一種益生素-β-環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種飼料及飼料添加劑加工領(lǐng)域，具體涉及一種益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，在食品行業(yè)中，益生素的概念越來越頻繁地出現(xiàn)，而這種概念也同樣滲透到了飼料及飼料添加劑行業(yè)之中。作為抗生素和生長激素的替代物質(zhì)，益生素在家畜養(yǎng)殖業(yè)中的使用越來越廣泛。益生素由Fuller在1989年定義為“Alive microbialfeed supplenet which benefi cially affects the bost animal by improving itsintestinal micl-bial balanct, ”即通過調(diào)節(jié)宿主腸道內(nèi)微生物平衡為宿主提供益處的微生物活菌飼料添加劑。益生素一是一類活的微生物菌制劑，可用于調(diào)節(jié)動物機(jī)體微生態(tài)平衡。它是能通過增強(qiáng)機(jī)體對腸道內(nèi)有害微生物的抑制或通過增強(qiáng)非特異性免疫功能來預(yù)防疾病、促進(jìn)動物生長或提高飼料轉(zhuǎn)化率的一類藥物或飼料添加劑。益生素可通過動物消化道生物的競爭性排斥作用，抑制有害菌類的生長，形成優(yōu)勢菌群或者通過增強(qiáng)非特異性免疫功能來預(yù)防疾病，從而促進(jìn)動物生長和提高飼料轉(zhuǎn)化率。
[0003]益生素對畜禽產(chǎn)品無毒，對人類無毒副作用，作為一種新型的綠色飼料添加劑已被飼料加工企業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廣泛應(yīng)用。
[0004]從益生素的菌種角度講，目前配合飼料中添加的微生物活菌制劑，主要有乳酸桿菌、鏈球菌屬，雙歧桿菌屬、某些芽孢桿菌、酵母菌、無毒的腸道桿菌和腸道球菌等。我國農(nóng)業(yè)部第2045號公告頒布的《飼料添加劑品種目錄(2013)》公布了地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、兩歧雙歧桿菌、糞腸球菌、屎腸球菌、乳酸腸球菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、乳酸乳桿菌、植物乳桿菌、乳酸片球菌、戊糖片球菌、產(chǎn)朊假絲酵母、釀酒酵母、沼澤紅假單胞菌、保加利亞乳桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌等34個菌種可直接飼喂動物，用于益生菌(微生態(tài)制劑、微生態(tài)調(diào)節(jié)劑)的生產(chǎn)。
[0005]目前在益生素活菌制品的應(yīng)用大都通過液體培養(yǎng)發(fā)酵，直接制成含有一定數(shù)量的液體制劑，或?qū)l(fā)酵液中的菌體分離出來，通過熱風(fēng)烘干、冷凍干燥等手段將菌體或芽孢慢速脫水，使菌體或芽孢進(jìn)入穩(wěn)定的干燥休眠狀態(tài)，再利用飼料級的填充物質(zhì)如麥麩、玉米粉、米糠、玉米淀粉等吸附菌體或芽孢，后者較前者的保存時間較長。
[0006]盡管生產(chǎn)單位對直接飼喂微生物菌的穩(wěn)定性、包裝等方面的改進(jìn)，使這類物質(zhì)進(jìn)入飼料工業(yè)成為可能，而在飼料加工、貯存過程中，諸多因素都會對活性保持不利影響。影響益生素活菌菌體活性的因素很多，如水分的影響、PH的影響、氧化和抑菌物質(zhì)的影響、保存時間和溫度的影響等，這些不利的因素均會不同程度地導(dǎo)致菌體活性的失活或死亡而影響益生素的使用效果。再之，在飼料加工過程中，制粒與膨化(特別是蒸汽制?；蚺蚧?等傳統(tǒng)的飼料加工過程，可明顯使微生物滅活，影響程度隨微生物種類、使用的溫度、制粒的溫度而異。制粒過程可造成10%-30%孢子損失，腸桿菌可損失90%以上，而乳酸菌經(jīng)60°C或更高溫度幾乎全部殺滅，酵母菌經(jīng)70°C的制粒過程活細(xì)胞損失99%以上。為了降低微生物活菌制品在貯存、使用過程中活性的喪失，在益生素制品中添加保護(hù)劑和穩(wěn)定劑，以延長產(chǎn)品的貨架期。近年來將乳酸菌等不耐熱的微生物菌進(jìn)行包被或者制成微膠囊形式的產(chǎn)品，是飼料工業(yè)的熱門課題之一。如袁杰利等對雙歧桿菌進(jìn)行了微膠囊包被，使雙歧桿菌在干燥過程中死亡率下降了 20%-30%，李祥明等用明膠和阿拉伯制成了乳酸菌微膠囊制劑，能有效地減少菌種活力下降。根據(jù)現(xiàn)有公開的技術(shù)研宄成果證明采用包合方法對提高益生素的穩(wěn)定，提升應(yīng)用效果是有益的，特別是增強(qiáng)益生素在飼料加工中應(yīng)用的穩(wěn)定性得到大幅提升。利用環(huán)糊精或其衍生物對益生素進(jìn)行包合，可使益生素包裹在一個無氧的環(huán)境空間，使菌體處于休眠狀態(tài)，避免光線、氧、水分和PH的影響，從而可增加益生素的穩(wěn)定性。益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物的應(yīng)用無疑對產(chǎn)品的有效性和穩(wěn)定性均能起到很好的有?效果。
