一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料及其制备方法和应用与流程
本发明属于畜牧饲料,具体涉及一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料及其制备方法和应用。
背景技术:
1、猪肉嫩度是消费者评判商品猪肉质优劣的核心指标,行业统一采用肌肉、脂肪组织剪切力作为量化评价标准:剪切力数值越低,肉质细嫩、咀嚼适口性越好。在规模化生猪育肥养殖体系中,长期追求快速增重、高瘦肉率的选育与饲喂模式,极易造成肌纤维粗大、肌内脂肪分布不均、背膘脂肪粗糙硬化等问题,成品猪肉瘦肉发柴、肥肉油腻结块,商品价值大幅下降。现阶段改善猪肉品质的主流技术路线分为三类:优质猪品种选育、屠宰后冷鲜成熟处理、功能性饲料添加剂调控;其中植物源功能性饲料添加剂具备绿色无化学药残、适配规模化流水线养殖、成本可控等优势,是当前减抗提质养殖领域的研究热点。
2、人参茎叶、人参加工药渣、人参根须等人参副产物富含人参皂苷,该类物质具备强抗氧化、调控机体脂代谢、抑制肌纤维纤维化、缓解氧化应激等生理活性,能够从内源层面改善肌肉与脂肪组织理化特性,因此被广泛开发为猪用饲料功能性添加剂。
3、cn116870085b公开了一种提高猪肉肌内脂肪含量、改善猪肉风味的中药组合物,包括:人参叶、三七花、山药、陈皮、肉桂、枸杞、神曲和甘草。该发明提供的中药组合物可作为猪用饲料添加剂,可提高猪肉品质和肌内脂肪含量、改善猪肉风味。然而,采用人参叶干燥粗粉直接拌料,无任何破壁、酶解、定向转化提取工序,人参皂苷绝大多数以细胞壁结合态形式锁存在植物纤维内部,难以溶出并被畜禽消化道吸收。同时该现有技术仅关注肌内脂肪总量提升,无法调控脂肪组织致密程度,背膘脂肪剪切力无明显下降,肥肉口感粗糙颗粒感突出,能轻微改善瘦肉风味,不能降低瘦肉剪切力,肉质改良效果单一。
4、cn105941905a公开了一种改善猪肉质降低猪排放的饲料添加剂及制备方法,含有以下原料:山药、粟芽、鸡内金、人参叶、莪术、丹参、川芎、红升麻、桑寄生、狗脊、女贞子、奶浆参、仙人掌、红薯粉、大蒜、肉苁蓉、郁李仁、花生粕、蛇附子、亚硒酸钠和硫酸亚铁。本发明的有益效果是:不含抗生素和激素,集保健、杀菌、抗病毒功能于一体,建立和维持消化道菌群平衡,能够显著提高猪的机体免疫力,改善和提高肉品质和风味,使肉质安全味道又好,显著提高猪的体重的同时,降低了氨气等废气排放,且料重比低,提高了养殖户的经济效益。然而,采用常规粉碎混合或常规溶剂提取手段,仅能获取原料中游离存在的原型人参皂苷(rb1、rg1、re等),天然存在于细胞壁结合态的皂苷无法被有效释放,由此带来一些问题:人参细胞壁由纤维素、果胶、蛋白、淀粉交联形成致密网状结构,该现有技术无针对性破壁分解工序,大量结合态皂苷残留在药渣中,总皂苷实际溶出率低;原料原生组分仅含原型皂苷,缺少酶催化转化步骤,rg3、rh2、ck、rk1等调控肉质效果更优异的稀有人参皂苷无法生成、检出;未经载体包埋的游离人参皂苷为大分子糖苷类物质,在猪胃酸、肠道水解酶作用下大量降解,剩余活性成分经门静脉进入肝脏后发生首过代谢,仅有极少量皂苷可抵达肌肉、脂肪靶组织,必须依靠高添加量才能产生微弱提质效果,养殖使用成本偏高;可小幅提升肌肉系水力,无法同步降低瘦肉与脂肪组织剪切力,肥肉坚硬、咀嚼渣多的技术问题无法解决,难以同步优化肥瘦两类猪肉口感。
5、另外,现有提取方案多采用单酶、双酶组合或单纯水/醇回流提取,仅能降解细胞壁单一组分,无法同步分解纤维素、果胶、蛋白质、淀粉复合骨架;少量采用复合酶解的现有技术未采用分阶段控ph、控温酶解策略,四种酶最适催化条件相互冲突,酶活互相抑制,既无法充分释放结合态皂苷,也难以实现原型皂苷向稀有人参皂苷定向转化;现有提取物均为游离皂苷直接添加,无磷脂-脂蛋白复合纳米载体,皂苷无法规避消化道降解与肝脏首过效应,肌肉、脂肪靶组织富集效率极低,必须高剂量添加才能产生微弱效果;现有技术仅侧重提升肌内脂肪、改善瘦肉色泽,完全忽视背膘脂肪细腻度优化,无法同步降低瘦肉、脂肪组织剪切力;多数现有技术直接使用人参主根作为原料,原料采购成本高昂,极少利用廉价人参茎叶、加工药渣等副产物,规模化生产经济性不足。
