保护维生素C的反刍动物饲料添加剂及其制备方法和用途.pdf

本发明涉及保护维生素C的反刍动物饲料添加剂、其制备方法及用途，具体地说，本发明涉及的保护维生素C的反刍动物饲料添加剂含有：维生素C或维生素C的原料；一次胶囊层，该一次胶囊层是通过将上述维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂进行一次胶囊化得到的；以及二次胶囊层，该二次胶囊层是通过将上述一次胶囊层表面利用极度固化的油脂或脂肪酸进行二次胶囊化得到的。上述饲料添加剂能够将反刍胃保护维生素C安全供给反刍动物，增加反刍动物的产量并提高肉类质量，从而提高农民及加工企业的利益。

权利要求书
1、  一种保护维生素C的反刍动物饲料添加剂，其中含有：
维生素C或维生素C的原料；
一次胶囊层，该一次胶囊层是通过将上述维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂进行一次胶囊化得到的；以及
二次胶囊层，该二次胶囊层是通过将上述一次胶囊层表面利用极度固化的油脂进行二次胶囊化得到的，该油脂的碘值为1.0以下，熔点为57℃以上。

2、  根据权利要求1所述的反刍动物饲料添加剂，其中，所述维生素C使用维生素C、或维生素C的原料，所述维生素C和维生素C的原料可以单独或混合使用。

3、  根据权利要求1所述的反刍动物饲料添加剂，其中，所述粘结包覆剂为选自由蜂蜡；PG、聚乙二醇、以及它们的组合组成的组中的聚合物；表面活性剂；硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、以及它们的组合组成的组中的脂肪酸二价盐；固化油；极度固化油；液状果糖；纤维素；二氧化硅；以及它们的组合组成的组中的至少一种。

4、  根据权利要求1所述的反刍动物饲料添加剂，其中，所述极度固化的油脂为选自由固化植物油、固化玉米油、固化棉籽油、固化花生油、固化棕榈仁油、固化棕榈油、固化棕榈硬脂油、固化葵花籽油、固化菜籽油、以及它们的组合组成的组中的至少一种。

5、  一种保护维生素C的反刍动物饲料添加剂的制备方法，其中，该方法包括：
(1)一次胶囊化步骤，将维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂进行包覆，以形成一次胶囊层；
(2)二次胶囊化步骤，将上述一次胶囊层利用极度固化的油脂进行包覆，以形成二次胶囊层，该油脂的碘值为1.0以下，熔点为57℃以上。

6、  根据权利要求5所述的反刍动物饲料添加剂的制备方法，其中，所述一次胶囊化包括将10-90重量％的维生素C或维生素C的原料和10-90重量％的粘结包覆剂混合，将所得混合物利用挤出机在10-60℃下挤出后经过注塑成形机制备成颗粒状或针状的一次胶囊物质。

7、  根据权利要求5所述的反刍动物饲料添加剂的制备方法，其中，所述二次胶囊化包括将20-95重量％的一次胶囊物质和5-80重量％的作为二次胶囊物质的选自由极度固化的油脂组成的组中的至少一种进行混合，将所得混合物利用高速混合机、螺旋混合机、横式混合机、流动层包覆机进行二次胶囊化。

