一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及饲料添加剂的技术领域，尤其是涉及一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂及其制备方法。

背景技术

乙酸盐是一种具有防腐作用的添加剂，尤其是，可以添加到饲料中，在适量摄入的情况下不会对动物的健康造成危害。目前乙酸盐类防腐添加剂一般用于干饲料中，起到减少干饲料发霉、腐败的作用。但是，一些优质的特殊植物饲料，如苜蓿草、地瓜秧和玉米秸秆等，如果制成干饲料，会导致大量营养物质的流失，因此，需要制成青贮饲料。

相关技术中，青贮饲料是将含水率为65％-75％的植物性饲料经切碎后，在密闭缺氧的条件下，通过厌氧乳酸菌的发酵作用，抑制各种杂菌的繁殖，而得到的一种粗饲料，具有气味酸香、柔软多汁、适口性好、营养丰富等优点。

但是，由于青贮饲料中的水分多，将乙酸盐用于青贮饲料时，会导致乙酸盐因过量吸收青贮饲料中的水分而出现潮解的问题。

发明内容

为了改善乙酸盐因过量吸收饲料中的水分而潮解的问题，本申请提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，采用如下的技术方案：

一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，包括自外而内依次包裹的囊膜层、脂质体和防腐药剂，所述防腐药剂包括如下重量份的组分：葡萄糖5-10份、乙酸盐8-15份和表面亲水性载体40-60份，所述乙酸盐和葡萄糖负载在表面亲水性载体上，所述囊膜层为疏水性高分子聚合物层。

通过采用上述技术方案，表面亲水性载体可以分散在葡萄糖的乙醇溶液中，乙酸盐可以溶于葡萄糖-乙醇溶液中，当除去乙醇溶剂后，葡萄糖、乙酸盐和表面亲水性载体三者形成粉体，乙酸盐和葡萄糖即负载在表面亲水性载体上。由于表面亲水性载体的外表面具有亲水性，因此，不会排斥脂质体的亲水性表面，脂质体即可很好地包裹在防腐药剂颗粒的表面。又因为在脂质体的外表面形成了疏水性高分子聚合物层，因此，乙酸盐微胶囊饲料添加剂的最外层表面具有疏水性。囊膜层阻挡饲料中的水分渗透至脂质体的表面，脂质体又具有优异的阻水性，可以阻挡水分穿透整个脂质体，有助于减少水分与防腐药剂接触，又因为乙酸盐负载在表面亲水性载体上，提高了乙酸盐的抗潮解性能，因此，本申请可以减少防腐药剂发生乙酸盐因过量吸收饲料中的水分而潮解的现象。

而且，乙酸盐和葡萄糖可以穿过脂质体和囊膜层并进入饲料内，乙酸盐可以有效地渗透到霉菌组织的细胞壁，妨碍细胞间酶的相互作用，改变细胞内的蛋白质，发挥抗菌作用，从而减少饲料发霉、腐败。葡萄糖可以掩盖乙酸盐溶于水后散发的令动物不适的气味，促进动物吸收饲料，为动物补充营养，提高动物抵抗力。

在一个具体的可实施方案中，按所述表面亲水性载体的总重量计，所述表面亲水性载体包括如下重量份的组分：壳聚糖10-20份、海藻酸钠1-2份、氯化钙2.5-5份和水800-2000份。

通过采用上述技术方案，壳聚糖、海藻酸钠、氯化钙和水形成混合溶液后，可以形成含海藻酸钙凝聚层、壳聚糖/海藻酸钠络合层、壳聚糖沉淀层3层膜，其内部是液态的微胶囊，可以用于负载乙酸盐和葡萄糖，而且其表面具有亲水性，对脂质体的亲水性表面具有亲和性，便于脂质体包裹防腐药剂。