6、现有体外与动物试验研究证实:纤维素酶、果胶酶、中性蛋白酶、淀粉酶四联分阶段酶解体系,可分步破坏人参细胞壁全部复合组分,同步释放结合态皂苷并催化原型皂苷脱糖转化为稀有人参皂苷;同时,人参皂苷、磷脂、脂蛋白通过疏水作用与氢键自组装形成80-150nm三元纳米复合物,可经猪小肠淋巴通道吸收,完全绕过肝脏首过代谢,大幅提升皂苷在肌肉、脂肪组织的富集量。但目前现有技术与行业研究中,尚未出现将分阶段四联酶解人参皂苷提取物与人参皂苷-磷脂-脂蛋白纳米三元复合物结合,复配制备猪用饲料以同步降低瘦肉、脂肪组织剪切力、同步优化肥瘦猪肉嫩度的完整技术方案。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的不足,提供了一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料及其制备方法和应用,可同步降低瘦肉、背膘脂肪剪切力,同时优化肥瘦猪肉嫩度;提升皂苷提取率与稀有人参皂苷转化率。
2、为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是,一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料,包含基础日粮与人参皂苷脂蛋白复合物添加剂;
3、所述人参皂苷脂蛋白复合物添加剂在饲料中的添加量为0.01-0.5mg/kg;所述人参皂苷脂蛋白复合物为人参皂苷、磷脂、脂蛋白自组装形成的三元纳米复合物,所述三元纳米复合物粒径控制在80-150nm;所述人参皂苷为经纤维素酶、果胶酶、中性蛋白酶、淀粉酶四联酶解处理获得的人参提取物。
4、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料,所述四联酶解制备得到的人参皂苷含有稀有人参皂苷rg3、rh2、rg5、rk1、ck中的至少一种。
5、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料,所述磷脂选自蛋黄卵磷脂、大豆磷脂、氢化磷脂中的一种或多种复配;所述脂蛋白选自蛋黄低密度脂蛋白ldl、蛋黄高密度脂蛋白hdl、卵黄高磷蛋白衍生脂蛋白中的一种或多种复配。
6、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料,所述基础日粮由以下重量份原料组成:玉米50-60份、豆粕15-20份、麸皮5-8份、鱼粉1-3份、豆油1-3份、磷酸氢钙0.8-1.2份、石粉0.3-0.5份、食盐0.2-0.4份、l-赖氨酸0.2-0.4份、dl-蛋氨酸0.1-0.2份、预混料1-2份。
7、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料的制备方法,包括以下步骤:
8、(1)、四联酶解提取:将含人参皂苷的原料粉碎后,按料液比1:8-1:15加入水,调节ph至4.5-6.0,加入纤维素酶、果胶酶、中性蛋白酶和淀粉酶进行四联酶解,酶解温度45-55℃,酶解时间2-6h;酶解结束后升温至90-100℃灭酶10-15min,离心取上清液,经浓缩、醇沉、过滤、干燥,得到四联酶解人参皂苷提取物;
9、(2)、超声辅助三元复合:将步骤(1)所得四联酶解人参皂苷提取物与磷脂、脂蛋白按质量比1:5-20:10-50混合,在30-50℃、ph6.5-7.5条件下搅拌反应30-120min;