说明书保护维生素C的反刍动物饲料添加剂及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及保护维生素C的反刍动物饲料添加剂及其其制备方法和用途。上述饲料添加剂能够将反刍胃保护维生素C安全供给反刍动物，增加反刍动物的产量并提高肉类质量，从而提高农民及加工企业的利益。
背景技术
肥牛的维生素C需求量目前还不清楚，在部分家畜的研究中发现维生素C是必须成分。但是，大部分维生素C在反刍动物的反刍胃内发生分解，所以有必要开发出在反刍胃内不分解，通过反刍胃后在小肠内吸收而利用的技术。
特别是，缺乏维生素C时，作为典型症状是疾病抵抗力降低和对外部环境的压力反应敏感。最近有报告显示，维生素C的补充就会促进脂肪细胞的分化、来自抗氧化作用的免疫力提高、对高温及分娩压力的克服等起作用，但是很多从饲料补充的维生素C在反刍胃内发生分解。
另外，肥牛的肉色根据肌红蛋白的存在形态而决定，该三种形态的肌红蛋白根据代谢作用、pH、与空气接触时间等而决定含量。特别是，空气中的氧化作用会促进肉色变差的现象，因而杀牛之前，根据肥牛的营养状态，供给减少压力且具有抗氧化作用的生理活性物质---维生素C，从而减少该现象。
根据这样的理由，本发明人发明了能够供给反刍动物的在反刍胃分解中稳定的已包覆维生素C。
维生素C是家畜必须营养成分，但是对于反刍动物来说，维生素C在反刍胃内分解，不能发挥其效能，因此很久以前开始开发能够克服维生素C在反刍胃内分解的技术。
例如，国际申请WO 02/056704 A1中提出为了提高肥牛的肥瘦肉相间效果而供给维生素C。特别是，为了在反刍胃中稳定，供给由固化大豆油来包覆的维生素C时，与没有供给维生素C的对照组比较时，肉色和肉质方面效果更加优秀。但是，使用的包覆材料---固化大豆油的使用量少，降低反刍胃迂回(bypass)率，并且商业化时，降低包覆物质在流通过程中的稳定性。
另外，美国专利第4808412号中公开了为了在反刍胃内保护，利用高分子物质来保护生理活性物质的技术，但是此时使用的高分子物质的种类过多，实际商业化时成本高。
韩国注册专利第10-0491164号中公开了为了防止肥牛的肉色下降，将维生素C和维生素B族与矿物质混合供给的方法，但是缺乏能够将上述维生素C和维生素B族稳定通过反刍胃，在反刍胃不分解的保护技术。
除了上述专利之外，也有使生理活性物质在反刍胃内不分解的专利，但是几乎大部分难以实际商业化或效能低。
相反，实际商业化的产品有罗氏公司的反刍动物用维生素C。该产品是在维生素C上附着磷酸盐后，利用纤维素包覆的产品，但是不是维生素C本身，而是衍生物，所以吸收率降低，反刍胃迂回率降低，实际使用时为了得到良好效果，需要过量使用。尤其是上述产品价格高，所以对农家的负担重，不能广泛使用。
发明内容
因此，本发明人对反刍胃保护维生素C的制备进行多种研究，将容易在反刍动物的反刍胃内分解而不能得到维生素C的供给效果的维生素C制备成，能够在反刍胃中不会被微生物以及pH和水分分解且稳定移动到下部消化器官后吸收的形式，其结果发现，利用特征组成来进行两个步骤的胶囊化工序时，使维生素C在反刍胃内得到保护，提高反刍动物的产量，由此完成本发明。
本发明的目的是提供反刍胃迂回率良好且保护维生素C的反刍动物饲料添加剂及其制备方法。
另外，本发明的另一个目的是提供将保护上述维生素C的反刍动物饲料添加剂供给反刍动物，提高肉质的方法。
为了达到上述目的，本发明提供保护维生素C的反刍动物饲料添加剂，其中含有：
维生素C或维生素C的原料；
一次胶囊层，该一次胶囊层是通过将上述维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂进行一次胶囊化得到的；以及
二次胶囊层，该二次胶囊层是通过将上述一次胶囊层表面利用极度固化的油脂(碘值为1.0以下，熔点为57℃以上)进行二次胶囊化得到的。
另外，本发明提供保护维生素C的反刍动物饲料添加剂的制备方法，其中包括：
(1)一次胶囊化步骤，将维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂包覆，以形成一次胶囊层；
(2)二次胶囊化步骤，将上述一次胶囊层利用极度固化的油脂(碘值为1.0以下，熔点为57℃以上)包覆，以形成二次胶囊层。
另外，本发明提供将保护上述维生素C的反刍动物饲料添加剂添加到反刍动物的饲料中，供给反刍动物，从而提高反刍动物的肉量及肉质的方法。
将本发明的产品供给反刍动物时，在反刍胃内保护维生素C，所以有效利用添加到饲料的维生素C，提高产量，并且利用维生素C的效果，生产出高质量畜产品。
附图说明
图1是在实验例3中将本发明的饲料添加剂供给的试验组与对照组的肉量等级的变化示意图。
图2是在实验例3中将本发明的饲料添加剂供给的试验组与对照组的肉质等级的变化示意图。
具体实施方式
下面进一步详细说明本发明。
