專利名稱：將保護(hù)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(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(jìn)行保護(hù)的活性成分加入顆粒的方法，還涉及旨在喂養(yǎng)反芻類動物的顆粒制備方法。
所謂“顆?！币庵竸游餇I養(yǎng)丸粒，是讓食用混合物從模中擠出或用其它技術(shù)制得的。這些顆粒呈桿狀，優(yōu)選為圓柱形，尤其是平均粒徑達(dá)到4-20mm長和4-10mm直徑。這類顆粒得到了廣泛的應(yīng)用，因?yàn)橐子谥圃欤秤貌⑶也黄鸱蹓m。
本發(fā)明尋求解決問題是在這些旨在喂養(yǎng)動物的顆粒中加進(jìn)含有有利于動物進(jìn)食和/或?qū)游镉兄委熥饔玫幕衔锏奈⒘＃@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(shí)上，造粒設(shè)備是在水蒸汽存在下讓食用混合物強(qiáng)制通過模而成型的設(shè)備。
這種混合物經(jīng)過打孔模板(口模)，其中采用壓力機(jī)將物料強(qiáng)制擠過模板的孔。從模中出來后，得到的園柱體用機(jī)械辦法或自動剪斷。在強(qiáng)制通過模時，耐熱性或耐機(jī)械作用性差的產(chǎn)品一旦受壓或經(jīng)摩擦或引入易于使基本食物中各種粉質(zhì)成分粘鏈的蒸汽時受熱就會降解。
在各種現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)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制造“食用顆粒”的方法。在現(xiàn)有技術(shù)中，已知在這些化合物經(jīng)過造粒設(shè)備過程中溫度升高時，至少部分會破損。實(shí)際上，常常將耐熱性或耐機(jī)械作用性差的化合物混入糖蜜并經(jīng)蒸汽作用以保證其粘結(jié)性，從而實(shí)現(xiàn)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制成“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(zhì)顆粒涂層。該法用易于破碎或液態(tài)產(chǎn)物，如維生素或藥品進(jìn)行操作。這類產(chǎn)品易于制成溶液或懸浮液。而在作成“營養(yǎng)顆?！鼻胰缤景l(fā)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也說明了食品制造方法，其中將溶液或熔融脂肪物質(zhì)中的酶，優(yōu)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(zhì)的“顆?！薄?br> 本發(fā)明一直在尋求解決的問題是將易于在反芻類動物瘤胃中毀壞的活性成分，如氨基酸，維生素以及其它營養(yǎng)素或藥品成型成為動物能直接吸收的“顆?！?。
例如，已知某些氨基酸是反芻類動物食譜中的基本食物，因?yàn)檫@些物質(zhì)是每天所需營養(yǎng)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(zhì)時，會在瘤胃中經(jīng)此器官中存在的消化酶和微生物作用而毀壞。已發(fā)現(xiàn)，為了使這些化合物有利于動物食用并吸收，可用另外的物質(zhì)進(jìn)行保護(hù)，因此可使其無損，但可破碎性地經(jīng)過瘤胃并在皺胃中或此后在腸中釋放出活性物質(zhì)并使其通過此器官。
一般來說，已知涂料組合物由尤其選自合成基質(zhì)共聚物的對pH變化敏感的物質(zhì)和選自例如脂肪酸或其衍生物和疏水聚合物的疏水物質(zhì)一起構(gòu)成的。這些組合物已見于例如FR78，23966(2，401，620)，F(xiàn)R78，23968(2，401，621)或FR81，18954(2，514，261)。
在主要的涂層制劑中，例子可舉出乙烯基吡啶和苯乙烯的共聚物并聯(lián)用疏水物質(zhì)，優(yōu)選是硬脂酸和/或非水溶聚合物，如乙基纖維素。
還可舉出酶消化涂料制劑，如殼聚糖和/或玉米蛋白，并聯(lián)用疏水物質(zhì)，優(yōu)選為硬脂酸和必要時的非水溶聚合物，優(yōu)選為乙基纖維素。
所得被保護(hù)活性成分顆粒呈基本上球形的顆粒，平均直徑0.3-5mm，優(yōu)選約2mm。
不能設(shè)想將此尺寸的顆粒粉碎成營養(yǎng)物質(zhì)“顆?！薄＿@些大尺寸的顆粒不能再引入造粒設(shè)備中，因?yàn)橥繉咏?jīng)受侵蝕，如磨蝕，剪切，溫升，水蒸汽和壓力合并作用時，會使其至少部分降解并因而使活性成分經(jīng)動物消化時在瘤胃中變得不穩(wěn)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(hù)活性成分，但分散時又會帶來濃度和分布不均勻問題。
本發(fā)明可達(dá)到這一目的，其中可制得含有受保護(hù)而不致在瘤胃中降解的活性成分，可用來為反芻類動物補(bǔ)充食物和/或服藥的“特制顆粒”，其特征在于將以粒狀形式受保護(hù)的活性成分與選自可溶可交聯(lián)粘合劑和可熔融粘合劑的粘合劑以及必要時的破碎劑和/或填料混合而制得。
