專利名稱：顆粒色氨酸預混劑及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種色氨酸預混劑，特別涉及一種顆粒色氨酸預混劑及其制備方法，屬于飼料技術領域。
背景技術：
預混劑是添加劑預混合飼料的簡稱，它是將一種或多種微量組分與載體或稀釋劑按要求配比，均勻混合后制成的中間型配合飼料產品。微量組分包括各種微量礦物元素、各種維生素、合成氨基酸等添加劑。載體是能夠承載或吸附微量活性添加成分的微粒。氨基酸有兩種類型一必需氨基酸和非必需氨基酸。八種必需氨基酸是異亮氨酸，賴氨酸，亮氨酸，蛋氨酸，苯丙氨酸，纈氨酸，蘇氨酸和色氨酸。這些氨基酸被稱為必需的原因不是因為它們更重要，而是生物體本身不能生產。因此，這些氨基酸必需通過日常進食加以補充。非必需氨基酸是一些生物體可以自己生產的氨基酸，所以不一定非要包含在食物中。色氨酸是一種必需氨基酸。在所有氨基酸中，色氨酸被認為是食物中含量最少的。雖然稀少，色氨酸在調節動物食欲、維持機體健康等方面起著十分重要的作用。現有市場上的色氨酸預混劑的粒度一般是100-200目，該色氨酸預混劑生產時粉塵太大，容易使生產工人過敏、對生產工人健康產生不良影響，難以實現清潔化生產；另外，色氨酸預混劑防潮性低、保質期較短，為6-8個月，并且當將粉狀色氨酸預混劑添加到飼料中時，由于粉狀預混劑比重與飼料中其他用料的比重相差較大，混合時容易分層，造成使用效果差。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種添加到飼料中不易分層、防潮性好、保質期長、便于使用的顆粒色氨酸預混劑。本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的:—種顆粒色氨酸預混劑,含有色氨酸和碳酸鈣,而色氨酸含量為20_25wt%，水分含量為2-4%，顆粒密度為0.56-0.75g/cm3，顆粒尺寸為20-60目，pH值為6_8。在一定比例的色氨酸預混劑中添加碳酸鈣，能增加預混劑中的鈣含量，該色氨酸預混劑添加到飼料中后，能調節其中的營養配比。顆粒色氨酸預混劑作為飼料添加劑添加到飼料中時，其色氨酸含量和水分含量使其密度值接近飼料中其他用料如玉米、大麥、高粱等密度，同時其粒度適當，這樣保證了其與其他用料混合后不易出現分層，防止一些畜禽吃食時只吃到上面一層導致營養不均勻；并且，顆粒色氨酸預混劑的pH值和水分含量使顆粒色氨酸預混劑受外界影響小，保質期更長，可達2-2.5年。若水分小于2%不僅防潮性差，而且影響產品的密度，大于4%則影響保質期，同時，適當的水分含量能使畜禽咀嚼水口好。另夕卜，本發明顆粒色氨酸預混劑的密度和顆粒尺寸使該預混劑具有良好的散落性，存放時也不會產生壓實、結團情況。作為本發明技術方案的一種優選，所述顆粒色氨酸預混劑包括內核和包裹層，所述的包裹層逐層包裹，層數為3-200層。包含多層的顆粒狀預混劑容易控制粒度，且強度高，不易破碎，能夠均勻地分布在飼料中，不易分層。作為本發明技術方案的一種優選，所述顆粒密度為0.58-0.66g/cm3。作為本發明技術方案的一種優選，所述顆粒顆粒尺寸為30-50目，pH值為7-7.5。