一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料及制作方法与流程

1.本发明属于动物饲料领域，具体为一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料及制作方法。


背景技术：

2.随着国内奶牛养殖水平的不断提高，对蛋白利用效率的要求越来越高。尤其是泌乳高峰期奶牛，由于产奶量大使得大量蛋白质随牛奶排出，对蛋白质的需要量更高。传统的给奶牛补充代谢蛋白的方法是在日粮中使用高过瘤胃率的蛋白原料，国内反刍动物日粮中禁止使用动物性原料，通过适当的工艺提高植物蛋白过瘤胃率成为了当下提高奶牛蛋白利用效率的有效手段。但植物蛋白氨基酸组成不平衡，进一步限制了过瘤胃蛋白在小肠中的利用效率。
3.在单胃动物上“理想蛋白”的概念应用非常广泛，所谓的理想蛋白是各种必需氨基酸以及必需与非必需氨基酸间具有最佳平衡关系的蛋白质。这种蛋白质的氨基酸构成比例同动物对氨基酸的需要相一致，动物对理想蛋白的利用率为100％。在反刍动物上的“理想蛋白”概念与单胃动物略有不同，日粮中的瘤胃降解蛋白(rdp)在瘤胃中被瘤胃微生物利用合成微生物蛋白(mcp)与日粮中未被瘤胃微生物降解的瘤胃非降解蛋白(rup)最终到达奶牛小肠被奶牛本身消化利用，由于只有到达奶牛小肠的蛋白(即代谢蛋白mp)才是被奶牛真正吸收利用的蛋白，因此只能对到达小肠的蛋白质进行平衡，也就是可代谢蛋白进行平衡才是有意义的。微生物蛋白是奶牛优质的蛋白原料，有着最佳的氨基酸组成，而且赖氨酸和蛋氨酸的含量与乳蛋白也非常接近，奶牛利用效率高。
4.但是对于高产奶牛，由于对限制性氨基酸的需求超过了微生物蛋白及日粮过瘤胃蛋白能提供的量，一般只能通过过瘤胃的形式提供来满足其产奶及生理需要。奶牛的第一、第二限制性氨基酸分别是蛋氨酸和赖氨酸，由于代谢蛋白中微生物蛋白(mcp)氨基酸组成平衡，因此需要平衡瘤胃非降解蛋白(rup)的氨基酸组成。
5.乳蛋白、瘤胃微生物蛋白和奶牛常见蛋白原料氨基酸组成如图1所示。豆粕作为奶牛日粮中最主要的蛋白原料蛋氨酸与赖氨酸组成不平衡，简单提高豆粕过瘤胃率不能有效提高日粮蛋白利用效率(蛋氨酸不足)。需要通过适当的工艺调整蛋白原料的赖氨酸、蛋氨酸组成并提高蛋白原料的过瘤胃率，使整个日粮到达奶牛小肠的代谢蛋白(mp)氨基酸组成，从而满足奶牛氨基酸营养需要，是提高奶牛蛋白质利用效率和生产水平的有效措施。


技术实现要素：

6.为了解决以上技术问题，本发明提供一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料及制作方法，粗蛋白蛋白小肠消化率高，解决了泌乳高峰期蛋白需求高，摄入的植物来源蛋白平衡性差的技术问题，生产成本低。
7.解决以上技术问题的本发明中的一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料，其特征在于：
8.所述饲料配方包括以下重量份的组份：植物蛋白92-96份、饲料粘结剂1-4份和水20-30份；还包括氨基酸，氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，所述赖氨酸为2-3份，蛋氨酸为1-2份。
9.所述植物蛋白为豆粕、棉籽粕、菜籽粕和玉米蛋白一种或两种以上。
10.所述植物蛋白为豆粕，优化方案中豆粕干物质百分比含量为86-90％，粗蛋白的百分比含量为42-48％。
11.所述赖氨酸为2.43份，蛋氨酸为1.65份。
12.所述饲料粘结剂为谷朊粉、淀粉、羧甲基纤维素一种或两种以上。
13.优化方案中，所述饲料粘结剂为谷朊粉；所述谷朊粉为2-3份。
14.所述饲料中还包括有抗氧化剂0.2-0.5份，优化方案中抗氧化剂为维生素e。