[0007]就環(huán)糊精或其衍生物的制備方法，目前大都采用水溶液法、超聲波法、研磨法、噴霧干燥法和冷凍干燥法等。其中利用水溶液法和超聲波法制備的后續(xù)加工仍需熱力或冷凍干燥，不適宜益生素包合的加工。由于益生素為活的菌體制劑，不適宜采用研磨法。由于噴干燥時的溫度過高也不適宜益生素包合物的生產(chǎn)。冷凍干燥法適宜益生素包合物的制備，但由于設(shè)備昂貴，需另建生產(chǎn)線，無疑企業(yè)設(shè)備投資加大，增加了生產(chǎn)成本，所以使得益生素包合物在飼料加工中也很難得到廣泛應(yīng)用。尋找一種適宜飼料加工企業(yè)價廉、有效的益生素包合物制備方法，是目前需要解決的課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法。該方法不但具備有對益生素實(shí)現(xiàn)包合，避免因水份、氧、PH等因素引起的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，菌體存活時間長的特點(diǎn)，同時為在飼料加工過程中的應(yīng)用提供了一種能減少活菌損失的有效方法。本發(fā)明將益生素與一定比例的環(huán)糊精或其衍生物進(jìn)行包合，一是利于養(yǎng)殖業(yè)的配料或飲水直接使用，且易于混合，同時也利于飼料加工企業(yè)作為益生素制劑的添加提供了質(zhì)量上的保障。
[0009]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種益生素-環(huán)糊精或其衍生物包合物的制備方法，其特征是由下述重量配比的原料按每1000克β -環(huán)糊精或其衍生物包合物中益生素30000個億-100000個億，其余為β -環(huán)糊精或其衍生物，經(jīng)以下方法制得:(1)首先將益生素與β-環(huán)糊精或其衍生物按等量遞加法混合，置入雙軸漿葉高效混合機(jī)內(nèi)，攪拌300-480S，使之?dāng)嚢杈鶆颍?2)將攪拌均勻的物料采用干式制粒機(jī)直接壓制成8-10目顆粒；(3)將制得的8-10目顆粒，置入逆流式冷卻器，在振動頻率為25-33次/min，振幅30_，吸風(fēng)量13500-18000m3/h，風(fēng)壓^ 200mmHg條件下，冷卻干燥8_12min，使含水量小于8% ； (4)經(jīng)冷卻干燥后的顆粒，用破碎機(jī)破碎使顆粒粒度為65-80目，即得益生素-β -環(huán)糊精或其衍生物包合物；所述的β -環(huán)糊精衍生物為甲基-環(huán)糊精、二甲基-β -環(huán)糊精、三甲基-β -環(huán)糊精、2-乙基-β -環(huán)糊精、2-羥乙基-β -環(huán)糊精、3-羥乙基-β -環(huán)糊精、羥丙基-β -環(huán)糊精中的任意一種。
[0010]上述所述的益生素為乳酸菌(Lactobacillus)、芽孢桿菌(Bacillus)、酵母菌(Saccharomyces)和腸球菌(Enterococcus faecium)中的任意一種單一菌株或兩種以上單一菌株的混合物的干粉制品。
[0011]上述所述的乳酸菌(Lactobacillus)為乳酸鏈球菌(Streptococcus acidiIactici)、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、丁二酮乳酸鏈球菌(Dingtwo Lactococcus lactis)、保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、嗜酸乳桿菌(Bacillus acidophilus)、干酪乳桿菌(Bacillus casei alpha)、乳酸片球菌(Ped1coccus acidilactici)、戊糖片球菌(P.pentosaceus)、乳酪鏈球菌(Streptococcus durans)、德士乳酸菌(Texaco lacticacid bacteria)、費(fèi)氏丙酸桿菌(Prop1nibacterium freudenreichii)、羅伊氏乳酸桿菌(Lactobacillus reuteri)、乳酸乳桿菌(Lactobacillus casei)、胚芽乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus)、產(chǎn)丙酸丙酸桿菌(Prop1nibacterium acidiprop1nici )、布氏乳桿菌(lactobacillus buchneri )、副干酪乳桿菌(Lactobacillus paracasei )、謝氏丙酸桿菌(Prop1nibacterium shermanii)和雙歧桿菌(Bacillus bifidus)中的任意一種或兩種以上單一菌株的菌體干粉制品；其中雙歧桿菌(Bacillus bifidus)包括兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum)、嬰兒雙歧桿菌(B.1nfant is)、長雙歧桿菌(B.1ongum)、短雙歧桿菌(B.breve)和青春雙歧桿菌(B.adolescentis)的任意一種。