本发明涉及的保护维生素C的反刍动物饲料添加剂具有由一次胶囊层和二次胶囊层包覆的结构，其中，一次胶囊层是通过将维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂进行一次胶囊化得到的；二次胶囊层是通过将上述一次胶囊层表面利用极度固化的油脂(碘值为1.0以下，熔点为57℃以上)进行二次胶囊化得到的。
由于上述饲料添加剂将维生素C的表面实施两层胶囊化，所以可以解决以往技术的将维生素C供给反刍动物时，在反刍动物的反刍胃内被微生物及pH和水分而分解的问题，可以使维生素C安全移动到下部消化器官后被吸收。
上述维生素C可以使用维生素C、或维生素C的原料即抗坏血酸及其衍生物，所述维生素C和维生素C的原料可以单独使用或混合使用。
上述一次胶囊层是将粘结剂和包覆剂混合后，利用挤压机注塑包覆得到的胶囊层，这样包覆的产品使维生素C具有稳定于热和压力的胶囊层。
这样的粘结包覆剂选自由蜂蜡；PG、聚乙二醇(PEG)、以及它们组合而组成的组中的聚合物；表面活性剂；硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、以及它们的组合组成的组中的脂肪酸二价盐；固化油；极度固化油；液状果糖；纤维素；二氧化硅；以及它们的组合组成的组中的至少一种。
上述二次胶囊层具有使一次胶囊化产品在反刍胃中稳定性提高的作用，能够稳定地迂回到下部消化器官后吸收及消化。
上述二次胶囊层是用极度固化的油脂形成，该油脂的碘值为1.0以下，熔点为57℃以上。典型的是，上述极度固化的油脂可以为选自由固化植物油、固化玉米油、固化棉籽油、固化花生油、固化棕榈仁油、固化棕榈油、固化棕榈硬脂油、固化葵花籽油、固化菜籽油、以及这些组合物组成的组中的至少一种。
这样的保护维生素C的反刍动物饲料添加剂通过如下步骤制备：
(1)一次胶囊化步骤，将上述维生素C或维生素C的原料利用粘结包覆剂包覆，以形成一次胶囊层；
(2)二次胶囊化步骤，将上述一次胶囊层利用极度固化的油脂(碘值为1.0以下，熔点为57℃以上)包覆，以形成二次胶囊层。
首先，在步骤(1)中，将维生素C或维生素C的原料与粘结包覆剂混合后，进行一次胶囊化工序。
具体地说，上述一次胶囊化是在混合机中相对每1重量份的维生素C或维生素C的原料添加一定量的粘结包覆剂后，均匀混合，将上述混合物挤出后，利用用于制备胶囊的多孔板注塑成形的工序。
上述混合机可使用普通的混合机，作为一例使用螺条混合机、普通搅拌机、高速搅拌机、或V型混合机。
此时，优选相对每1重量份的维生素C或维生素C的原料混合0.1-2重量份的粘结包覆剂。如果粘结包覆剂为0.1重量份以下，就会降低结合力，难以由挤出机成形，而如果粘结包覆剂为2重量份以上，就会降低最终维生素C的含量。此时，上述“重量份”是指重量(weight)的概念，作为一例，1重量份的维生素C和0.1重量份的粘结包覆剂是指使用1克的维生素C时，使用0.1克的粘结包覆剂。
此时，根据需要，将适量水添加到上述混合机中。
通过上述混合机得到的混合物利用挤出机在10-60℃挤出后，经过注塑成形机制备成颗粒状或针状的一次胶囊物质。
此时，上述挤出机可使用普通的挤出机或螺杆挤出机。另外，为了胶囊化，上述注塑成形机使用多孔板大小为0.5-2.5mm的装置。
接着，在步骤(2)中，将上述一次胶囊物质利用极度固化的油脂(碘值为1.0以下，熔点为57℃以上)进行包覆，形成二次胶囊层。
为了形成二次胶囊层，将20-95重量％的一次胶囊物质和5-80重量％的作为二次胶囊物质的极度固化的油脂(碘值为1.0以下，熔点为57℃以上)进行混合。上述二次胶囊物质的含量为不足上述范围时，二次胶囊层的厚度过薄，饲料添加剂会在反刍胃中溶解，分解维生素C。与此相反，其含量超过上述范围时，二次胶囊层的厚度过后，维生素C难以在下部消化器官中吸收。
上述混合物使用作为胶囊化装置的高速混合机、螺旋混合机、横式混合机、流动层包覆机等进行二次胶囊化。
此时，具体方法在本发明中没有限定，可以使用已知的胶囊方法。
通过上述步骤制备的本发明涉及的饲料添加剂具有将维生素C或维生素C的原料双层包覆的结构，根据适用的反刍动物适当变更其大小制作，优选为0.5mm以下，更优选为0.05-0.3mm。
如上制备的反刍胃保护维生素C具有形状均匀的优点，而且由于将含有维生素C的一次包覆产品进一步进行二次包覆过程，所以维生素C不会分散到表面上，具有大部分维生素C保持稳定性的优点。
通过将这样的饲料添加剂供给反刍动物，能够提高反刍动物的肉量及肉质。
以往将维生素C供给反刍动物时，在反刍胃内容易分解，所以得不到维生素C的供给效果，但是供给根据本发明制备的含有反刍胃保护维生素C的饲料添加剂时，维生素C在反刍胃内不会被微生物及pH和水分而分解，稳定移动到下部消化器官被吸收。
因此，可以提高反刍动物的营养素利用效率，增大产量，增加畜产物销量，并且可以生产功能性畜产物。
上述反刍动物在本发明中没有特别限定，可以为已知的所有反刍动物，优选包括畜产业的奶牛、韩牛、鹿、羊等。
