緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑生產加工工藝研究

李玉彬 李金嶺 劉傳龍 劉伯臣孫東波 崔艷麗 包玉清 施建春 呂廣國 何鳳軍

1.黑龍江省雙城巿雙龍動物診所,黑龍江雙城 150111;

2.黑龍江畜牧獸醫職業學院,黑龍江雙城 150111;

3.黑龍江省雙城巿團結滿族鄉畜牧站,黑龍江團結 150123;

4.黑龍江民族職業學院哈爾濱 150081;

5.八一農墾大學動物科技學院,黑龍江大慶 163000;

6.黑龍江省獸藥飼料監察所 哈爾濱 150081;

7.黑龍江省雙城巿朝陽鄉畜牧發展中心,黑龍江朝陽 150100

緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑生產加工工藝研究

李玉彬1李金嶺2劉傳龍3劉伯臣4孫東波5崔艷麗6包玉清4施建春6呂廣國7何鳳軍7

1.黑龍江省雙城巿雙龍動物診所,黑龍江雙城 150111;

2.黑龍江畜牧獸醫職業學院,黑龍江雙城 150111;

3.黑龍江省雙城巿團結滿族鄉畜牧站,黑龍江團結 150123;

4.黑龍江民族職業學院哈爾濱 150081;

5.八一農墾大學動物科技學院,黑龍江大慶 163000;

6.黑龍江省獸藥飼料監察所 哈爾濱 150081;

7.黑龍江省雙城巿朝陽鄉畜牧發展中心,黑龍江朝陽 150100

介紹了緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑的加工工藝,通過對比試驗及飼喂試驗,設計出最佳配方及合理的加工工藝。在確定配方及加工工藝的情況下,生產出部分產品,進一步的飼喂試驗結果表明,緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑對奶牛既達到了使用安全,同時還提高了奶牛的血清蛋白總量、產奶量及乳質。

緩釋;非蛋白氮;膨化;飼料添加劑;反芻動物;加工工藝;配方

1 材料與方法

1.1 試驗材料

尿素((NH2)2CO,來自大慶化工總廠)、鈷(CoCl2,來自北京化工廠)、羧甲基纖維素(CH2OCH3COOR,來自廣州紅光化工廠)、磷脂、膨潤土(含有85%～90%的蒙脫石,來自吉林省九臺市膨潤土加工廠)、糖蜜(含糖70%～80%,粗蛋白質7%～9%,粗灰份7%～9%)、香草醛(來自上海有機化工廠)、硅酸鈣(Ca2SiO3,哈爾濱紅衛化工廠)。

1.2 主要設備

膨化機由美國三福公司生產。

1.3 配方設計

1)該研究的關鍵技術是螯合(絡合)與乳化技術,鈷可提高利用尿素合成菌體蛋白的能力[1],因此,配方中的金屬螯合劑使用了鈷(CoCl2)。而磷脂既可溶于水,又可溶于油,是一種非常理想的乳化劑[2]。

2)根據配方成份的理論用量范圍,設計了3組配方見表1。

1.4 設備選擇

為保證產品質量、對生產設備的要求是必須能嚴格控制一定的溫度、濕度、壓力和膨化時間,我們選擇了黑龍江省肇東大豆膨化廠進口的美國機組生產。

2 結果與分析

2.1 配方選擇

通過表1配方進行對比試驗(加工方法使用圖1的工藝)得出最佳配方為第Ⅱ組,按重量份數為非蛋白氮100、金屬螯合劑1、大分子有機化合物1.5、乳化劑2、縮合劑2、能量包膜劑10、吸附劑 10、疏散劑 1.5、水 1。

