣品的瘤胃不可降解蛋白質(zhì)(RUP)。溫育后，稱重殘留的未消化干物質(zhì)(RUDM)，檢測粗蛋白。RUP和RUDM的值計(jì)算為袋中殘留蛋白質(zhì)和殘留干物質(zhì)對加入的初始量的百分比。
瘤胃中溫育16小時(shí)后，僅有21.9％的初始干物質(zhì)未被消化。其中含有1.8單位的蛋白質(zhì)和20.1單位的其他飼料組分?？赡苓@種“其他”物質(zhì)主要由不可消化的谷物外殼組成。1％DuriteTM處理使RUDM增加至40.5％，其中含有10.5單位的RUP和30單位的非蛋白質(zhì)物質(zhì)。非蛋白質(zhì)物質(zhì)9.9單位的這種凈增長主要由淀粉組成，它是谷物的主要組分。因此，以DuriteTM處理谷物濃縮飼料還具有保護(hù)淀粉免被瘤胃消化的優(yōu)點(diǎn)。
表H-1％DuriteTM處理對混合奶牛飼料的效應(yīng)
實(shí)施例9 使用市售的聚碳酰亞胺粘結(jié)劑和DuriteTM使大豆粕成團(tuán)。聚碳酰亞胺粘結(jié)劑為粉末形式，以1％的水平(重量/重量)摻入到大豆粕。直接加入蒸汽將混合物調(diào)節(jié)到80℃，隨后混合物經(jīng)1-1/4x5/32英寸鑄模(LxD)擠壓成形。以加壓氣流經(jīng)蒸發(fā)冷卻使團(tuán)粒迅速恢復(fù)至室溫。向蒸汽供應(yīng)管線加入液態(tài)DuriteTM，使其在調(diào)理室內(nèi)霧化進(jìn)入飼料。施加的DuriteTM水平為0.9％(干物質(zhì)重量比)。
粗碾磨成團(tuán)的樣品，依前述實(shí)施例方法檢測粗蛋白和RUP。以市售聚碳酰亞胺團(tuán)粒粘結(jié)劑來成團(tuán)對RUP的影響可忽略不計(jì)。使用這些粘結(jié)劑時(shí)的RUP值平均為32.9％，而加入類似量的DuriteTM時(shí)RUP值為40.3％。
表I-DuriteTM與市售聚碳酰亞胺粘結(jié)劑對成團(tuán)的大豆粕的比較
實(shí)施例10 溶劑萃取的大豆粕經(jīng)篩濾得到0.8至1.7毫米直徑的顆粒范圍，用于測試。一部分未加任何處理，留作陰性對照(對照)。第二部分與0.75％重量的固體粉末狀UF聚合物混合，其中UF聚合物來自標(biāo)識為Exp 710的DYNEA樹脂?；旌锨埃虼蠖蛊?UF聚合物的混合物加入充足的水，使得總含水量達(dá)到20％重量。該混合物隨后置于廚房蒸汽鍋中60分鐘。形成的物質(zhì)在爐內(nèi)105℃干燥15分鐘，隨后攤到紙上冷卻干燥。隨后以類似方式處理對照部分，只是沒有加入U(xiǎn)F聚合物。
檢測樣品的粗蛋白(CP)，粗蛋白含量以干物質(zhì)(DM)百分比表示。樣品置于懸浮于奶牛瘤胃中的多孔滌綸袋內(nèi)，溫育16小時(shí)，隨后測量殘留粗蛋白(表示為袋中放置的初始蛋白質(zhì)的百分比)，檢測樣品的瘤胃不可降解蛋白質(zhì)(RUP)。
表A-1％Exp 710粉末的效應(yīng)
以0.75％Exp 710進(jìn)行處理使得RUP水平高于對照。此外，以含氮聚合物Exp 710進(jìn)行處理提高了樣品中粗蛋白的水平。這是一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樵摦a(chǎn)品的最終用途是作為反芻動(dòng)物的蛋白質(zhì)源。
正如可從上文的描述理解到，所述新飼料、制備該飼料的方法以及飼喂動(dòng)物的方法具有提供非常經(jīng)濟(jì)的飼料和飼喂動(dòng)物方法的優(yōu)點(diǎn)。
盡管本文描述了具有部分特殊性的優(yōu)選實(shí)施方式，但仍可對該優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行許多修改和改變而不偏離本發(fā)明。因此應(yīng)理解的是，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，還可以不同于具體描述的方式實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種反芻動(dòng)物飼料，所述飼料包含有機(jī)物質(zhì)的混合物，其中包括飼料蛋白質(zhì)與尿素-甲醛聚合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物，其中尿素-甲醛聚合物占含蛋白質(zhì)飼料的重量百分比是約0.1％至約3％，使得瘤胃微生物對飼料蛋白質(zhì)的降解減少，而且蛋白質(zhì)在瘤胃后消化道的消化性沒有顯著降低。