可以這種形式應(yīng)用并經(jīng)保護(hù)而不受瘤胃作用的活性成分可選自基本氨基酸，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。
用于本發(fā)明的粘合劑優(yōu)選自可液態(tài)/固態(tài)輸送的食物，其形態(tài)近于食物“顆粒”，可讓其凝固而得。
可采用兩類食物粘合劑用于溶劑或分散劑的粘合劑;
可熔融制劑。
用于溶劑或分散劑的粘合劑可舉出水溶性膠態(tài)物質(zhì)，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(zhì)，如阿拉伯樹膠，黃蓍膠，角菜酸鹽，糊精，淀粉，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(jié)晶無機(jī)化合物物質(zhì)，如石灰，石膏，硅酸鈉，碳酸鈣和二氧化硅;
明膠;
鞣化蛋白;
天然或合成多元酸的多價陽離子鹽;
干性油和填料并用得到的干性油和膠粘劑。
某些粘合劑可與交聯(lián)劑一起使用，交聯(lián)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;以及其它適于加入所用粘合劑之中的本專業(yè)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(yōu)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(fā)明特制顆粒中可引入能夠賦予其在瘤胃中達(dá)到致密性，耐機(jī)械作用性和迅速破碎性的添加劑。
可用來制造本發(fā)明特制顆粒的添加劑例子可舉出無機(jī)添加劑，如二氧化硅，硅酸鹽，滑石，粘土，碳酸鈣，磷酸鹽;
天然產(chǎn)品制成的添加劑，如顆粒面，谷物和木材加工剩余渣，碎油餅，各種釀酒和發(fā)酵剩余渣，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(yōu)選達(dá)到“本發(fā)明特制顆?！敝亓康?0～95%。無機(jī)或天然類添加劑為粘合劑重量的0-80%。
粘合劑和被保護(hù)產(chǎn)品的混合可在成型同時或之前進(jìn)行。成型用模或模型進(jìn)行。
粘合劑性質(zhì)，流動溫度，添加劑量由本專業(yè)人員根據(jù)本發(fā)明特制顆粒的要求質(zhì)量來決定，其中質(zhì)量包括口味;
密度;
形狀;
尺寸;
耐機(jī)械作用性;
瘤胃中的破碎要求。
這些顆?？蔀闂U形，優(yōu)選為園柱形，平均尺寸為長20mm，直徑4-10mm。
本發(fā)明特制顆粒至少有以下三方面的可使其適于喂養(yǎng)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(bǔ)充基本飼料量，也就是說，得以在食物顆粒進(jìn)行傳送的各個步驟中成為載體，并且在食物分配鏈中保持整體;
2)在成型時限制了受保護(hù)性成分的保護(hù)作用失效;
3)這樣得到的“本發(fā)明特制顆?！痹诹鑫钢醒杆倨扑?，并且可避免反芻咀嚼而使內(nèi)部的活性成分保護(hù)作用失效。
與常見顆粒食物的可混性取決于所得產(chǎn)品形狀和密度，這不會給本專業(yè)人員帶來困難。
表明受保護(hù)成分特征的保護(hù)率至少等于釋放率，這可通過體外在1000ml的PH6緩沖液中40℃以300t/mn攪拌24h后測定活性成分的釋放情況來加以驗(yàn)證。釋放率為試驗(yàn)過程中釋放出的活性成分百分比。試驗(yàn)用量取決于活性成分性質(zhì)及其含量。例如，氨基酸試驗(yàn)可用約6g進(jìn)行。
保護(hù)率一般來說應(yīng)盡可能達(dá)到最高。
“本發(fā)明特制顆粒”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(jìn)行評價。破碎時間應(yīng)可能達(dá)到最短，尤其是48h以下。
下面的實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明，但這些實(shí)施例不能認(rèn)為是限制性的，無論是受保護(hù)活性成分，還是粘合劑，均如此。
例中所用受保護(hù)活性成分為約2mm直徑的顆粒，其化合物如下A類受保護(hù)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(jīng)過涂層保護(hù)而不致于在瘤胃中降解，涂層為受保護(hù)產(chǎn)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(gòu)成。
A類顆粒保護(hù)率為97%。
B類受保護(hù)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(jīng)過涂層保護(hù)而不致于在瘤胃中降解，涂層為受保護(hù)產(chǎn)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(gòu)成。
B類顆粒保護(hù)率為99%。
用來喂養(yǎng)反芻類動物的A和B類產(chǎn)品已見于US4181708和EP260186。