15.所述饲料颗粒为0.8-1.2mm*0.8-1.2mm的圆柱形或者直径为0.8-1.2mm圆球形颗粒。
16.所述饲料颗粒为0.9mm*1.1mm的圆柱形或者直径为0.9-1.18mm圆球形颗粒；优化方案中所述饲料颗粒为直径为1mm圆球形颗粒。
17.通过制粒的方式的来生产过瘤胃蛋白，在反刍动物摄入蛋白饲料后，根据颗粒大小不同在瘤胃中停留不同的时间进行反刍。期间，瘤胃微生物附着在饲料表面，通过分泌蛋白酶代谢饲料中的蛋白质，降低过瘤胃蛋白量(rup)。
18.本发明中一种反刍动物过瘤胃蛋白饲料的制作方法，包括以下步骤：
19.(1)将植物蛋白、氨基酸、饲料粘结剂和水混合均匀；
20.(2)采用制粒机或者制粒机-滚圆机制备成1mm左右的圆柱形或者圆球形颗粒
21.(3)采用120-160℃热风对饲料颗粒进行干燥；
22.(4)并使表面产生适度的美拉德反应，即可为优质的过瘤胃蛋白饲料。所述步骤(4)中饲料颗粒表面颜色为淡黄色。
23.本发明中合适的美拉德反应通过颜色来确定，过度美拉德反应会变黑，适度的话是愉悦的淡黄色。美拉德反应会降低蛋白消化率，所以表面有美拉德反应可以降低微生物降解。进入真胃后，内部的蛋白释放出来，消化率高。
24.所述步骤(1)中含水量为18-32％，优化方案中步骤(1)中含水量为30％。
25.所述步骤(3)中干燥后含水量为8-12％，优化方案中干燥后含水量为10％。
26.本发明中首先在蛋白原料中添加额外的赖氨酸和蛋氨酸，达到一个最佳氨基酸平衡配方，再利用制粒技术来实现蛋白过瘤胃的效果。
27.本发明采用复合配方技术，添加了赖氨酸、蛋氨酸。不需要额外对这些营养物质进行过瘤胃包被处理，降低了养殖户的使用成本；避免了额外包被过程中的能源和物质损耗，牛奶生产更环保，有正社会效益。
28.本发明粗蛋白蛋白小肠消化率高，体外双酶法测定饲料在90％左右，采用体内过瘤胃处理 体外法消化率达到93％。采用成熟的常规技术进行生产，操作简单，不需要额外添加设备，生产成本低。
附图说明
29.图1为本发明中各食物蛋白氨基酸组成图
具体实施方式
30.下面结合具体实施方式对本发明中做进一步的阐述：
31.实施例1
32.一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料：
33.饲料配方包括以下重量份的组份：玉米蛋白92份、谷朊粉1份和水20份；还包括氨基酸，氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，所述赖氨酸为2份，蛋氨酸为1份。饲料颗粒为直径为0.8或1.2mm圆球形颗粒。
34.通过制粒的方式的来生产过瘤胃蛋白，在反刍动物摄入蛋白饲料后，根据颗粒大小不同在瘤胃中停留不同的时间进行反刍。期间，瘤胃微生物附着在饲料表面，通过分泌蛋白酶代谢饲料中的蛋白质，降低过瘤胃蛋白量(rup)。
35.具体制作方法如以下步骤：
36.(1)将植物蛋白、氨基酸、饲料粘结剂和水混合均匀；含水量为18％；
37.(2)采用制粒机-滚圆机制备成圆球形颗粒；
38.(3)采用160℃热风对饲料颗粒进行干燥；干燥后含水量为8％；
39.(4)并使表面产生适度的美拉德反应，即可为优质的过瘤胃蛋白饲料。美拉德反应可以通过加热而得，饲料颗粒表面颜色为淡黄色即产生适度的美拉德反应。
40.实施例2
41.一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料，配方包括以下重量份的组份：棉籽粕96份、淀粉4份和水30份；还包括氨基酸，氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，所述赖氨酸为3份，蛋氨酸为2份，维生素e 0.2份。饲料颗粒为0.9mm*1.1mm的圆柱形。
42.制作方法如以下步骤：