本發明另一目的是提供一種能實現清潔化生產的所述顆粒色氨酸預混劑的制備方法，包括以下步驟:(I)發酵:菌體在液體培養基中培養得到成熟的種子，成熟的種子再移入發酵罐的培養基中發酵產生色氨酸發酵液；(2)分離濃縮:色氨酸發酵液濃縮得到濃漿，濃漿中固含量為30-35%，色氨酸含量為濃漿總量的8-15wt% ；(3)混合:邊攪拌邊往濃漿中加入占濃漿總量15_20wt%的碳酸鈣，得混合液；(4)噴漿造粒:將混合液形成噴霧，同時向上噴包含有碳酸鈣的熱氣，形成初級顆粒;(5)多級包裹:將混合液形成的噴霧接觸并包裹所述初級顆粒形成二級顆粒，重復該步驟最終得到終極顆粒。碳酸鈣在與濃漿混合時是色氨酸的良好載體，在噴漿造粒中又充當晶核與混合液噴霧形成初級顆粒，而且還增加了最終產品中的鈣含量。碳酸鈣與濃漿混合時，如果碳酸鈣不足，有些色氨酸不能以碳酸鈣作為載體，混合出來的混合液成分不均勻；如果碳酸鈣過多，則位于上面的碳酸鈣會將大部分的色氨酸吸附，導致上面的色氨酸含量大于下面的色氨酸含量。混合時加入15-20wt%的碳酸鈣，形成均勻的混合液。噴漿造粒時初級顆粒形成后，混合液噴霧再多次包裹初級顆粒形成終極顆粒，生產時粉塵小，能實現清潔化生產。解決了現有技術預混劑均為粉末狀的缺點，實現了預混劑的顆粒化且成型快、生產效率高，同時保證了預混劑顆粒的色氨酸分布均勻。作為本發明技術方案的一種優選，所述步驟(2)濃縮方法是蒸發濃縮。作為本發明技術方案的一種優選，所述步驟(3)中碳酸鈣的粒度為80-120目。在該步驟中，碳酸鈣主要充當載體，所述粒度范圍的碳酸鈣有助于承載吸附色氨酸。作為本發明技術方案的一種優選，所述步驟⑷中熱氣的溫度為120-140°C。作為本發明技術方案的一種優選，所述步驟(4)中碳酸鈣為球形，粒度為60-80目。碳酸鈣主要有立方體、針狀和球形三種晶形，本發明優選球形碳酸鈣，便于形成球形的初級顆粒。在該步驟中，碳酸鈣主要充當晶核，因此選用相對步驟(3)粒度較大的碳酸鈣，便于形成合適大小的初級顆粒。若晶核粒度過大，則初級顆粒大，終極顆粒上的色氨酸含量會較低，達不到營養要求。并且，充當晶核的碳酸鈣粒度應控制在小范圍內，粒度范圍小，則粒度均勻，形成的終極顆粒粒度也較均勻，發明人研究發現，均勻粒度的飼料預混劑可以改善畜禽體增重和飼料轉化率。更優選地，所述步驟(4)中的碳酸鈣粒度為70目。
綜上所述，本發明具有以下有益效果:1.本發明顆粒色氨酸預混劑中的色氨酸含量和水分含量使其密度值接近飼料其他用料如玉米、大麥、高粱等密度，與其他用料混合時后不易出現分層，防止一些畜禽吃食時只吃到上面一層導致營養不均勻；并且，顆粒色氨酸預混劑的PH值和水分含量使顆粒色氨酸預混劑受外界影響小，保質期更長，可達2-2.5年，同時，適當的水分含量使畜禽咀嚼水口好；本發明顆粒色氨酸預混劑的密度和顆粒尺寸使該預混劑具有良好的散落性，存放時也不會產生壓實、結團情況。2.本發明的顆粒色氨酸預混劑生產過程粉塵低，能實現清潔生產。
具體實施例方式實施例一含有糖、無機鹽的培養液經滅菌后，接種大腸桿菌發酵，在發酵過程中補糖、補氨，發酵后產生色氨酸發酵液，然后蒸發濃縮，同時用高效液相色譜儀檢測，濃漿固含量為33%、色氨酸含量為濃漿總量的12wt%時停止蒸發，邊攪拌邊往濃漿中加入占濃漿總量18wt%、90目的碳酸鈣，得混合液；混合液被壓縮空氣霧化形成噴霧，同時向上噴包含有70目的球形碳酸鈣顆粒的130°C的熱氣形成初級顆粒；混合液噴霧在造粒室內繼續接觸并包裹所述初級顆粒形成二級顆粒，顆粒在造粒室內可循環運動，因此可多次重復該包裹步驟最終得到終極顆粒，包裹的層數由生產時間決定，生產時間為3h，最終得到終極顆粒。潮濕的終極顆粒先進行預干燥，形成半干顆粒后進行深度干燥，最后形成干燥顆粒，排出。經檢測，最終產品顆粒色氨酸預混劑中的色氨酸含量為23wt%，水分含量為3%，顆粒密度為0.66g/cm3，顆粒尺寸為30目，pH值為8。