圖1

2.2 生產工藝選擇

保證最佳的瘤胃氨的濃度,是獲得最大菌體蛋白合成量的關鍵。為此,采取了螯合、乳化、吸附和包膜尿素的技術。在選擇包膜尿素的物質上做了一些對比試驗。采用特殊工藝用螯合、乳化工藝包膜尿素,雖然能達到使尿素緩釋的目的、但包膜技術難度大,包膜不完全,包膜后粘度高,不易均勻;而用脂肪酸、聚乙烯等包膜,其成本過高。最后選擇了螯合、乳化、吸附和廉價易得的淀粉等復合物與尿素混勻后,經高溫高壓,膨化處理、使淀粉接近完全凝膠化程度,并與非結晶狀尿素緊密結合,在降低氨釋放速度的同時,提高淀粉的發酵速度,保持能氮的同步釋放,提高菌體蛋白的合成效率。在設備型號、螯合劑、乳化劑和吸附劑尿素包膜物質確定的情況下,設計出合理的生產工藝。

3 討 論

在加工工藝過程中,有2次加熱過程,但并不會因此而產生雙縮脲(也稱縮二脲)及三聚氰胺,其依據是:

1)雙縮脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)是2個分子脲(即尿素),必須經180℃左右加熱,放出1個分子氨(NH3)后得到的產物,而緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑的加工過程中加熱溫度最高為150℃(在生產過程,加熱溫度被嚴格控制在150℃以下),并且是瞬間加熱。

2)尿素法生產三聚氰胺是目前較多采用的低成本生產方法,該方法是用尿素以氨氣為載體,硅膠為催化劑,在380～400℃溫度下沸騰反應,先分解生成氰酸,并進一步縮合生成三聚氰胺,其反應式為:

6CO(NH2)2→C3N6H6+6NH3+3CO2

按照反應條件不同,三聚氰胺合成工藝又可分為高壓法(7～10MPa,370～450 ℃,液相)、低壓法(0.5～1MPa,380～440 ℃,液相)和常壓法(＜0.3 MPa,390℃,氣相)3類。從以上反應條件來看,緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑的加工過程中加熱溫度均達不到其最低溫度。此外,加熱時間也非常短暫(瞬間加熱)。

3)經過黑龍江省獸藥飼料監察所對緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑產品的定期檢驗,并未查出三聚氰胺。

綜上所述,無論從理論還是實際檢驗,緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑的加工過程中并不產生雙縮脲,也不生產三聚氰胺。

在配方、生產工藝確定的基礎上,生產了1t的該產品進行飼喂效果及對比試驗,結果表明,緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑不僅可以使反芻動物的瘤胃微生物利用尿素氨合成其自身菌體蛋白,進而被機體吸收后合成蛋白質,從而使血清總蛋白含量增加,使血液中球蛋白含量增加[3],提高了奶的質量[4],還能使血清尿素氮的含量有所提高,但血氨量仍在正常范圍內。這說明包膜尿素復合物在瘤胃中的確可以緩慢釋放氨,不能產生氨中毒,達到了使用安全[5]。

根據乳牛的營養需要,緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑已經在配方中添加了必需的營養物質,以滿足產奶性能需要,從而達到既提高乳牛生產性能,又節約了蛋白質飼糧的雙重作用。解決了我國尚不能直接利用尿素進行工業化生產非蛋白氮的系列飼料產品的問題。

[1]王放.硫和鈷對反芻家畜利用尿素的影響[J].草食家畜,1989(1):38-41.

[2]蔡元麗,謝幼梅,魏可峰,等.大豆磷脂及其在動物飼料中的應用[J].中國飼料,2002(10):8-10.

[3]丁嵐峰,包玉清,施建春,等.緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑對乳牛產乳量及乳質影響的研究[J].山東畜牧獸醫,2009(8):6-7.

[4]杜護華,包玉清,丁嵐峰,等.緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑對乳牛血清蛋白含量影響的研究[J].養殖技術顧問,2009(9):137.

[5]包玉清,施建春,丁嵐峰,等.緩釋非蛋白氮膨化飼料添加劑安全性飼喂的試驗研究[J].養殖技術顧問,2009(9):138-139.

2010-12-21

*通訊作者:包玉清。

李玉彬,男,1982年生,大專,助理獸醫師。

(責任編輯:

郭會田)