43.(1)将植物蛋白、氨基酸、饲料粘结剂和水混合均匀；含水量为32％；
44.(2)采用制粒机圆柱形颗粒；
45.(3)采用120℃热风对饲料颗粒进行干燥；干燥后含水量为12％；
46.(4)并使表面产生适度的美拉德反应，即可为优质的过瘤胃蛋白饲料。美拉德反应可以通过加热而得，饲料颗粒表面颜色为淡黄色即产生适度的美拉德反应。
47.实施例3
48.一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料：
49.饲料配方包括以下重量份的组份：菜籽粕95份、羧甲基纤维素3份和水25份；还包括氨基酸，氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，所述赖氨酸为2.5份，蛋氨酸为1.5份。饲料颗粒为0.9或1.18mm圆球形颗粒。
50.具体制作方法如以下步骤：
51.(1)将植物蛋白、氨基酸、饲料粘结剂和水混合均匀；含水量为25％；
52.(2)采用制粒机-滚圆机制备成圆球形颗粒；
53.(3)采用130℃热风对饲料颗粒进行干燥；干燥后含水量为9％；
54.(4)并使表面产生适度的美拉德反应，即可为优质的过瘤胃蛋白饲料。美拉德反应可以通过加热而得，饲料颗粒表面颜色为淡黄色即产生适度的美拉德反应。
55.实施例4
56.一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料，配方包括以下重量份的组份：豆粕94份、谷
朊粉1.6份和水25份；还包括氨基酸，氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，所述赖氨酸为2.43份，蛋氨酸为1.65份。豆粕干物质百分比含量为86-90％，粗蛋白的百分比含量为42-48％。饲料颗粒为直径为1mm圆球形颗粒。
57.制作方法具体如以下步骤：
58.(1)将植物蛋白、氨基酸、饲料粘结剂和水混合均匀；含水量为30％；
59.(2)采用制粒机-滚圆机制备成1mm圆球形颗粒；
60.(3)采用140℃热风对饲料颗粒进行干燥；干燥后含水量为10％；
61.(4)并使表面产生适度的美拉德反应，即可为优质的过瘤胃蛋白饲料。美拉德反应可以通过加热而得，饲料颗粒表面颜色为淡黄色即产生适度的美拉德反应。
62.实施例5
63.一种复配型反刍动物过瘤胃蛋白饲料，配方包括以下重量份的组份：豆粕93份、谷朊粉3份和水22份；还包括氨基酸，氨基酸为赖氨酸和蛋氨酸，所述赖氨酸为2.6份，蛋氨酸为1.8份，维生素e 0.3份。豆粕干物质百分比含量为86-90％，粗蛋白的百分比含量为42-48％。饲料颗粒为0.8*1.2mm或1.2*0.8mm的圆柱形颗粒。
64.制作方法如以下步骤：
65.(1)将植物蛋白、氨基酸、饲料粘结剂和水混合均匀；含水量为28％；
66.(2)采用制粒机制备成0.8*1.2mm或1.2*0.8mm的圆柱形颗粒；
67.(3)采用150℃热风对饲料颗粒进行干燥；干燥后含水量为11％％；
68.(4)并使表面产生适度的美拉德反应，即可为优质的过瘤胃蛋白饲料。美拉德反应可以通过加热而得，饲料颗粒表面颜色为淡黄色即产生适度的美拉德反应。
69.实施例6
70.(1)豆粕采用粉碎机进行粉碎，筛孔孔径2mm。
71.(2)将豆粕粉、赖氨酸2％、蛋氨酸1.5％分别与2％的谷朊粉、2％的羧甲基纤维素、2％的预糊化淀粉混合，并且调整含水量到20％。
72.(3)采用环模制粒机进行制粒，制粒孔径为φ1mm，压缩比1：10，长度为1mm。
73.(4)热风干燥，温度140℃，时间30分钟。
74.测定样品粗蛋白过瘤胃率、粗蛋白体外消化率、过瘤胃样品的粗蛋白体外消化率、赖氨酸过瘤胃率、蛋氨酸过瘤胃率，具体见下表1：
75.表1
[0076][0077]