10、(3)、高压均质:将步骤(2)所得混合物经高压均质或微射流处理,压力为50-150mpa,循环2-5次;
11、(4)、干燥:将均质后的乳液经喷雾干燥或冷冻干燥,得到人参皂苷脂蛋白复合物添加剂粉末。
12、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料的制备方法,步骤(1)中,四种酶的加酶量分别为:纤维素酶1000-3000-u/g原料、果胶酶500-1500-u/g原料、中性蛋白酶1000-2500-u/g原料、淀粉酶800-2000-u/g原料。
13、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料的制备方法,步骤(1)中,所述四联酶解为分阶段酶解:第一阶段ph4.5-5.0,加入纤维素酶和果胶酶,45~50℃酶解1.5~3h;第二阶段调节ph至6.0~6.5,加入中性蛋白酶和淀粉酶,50~55℃酶解1.5~3h。
14、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料的制备方法,步骤(2)中所述搅拌反应在超声辅助下进行,超声功率200-500w,频率20-40khz。
15、上述的一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料的制备方法,步骤(1)中,所述含人参皂苷的原料为人参茎叶、人参药渣或人参根须。
16、上述的含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料的应用,人参皂苷脂蛋白复合物添加剂与基础日粮混合均匀,制成粉状饲料或经制粒机制粒,用于屠宰前30-60天的育肥后期猪的饲喂。
17、本发明一种含人参皂苷脂蛋白复合物的猪用饲料及其制备方法和应用的有益效果是,本发明不依赖高价人参主根,全部采用人参茎叶、人参加工药渣、人参根须等产业废弃副产物为原料,该类物料属于药材加工下脚料,市场采购价格仅为人参主根的1/8~1/15,规模化连续生产可压缩原料固定投入,解决现有技术大量使用人参主根导致养殖添加成本居高不下的技术问题。
18、人参细胞壁由纤维素、果胶、结构蛋白、淀粉交联形成致密网状屏障,传统单酶、双酶、单纯水/醇提取仅能破坏单一细胞壁组分,大量结合态人参皂苷锁存在残渣中被丢弃,原料有效成分利用率不足;本发明分阶段四联酶解体系分步降解四类骨架物质:第一阶段纤维素酶和果胶酶破除纤维与果胶屏障,第二阶段中性蛋白酶和淀粉酶分解胞内蛋白、填充淀粉,细胞完整破壁,原料中结合态、游离态皂苷几乎全部释放,药渣残余活性皂苷含量降低75%以上,同等重量人参副产物产出活性物质量远高于传统工艺,原料综合利用率提升一倍以上。
19、天然人参原料中仅存在rb1、rg1、re等大分子原型皂苷,这类物质调控脂代谢、抑制肌纤维纤维化的活性偏弱;而rg3、rh2、ck、rk1等稀有人参皂苷分子量更小、抗氧化与肉质调控活性是原型皂苷的3~5倍,但天然原料中含量极低甚至无法检出。本发明分阶段酶解过程可同步催化原型皂苷糖苷键水解脱糖,将低活性原型皂苷转化为稀有人参皂苷;传统水提样品无稀有人参皂苷检出,酶解产物中rg3、rh2、rk1+ck合计含量达6.8%,稀有人参皂苷总产量提升3~5倍,从源头提升添加剂肉质改良潜力。
20、现有复合酶解技术直接混合四种酶同步反应,四种酶最适ph、温度区间相互冲突,酶活互相抑制,降解效率大打折扣;本发明分段调控反应环境:酸性区间降解纤维果胶、近中性区间分解蛋白淀粉,每种酶均在最优催化条件下发挥作用,无活性抵消,酶解反应充分彻底,无需额外增加酶制剂用量,节约酶制剂生产成本。
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