在一个具体的可实施方案中，按所述防腐药剂的总重量计，所述防腐药剂还包括如下重量份的组分：丁酸梭菌1-2份。

通过采用上述技术方案，丁酸梭菌可以抑制有害菌、腐败菌的生长、繁殖，有助于提高饲料添加剂的防腐效果。丁酸梭菌既具有产酸益生菌的特点，又具有芽孢杆菌的抗逆性优势。不仅能够像乳酸菌类一样代谢产生大量的有机酸类益生物质，而且还可以像芽孢杆菌、酵母菌及霉菌一样代谢产生多种维生素及酶类，同时还能够形成芽孢，可以耐受制粒过程的高温，以及耐受胃肠道的酸碱环境。而且，由于丁酸梭菌属于厌氧菌，其能够很好地在肠道厌氧环境中生长繁殖，维持和稳定肠道微生物平衡。因此，将丁酸梭菌加入防腐药剂中，可以进一步提高饲料的有益效果。

在一个具体的可实施方案中，按所述防腐药剂的总重量计，所述防腐药剂还包括如下重量份的组分：纤维素1-2份和果胶3-5份。

通过采用上述技术方案，纤维素和果胶是丁酸梭菌生长所需的营养物质，有助于保持丁酸梭菌在防腐药剂内的活性。而且，当动物食用过量的防腐药剂时，丁酸梭菌可能会出现在肠道中过量繁殖，过量的丁酸梭菌会损害肠道黏膜，而纤维素和果胶可以缓解过量的丁酸梭菌对肠道黏膜造成的损伤，因此，纤维素和果胶还可以提高本申请的乙酸盐微胶囊饲料添加剂安全性。

在一个具体的可实施方案中，所述囊膜层是聚二甲基硅氧烷涂层。

通过采用上述技术方案，聚二甲基硅氧烷具有疏水性，可以形成疏水性的涂膜，而且，乙酸盐和葡萄糖可以顺利通过聚二甲基硅氧烷涂层并进入饲料内，使得本申请的乙酸盐微胶囊饲料添加剂既可以减少潮解，又可以发挥防腐的作用。

在一个具体的可实施方案中，按所述所述脂质体的总重量计，所述脂质体包括卵磷脂10-20份、胆固醇10-20份和双十六烷基磷酸酯1-4份。

通过采用上述技术方案，卵磷脂、胆固醇和双十六烷基磷酸酯可以形成磷脂双分子层，从而阻挡水分与乙酸盐接触，减少乙酸盐水解。

第二方面，本申请提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂的制备方法，采用如下的技术方案：

一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂的制备方法，包括如下步骤：

负载：将乙酸盐和葡萄糖溶解于乙醇中，得到混合液，再将表面亲水性载体与混合液混合均匀，除去乙醇后，得到防腐药剂；

一次包覆：在防腐药剂外部包裹一层脂质体，得到一次包覆颗粒；

二次包覆：在一次包覆颗粒的表面包裹一层疏水性高分子聚合物，疏水性高分子聚合物固化后形成囊膜层，即得到乙酸盐微胶囊饲料添加剂。

通过采用上述技术方案，采用乙醇溶解乙酸盐和葡萄糖，可以将乙酸盐和葡萄糖与表面亲水性载体均匀接触，除去乙醇后，乙酸盐和葡萄糖即析出并负载在表面亲水性载体上，而且负载的较为均匀，得到防腐药剂。一次包覆和二次包覆可以在防腐药剂表面形成脂质体和囊膜层，阻挡水分伸入防腐药剂内，从而能够减少乙酸盐水解。

在一个具体的可实施方案中，所述负载步骤中的表面亲水性载体的制备方法如下：将水分成三份，再将壳聚糖、海藻酸钠和氯化钙分别溶于三份水中，分别得到壳聚糖溶液、海藻酸钠溶液和氯化钙溶液；

将壳聚糖溶液、海藻酸钠溶液和氯化钙溶液混合均匀，得到备用液；

将备用液进行喷雾干燥，得到表面亲水性载体。

通过采用上述技术方案，采用上述制备方法，三种溶液混合后形成含海藻酸钙凝聚层、壳聚糖/海藻酸钠络合层、壳聚糖沉淀层3层膜，其内部是液态的微胶囊，因此，可以直接制备得到具有微胶囊结构的表面亲水性载体，便于负载乙酸盐和葡萄糖。