2.如權(quán)利要求1所述的飼料，其中所述飼料蛋白質(zhì)是選自豆粕、棉籽粕、羽毛粕、血粕、青貯飼料、肉骨粕、向日葵籽粕、雙低油菜粕、花生粕、紅花籽粕、亞麻籽粕、芝麻粕、初花期豆科植物、魚制品、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料、奶制品、禽產(chǎn)品、干草、玉米、小麥、苜蓿、大麥、蜀黍、高粱、木薯、大豆、向日葵籽、雙低油菜籽、油菜籽、棉籽、亞麻仁、亞麻籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物的飼料組分。
3.如權(quán)利要求2所述的飼料，其中所述豆粕是大豆粕。
4.如權(quán)利要求2所述的飼料，其中所述副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料包括酒糟。
5.如權(quán)利要求1所述的飼料，其中尿素-甲醛聚合物占含蛋白質(zhì)飼料的重量百分比是約0.4％至1％。
6.如權(quán)利要求1所述的飼料，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
7.一種制備反芻動(dòng)物飼料的方法，所述方法包括下列步驟
提供飼料蛋白質(zhì)和尿素-甲醛聚合物的混合物，其中尿素-甲醛聚合物占含蛋白質(zhì)飼料的重量百分比為約0.1％至約3％；以及
在足以減少瘤胃微生物對飼料蛋白質(zhì)的降解且蛋白質(zhì)在瘤胃后消化道的消化性沒有顯著下降的溫度、pH、含水率和時(shí)間下加熱所述混合物。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述含水率是約6％重量至約40％重量。
9.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述溫度是約20攝氏度至約150攝氏度。
10.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述時(shí)間是約20分鐘至約72小時(shí)。
11.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述含水率是約15％重量至約25％重量。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述溫度是約80攝氏度至約110攝氏度。
13.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述時(shí)間是約30分鐘至約2小時(shí)。
14.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述飼料蛋白質(zhì)是選自豆粕、棉籽粕、羽毛粕、血粕、青貯飼料、肉骨粕、向日葵籽粕、雙低油菜粕、花生粕、紅花籽粕、亞麻籽粕、芝麻粕、初花期豆科植物、魚制品、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料、奶制品、禽產(chǎn)品、干草、玉米、小麥、苜蓿、大麥、蜀黍、高粱、木薯、大豆、向日葵籽、雙低油菜籽、油菜籽、棉籽、亞麻仁、亞麻籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物的飼料組分。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料包括啤酒糟粕。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述豆粕是大豆粕。
17.如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
18.一種飼喂反芻動(dòng)物的方法，所述方法包括下列步驟
選擇含蛋白質(zhì)的飼料；以及
將所述飼料的蛋白質(zhì)與尿素-甲醛聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物飼喂給反芻動(dòng)物，其中尿素-甲醛聚合物占含蛋白質(zhì)飼料的重量百分比是約0.1％至約3％，使得瘤胃微生物對蛋白質(zhì)的降解減少，而且蛋白質(zhì)在瘤胃后消化道的消化性沒有顯著下降。