混合分層試驗:將顆粒色氨酸預混劑產品IOOg與1.9kg飼料基礎日糧混合均勻，裝入布袋，將布袋放在振動裝置內振動lOmin，分別取上層、中層和底層的20g物料檢測，上層的顆粒色氨酸預混劑含量為4.92%，中層的顆粒色氨酸預混劑含量為5.02%，底層的顆粒色氨酸預混劑含量為5.03%。混合料均勻，基本無分層現象。粉塵測試采用濾膜測塵法。測塵原理是用粉塵采樣器抽取采集一定體積的含塵空氣，含塵空氣通過濾膜時，粉塵被捕集在濾膜上，根據濾膜的增重計算出粉塵濃度。采用粉塵采樣器在生產現場檢測粉塵濃度，每10分鐘檢測一次，檢測5次，取平均值，粉塵濃度為0.8mg/m3。混合分層實驗、粉塵測試和保質期實驗結果見表I。比較實施例一現有市場上100目的色氨酸預混劑生產車間粉塵平均濃度為15mg/m3，超過車間中10mg/m3的粉塵最高允許濃度。采用實施例一相同的方法做混合分層試驗，分別取上層、中層和底層的20g物料檢測，上層的顆粒色氨酸預混劑含量為0.8%，中層的顆粒色氨酸預混劑含量為1.5%，底層的顆粒色氨酸預混劑含量為16%，混合分層現象明顯。實驗結果見表I。實施例二含有糖、無機鹽的培養液經滅菌后，接種大腸桿菌發酵，在發酵過程中補糖、補氨，發酵后產生色氨酸發酵液，然后采用過濾法固液分離，同時用高效液相色譜儀檢測，濃漿固含量為30%、色氨酸含量為濃漿總量的15wt%時停止蒸發，邊攪拌邊往濃漿中加入占濃漿總量20wt%、80目的碳酸鈣，得混合液；將混合液形成噴霧，同時向上噴140°C的熱氣，熱氣中包含顆粒尺寸為80目的立方體形碳酸鈣，接下來的造粒工藝同實施例一，生產時間為
1.8h。經檢測，最終產品顆粒色氨酸預混劑中的色氨酸含量為21wt%，水分含量為2%，顆粒密度為0.62g/cm3，顆粒尺寸為60目，pH值為7。分別取上層、中層和底層的20g物料檢測，上層的顆粒色氨酸預混劑含量為
4.88%，中層的顆粒色氨酸預混劑含量為5%，底層的顆粒色氨酸預混劑含量為5.06%ο混合料均勻，基本無分層現象。混合分層實驗、粉塵測試和保質期實驗結果見表I。比較實施例二現有市場上200目的色氨酸預混劑生產車間粉塵平均濃度為18mg/m3。采用實施例一相同的方法作混合分層試驗，靜置3分鐘后發現混合料有分層現象。混合分層實驗、粉塵測試和保質期實驗結果見表I。取上層、中層和底層的物料分別檢測，上層的顆粒色氨酸預混劑含量為0.4%，中層的顆粒色氨酸預混劑含量為3.5%，底層的顆粒色氨酸預混劑含量為20%，混合分層現象明顯。實施例三含有糖、無機鹽的培養液經滅菌后，接種大腸桿菌發酵，在發酵過程中補糖、補氨，發酵后產生色氨酸發酵液，然后蒸發濃縮，同時用高效液相色譜儀檢測，濃漿固含量為35%、色氨酸含量為濃漿總量的8wt%時停止蒸發，邊攪拌邊往濃漿中加入占濃漿總量15wt%、120目的碳酸鈣，得混合液；將混合液形成噴霧，同時向上噴120°C的熱氣，熱氣中包含顆粒尺寸為60目的針形碳酸鈣，接下來的造粒工藝同實施例一，生產時間為3.6h。經檢測，最終產品顆粒色氨酸預混劑中的色氨酸含量為25wt%，水分含量為2.6%，顆粒密度為0.75g/cm3,顆粒尺寸為20目，pH值為6.5。分別取上層、中層和底層的20g物料檢測，上層的顆粒色氨酸預混劑含量為