根据本发明的优选实验例3，对韩牛供给含有反刍胃保护维生素C的饲料添加剂时，与对照组比较，确认了在肉量和肉质上具有非常良好的效果。
下面提供优选实施例有助于理解本发明。但是，下述实施例只是为了更加容易理解本发明而提供的，本发明的内容并不限定在实施例。
实施例
实施例1
将650g的维生素C、250g的二氧化硅、200g的液状果糖、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例2
将650g的维生素C、350g的二氧化硅、100g的液状果糖、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例3
将650g的维生素C、150g的二氧化硅、300g的液状果糖、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例4
将650g的维生素C、350g的二氧化硅、300g的液状果糖、以及500g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例5
将650g的维生素C、150g的二氧化硅、100g的液状果糖、以及900g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例6
将650g的维生素C、250g的硬脂酸钙、200g的液状果糖、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例7
将650g的维生素C、250g的脂肪酸钠、200g的液状果糖、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例8
将650g的维生素C、250g的二氧化硅、200g的精制水、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例9
将650g的维生素C、250g的二氧化硅、200g的PG、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例10
将650g的维生素C、250g的二氧化硅、200g的吐温80(聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯，tween80)、以及700g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实施例11
将650g的维生素C、300g的脂肪酸钠、250g的沸石、100g的液状果糖、以及500g的固化油均匀混合后，通过1.0mm的多孔板注塑制备一次胶囊物质。将1.8kg的已制备的一次胶囊物质加入到高速混合机中，并添加1.2kg的液状的固化棕榈硬脂油，进行双层包覆。
实验例1
为了测定已制备的反刍胃保护维生素C对水分的稳定性，进行试管实验和生物体内试验。
首先，为了测定在试管内的稳定性，将已制备的反刍胃保护维生素C加入试管，并添加蒸馏水，制备5重量％的水溶液。将这样制备的水溶液使用JEIO TECH MC-11钢结构(multi-steel)水浴槽，在40±0.1℃下搅拌2小时。接着，使用Whatman paper NO.3过滤，仅取出固体后，在45±0.1℃下干燥12小时以上，完全消除剩余水分。
将上述已干燥的试剂在SANPLA DRY KEEPER中冷却至常温后，其中取出500mg完全溶解在作为溶剂使用的偏磷酸溶液中，适量加入淀粉指示剂后，将0.1N的碘溶液作为滴定试剂，测定维生素C的含量，所有分析实验反复三次测定。
另外，在试管试验中选择稳定性良好且产品大小适当、维生素C含量高的产品，实施生物体内稳定性试验。
所得的结果如下述表1所示。
表1 各反刍胃保护维生素C的试管(in vitro)损失率
 实施例试管损失率(％)实施例17.5％实施例210.7％实施例312.1％实施例414.3％实施例511.8％实施例620.6％实施例719.4％实施例824.8％实施例927.2％实施例1028.5％实施例1121.7％
参照上述表1可以看出，各反刍胃保护维生素C的反刍胃内损失率为7.5％至28.5％，在反刍胃中分解的量不多，大部分移动到下部消化器官。
实验例2
从上述实验例1的试管试验中选择稳定性良好且产品大小适当、维生素C含量高的产品，进行生物体内稳定性试验。
为了对奶牛进行试验，分为对照组1(未供给组)、对照组2(A公司市售)、以及试验组(实施例1)，按不同处理，将肥牛年龄和生产能力相似的个体总共使用12头，每组分4头。此时，对于对照组2及试验组，分别供给市售A公司的产品和本发明实施例1的反刍胃保护维生素C，相对于每头牛每天加入20g到供给饲料中，对所有供给组取出血液，测定血液内维生素C含量，测定维生素C的血液内进入情况，得到的结果如表2所示。
表2 开发的反刍胃保护处理维生素C的血液内进入量

