將保護其不在反芻動物瘤胃中降解的活性成分加入顆粒的方法
2023-10-10 11:52:09 4
專利名稱：將保護其不在反芻動物瘤胃中降解的活性成分加入顆粒的方法
技術領域：
本發明涉及將活性成分加入顆粒的方法，尤其是將針對反芻類動物瘤胃中酶進行保護的活性成分加入顆粒的方法，還涉及旨在餵養反芻類動物的顆粒製備方法。
所謂「顆粒」意指動物營養丸粒，是讓食用混合物從模中擠出或用其它技術製得的。這些顆粒呈杆狀，優選為圓柱形，尤其是平均粒徑達到4-20mm長和4-10mm直徑。這類顆粒得到了廣泛的應用，因為易於製造，食用並且不起粉塵。
本發明尋求解決問題是在這些旨在餵養動物的顆粒中加進含有有利於動物進食和/或對動物有治療作用的化合物的微粒，這些化合物因其對溫度，壓力和剪切敏感性而不可能造粒。事實上，造粒設備是在水蒸汽存在下讓食用混合物強制通過模而成型的設備。
這種混合物經過打孔模板(口模)，其中採用壓力機將物料強制擠過模板的孔。從模中出來後，得到的園柱體用機械辦法或自動剪斷。在強制通過模時，耐熱性或耐機械作用性差的產品一旦受壓或經摩擦或引入易於使基本食物中各種粉質成分粘鏈的蒸汽時受熱就會降解。
在各種現有技術文獻中已提出這個問題，可舉出EP231，817，其中提出了用人或動物所必須的維生素或化合物製造「食用顆粒」的方法。在現有技術中，已知在這些化合物經過造粒設備過程中溫度升高時，至少部分會破損。實際上，常常將耐熱性或耐機械作用性差的化合物混入糖蜜並經蒸汽作用以保證其粘結性，從而實現造粒。而蒸汽和壓力同時作用就會使其破損。EP231，817中將維生素或藥物和必要的油脂溶液或懸浮液噴霧造粒製成「食用顆粒」，從而解決了這個問題。該方法中僅用含或不含油脂的維生素給基質顆粒塗層。該法用易於破碎或液態產物，如維生素或藥品進行操作。這類產品易於製成溶液或懸浮液。而在作成「營養顆粒」且如同本發明，對熱和/或壓力敏感的顆粒本身又呈平均直徑約0.3-5mm的顆粒時，情況就完全不是這樣了。
FR2，338，653也說明了食品製造方法，其中將溶液或熔融脂肪物質中的酶，優選是蛋白酶懸浮液粉化。該法與前述歐洲專利申請的情況相同，其中只能得到微球上噴霧沉積熱敏物質的「顆粒」。
本發明一直在尋求解決的問題是將易於在反芻類動物瘤胃中毀壞的活性成分，如胺基酸，維生素以及其它營養素或藥品成型成為動物能直接吸收的「顆粒」。
例如，已知某些胺基酸是反芻類動物食譜中的基本食物，因為這些物質是每天所需營養的必需成分，尤其是蛋氨酸和賴氨酸。反芻類動物食用這些物質時，會在瘤胃中經此器官中存在的消化酶和微生物作用而毀壞。已發現，為了使這些化合物有利於動物食用並吸收，可用另外的物質進行保護，因此可使其無損，但可破碎性地經過瘤胃並在皺胃中或此後在腸中釋放出活性物質並使其通過此器官。
一般來說，已知塗料組合物由尤其選自合成基質共聚物的對pH變化敏感的物質和選自例如脂肪酸或其衍生物和疏水聚合物的疏水物質一起構成的。這些組合物已見於例如FR78，23966(2，401，620)，FR78，23968(2，401，621)或FR81，18954(2，514，261)。
在主要的塗層製劑中，例子可舉出乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物並聯用疏水物質，優選是硬脂酸和/或非水溶聚合物，如乙基纖維素。
還可舉出酶消化塗料製劑，如殼聚糖和/或玉米蛋白，並聯用疏水物質，優選為硬脂酸和必要時的非水溶聚合物，優選為乙基纖維素。
所得被保護活性成分顆粒呈基本上球形的顆粒，平均直徑0.3-5mm，優選約2mm。
不能設想將此尺寸的顆粒粉碎成營養物質「顆粒」。這些大尺寸的顆粒不能再引入造粒設備中，因為塗層經受侵蝕，如磨蝕，剪切，溫升，水蒸汽和壓力合併作用時，會使其至少部分降解並因而使活性成分經動物消化時在瘤胃中變得不穩定。
除了將其分散在食物中而外，似乎不可能讓反芻類動物吃下受保護活性成分，但分散時又會帶來濃度和分布不均勻問題。
本發明可達到這一目的，其中可製得含有受保護而不致在瘤胃中降解的活性成分，可用來為反芻類動物補充食物和/或服藥的「特製顆粒」，其特徵在於將以粒狀形式受保護的活性成分與選自可溶可交聯粘合劑和可熔融粘合劑的粘合劑以及必要時的破碎劑和/或填料混合而製得。
可以這種形式應用並經保護而不受瘤胃作用的活性成分可選自基本胺基酸，其鹽，其衍生物及其類似物，如蛋氨酸和賴氨酸;