[0012]上述所述的芽孢桿菌(Bacillus)為枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)、地衣芽抱桿菌(Bacillus licheniform is)、納豆芽抱桿菌(Bacillus natto)、錯樣芽抱桿菌(Bacillus cereus)、東洋芽抱桿菌(Bacillus toyoi )、遲緩芽抱桿菌(Bacillus lentus)、凝結(jié)芽抱桿菌(Bacillus coagulans)、側(cè)抱短芽抱桿菌(Brevibacillus Iaterosporu)和短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)中的任意一種或兩種以上的單一菌株的菌體干粉制品。
[0013]上述所述的酵母菌(Saccharomyces)為產(chǎn)朊假絲酵母(Candida utilis)、熱帶假絲酵母(Candida tropicalis)、酉良酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、酉良造酵母(Saccharomyces cerevisiae)、紅色酵母(Red yeast)、飼料酵母(Candida Tropicali)、沼澤紅假單胞菌(Rhodopseudom onasPalustris)中的任意一種或兩種以上的單一菌株菌體干粉制品。
[0014]上述所述的腸球菌(Enterococcusfaecium)為類腸球菌(Enterococcusfaecalis)、屎腸球菌(Enterococcus faecium)和乳酸腸球菌(Lactic acid enterococci)中的任意一種或兩種以上的單一菌株菌體干粉制品。
[0015]上述所述的單一菌株或兩種以上的單一菌株的菌體干粉與環(huán)糊精或其衍生物的重量比由菌體干粉和最終的菌體含量決定。
[0016]所述的益生素可以使用市場上出售的所有作飼料添加劑的益生素單一菌株干粉制劑，也可以采用現(xiàn)有公知的方法制備，例如益生素的干粉制品可以通過液體發(fā)酵設(shè)備分別培養(yǎng)，然后用高速離心將發(fā)酵液中的菌體分離出來，用熱風(fēng)或冷凍干燥方式將菌泥干燥而得到，獲得的菌體干粉的活菌濃度超過每克150億。
[0017]本發(fā)明采用的設(shè)備，均為配合飼料加工的常規(guī)設(shè)備。雙軸漿葉高效混合機(jī)為江蘇正昌糧機(jī)股份有限公司生產(chǎn)的SSHJI高效混合機(jī)，該機(jī)配備有密封裝置，出料控制系統(tǒng)。該機(jī)的工作原理是由兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子上焊有多個特殊角度的漿葉，漿葉帶動物料一方面沿著機(jī)槽內(nèi)壁作逆時針旋轉(zhuǎn)。一方面帶動物料左右翻動，在兩轉(zhuǎn)子的交叉重疊處形成失重區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)，不論物料的形狀、大小和密度如何都能使物料上浮處于瞬間失重狀態(tài)，這使物料在機(jī)槽內(nèi)形成全方位連續(xù)循環(huán)翻動，相互廣泛交錯形成流動層混合，同時，物料也被漿葉推動，沿軸向通過對包合可保護(hù)益生素防止光或熱或氧化或其他有機(jī)、無機(jī)或抑菌物質(zhì)成分間反應(yīng)。徑向運(yùn)動，從而形成全方位復(fù)合循環(huán)，達(dá)到快速柔和、混合均勻的包合效果。SKLN1-5逆流式冷卻器，其原理及工作過程則是將顆粒物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)喂料器進(jìn)入中間倉后，逐漸堆積，直至達(dá)到一定高度，物料接觸上料位器時，排料傳動裝置的電機(jī)開始工作。電動機(jī)通過減速器和偏心機(jī)構(gòu)帶動排料柵欄往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)行卸料，排料柵動作。此時間繼電器開始工作，通過設(shè)置一定的延時排料時間，進(jìn)行自動卸料。卸料時冷卻倉內(nèi)物料的卸料量大于進(jìn)料量，倉內(nèi)物料下降到一定的料位高度，如果