在一个具体的可实施方案中，所述一次包覆如下：

将卵磷脂、胆固醇和双十六烷基磷酸酯溶于乙醚中，得到膜材；

将防腐药剂与膜材混合均匀，再喷雾干燥，得到一次包覆颗粒。

通过采用上述技术方案，采用上述方法，可以在防腐药剂表面形成较为均匀的脂质体膜层，从而提高脂质体的包覆性，减少水分渗入防腐药剂内。

在一个具体的可实施方案中，所述二次包覆如下：

将一次包覆颗粒悬浮于流化床上，在紫外线照射和50-60℃的环境下，将聚二甲基硅氧烷乳液喷入流化床中，干燥将流化床上的物料，一次包覆颗粒的外表面形成囊膜层，得到乙酸盐微胶囊饲料添加剂。

通过采用上述技术方案，采用上述方法可以形成均匀的、完整的囊膜层，减少囊膜层破损，提高囊膜层的阻水性能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本申请可以减少防腐药剂发生乙酸盐因过量吸收饲料中的水分而潮解的现象。还可以发挥抗菌作用，从而减少饲料发霉、腐败。掩盖乙酸盐溶于水后散发的令动物不适的气味，促进动物吸收饲料，为动物补充营养，提高动物抵抗力；

2.本申请添加的丁酸梭菌可以抑制有害菌、腐败菌的生长、繁殖，有助于提高饲料添加剂的防腐效果；

3.本申请的方法可以将乙酸盐均匀地负载在表面疏水性载体上，并且在防腐药剂的表面均匀完整的包覆脂质体和囊膜层。

具体实施方式

除特殊说明外，本申请实施例和对比例中的原料均由市购得到。

以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。

表面亲水性载体的制备例

制备例1

本制备例提供一种表面亲水性载体，采用如下组分：壳聚糖15kg、海藻酸钠1.5kg、氯化钙3.5kg和水1500kg。

表面亲水性载体的制备方法如下：

将水分成1000kg、150kg和350kg三份，再将壳聚糖溶于1000kg水中，得到壳聚糖溶液；将海藻酸钠溶于150kg水中，得到海藻酸钠溶液；将氯化钙溶于350kg水中，得到氯化钙溶液。

然后，将壳聚糖溶液、海藻酸钠溶液和氯化钙溶液加入同一反应釜中，搅拌至均匀，得到备用液。

将备用液进行喷雾干燥，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后得到表面亲水性载体。

制备例2

本制备例提供一种表面亲水性载体。本制备例与制备例的1不同之处仅在于，表面亲水性载体采用如下组分：壳聚糖10kg、海藻酸钠1kg、氯化钙2.5kg和水800kg。表面亲水性载体的制备方法如下：

将水分成500kg、100kg和200kg三份，再将壳聚糖溶于500kg水中，得到壳聚糖溶液；将海藻酸钠溶于100kg水中，得到海藻酸钠溶液；将氯化钙溶于200kg水中，得到氯化钙溶液。

制备例3

本制备例提供一种表面亲水性载体。本制备例与制备例的1不同之处仅在于，表面亲水性载体采用如下组分：壳聚糖20kg、海藻酸钠2kg、氯化钙5kg和水2000kg。表面亲水性载体的制备方法如下：

将水分成1400kg、200kg和400kg三份，再将壳聚糖溶于1400kg水中，得到壳聚糖溶液；将海藻酸钠溶于200kg水中，得到海藻酸钠溶液；将氯化钙溶于400kg水中，得到氯化钙溶液。

实施例

实施例1

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，该饲料添加剂具有自外而内依次包裹的囊膜层、脂质体和防腐药剂三层结构，其中，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg和制备例1得到的表面亲水性载体50kg，并形成一种葡萄糖和乙酸钠均负载在表面亲水性载体的外表面的结构，囊膜层是聚二甲基硅氧烷涂层。

