不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪制備效果的影響

李建文 趙勝軍 祝愛(ài)俠 王春維

在反芻動(dòng)物日糧中添加脂肪，可有效地提高反芻動(dòng)物日糧中的能量水平，解決在舍飼條件下，反芻動(dòng)物能量供給不足的問(wèn)題。但直接添加脂肪，會(huì)影響瘤胃發(fā)酵，降低飼料利用率和纖維素消化率。而過(guò)瘤胃脂肪具有瘤胃保護(hù)特性，其既不影響瘤胃發(fā)酵，又可在真胃和小腸中進(jìn)行消化、吸收和利用。在反芻動(dòng)物日糧中添加過(guò)瘤胃脂肪，既可避免對(duì)瘤胃微生物的影響，提高飼料消化率，又可使脂肪酸得以有效的利用，提高畜產(chǎn)品質(zhì)量，還可以降低飼料成本。因而開(kāi)發(fā)過(guò)瘤胃脂肪(The rumen protected fat，RPF)產(chǎn)品是解決反芻動(dòng)物能量補(bǔ)充問(wèn)題的有效途徑。本試驗(yàn)以大豆油為原料，先用載體吸附、制粒，再分別以丙烯酸樹(shù)脂IV、乙基纖維素和殼聚糖為主要壁材，通過(guò)空氣懸浮法制備過(guò)瘤胃脂肪，并利用體外模擬消化液法對(duì)過(guò)瘤胃脂肪的過(guò)瘤胃有效釋放率進(jìn)行了初步檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)原料

大豆油GB1535，湖北中昌植物油有限公司生產(chǎn)；殼聚糖（CS），湖北裕峰生物工程有限公司生產(chǎn)；丙烯酸樹(shù)脂IV，湖州展望藥業(yè)有限公司生產(chǎn)；乙基纖維素（EC），湖州展望藥業(yè)有限公司生產(chǎn)；聚乙二醇（PEG）、硬脂酸鎂、滑石粉、碳酸鈣、鄰苯二甲酸二乙酯（DEP）、95%乙醇、冰醋酸、羧甲基纖維素鈉(CMC）等均為市售。

1.1.2 試驗(yàn)設(shè)備

FLP－3流化床制粒干燥機(jī)，常州市奇琪干燥制粒設(shè)備有限公司生產(chǎn)；恒溫水浴振蕩器，上海智誠(chéng)設(shè)備廠生產(chǎn)；燒杯、容量瓶、分析天平和磁力攪拌器等。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)選用3種不同的包衣液分別為丙烯酸樹(shù)脂IV（Ⅰ型）、乙基纖維素（Ⅱ型）和殼聚糖（Ⅲ型），在包衣工藝參數(shù)相同的條件下對(duì)白炭黑吸附大豆油顆粒進(jìn)行噴霧包埋，預(yù)制成包衣材料占總產(chǎn)品質(zhì)量8%的三種過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品，分別為Ⅰ型RPF、Ⅱ型RPF和Ⅲ型RPF。并通過(guò)體外模擬消化液法檢驗(yàn)產(chǎn)品的瘤胃穩(wěn)定性和小腸消化率，研究不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪制備效果的影響。

1.2.1 芯材的制備

用白炭黑吸附大豆油，通過(guò)擠壓制粒制成含50%脂肪的芯材顆粒。

1.2.2 制備過(guò)瘤胃脂肪所用包衣液的組成

試驗(yàn)所用3種包衣液的組成見(jiàn)表1，其主要包衣材料為丙烯酸樹(shù)脂IV，乙基纖維素和殼聚糖。

表1 不同包衣液的組成

1.3 檢測(cè)指標(biāo)

試驗(yàn)結(jié)束時(shí)分別測(cè)定產(chǎn)品的成團(tuán)性、出品率、水分含量、脂肪含量、總能和包埋率，并用體外模擬消化液法檢測(cè)RPF產(chǎn)品的釋放率。

1.3.1 成團(tuán)性

將樣品放入高型小瓶中到近滿，加蓋密封放入40℃恒溫箱，24 h取出，觀察成團(tuán)情況。成團(tuán)性檢驗(yàn)中“＋”表示流動(dòng)性好無(wú)成團(tuán)現(xiàn)象，“＋＋”表示有小的團(tuán)狀顆粒。

1.3.2 出品率

1.3.3 水分含量

產(chǎn)品水分含量測(cè)定按《飼料分析與飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中的減壓加熱干燥法進(jìn)行。

1.3.4 脂肪含量

乙醚浸提物含量測(cè)定按《飼料分析與飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》中的方法進(jìn)行。

1.3.5 總能

過(guò)瘤胃脂肪總能用氧彈式測(cè)熱儀測(cè)定。

1.3.6 包埋率

過(guò)瘤胃脂肪的包埋率是一個(gè)衡量脂肪被包埋程度的標(biāo)準(zhǔn)，其定義為實(shí)際被包埋量與理論被包埋量的比值。產(chǎn)品的包埋率測(cè)定方法參照黃英雄（2002）。