从上述结果中可以看出，经过制粒后，样品粗蛋白过瘤胃率、赖氨酸和蛋氨酸的过瘤胃率迅速提高，蛋白消化率并未受到显著影响。推测其原因是：制粒后，饲料颗粒规整，表
面积大量减小，阻碍瘤胃微生物的附着，降低其对粗蛋白等物质的消化，小分子添加剂也不易溶解到瘤胃中。不同饲料粘结剂的使用上，谷朊粉效果最佳，饲料成形优于预糊化淀粉，过瘤胃率也是最高的。
[0078]
实施例7
[0079]
(1)豆粕采用粉碎机进行粉碎，筛孔孔径2mm。
[0080]
(2)将豆粕粉、2％赖氨酸、1.5％蛋氨酸分别与1％的谷朊粉、2％的谷朊粉、3％的谷朊粉、4％的谷朊粉混合，并且调整含水量到20％。
[0081]
(3)采用环模制粒机进行制粒，制粒孔径为φ1mm，压缩比1：10，长度为1mm。
[0082]
(4)热风干燥，温度140℃，时间30分钟。
[0083]
测定样品粗蛋白过瘤胃率、粗蛋白体外消化率、过瘤胃样品的粗蛋白体外消化率、赖氨酸过瘤胃率和蛋氨酸过瘤胃率，如下表2：
[0084]
表2
[0085][0086]
从上述结果中可以看出，添加不同量的谷朊粉对粗蛋白、赖氨酸和蛋氨酸的过瘤胃率有显著影响，但是对消化率没有影响。从成本考虑，添加2％-3％的谷朊粉即可以满足提高粗蛋白过瘤胃率和添加剂过瘤胃率的要求。
[0087]
实施例8
[0088]
(1)豆粕采用粉碎机进行粉碎，筛孔孔径2mm。
[0089]
(2)将豆粕粉、2.43％的赖氨酸、1.65％的蛋氨酸与2％的谷朊粉混合，并且调整含水量到30％。
[0090]
(3)采用re-400d型行星辊轮旋压制粒机和r-1400型离心滚圆机制备圆球形饲料颗粒，制粒孔径为φ1mm。
[0091]
(4)采用sfd20型振动流化床进行干燥，热风进口温度为140-160℃，成品饲料水分控制在10％左右。
[0092]
(5)测定样品粗蛋白过瘤胃率、粗蛋白体外消化率、过瘤胃样品的粗蛋白体外消化率、赖氨酸过瘤胃率和蛋氨酸过瘤胃率。
[0093]
本发明中采用了圆球形颗粒，其比表面积更小；制粒过程中含水量提高，制得饲料颗粒更紧密。实际测定其粗蛋白过瘤胃率可以达到85.1％，体外消化率为90.9％，经过过瘤胃处理后样品的体外消化率为90.1％，赖氨酸过瘤胃率88.5％，蛋氨酸过瘤胃率89.2％。
[0094]
实施例9
[0095]
采用同样的测定方法，不同饲料进行对比，本发明中饲料过瘤胃率高，可以达到80-85％，优于常规国内外现有产品，具体见下表3：
[0096]
表3
[0097]
商品名产地过瘤胃率体外消化率soy best美国73％70％aminoplus美国72％87％soypass澳大利76％87％聚蛋60中国60％90％
[0098]
以上实施例中，测定方法上具体如下：
[0099]
其中，蛋白氨基酸过瘤胃率测定：
[0100]
尼龙袋准备：选择孔径为35-50μm(250-400目)的尼龙布，裁剪成15cmx11cm的长方块，对折，用涤纶线进行双道缝合，制成长x宽为7cmx10cm的尼龙袋。边缘用烙铁熨烫，使其无散边，密封，用油性笔标号，再用自来水冲洗，浸泡50分钟，然后低温烘干至恒重并称重备用。
[0101]
称取5g左右(精确到0.0001)待测样品于尼龙袋中，扎紧袋口并标注，每个时间点设3个重复，一共18个样品。
[0102]
选用永久性瘘管的奶牛作为试验动物，于晨饲后2h放入尼龙袋。
[0103]
尼龙袋放入瘤胃后第4、8、12、24、36、48h各取出一袋，用清水水冲洗8分钟，将尼龙袋表面的瘤胃内容物及残渣冲洗，停止微生物活动，冲洗过程不能用手挤压袋内样品，以免增大消失率。将尼龙袋放入65℃恒温真空干燥箱内烘干至恒重。
[0104]
测定未过瘤胃处理和瘤胃处理干燥后样品的质量和粗蛋白，根据以下公式测定不同时间点的蛋白降解率
[0105][0106]
采用国标gb/t 18246-2019中的常规酸水解法测定未过瘤胃处理和瘤胃处理干燥后样品的赖氨酸的含量，采用氧化酸水解法测定蛋氨酸的含量。
