專利名稱：一種犢牛羔羊代乳品中使用的液體復合酸度調節(jié)劑的制作方法
一種犢牛羔羊代乳品中使用的液體復合酸度調節(jié)劑本發(fā)明涉及一種含有機酸和無機酸的液體復合酸度調節(jié)劑的配制，在飼喂犢?；蚋嵫驎r，用于降低其代乳品乳液的PH值，屬于畜牧學科動物營養(yǎng)和飼料科學領域。本發(fā)明還涉及到配制液體復合酸度調節(jié)劑所需要的原料種類、配制方法和使用方法。出生和斷奶(斷開母乳，飼用代乳品)對幼齡犢牛和羔羊是一種巨大的應激。其時犢牛和羔羊的消化系統(tǒng)發(fā)育不完善，胃酸分泌不足，致使消化酶活力下降，消化能力下降等問題，外觀上表現出腹瀉等癥狀，最終導致生長不良，甚至出現死亡。降低代乳品乳液的 PH值，理論上可以增加犢牛皺胃內酸度，提高消化酶活性，有利于腸道內乳酸菌等有益菌的生長，抑制大腸桿菌等有害菌的繁殖，保持胃腸道微生態(tài)平衡。1.幼畜消化道酸度失調的影響犢牛、羔羊消化道酸度失調，會對其生長、生理產生一系列的不良影響，主要體現在①影響消化酶分泌與活性。消化道酸度是影響消化酶分泌與活性的主要因素之一。張心如等Q003)指出，許多消化酶在酸性環(huán)境中活性較高，例如，胃蛋白酶的最適pH值范圍在 2 3. 5之間，當pH值高于4時活性會減弱甚至失活。張宏福等O002)也認為，腸內容物酸度會影響腸內酶等的分泌與活性，從而直接影響到飼料的消化吸收。②影響消化道正常菌群結構。消化道酸度是消化道微生物生存的重要環(huán)境條件。胃腸道微生物的定植和生長都受消化道酸度的影響，當酸度提高時，適宜酸性環(huán)境的乳酸桿菌等有益菌數量減少，而適合在pH 6 8的條件下生存的有害菌，如大腸桿菌、沙門氏桿菌、葡萄球菌、梭狀芽孢桿菌等病原菌，數量則增長，這時飼料成分中未被消化、吸收的營養(yǎng)物質大量供給細菌生長，這就導致了上述病原菌的大量增殖。試驗表明，一株大腸桿菌在適宜的環(huán)境條件下Mh內可迅速增殖成43億菌體的群體，這會導致斷奶仔豬階段水腫病的爆發(fā)(張心如等，2003)。2.代乳品中添加酸度調節(jié)劑的意義2. 1代乳品添加酸度調節(jié)劑的實際飼用效果調整代乳品的pH值的研究始于二十世紀70年代(Woodford等，1987)，最初是荷蘭生產Gouda奶酪的一種副產品。在歐洲和美國，使用酸化代乳品飼喂犢牛已經很普遍了 (Jaster等，1990)。飼喂酸化代乳品(acidified milk replacer)可能會使代乳品乳液的保鮮時間達到3天，同時阻止腸道病源微生物的快速繁殖，并大大增加采食頻率，促進消化(Erickson等，1989)。隨后出現一些以酸化代乳品做為日糧的試驗研究，如Richard等 (1988a)、H印ola等Q007)在飼喂酸化代乳品基礎上探討個體飼養(yǎng)或群飼方式，桶飼和奶瓶飼喂方式對犢牛生長、采食行為的影響。國內在此方面尚無系統(tǒng)的研究，總結國外報道可知，在代乳品中使用酸度調節(jié)劑主要有幾方面優(yōu)勢①防止代乳品乳液酸敗變質酸化的最大好處是可以防止酸敗變質，使代乳品乳液保存3天左右，從而節(jié)省勞力(Richard 等，1988b ；Sahlu 等，1992)。Woodford 等(1987)使用了 pH 5. 27 的酸化代乳品，以一天飼喂兩次常規(guī)代乳品為對照，研究自由采食酸化代乳品的犢牛對日糧營養(yǎng)物質的消化率和利用率、采食量和皺胃內容物的PH值。試驗發(fā)現，飼喂酸化代乳品可降低犢牛皺胃和糞PH值，而兩個處理方式并不影響干物質、脂肪、氮的表觀消化率和可吸收氮存留率，因此飼喂酸化代乳品可采用自由采食方式，并防止乳液變質。②降低胃腸道PH值，調節(jié)消化道菌群，從而降低腹瀉發(fā)生率Yanar等Q006)按出生體重8%的比例給犢牛飼喂酸化代乳品(acidified milk replacer, AMR)或常規(guī)代乳品。