實(shí)施例1
將2%pp的A類顆粒引入用來喂養(yǎng)家畜的粉狀混合物中，并用常規(guī)的制取粒狀食品的方法將其成型而成粒狀食品，其中經(jīng)蒸汽處理后在KAHL轉(zhuǎn)動壓模中進(jìn)行。所得產(chǎn)品為直徑5mm，長約15mm的擠出園柱體。
例中所用氨基酸剩余保護(hù)率在通過壓力機(jī)后的粒狀食品中達(dá)到0%。
實(shí)施例2將2%pp的A類顆粒引入用來喂養(yǎng)家畜的粉狀混合物中，并且常規(guī)的制取粒狀食品的方法將其成型而成粒狀食品，其中經(jīng)蒸汽處理后在KAHL轉(zhuǎn)動壓模中進(jìn)行。所得產(chǎn)品為直徑5mm，長約15mm的擠出園柱體。
實(shí)施例1和2表明，用制造這類產(chǎn)品的常見方法成型為粒狀食品時會使其針對瘤胃進(jìn)行保護(hù)而使其不致于降解的作用大量以至完全喪失，因此用來喂養(yǎng)反芻類動物的有效性喪失。
實(shí)施例3制得粒狀食品，其中含有經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的活性成分，該食品顆?？梢愿鞣N比例與常見粒狀食物混合，制備方法如下將A類受保護(hù)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(chǎn)品在冷卻結(jié)合粘合劑物質(zhì)后脫模收集而得。
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(fā)酵剩余渣 22.22%(參考EUROLYSINE PL 73)最終產(chǎn)品中的保護(hù)率和氨基酸濃度列在表Ⅰ中。
實(shí)施例4采用實(shí)施例3所述注模技術(shù)制得食品顆粒，含A類經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的活性成分，該顆?？梢愿鞣N比例與常見粒狀食品混合，其中采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(chǎn)品中保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ之中。
實(shí)施例5采用實(shí)施例3所述注模技術(shù)制得食品顆粒，含A類經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的活性成分，該顆?？梢愿鞣N比例與常見粒狀食品混合，其中采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(chǎn)品中的保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ之中。
實(shí)施例6制得食用顆粒，含經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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制成約20mm×10mm的顆粒，烘箱中干燥后收集。
最終產(chǎn)品的保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ中。
實(shí)施例7制得食用顆粒，含經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆?？梢愿鞣N不同比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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(jīng)非粘性載體上而制成約20mm×10mm的顆粒，烘箱中干燥后收集。
最終產(chǎn)品的保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ中。
實(shí)施例8制得食用顆粒，含經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆?？梢愿鞣N不同比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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(jīng)非粘性載體而制成約20mm×10mm的顆粒，烘箱中干燥后收集。
最終產(chǎn)物中保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ。
實(shí)施例10制得食用顆粒，含經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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(jīng)非粘性載體而制成20mm×10mm的顆粒，凝固收集。最終產(chǎn)品中保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ中。