維生素;
藥物成分，如抗生素。
用於本發明的粘合劑優選自可液態/固態輸送的食物，其形態近於食物「顆粒」，可讓其凝固而得。
可採用兩類食物粘合劑用於溶劑或分散劑的粘合劑;
可熔融製劑。
用於溶劑或分散劑的粘合劑可舉出水溶性膠態物質，尤其是水溶性纖維素衍生物，如羧甲基纖維素，羥丙基纖維素，羥乙基纖維素，羥甲基纖維素;
天然或合成多糖物質，如阿拉伯樹膠，黃蓍膠，角菜酸鹽，糊精，澱粉，呫噸膠，藻酸鹽;
糖;
糖蜜和酒糟;
木素磺酸鹽;
顆粒面或藻類;
可結晶無機化合物物質，如石灰，石膏，矽酸鈉，碳酸鈣和二氧化矽;
明膠;
鞣化蛋白;
天然或合成多元酸的多價陽離子鹽;
幹性油和填料並用得到的幹性油和膠粘劑。
某些粘合劑可與交聯劑一起使用，交聯劑選自例如醛，與蛋白一起用;二或三價金屬鹽或氧化物，與藻酸鹽，呫噸膠，糖蜜，酒糟一起使用;以及其它適於加入所用粘合劑之中的本專業人員已知凝固劑。
可熔融粘合劑例子可舉出脂肪酸和醇;
氫化植物和動物油脂;
甘油酯;
石蠟;
天然或合成蠟;
合成聚合物，如聚乙二醇，聚乙烯乙酸酯……。
粘合劑中，優選用糖蜜，酒糟，脂肪酸，氫化植物或動物油脂，石膏和石蠟。
在本發明特製顆粒中可引入能夠賦予其在瘤胃中達到緻密性，耐機械作用性和迅速破碎性的添加劑。
可用來製造本發明特製顆粒的添加劑例子可舉出無機添加劑，如二氧化矽，矽酸鹽，滑石，粘土，碳酸鈣，磷酸鹽;
天然產品製成的添加劑，如顆粒面，穀物和木材加工剩餘渣，碎油餅，各種釀酒和發酵剩餘渣，植物纖維素纖維，多糖，糖類。
全部粘合劑，必要時加上添加劑，優選達到「本發明特製顆粒」重量的40～95%。無機或天然類添加劑為粘合劑重量的0-80%。
粘合劑和被保護產品的混合可在成型同時或之前進行。成型用模或模型進行。
粘合劑性質，流動溫度，添加劑量由本專業人員根據本發明特製顆粒的要求質量來決定，其中質量包括口味;
密度;
形狀;
尺寸;
耐機械作用性;
瘤胃中的破碎要求。
這些顆粒可為杆形，優選為園柱形，平均尺寸為長20mm，直徑4-10mm。
本發明特製顆粒至少有以下三方面的可使其適於餵養反芻類動物的特性1)可以不同份量與顆粒食物相混，這些食物顆粒一般是分配給動物以補充基本飼料量，也就是說，得以在食物顆粒進行傳送的各個步驟中成為載體，並且在食物分配鏈中保持整體;
2)在成型時限制了受保護性成分的保護作用失效;
3)這樣得到的「本發明特製顆粒」在瘤胃中迅速破碎，並且可避免反芻咀嚼而使內部的活性成分保護作用失效。
與常見顆粒食物的可混性取決於所得產品形狀和密度，這不會給本專業人員帶來困難。
表明受保護成分特徵的保護率至少等於釋放率，這可通過體外在1000ml的PH6緩衝液中40℃以300t/mn攪拌24h後測定活性成分的釋放情況來加以驗證。釋放率為試驗過程中釋放出的活性成分百分比。試驗用量取決於活性成分性質及其含量。例如，胺基酸試驗可用約6g進行。
保護率一般來說應儘可能達到最高。
「本發明特製顆粒」在瘤胃中破碎而釋放出活性成分的情況，可通過將其保持在用350μm空心尼龍絲織成的小袋作痿管的牛瘤胃中來進行評價。破碎時間應可能達到最短，尤其是48h以下。
下面的實施例詳細說明本發明，但這些實施例不能認為是限制性的，無論是受保護活性成分，還是粘合劑，均如此。
例中所用受保護活性成分為約2mm直徑的顆粒，其化合物如下A類受保護活性成分重量比為75/25的賴氨酸單鹽酸鹽和蛋氨酸顆粒，含約12%的將硬脂酸與5%pp的2-乙烯基吡啶/苯乙烯共聚物混合而得之粘合劑，經過塗層保護而不致於在瘤胃中降解，塗層為受保護產物的16%pp，由30%的2-乙烯基吡啶/苯乙烯共聚物，60%滑石和10%硬脂酸的混合物構成。
A類顆粒保護率為97%。
B類受保護活性成分重量比為75/25的賴氨酸單鹽酸鹽和蛋氨酸顆粒，含約12%的將硬脂酸與5%pp的2-乙烯基吡啶/苯乙烯共聚物混合而得之粘合劑，經過塗層保護而不致於在瘤胃中降解，塗層為受保護產物的12%pp，由20%的2-乙烯基吡啶/苯乙烯和80%硬脂酸的混合物構成。
B類顆粒保護率為99%。
用來餵養反芻類動物的A和B類產品已見於US4181708和EP260186。
實施例1
將2%pp的A類顆粒引入用來餵養家畜的粉狀混合物中，並用常規的製取粒狀食品的方法將其成型而成粒狀食品，其中經蒸汽處理後在KAHL轉動壓模中進行。所得產品為直徑5mm，長約15mm的擠出園柱體。