其AMR是在常規(guī)代乳品中添加了甲酸，使乳液pH值降低到4. 8。試驗中犢牛的平均日增重、干物質采食量沒有差異，AMR組全期飼料轉化率較好(P <0.05)，最為突出的是，4 17d的糞便評分(P <0.05)和腹瀉天數(P < 0. 01)降低。其原因可能是低PH值代乳品可降低犢牛消化道pH值，控制和降低了消化道內大腸桿菌的增殖，促進了其中乳酸菌的生長(Nocek等，1986)，表現出對消化道菌群的影響，從而降低犢牛的腹瀉發(fā)生率。AMR比較突出的作用往往是降低消化道pH值，促進消化，減少傳染病，尤其是對3周齡以前的犢牛作用更加明顯(Jaster等，1990)。③改善飼料轉化率，降低營養(yǎng)性腹瀉發(fā)生率Yanar等Q006)給犢牛飼喂AMR(pH = 4. 8)后測定了犢牛體重、ADG、體長、體高、 胸圍、胸深，同時計算干草、開食料、代乳品干物質采食量以及總干物質采食量。試驗證實 AMR對以上指標皆無顯著影響，但改善了 0 6月齡飼料轉化率，腹瀉天數占總天數的比例降低，其中4 17d從14. 10%降低為2. 85%，4 35d從8. 36%降低到1.65%。2. 2酸化代乳品的PH值及使用的酸度調節(jié)劑種類目前國外對哺乳期犢牛代乳品中酸度調節(jié)劑的研究有一些，其乳液pH值在 4. 80 5. 45 范圍內(Netka 等，1962 ；Nocek 等，1986 ；Woodfood 等，1987 ；Erickson 等， 1989 Jaster 等，1990 ；Sahlu 等，1992 ；Davis 等，1998 ；Guler 等，2006 ；Yanar 等，2006 ； Hepola等，2007)。歐美生產中常用的AMR的pH值大約在5. 2，而添加的大多為有機酸，例如檸檬酸、甲酸或者丙酸(Nocek等，1986 Jaster等，1990 ；Sahlu等，1992)，而其代乳品原料多為乳源性的。含有乳糖的乳制品在動物胃腸道中可發(fā)酵生成乳酸，從而改善胃腸道酸度。而我國由于乳制品原料來源不足，自行研制的犢牛、羔羊代乳品原料不得不采用大豆、 小麥等植物源性飼料，這些植物原料對代乳品、開食料的PH值和系酸力都有不同的影響， 這也是飼喂植物源性代乳品時，犢牛、羔羊對營養(yǎng)物質的利用率、生長效率等稍遜于乳源性代乳品的原因之一。在我國生產現狀下，可借鑒國外生產經驗以酸化手段來提高犢牛、羔羊代乳品飼用價值，減少疾病發(fā)生，促進其健康生長。而植物源性代乳品中酸度調節(jié)劑種類及配方尚未見報道。同時代乳品是以液體方式飼喂給犢牛和羔羊的，以液體方式添加酸度調節(jié)劑對于小規(guī)模養(yǎng)殖戶來說更加方便。3.國內相關專利情況我國研究人員在犢牛、羔羊代乳品方面申請了一些專利技術，比如，現已授權的犢牛羔羊代乳品專利有=ZL 02128844. 5，CN 03132566. 1等，本研究團隊就是其中比較突出的一個，擁有發(fā)明專利“一種犢牛羔羊用代乳品”(ZL 021觀844.5)、“兩階段犢牛代乳品”(ZL 200710097789. 7)專利、“用葡萄糖或淀粉替代乳清粉(乳糖)在犢牛代乳品中的應用” (ZL 200810097548. 7)。本復合酸度調節(jié)劑與其他酸度調節(jié)劑、酸化劑不同點在于
(1)組成成分和比例。本復合酸度調節(jié)劑配制中使用的有機酸、無機酸的種類和比例是根據配方均勻設計方法、在試驗測定的基礎上，篩選出來的。其中酸的種類包括甲酸、 鹽酸和檸檬酸，其比例在甲酸20 % 60 %，鹽酸30 % 70 %，檸檬酸1 % 10 %，配方總和達到100%。(2)用途和形態(tài)。由于本復合酸度調節(jié)劑將專門使用于犢牛代乳品或羔羊代乳品中，因而對其水溶性、易在乳液中添加等方面要求較為特殊。本專利產品不需要復雜的加工工藝，可由犢牛、羔羊飼養(yǎng)人員自行配制，并且現配現用，配制方法易于學習掌握，添加方式簡單，尤其適合中小型養(yǎng)殖場、戶使用。