實(shí)施例11制得食用顆粒，含有經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的A類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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(jīng)非粘性載體而制成20mm×10mm的顆粒，膠凝后收集。
最終產(chǎn)品中保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ中。
實(shí)施例12制得食用顆粒，含有經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆?？梢愿鞣N比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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(jīng)非粘性混合物而制成20mm×10mm的顆粒，膠凝后收集。
最終產(chǎn)品中保護(hù)率和氨基酸濃度列于表Ⅰ中。
表Ⅰ列出了實(shí)施例中所用受保護(hù)活性成分在制成“本發(fā)明特制顆粒”后觀察到的保護(hù)率。
表Ⅰ還表明了合理選擇粘合劑的組成可調(diào)節(jié)所說顆粒在瘤胃中的破碎速度。
可以看出，本發(fā)明所述在粘合劑存在下造粒而形成本發(fā)明特制顆粒的方法根據(jù)活性成分保護(hù)性而適當(dāng)調(diào)整粘合劑的物理化學(xué)特性后即可適用于大量的針對瘤胃中降解作用而進(jìn)行保護(hù)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(hù)活性成分的保護(hù)組合物的相容性和溶解能力。
實(shí)施例13制得食用顆粒，含有經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆?？梢愿鞣N比例與常見粒狀食品混合，其制法是將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制成直徑約8mm的顆粒。所得長條形物在真空烘箱中干燥并斷成長約20mm的單節(jié)。
最終產(chǎn)品中保護(hù)率和受保護(hù)氨基酸濃度列于表Ⅱ中。
實(shí)施例14制得食用顆粒，含有經(jīng)過保護(hù)而不致于在瘤胃中降解的B類活性成分，該顆粒可以各種比例與常見粒狀食品混合，其制法是將B類顆粒與如下組成的粘合劑混合白云巖 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制成直徑約8mm顆粒。所得長條形物在真空烘箱中干燥并斷成長約20mm的單節(jié)。
最終產(chǎn)品中保護(hù)率和受保護(hù)氨基酸濃度列于表Ⅱ。
權(quán)利要求
1.“顆?！睜罱M合物，含有保護(hù)其不致于在瘤胃中降解的粒狀活性成分，用來為反芻類動物的補(bǔ)充食物和/或服藥，可在其皺胃和/或腸中釋放出活性成分，其特征在于將以粒狀形式受保護(hù)的活性成分與選自可溶可交聯(lián)粘合劑和可熔融粘合劑的粘合劑以及必要時的破碎機(jī)和/或填料混合而制得。
2.權(quán)利要求1的組合物，其特征在于活性成分選自保護(hù)其不在瘤胃中降解的維生素，氨基酸，藥物。
3.權(quán)利要求2的組合物，其特征在于受保護(hù)活性成分選自用對pH敏感的共聚物，天然產(chǎn)物或可酶降解的產(chǎn)品保護(hù)的氨基酸，維生素，藥物。
4.權(quán)利要求3的組合物，其特征在于受保護(hù)共聚物選自用對pH敏感的乙烯基吡啶和苯乙烯共聚物并用疏水物質(zhì)保護(hù)的氨基酸，維生素，藥物。
5.權(quán)利要求3的組合物，其特征在于受保護(hù)活性成分選自用天然產(chǎn)品或可由選自玉米蛋白或殼聚糖的酶解產(chǎn)品保護(hù)的氨基酸，維生素，藥物。
6.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的組合物，其特征在于受保護(hù)活性成分為平均直徑0.3-5mm的顆粒。
7.權(quán)利要求1的組合物，其特征在于可交聯(lián)粘合劑由水溶膠態(tài)物質(zhì)構(gòu)成，選自藻酸鹽，明膠，纖維素衍生物，多糖，糖蜜或酒糟。
8.權(quán)利要求7的組合物，其特征在于交聯(lián)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(quán)利要求1的組合物，其特征在于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(quán)利要求1的組合物，其特征在于破碎劑選自顆粒面，碎油餅，釀酒和發(fā)酵剩余渣，谷物和木材加工副產(chǎn)品，纖維素纖維。
全文摘要
本發(fā)明涉及顆粒狀組合物，可用來為反芻類動物補(bǔ)充食物和/或服藥，其中食有保護(hù)其不致于在瘤胃中降解的活性成分和一種或多種可溶可交聯(lián)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(yōu)先權(quán)日1989年12月28日
發(fā)明者阿諾尼亞·克勞德, 奧坦特·皮埃爾, 路爾·杰克斯, 伯特·霍哥斯 申請人:羅納-晉朗克動物營養(yǎng)素公司