4.89%，中層的顆粒色氨酸預混劑含量為4.99%，底層的顆粒色氨酸預混劑含量為5.01%。混合料均勻，基本無分層現象。混合分層實驗、粉塵測試和保質期實驗結果見表I。實施例四含有糖、無機鹽的培養液經滅菌后，接種大腸桿菌發酵，在發酵過程中補糖、補氨，發酵后產生色氨酸發酵液，然后蒸發濃縮，同時用高效液相色譜儀檢測，濃漿固含量為32%、色氨酸含量為濃漿總量的9.5wt%時停止蒸發，邊攪拌邊往濃漿中加入占濃漿總量16wt%、110目的碳酸鈣，得混合液；將混合液形成噴霧，同時向上噴128°c的熱氣，熱氣中包含顆粒尺寸為65目的球形碳酸鈣，接下來的造粒工藝同實施例一，生產時間為2.lh。經檢測，最終產品顆粒色氨酸預混劑中的色氨酸含量為20wt%，水分含量為3.1%，顆粒密度為0.58g/cm3，顆粒尺寸為40目，pH值為7.5。
分別取上層、中層和底層的20g物料檢測，上層的顆粒色氨酸預混劑含量為
4.99%，中層的顆粒色氨酸預混劑含量為5%，底層的顆粒色氨酸預混劑含量為5.02%。混合料均勻，基本無分層現象。混合分層實驗、粉塵測試和保質期實驗結果見表I。表I不同色氨酸預混劑性能比較
權利要求
1.一種顆粒色氨酸預混劑，含有色氨酸和碳酸鈣，其特征在于:水分含量為2-4%，顆粒密度為0.56-0.75g/cm3，顆粒尺寸為20-60目，pH值為6-8。
2.根據權利要求1所述的顆粒色氨酸預混劑，其特征在于:所述顆粒色氨酸預混劑包括內核和包裹層，所述的包裹層逐層包裹，層數為3-200層。
3.根據權利要求2所述的預混劑，其特征在于:碳酸鈣在與濃漿混合時是色氨酸的載體；在噴漿造粒中充當晶核與混合液噴霧形成初級顆粒；所述濃漿為色氨酸發酵液。
4.根據權利要求3所述的預混劑，其特征在于:碳酸鈣在與濃漿混合時混合液成分均勻。
5.根據權利要求3所述的預混劑，其特征在于:噴漿造粒時初級顆粒形成后，混合液噴霧再多次包裹初級顆粒形成終極顆粒。
6.根據權利要求3所述的預混劑，其特征在于:碳酸鈣為球形。
7.一種色氨酸預混劑的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟: (1)發酵:菌體在液體培養基中培養得到成熟的種子，成熟的種子再移入發酵罐的培養基中發酵產生色氨酸發酵液； (2)分離濃縮:色氨酸發酵液濃縮得到濃漿，濃漿中固含量為30-35%，色氨酸含量為濃漿總量的8-15wt%; (3)混合:邊攪拌邊往濃漿中加入占濃漿總量15-20wt%碳酸鈣，得混合液； (4)噴漿造粒:將混合液形成噴霧，同時向上噴包含有碳酸鈣的熱氣，形成初級顆粒； (5)多級包裹:將混合液形成的噴霧接觸并包裹所述初級顆粒形成二級顆粒，重復該步驟最終得到終極顆粒。
8.根據權利要求7所述的方法，所述步驟(2)濃縮方法是蒸發濃縮。
9.根據權利要求7所述方法，包括以下步驟:所述步驟(3)中碳酸鈣的粒度為80-120目。
10.根據權利要求7所述方法，包括以下步驟:所述步驟⑷中熱氣的溫度為120-140 °C。
全文摘要
本發明涉及一種色氨酸預混劑，顆粒色氨酸預混劑含有色氨酸和碳酸鈣，水分含量為2-4%，顆粒密度為0.56-0.75g/cm3，顆粒尺寸為20-60目，pH值為6-8。本發明顆粒色氨酸預混劑與其他飼料用料混合時不易出現分層；并且受外界影響小，保質期更長，可達2-2.5年，同時，適當的水分含量使畜禽咀嚼水口好;該預混劑具有良好的散落性，存放時也不會產生壓實情況。
文檔編號A23K1/175GK103168927SQ20131011201
公開日2013年6月26日 申請日期2010年12月20日 優先權日2010年12月20日
發明者張文駿, 儲消和, 劉亮, 陳中兵, 史鳳章 申請人:浙江升華拜克生物股份有限公司