例中所用胺基酸剩餘保護率在通過壓力機後的粒狀食品中達到0%。
實施例2將2%pp的A類顆粒引入用來餵養家畜的粉狀混合物中，並且常規的製取粒狀食品的方法將其成型而成粒狀食品，其中經蒸汽處理後在KAHL轉動壓模中進行。所得產品為直徑5mm，長約15mm的擠出園柱體。
實施例1和2表明，用製造這類產品的常見方法成型為粒狀食品時會使其針對瘤胃進行保護而使其不致於降解的作用大量以至完全喪失，因此用來餵養反芻類動物的有效性喪失。
實施例3製得粒狀食品，其中含有經過保護而不致於在瘤胃中降解的活性成分，該食品顆粒可以各種比例與常見粒狀食物混合，製備方法如下將A類受保護活性成分顆粒引入模腔中，該模腔為截錐臺形，高20mm，兩端直徑為8mm和10mm。
將熔融粘合劑壓注入每腔中形成的粒料床孔隙之中。最終產品在冷卻結合粘合劑物質後脫模收集而得。
例中所用粘合劑組成如下硬脂酸 33.33%
棕櫚酸 22.22%碳酸鈣 22.22%發酵剩餘渣 22.22%(參考EUROLYSINE PL 73)最終產品中的保護率和胺基酸濃度列在表Ⅰ中。
實施例4採用實施例3所述注模技術製得食品顆粒，含A類經過保護而不致於在瘤胃中降解的活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其中採用組成如下的熔融粘合劑硬脂酸 30%棕櫚酸 20%單硬脂酸甘油酯 50%最終產品中保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ之中。
實施例5採用實施例3所述注模技術製得食品顆粒，含A類經過保護而不致於在瘤胃中降解的活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其中採用以下組成的熔融粘合劑硬脂酸 16.67%棕櫚酸 11.11%單硬脂酸甘油酯 27.78%碳酸鈣 44.44%最終產品中的保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ之中。
實施例6製得食用顆粒，含經過保護而不致於在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其製法是將A類顆粒與如下組成的粘合劑混合石膏 22.73%碳酸鈣 45.45%水 31.82%在非粘性載體上流出而將混合物製成約20mm×10mm的顆粒，烘箱中乾燥後收集。
最終產品的保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ中。
實施例7製得食用顆粒，含經過保護而不致於在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種不同比例與常見粒狀食品混合，其製法是將A類顆粒與如下組成的粘合劑混合石膏 25.32%微晶纖維素 18.99%水 55.70%混合物流經非粘性載體上而製成約20mm×10mm的顆粒，烘箱中乾燥後收集。
最終產品的保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ中。
實施例8製得食用顆粒，含經過保護而不致於在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆粒可以各種不同比例與常見粒狀食品混合，其製法是將B類顆粒與如下組成的粘合劑混合石膏 29.41%碳酸鈣 58.82%
水 41.18%混合物流經非粘性載體而製成約20mm×10mm的顆粒，烘箱中乾燥後收集。
最終產物中保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ。
實施例10製得食用顆粒，含經過保護而不致於在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其製法是將A類顆粒與如下組成的粘合劑混合甜菜糖蜜 76.92%氧化鈣 23.08%混合物流經非粘性載體而製成20mm×10mm的顆粒，凝固收集。最終產品中保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ中。