本实施例还提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂的制备方法，采用如下步骤：

先将乙酸钠和葡萄糖溶于8L乙醇中，搅拌至均匀后，得到混合液，再将表面亲水性载体加入混合液中，搅拌至均匀，然后进行喷雾干燥并除去乙醇，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到粒径为0.1-0.8μm的防腐药剂。

然后将大豆卵磷脂15kg、胆固醇15kg和双十六烷基磷酸酯2kg溶于10L乙醚中，搅拌至均匀，得到膜材，然后将防腐药剂加入膜材中，继续搅拌至均匀后，进行喷雾干燥并除去乙醚，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到粒径为0.1-1μm的一次包覆颗粒。

再将一次包覆颗粒悬浮在流化床上，然后恒定55℃，并采用紫外线照射流化床上的物料，再将SH-D3型聚二甲基硅氧烷乳液喷入流化床，流化床上的物料在紫外线照射和55℃下干燥，并形成囊膜层，即得到乙酸盐微胶囊饲料添加剂。

实施例2

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖5kg、乙酸钠8kg和制备例1得到的表面亲水性载体40kg。

实施例3

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖10kg、乙酸钠15kg和制备例1得到的表面亲水性载体60kg。

实施例4

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，用等量的制备例2得到的表面亲水性载体替换制备例1得到的表面亲水性载体。

实施例5

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，用等量的制备例3得到的表面亲水性载体替换制备例1得到的表面亲水性载体。

实施例6

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，用等量的壳聚糖替换制备例1得到的表面亲水性载体。

实施例7

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，用等量的可乐丽1788型聚乙烯醇溶液替换SH-D3型聚二甲基硅氧烷乳液。

实施例8

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg、制备例1得到的表面亲水性载体50kg和酶活力为100亿的丁酸梭菌粉剂1.5kg，并形成一种葡萄糖、丁酸梭菌粉剂和乙酸钠均负载在表面亲水性载体的外表面的结构。乙酸盐微胶囊饲料添加剂的制备方法，采用如下步骤：先将乙酸钠、丁酸梭菌粉剂和葡萄糖溶于8L乙醇中，搅拌至均匀后，得到混合液，再将表面亲水性载体加入混合液中，搅拌至均匀，然后进行喷雾干燥并除去乙醇，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到粒径为0.1-0.8μm的防腐药剂。

然后将大豆卵磷脂15kg、胆固醇15kg和双十六烷基磷酸酯2kg溶于10L乙醚中，搅拌至均匀，得到膜材，然后将防腐药剂加入膜材中，继续搅拌至均匀后，进行喷雾干燥并除去乙醚，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到粒径为0.1-1μm的一次包覆颗粒。

再将一次包覆颗粒悬浮在流化床上，然后恒定55℃，并采用紫外线照射流化床上的物料，再将SH-D3型聚二甲基硅氧烷乳液喷入流化床，流化床上的物料在紫外线照射和55℃下干燥，并形成囊膜层，即得到乙酸盐微胶囊饲料添加剂。

实施例9

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例8的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg、制备例1得到的表面亲水性载体50kg和酶活力为100亿的丁酸梭菌粉剂1kg。

实施例10

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例8的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg、制备例1得到的表面亲水性载体50kg和酶活力为100亿的丁酸梭菌粉剂2kg。

实施例11

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例1的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg、制备例1得到的表面亲水性载体50kg、酶活力为100亿的丁酸梭菌粉剂1.5kg、食品级微晶纤维素1.5kg和食品级苹果果胶4kg，并形成一种葡萄糖、丁酸梭菌粉剂和乙酸钠均负载在表面亲水性载体的外表面的结构。乙酸盐微胶囊饲料添加剂的制备方法，采用如下步骤：

先将乙酸钠和葡萄糖溶于8L乙醇中，搅拌至均匀后，得到混合液，再将表面亲水性载体加入混合液中，搅拌至均匀，然后进行喷雾干燥并除去乙醇，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到药剂颗粒；再将丁酸梭菌粉剂、食品级微晶纤维素和苹果果胶溶于8L水中，搅拌至均匀后，加入药剂颗粒，继续搅拌至均匀，再进行喷雾干燥并除去水，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到粒径为0.1-0.8μm的防腐药剂。