参照上述表2可以看出，与对照组1和对照组2相比，供给本发明开发的反刍胃保护维生素C时，血液内维生素C的进入量增加42.06-44.38％，没有在反刍胃内分解，大量吸收，有效利用于反刍动物。
实验例3
肉量特性变化
为了确认供给本发明的维生素C后，韩牛的肉量及肉质有哪些变化，进行下述试验。
为了韩牛试验，准备20头13个月大的韩牛，分为未供给的对照组10头和供给本发明实施例1的反刍胃保护维生素C的试验组10头，供给至26个月大后，进行牛肉试验。此时，对试验组，将反刍胃保护维生素C与浓缩饲料(concentrated feed stuff)一起每天按每1kg的体重供给40mg。试验结束后杀牛，此时肉量特性变化为如表3及图1所示。此时，对照组为饲料中没有添加饲料添加剂的韩牛。
表3
供给反刍胃保护维生素C后的韩牛牛肉的肉量特性变化
 分类对照组试验组活牛重量(kg)696.7727.3牛肉重量(kg)409.9433.9牛肉率(％)58.859.7脊背截面积(cm2)64.665.8肉量指数64.665.8肉量等级(A:B:C)3:5:26:2:2
参照上述表3及图1可以看出，将本发明制备的饲料添加剂供给韩牛时，可以大幅度提高肉量等级。
肉质特性变化
在同一试验中分析试验牛肉中肉质特性变化，其结果如表4及图2所示。
此时，对照组为饲料中没有添加饲料添加剂的韩牛。
表4
供给反刍胃保护维生素C后的韩牛牛肉的肉质特性变化
 分类对照组试验组肌内脂肪3.96.3肉色4.9433.9脂肪色3.059.7纹理1.765.8成熟度2.265.8肉质等级(1++:1+:1:2:3)1:2:0:7:04:2:4:0:0
参照上述表4及图2可以看出，将本发明制备的饲料添加剂供给韩牛肥牛时，在鉴定反刍胃内保护维生素C的供给效果试验中，确认肉量及肉质等级得到改善。这样的结果表明，通过使用本发明饲料添加剂，可以对反刍动物容易供给反刍胃保护维生素C，从而可生产高质量的牛肉。
工业实用性
根据本发明，将反刍胃保护维生素C可以安全供给反刍动物，增加反刍动物的产量并提高肉类质量，从而提高农民及加工企业的利益。