4.本研究團隊給予的技術支持本發(fā)明人長期從事反芻動物營養(yǎng)與飼料科學的研究，主持過多項重大科研項目， 尤其在幼畜生理營養(yǎng)方面和飼料，特別是犢牛、羔羊代乳品研制中做過很多工作。本發(fā)明團隊成員均具備扎實的專業(yè)知識和嚴謹的科研態(tài)度。本發(fā)明的申報源于長期以來的積累和近些年開展的試驗工作。本發(fā)明的使用效果中所提供的數據來源于一系列設計嚴謹、實施規(guī)范、分析科學的實驗室分析和動物試驗。1.本發(fā)明的技術特點本發(fā)明針對生產實際和已有專利技術存在的問題，以科學試驗方法篩選合理、有效的復合酸度調節(jié)劑，并通過動物試驗證實可有效提高動物生長性能。本發(fā)明的特點是1. 1將犢牛代乳品或羔羊代乳品乳液的pH值降低到5. 0 5. 5，以5. 0為最佳。1. 2 一種犢牛羔羊代乳品中使用的液體復合酸度調節(jié)劑，由以下組成成分及其體積百分比所組成，其中甲酸20% 60%，鹽酸30% 70%，檸檬酸 10%，三種酸的總和達到100%。最佳配方為甲酸40. 74%、鹽酸50. 62%、檸檬酸8. 64%。1. 3國內外生產的甲酸、鹽酸和檸檬酸只要達到食品級或飼料級，均可作為本發(fā)明的原料，按照重量體積比配制成10%的溶液。當原料有效成分含量與本專利標注的不相同時，可通過計算調整原料用量以達到相同的有效成分含量。2.本發(fā)明復合酸度調節(jié)劑的具體配制方法是先將甲酸、鹽酸和檸檬酸各自配制成重量體積比為10 %的水溶液備用，每次飼喂犢?；蚋嵫蚯?，按照配方組成的比例量取各自所需水溶液的體積，混合均勻后即為液體復合酸度調節(jié)劑?，F配現用。3.本發(fā)明復合酸度調節(jié)劑的使用方法先將犢牛代乳品或羔羊代乳品按照產品或生產實際的要求配制成乳液，再將液體復合酸度調節(jié)劑添加到代乳品乳液中，攪拌均勻，使代乳品乳液的PH降低到5. 0 5. 5，最佳為5. 0后即可飼喂犢?；蚋嵫?。實例1液體復合酸度調節(jié)劑中配方的優(yōu)化采用實驗室分析手段進行復合酸度調節(jié)劑配方篩選。1.試驗材料與方法
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1. 1試驗材料選用分析純甲酸、乙酸、檸檬酸、富馬酸、乳酸、鹽酸為試驗材料。復合酸溶液的配制按表2配制20個復合酸，并以無菌生理鹽水逐步稀釋，分別配制成 10%Λ. 0%,0. 1%,0. 02%溶液備用。1. 2試驗設計采用“配方均勻設計”方法，以甲酸、乙酸、檸檬酸、富馬酸、乳酸、鹽酸作為酸度調節(jié)劑最佳配伍主料，把6種酸組合成20個處理，每個處理5個重復。建立各個酸在配方中的百分比與各指標間的回歸方程，經優(yōu)化求得最優(yōu)解，即得到最優(yōu)配方。試驗采用《均勻設計V5.0軟件》(中國數學會均勻設計分會制作，2006)，按照均勻設計表中U2c；(206)有約束配方設計、以6因素安排均勻設計試驗，各個酸在配方中的約束條件皆為最小值0、最大值 1. 0。1.3試驗日糧試驗用代乳品為中國農業(yè)科學院飼料研究所家畜營養(yǎng)研究室專利產品，代乳品乳液配制方法為，用煮沸后冷卻到40 50°C的熱水與代乳品干粉按7 1的重量比沖泡，使之成為乳液。1.4測定指標與方法測定指標依照(秦圣濤等，2007a，2007b)所載項目選定，并進行了部分改良。具體包括酸溶液的酸度以酸度計測定酸溶液的PH值。酸度調節(jié)劑緩沖性能①酸度調節(jié)劑溶液的緩沖性能將酸溶液用lmol/L的 NaOH溶液滴定，邊攪拌邊用酸度計測定pH值。記錄溶液pH值變化一個整數時所消耗的 NaOH的摩爾數(秦圣濤等，2007a)。②代乳品中酸度調節(jié)劑的緩沖性能以酸度調節(jié)劑溶液滴定代乳品乳液，使其PH值達到5. 0后，采用①方法測定緩沖性能。