然后将大豆卵磷脂15kg、胆固醇15kg和双十六烷基磷酸酯2kg溶于10L乙醚中，搅拌至均匀，得到膜材，然后将防腐药剂加入膜材中，继续搅拌至均匀后，进行喷雾干燥并除去乙醚，喷雾干燥的进风温度为150℃，进料流量为40mL/min，出口温度80℃，干燥后，得到粒径为0.1-1μm的一次包覆颗粒。

再将一次包覆颗粒悬浮在流化床上，然后恒定55℃，并采用紫外线照射流化床上的物料，再将SH-D3型聚二甲基硅氧烷乳液喷入流化床，流化床上的物料在紫外线照射和55℃下干燥，并形成囊膜层，即得到乙酸盐微胶囊饲料添加剂。

实施例12

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例11的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg、制备例1得到的表面亲水性载体50kg、酶活力为100亿的丁酸梭菌粉剂1.5kg、食品级微晶纤维素1kg和食品级苹果果胶3kg。

实施例13

本实施例提供一种乙酸盐微胶囊饲料添加剂，本实施例与实施例11的不同之处仅在于，防腐药剂采用如下组分：葡萄糖7.5kg、乙酸钠12kg、制备例1得到的表面亲水性载体50kg、酶活力为100亿的丁酸梭菌粉剂1.5kg、食品级微晶纤维素2kg和食品级苹果果胶5kg。

对比例

对比例1

本对比例提供一种饲料添加剂，本对比例与实施例1的区别仅在于，不包含囊膜层。

对比例2

本对比例提供一种饲料添加剂，本对比例与实施例1的区别仅在于，不包含脂质体。

对比例3

本对比例提供一种饲料添加剂，本对比例与实施例1的区别仅在于，防腐药剂中不包含葡萄糖。

对比例4

本对比例提供一种饲料添加剂，本对比例与实施例1的区别仅在于，防腐药剂中不包含表面亲水性载体。

性能检测试验

针对实施例1-13和对比例1-4提供的饲料添加剂样品，进行如下性能检测试验：

抗菌测试：以《GB/T 13092-2006饲料中霉菌总数的测定》为检测标准，每份试样取样3次，分别进行大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抑菌测试，取3次测试的平均抑菌率，记录于表1中。

分解速度测试：分别取等重的各实施例和对比例的的饲料添加剂样品，将重量计作M1，在20℃、避光、湿度为65％的环境下密封存放180d后，再测试饲料添加剂样品的重量，计作M2，计算饲料添加剂样品的分解率，分解率的计算公式为：分解率＝(M1-M2)/M1×100％，分解率记录于表1中。

气味测试：分别取等重的各实施例和对比例的的饲料添加剂样品，与等重的含水量为65％的苜蓿草青贮饲料混合，在20℃、避光、湿度为65％的环境下密封存放180d后，检测苜蓿草青贮饲料的气味，结果记录在表1中。

表1

结合实施例1和对比例1-4并结合表1可以看出，相比与实施例1，对比例1-4的分解率均较大、青贮饲料气味中的乙酸为均更浓，但是平均抑菌率变化较小，这说明，在对比例1-4的原料配比下，乙酸盐的分解率更大，但是，对有害菌的抑制效果较差，这说明，对比例1-4的乙酸盐是一个较短的时间段内分解的，对有害菌的抑制效果仅持续了较短的时间。因此，在本申请实施例1的方案下，有助于减缓饲料添加剂中的乙酸盐的潮解情况，使得乙酸盐可以在较长的时间段内持续释放乙酸，对有害菌进行持续的抑制。

结合实施例1-13并结合表1可以看出，在实施例1-13的原料配比和工艺条件的范围内，均有助于制备得到可以减缓潮解、持续抑菌的饲料添加剂。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。