19.如權(quán)利要求18所述的飼喂反芻動(dòng)物的方法，其中所述飼料蛋白質(zhì)是選自豆粕、棉籽粕、羽毛粕、血粕、青貯飼料、肉骨粕、向日葵籽粕、雙低油菜粕、花生粕、紅花籽粕、亞麻籽粕、芝麻粕、初花期豆科植物、魚制品、副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料、奶制品、禽產(chǎn)品、干草、玉米、小麥、苜蓿、大麥、蜀黍、高粱、木薯、大豆、向日葵籽、雙低油菜籽、油菜籽、棉籽、亞麻仁、亞麻籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物的飼料組分。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料包括酒糟。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述副產(chǎn)品蛋白質(zhì)飼料是啤酒糟粕。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述豆粕是大豆粕。
23.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
24.一種反芻動(dòng)物飼料，所述飼料包含有機(jī)物質(zhì)的混合物，其中包括飼料淀粉和尿素-甲醛聚合物的至少一種反應(yīng)產(chǎn)物，其中尿素-甲醛聚合物占含淀粉飼料的重量百分比是約0.1％至約3％，使得瘤胃微生物對飼料淀粉的降解減少，而且淀粉在瘤胃后消化道的消化性沒有顯著下降。
25.如權(quán)利要求24所述的飼料，其中所述淀粉是選自玉米、小麥、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物的飼料組分。
26.如權(quán)利要求24所述的飼料，其中尿素-甲醛聚合物占含淀粉飼料的重量百分比是約0.4％至1％。
27.如權(quán)利要求24所述的飼料，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
28.一種制備反芻動(dòng)物飼料的方法，所述方法包括下列步驟
提供飼料淀粉和尿素-甲醛聚合物的混合物，其中尿素-甲醛聚合物占含淀粉飼料的重量百分比為約0.1％至約3％；以及
在足以減少瘤胃微生物對飼料淀粉的降解且淀粉在瘤胃后消化道的消化性沒有顯著下降的溫度、pH、含水率和時(shí)間下加熱所述混合物。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述含水率是約6％重量至約40％重量。
30.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述溫度是約20攝氏度至約150攝氏度。
31.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述時(shí)間是約20分鐘至約72小時(shí)。
32.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述含水率是約15％重量至約25％重量。
33.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述溫度是約80攝氏度至約110攝氏度。
34.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述時(shí)間是約30分鐘至約2小時(shí)。
35.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述淀粉是選自玉米、小麥、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物的飼料組分。
36.如權(quán)利要求28所述的方法，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
37.一種飼喂反芻動(dòng)物的方法，所述方法包括下列步驟
選擇含淀粉的飼料；以及
將所述飼料的淀粉與尿素-甲醛聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物飼喂給反芻動(dòng)物，其中尿素-甲醛聚合物占含淀粉飼料的重量百分比是約0.1％至約3％，使得瘤胃微生物對淀粉的降解減少，而且淀粉在瘤胃后消化道的消化性沒有顯著下降。