[0107]
依据不同时间的饲料蛋白和氨基酸降解率，再采用线性回归计算8h的蛋白过瘤胃率。体外消化率测定：
[0108]
其中，试剂和材料：
[0109]
10mg/ml胃蛋白酶溶液：量取浓盐酸6ml，稀释至1l水中(ph1.6)，常温保存。临用前量取适量溶液，加入对应质量的胃蛋白酶(1:10 000，生工a600688)，缓慢搅拌直至溶解。现配现用。
[0110]
50mg/ml胰酶溶液：临用前量取适量ph6.8的磷酸盐缓冲溶液，加入对应质量的胰酶(5
×
usp，生工a600680)，缓慢搅拌直至溶解，现配现用。
[0111]
5g/l氯霉素溶液：量取100ml无水乙醇，加入0.5g氯霉素(生工a600118)，搅拌直至溶解。常温保存。
[0112]
磷酸盐缓冲液(0.1m，ph 6.0)：量取约800ml水，加入二水磷酸二氢钠13.68g，磷酸氢二钾2.14g，搅拌直至溶解，定容到1l。常温保存。
[0113]
磷酸盐缓冲液(0.2m，ph 6.8)：量取约800ml水，加入二水磷酸二氢钠15.91g，磷酸氢二钾17.07g，搅拌直至溶解，定容到1l。常温保存。
[0114]
0.2m盐酸溶液：量取浓盐酸18ml稀释至水中，定容到1l。常温保存。
[0115]
1m盐酸溶液：量取浓盐酸9ml，稀释至100ml水中。常温保存。
[0116]
1m氢氧化钠溶液：量取100ml水，加入氢氧化钠4.0g，搅拌直至溶解。常温保存。
[0117]
0.6m氢氧化钠溶液：量取约800ml水，加入氢氧化钠24.0g，搅拌直至溶解，定容到1l。常温保存。
[0118]
20％磺基水杨酸溶液：量取约400ml水，加入100g磺基水杨酸(生工a610610)，搅拌直至溶解，定容到500ml。避光常温保存。
[0119]
硅藻土(生工a601568)，无水乙醇(分析纯)，丙酮(分析纯)，凯氏定氮相关试剂。
[0120]
仪器和设备
[0121]
恒温摇床：空气浴，39℃，80rpm；天平：精度(0.0001g)，ph计：精度0.01；具塞锥形瓶：容量100ml；砂芯漏斗：鹿头牌，g1(50-70um)，40ml；锥形瓶：容量250ml；凯氏定氮仪。
[0122]
试样制备：
[0123]
若颗粒较细，则不做处理；若颗粒较粗，则粉碎后进行测量。(标准：40目)。
[0124]
测定步骤：
[0125]
称取样品1.0g样品(精确到0.001g)，加入具塞三角瓶中。两个重复，另做一份不添加样品的空白对照。加入25ml，0.1m，ph6.0的磷酸盐缓冲液；混合均匀。加入10ml，0.2m盐酸，并用1m盐酸或者1m氢氧化钠溶液调节ph到2.0。加入1ml，10mg/ml的胃蛋白酶溶液；0.5ml，5g/l的氯霉素溶液；混匀后，摇床震荡处理6h，39℃，80rpm。加入10ml，0.2m，ph6.8的磷酸盐缓冲液；5ml，0.6m氢氧化钠溶液；并用1m盐酸或者1m氢氧化钠溶液调节ph到6.8。加入1ml，50mg/ml的胰酶溶液；混匀后，摇床震荡处理18h，39℃，80rpm。加入5ml，20％磺基水杨酸溶液，室温沉淀30min。砂芯漏斗加入约1g硅藻土作为助滤剂，并精确称取总重量。倒入沉淀后的样品溶液，过滤。
[0126]
用10ml无水乙醇冲洗具塞三角瓶，并冲洗砂芯漏斗2次。用10ml丙酮冲洗冲洗具塞三角瓶，并冲洗砂芯漏斗2次。80℃过夜干燥，称取过滤干燥后的砂芯漏斗质量，减去空白对照，计算样品减少量，即可获得干物质回肠末端体外消化率。测定过滤干燥后砂芯漏斗中样品的含氮量和未处理样品的含氮量，计算样品氮减少量，即可获得蛋白回肠末端体外消化率。
[0127]
上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。