由于本研究中的酸度調節(jié)劑最終應用目的是降低犢牛代乳品乳液的PH值，因此特設計了該指標。降低代乳品乳液pH值到5. 0所需的酸的體積在代乳品乳液中加入10%酸溶液， 邊攪拌邊測定乳液PH值，直至達到5. 0。計量加入的10%酸溶液的體積。體外抑菌率大腸桿菌采用EMB固體培養(yǎng)基培養(yǎng)計數。將保存的大腸桿菌菌種(購自中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，菌株號為CVCC 222，血清型0141:K99，來自腹瀉犢牛糞便)挑出單個菌落于液體培養(yǎng)基中，在37°C培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18h，將此菌懸液按10倍順序稀釋為10人 10_2、10_3、10_4、10_5、10_6、10_7、10_8濃度，即取9mL無菌生理鹽水加ImL菌懸液為10—1，并以此類推。選取0. ImL菌液放入固體培養(yǎng)基上，推勻后培養(yǎng)1 計數，計算菌落數目，即為菌懸液濃度(秦圣濤等，2007b)，備用。取0. 2mL備用菌液分別加入裝有1.8mL 0.02%的酸溶液以及無菌生理鹽水對照組的無菌試管中，即為KT1溶液，將此溶液依次按10倍順序稀釋為 10_2、10_3、10_4、10_5、10_6濃度溶液。從每支試管中吸取0. ImL涂布到固體培養(yǎng)基上，用涂布棒涂布均勻，放入37°C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18h，記錄菌落數。每個酸溶液的每個濃度做3個平行，取其平均值。體外抑菌率(％ )=(對照組菌落數-試驗組菌落數)/對照組菌落數X 1001. 5數據統(tǒng)計分析使用均勻設計V5. 0軟件(中國數學會均勻設計分會)對多個指標進行逐步回歸分析，求綜合因變量最優(yōu)解。2.結果與分析表1中是按照配方均勻設計表格配制的20個復合酸的各項指標數據，各組間差異極顯著(P < 0. 01)。表1復合酸各項指標的測定值
權利要求
1.一種犢牛羔羊代乳品中使用的液體復合酸度調節(jié)劑，其特征是由以下組成成分及其體積百分比所組成，其中甲酸20% 60%，鹽酸30% 70%，檸檬酸1 % 10%，三種酸的總和為100%。
2.根據權利要求1所述的液體復合酸度調節(jié)劑的配制方法，其特征是先將甲酸、鹽酸和檸檬酸各自配制成重量體積比為10%的水溶液備用，每次飼喂犢?；蚋嵫蚯埃凑张浞浇M成的比例量取各自所需水溶液的體積，將三種酸混合為液體復合酸度調節(jié)劑，現配現用。
3.根據權利要求1所述的液體復合酸度調節(jié)劑的使用方法，其特征是先將犢牛代乳品或羔羊代乳品配制成乳液，再將液體復合酸度調節(jié)劑添加到代乳品乳液中，攪拌均勻，使代乳品乳液的PH降低到5. 0 5. 5后即可飼喂羔羊或犢牛。
全文摘要
本發(fā)明是“一種犢牛羔羊代乳品中使用的液體復合酸度調節(jié)劑”，屬于畜牧學科動物營養(yǎng)和飼料科學的領域。本發(fā)明涉及到用甲酸、鹽酸、檸檬酸為原料，用科學組方配制液體復合酸度調節(jié)劑，用于犢牛、羔羊代乳品乳液中，降低乳液pH值至5.0～5.5。犢牛、羔羊飼喂代乳品時即可添加，配制方便，使用便捷，可以提高幼畜的生長性能，改善血氣指標，從而提高犢牛、羔羊的生長發(fā)育。本發(fā)明的應用可為畜牧業(yè)，尤其是奶牛、肉羊養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展帶來可見的經濟效益和生態(tài)效益。
文檔編號A23C11/00GK102318680SQ20111019626
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者刁其玉, 屠焰 申請人:中國農業(yè)科學院飼料研究所, 刁其玉