38.如權(quán)利要求37所述的飼喂反芻動(dòng)物的方法，其中所述淀粉是選自玉米、小麥、大麥、蜀黍、高粱、木薯和它們的混合物的飼料組分。
39.如權(quán)利要求37所述的飼喂反芻動(dòng)物的方法，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
40.一種動(dòng)物飼料，所述飼料包含有機(jī)物質(zhì)的混合物，其中包括未破裂的脂質(zhì)小體細(xì)胞器，這些細(xì)胞器至少部分被含有尿素-甲醛聚合物與蛋白物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物的薄膜包裹。
41.如權(quán)利要求40所述的飼料，其中所述反應(yīng)產(chǎn)物是油質(zhì)蛋白與尿素-甲醛聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
42.如權(quán)利要求40所述的飼料，其中所述反應(yīng)產(chǎn)物的重量是所述蛋白物質(zhì)重量的1％至35％。
43.一種制備產(chǎn)奶反芻動(dòng)物飼料的方法，所述方法包括下列步驟
選擇奶的最終用途；
確定所述奶中植物性不飽和脂肪與飽和脂肪的所需比例；
選擇具有所需植物油的油籽；
向至少部分所選擇的油籽施加尿素-甲醛聚合物和熱量，其中油籽內(nèi)具有脂質(zhì)小體的至少部分未破裂的細(xì)胞器至少部分被旁路保護(hù)；以及
將旁路保護(hù)油籽以一定比例與另一飼料混合，所述另一飼料是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)奶反芻動(dòng)物奶中植物性不飽和脂肪與飽和脂肪所需比例所需要的，其中所產(chǎn)生的奶基本上是所需的組成。
44.如權(quán)利要求43所述的方法，其中施加尿素-甲醛聚合物和熱量的步驟包括使所述尿素-甲醛聚合物滲入油籽并與大部分的所述脂質(zhì)小體接觸，其中施加所述熱量的方式使得形成大量被瘤胃惰性膜包裹的脂質(zhì)小體。
45.如權(quán)利要求44所述的方法，其中所述瘤胃惰性膜是油質(zhì)蛋白，并成為尿素-甲醛聚合物和蛋白物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物，被包裹小體的直徑范圍為0.1至10微米。
46.一種制備反芻動(dòng)物飼料的方法，所述方法包括下列步驟
選擇具有植物油的油籽；
向所選擇的油籽的至少部分脂質(zhì)小體施加尿素-甲醛聚合物和熱量，其中油籽內(nèi)至少部分完整的脂質(zhì)小體細(xì)胞器至少部分被旁路保護(hù)；以及
將所選類型的旁路保護(hù)油籽飼喂給反芻動(dòng)物。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中施加尿素-甲醛聚合物和熱量的步驟包括使所述尿素-甲醛聚合物滲入油籽并與大部分的所述脂質(zhì)小體接觸，其中施加所述熱量的方式使得大量脂質(zhì)小體被包裹在瘤胃惰性膜內(nèi)。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中所述瘤胃惰性膜是油質(zhì)蛋白，并成為尿素-甲醛聚合物和蛋白物質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物，被包裹小體的直徑范圍為0.1至10微米。
49.如權(quán)利要求46所述的方法，其中施加尿素-甲醛聚合物和熱量的步驟包括使脂質(zhì)小體表面的游離氨基與尿素-甲醛聚合物的羰基以1摩爾∶1摩爾的比例發(fā)生反應(yīng)。
50.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述熱量和尿素-甲醛聚合物可促使油籽中脂質(zhì)小體周圍的足量α-氨基和ε-氨基與尿素-甲醛聚合物的羰基反應(yīng)，形成減少脂質(zhì)在瘤胃中發(fā)生降解的反應(yīng)產(chǎn)物。
51.一種制備反芻動(dòng)物飼料的方法，所述方法包括下列步驟
提供油籽，其內(nèi)部包括未破裂的脂質(zhì)小體細(xì)胞器，所述油籽含有可被反芻動(dòng)物消化的蛋白質(zhì)和植物油；