實施例11製得食用顆粒，含有經過保護而不致於在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其製法是將A類顆粒與如下組成的粘合劑混合糖蜜 71.43%明膠 14.29%水 14.29%混合物流經非粘性載體而製成20mm×10mm的顆粒，膠凝後收集。
最終產品中保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ中。
實施例12製得食用顆粒，含有經過保護而不致於在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其製法是將B類顆粒與如下組成的粘合劑混合糖蜜 71.43%明膠 14.29%水 14.29%混合物流經非粘性混合物而製成20mm×10mm的顆粒，膠凝後收集。
最終產品中保護率和胺基酸濃度列於表Ⅰ中。
表Ⅰ列出了實施例中所用受保護活性成分在製成「本發明特製顆粒」後觀察到的保護率。
表Ⅰ還表明了合理選擇粘合劑的組成可調節所說顆粒在瘤胃中的破碎速度。
可以看出，本發明所述在粘合劑存在下造粒而形成本發明特製顆粒的方法根據活性成分保護性而適當調整粘合劑的物理化學特性後即可適用於大量的針對瘤胃中降解作用而進行保護的活性成分。特別是要考慮到粘合劑pH，操作溫度，以及與受保護活性成分的保護組合物的相容性和溶解能力。
實施例13製得食用顆粒，含有經過保護而不致於在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其製法是將B類顆粒與如下組成的粘合劑混合粘土 50%豆粉 12.5%4%羧甲基纖維素鈉鹽水溶液 37.5%
混合物從模中擠出而製成直徑約8mm的顆粒。所得長條形物在真空烘箱中乾燥並斷成長約20mm的單節。
最終產品中保護率和受保護胺基酸濃度列於表Ⅱ中。
實施例14製得食用顆粒，含有經過保護而不致於在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其製法是將B類顆粒與如下組成的粘合劑混合白雲巖 59.7%豆粉 14.9%4%羧甲基纖維素鈉鹽水溶液 25.4%混合物從模中擠出而製成直徑約8mm顆粒。所得長條形物在真空烘箱中乾燥並斷成長約20mm的單節。
最終產品中保護率和受保護胺基酸濃度列於表Ⅱ。
權利要求
1.「顆粒」狀組合物，含有保護其不致於在瘤胃中降解的粒狀活性成分，用來為反芻類動物的補充食物和/或服藥，可在其皺胃和/或腸中釋放出活性成分，其特徵在於將以粒狀形式受保護的活性成分與選自可溶可交聯粘合劑和可熔融粘合劑的粘合劑以及必要時的破碎機和/或填料混合而製得。
2.權利要求1的組合物，其特徵在於活性成分選自保護其不在瘤胃中降解的維生素，胺基酸，藥物。
3.權利要求2的組合物，其特徵在於受保護活性成分選自用對pH敏感的共聚物，天然產物或可酶降解的產品保護的胺基酸，維生素，藥物。
4.權利要求3的組合物，其特徵在於受保護共聚物選自用對pH敏感的乙烯基吡啶和苯乙烯共聚物並用疏水物質保護的胺基酸，維生素，藥物。
5.權利要求3的組合物，其特徵在於受保護活性成分選自用天然產品或可由選自玉米蛋白或殼聚糖的酶解產品保護的胺基酸，維生素，藥物。
6.上述權利要求中任一項的組合物，其特徵在於受保護活性成分為平均直徑0.3-5mm的顆粒。
7.權利要求1的組合物，其特徵在於可交聯粘合劑由水溶膠態物質構成，選自藻酸鹽，明膠，纖維素衍生物，多糖，糖蜜或酒糟。
8.權利要求7的組合物，其特徵在於交聯劑選自蛋白用醛，藻酸鹽用二或三價金屬鹽或氧化物，呫噸膠，糖蜜，酒糟。
9.權利要求1的組合物，其特徵在於可熔融粘合劑選自脂肪酸，脂肪醇，甘油酯，聚乙二醇，石蠟，天然或合成蠟，氫化動物或植物油酯。
10.權利要求1的組合物，其特徵在於破碎劑選自顆粒面，碎油餅，釀酒和發酵剩餘渣，穀物和木材加工副產品，纖維素纖維。
全文摘要
本發明涉及顆粒狀組合物，可用來為反芻類動物補充食物和/或服藥，其中食有保護其不致於在瘤胃中降解的活性成分和一種或多種可溶可交聯或可熔觸粘合劑以及必要時破碎劑和/或填料。
文檔編號A61K9/16GK1053186SQ9110008
公開日1991年7月24日 申請日期1991年1月9日 優先權日1989年12月28日
發明者阿諾尼亞·克勞德, 奧坦特·皮埃爾, 路爾·傑克斯, 伯特·霍哥斯 申請人:羅納-晉朗克動物營養素公司