1.3.7 過(guò)瘤胃脂肪在不同pH值緩沖溶液中的釋放率

采用pH值6.6、5.4、2.4、1.5緩沖溶液分別模擬瘤胃，十二指腸和真胃消化液，檢測(cè)產(chǎn)品在不同pH值緩沖溶液中的釋放率。

1.3.7.1 不同pH值緩沖溶液配方(見(jiàn)表2)

pH值1.5緩沖液的配制：分別配制0.2 mol/l的KCl溶液和0.2 mol/l HCl溶液，將250 ml 0.2 mol/l的KCl和53 ml的0.2 mol/l HCl混合，用蒸餾水定容至1 000 ml即可。

表2 不同pH值緩沖溶液配方(g)

1.3.7.2 測(cè)定方法

準(zhǔn)確稱取RPF 2 g(M)，放入具塞瓶中，加入60 ml消化液（見(jiàn)表2），用塞子塞緊密封，在39℃恒溫水浴振蕩器內(nèi)震蕩消化 3、6、9、12、24 h。結(jié)束后冷卻，用乙醚浸提3次，將上層浸提液轉(zhuǎn)入已知重（M1）抽提瓶中，水浴蒸干乙醚，105℃烘干，測(cè)總重（M2）。其中浸提液中含有未包埋的游離脂肪（M0）和RPF分解的脂肪酸。由此計(jì)算脂肪的釋放率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

利用EXCEL軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪制備效果的影響(見(jiàn)表3)

表3 不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪制備效果的影響

從表3可以看出，利用空氣懸浮法制得的3種過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品的出品率均在90%以上。3種過(guò)瘤胃脂肪的干物質(zhì)含量均在95%以上，含水量低于5%符合飼料添加劑的水分標(biāo)準(zhǔn)。3種產(chǎn)品的總能值相近，約為20 MJ/kg。由成團(tuán)性中可知，Ⅰ型RPF有較強(qiáng)的靜電性，與Ⅱ型RPF和Ⅲ型RPF相比流散性不良。由脂肪含量的測(cè)定結(jié)果可以看出，3種過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品的脂肪含量均低于50%，這與芯材的理論含量為50%，包衣后產(chǎn)品的總質(zhì)量有所增加有關(guān)，故脂肪含量有所降低。3種過(guò)瘤胃脂肪的包埋率均在99%以上。Ⅰ型RPF、Ⅱ型RPF和Ⅲ型RPF的包衣材料分別為丙烯酸樹(shù)脂IV、乙基纖維素和殼聚糖，綜合各項(xiàng)指標(biāo)可以看出，在設(shè)備和工藝參數(shù)一定的條件下，3種過(guò)瘤胃脂肪的各項(xiàng)指標(biāo)相近，這3種壁材均可用于制備過(guò)瘤胃脂肪,乙基纖維素為主要壁材的過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品稍優(yōu)于其他兩種壁材。

2.2 不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪釋放率的影響

利用不同pH值緩沖溶液比較不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪釋放率的影響，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4可以看出，3種過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品在不同pH值的釋放率和過(guò)瘤胃有效釋放率的趨勢(shì)基本一致，其過(guò)瘤胃有效釋放率逐漸增加。Ⅱ型RPF在pH值6.6和pH值5.4緩沖液中12 h釋放率分別為11.65%(比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分別低0.66和9.08個(gè)百分點(diǎn))和12.04%(比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分別低1.97和11.84個(gè)百分點(diǎn))，在pH值2.4和pH值1.5緩沖液中12h釋放率為87.95%（比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分別高6.75和7.44個(gè)百分點(diǎn)）和92.42%（比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分別高4.79和-2.73個(gè)百分點(diǎn)），其過(guò)瘤胃有效釋放率為77.70%（比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分別高4.87和13.88個(gè)百分點(diǎn)）。

表4 不同壁材對(duì)過(guò)瘤胃脂肪釋放率的影響(%)

丙烯酸樹(shù)脂IV性質(zhì)穩(wěn)定，成膜性能好，有良好的光澤、韌性和抗潮濕性，在pH值1～4迅速溶解，在pH值5～8發(fā)生溶脹。乙基纖維素作為包衣材料，具有限速、保護(hù)芯材、防潮、避光和增加流動(dòng)性等作用。殼聚糖的生物相容性好，毒性低，不溶血，可被動(dòng)物體內(nèi)溶菌酶、胃蛋白酶等多種酶降解，降解產(chǎn)物無(wú)毒，且能被生物體完全吸收，但其在瘤胃液發(fā)生溶脹，使大豆油破膜而出，瘤胃釋放率升高。乙基纖維素為包衣材料制得的過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品的過(guò)瘤胃有效釋放率高，優(yōu)于其它兩種包衣材料。

3 小結(jié)

①以大豆油為原料，先用載體吸附、制粒，再通過(guò)空氣懸浮法制備過(guò)瘤胃脂肪的工藝是簡(jiǎn)單可行的。

②乙基纖維素為壁材制得過(guò)瘤胃脂肪產(chǎn)品的12 h過(guò)瘤胃有效釋放率為77.70%，比丙烯酸樹(shù)脂IV和殼聚糖為壁材制得的產(chǎn)品分別高4.87和13.88個(gè)百分點(diǎn)。

③乙基纖維素為壁材優(yōu)于其它兩種材料，但其穩(wěn)定性和釋放性還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

11篇，刊略，需者可函索）