破碎所述油籽，以暴露其內(nèi)部；
向破碎的所述油籽施加尿素-甲醛聚合物以形成混合物；
處理所述尿素-甲醛聚合物和破碎的油籽混合物，使得所述尿素-甲醛聚合物滲透進(jìn)入所述破碎油籽的內(nèi)部；以及
所述尿素-甲醛聚合物和破碎的油籽在足以使所述尿素-甲醛聚合物與所述油籽蛋白質(zhì)形成共價(jià)鍵的溫度和時(shí)間下加熱，以使所述油籽蛋白質(zhì)可抵抗瘤胃微生物的降解，并將至少部分所述脂質(zhì)小體包裹在保護(hù)性膜內(nèi)。
52.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述油籽選自大豆、雙低油菜籽、棉籽、玉米、亞麻仁、向日葵籽、亞麻籽、油菜籽、紅花籽、芝麻籽和它們的混合物。
53.如權(quán)利要求51所述的方法，其中破碎所述油籽的步驟包括機(jī)械破碎所述油籽。
54.如權(quán)利要求53所述的方法，其中所述機(jī)械破碎步驟包括使所述油籽通過輥式磨碎機(jī)。
55.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述尿素-甲醛聚合物的甲醛與尿素的重量比是約2.0至約0.8。
56.如權(quán)利要求51所述的方法，其中油籽中尿素-甲醛聚合物占油籽的重量百分比是約0.1％到約40％。
57.如權(quán)利要求51所述的方法，其中在油籽含水量為約6％重量到約40％重量時(shí)進(jìn)行所述加熱步驟。
58.如權(quán)利要求51所述的方法，其中在約20℃到約150℃的溫度下進(jìn)行所述加熱步驟。
59.如權(quán)利要求51所述的方法，其中所述加熱步驟的時(shí)間是約10分鐘到約72小時(shí)。
60.如權(quán)利要求51所述的方法，其中以溶液將所述尿素-甲醛聚合物施加給所述破碎油籽。
61.如權(quán)利要求60所述的方法，其中向所述破碎油籽施加所述尿素-甲醛聚合物的步驟包括在所述破碎油籽上噴灑所述溶液。
62.如權(quán)利要求51所述的方法，其中處理所述尿素-甲醛聚合物和破碎油籽混合物的步驟包括將混合物的溫度升高至室溫以上。
63.如權(quán)利要求62所述的方法，其中升高所述混合物溫度的步驟是以蒸汽完成的。
64.如權(quán)利要求51所述的方法，其中處理所述尿素-甲醛聚合物和破碎油籽混合物的步驟包括浸泡所述混合物。
65.如權(quán)利要求64所述的方法，其中浸泡所述混合物的步驟發(fā)生在低于混合物沸點(diǎn)的溫度。
66.如權(quán)利要求51所述的方法，其還包括在破碎前干燥所述油籽的步驟。
67.如權(quán)利要求51所述的方法，其還包括在破碎后但在施加所述尿素-甲醛聚合物之前干燥所述油籽的步驟。
68.一種反芻動(dòng)物飼料，其包含
油籽；
所述油籽包括一層至少具有一個(gè)開口的外殼，外殼內(nèi)部具有未破裂的脂質(zhì)小體細(xì)胞器，外殼內(nèi)部還有尿素-甲醛聚合物與蛋白質(zhì)的反應(yīng)產(chǎn)物；
至少部分所述反應(yīng)產(chǎn)物包裹至少部分脂質(zhì)小體，以形成多個(gè)被包裹的脂質(zhì)小體。
69.如權(quán)利要求68所述的飼料，其中所述反應(yīng)產(chǎn)物是油質(zhì)蛋白與尿素-甲醛聚合物的反應(yīng)產(chǎn)物。
全文摘要
為了提高反芻動(dòng)物利用蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和淀粉的效率，飼料與尿素-甲醛聚合物以適宜進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的量進(jìn)行混合。在足以使所述尿素-甲醛聚合物與蛋白質(zhì)和淀粉形成共價(jià)鍵的溫度、含水量和時(shí)間下加熱該混合物，以保護(hù)蛋白質(zhì)、淀粉和內(nèi)含脂質(zhì)免于被瘤胃微生物降解。
文檔編號A23K1/14GK101605465SQ200780046807
公開日2009年12月16日 申請日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月21日
發(fā)明者小S·E·萊博, T·S·維諾維斯基 申請人:美國利格諾技術(shù)公司