缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂生产加工工艺研究

李玉彬 李金岭 刘传龙 刘伯臣孙东波 崔艳丽 包玉清 施建春 吕广国 何凤军

1.黑龙江省双城巿双龙动物诊所,黑龙江双城 150111;

2.黑龙江畜牧兽医职业学院,黑龙江双城 150111;

3.黑龙江省双城巿团结满族乡畜牧站,黑龙江团结 150123;

4.黑龙江民族职业学院哈尔滨 150081;

5.八一农垦大学动物科技学院,黑龙江大庆 163000;

6.黑龙江省兽药饲料监察所 哈尔滨 150081;

7.黑龙江省双城巿朝阳乡畜牧发展中心,黑龙江朝阳 150100

缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂生产加工工艺研究

李玉彬1李金岭2刘传龙3刘伯臣4孙东波5崔艳丽6包玉清4施建春6吕广国7何凤军7

1.黑龙江省双城巿双龙动物诊所,黑龙江双城 150111;

2.黑龙江畜牧兽医职业学院,黑龙江双城 150111;

3.黑龙江省双城巿团结满族乡畜牧站,黑龙江团结 150123;

4.黑龙江民族职业学院哈尔滨 150081;

5.八一农垦大学动物科技学院,黑龙江大庆 163000;

6.黑龙江省兽药饲料监察所 哈尔滨 150081;

7.黑龙江省双城巿朝阳乡畜牧发展中心,黑龙江朝阳 150100

介绍了缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂的加工工艺,通过对比试验及饲喂试验,设计出最佳配方及合理的加工工艺。在确定配方及加工工艺的情况下,生产出部分产品,进一步的饲喂试验结果表明,缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂对奶牛既达到了使用安全,同时还提高了奶牛的血清蛋白总量、产奶量及乳质。

缓释;非蛋白氮;膨化;饲料添加剂;反刍动物;加工工艺;配方

1 材料与方法

1.1 试验材料

尿素((NH2)2CO,来自大庆化工总厂)、钴(CoCl2,来自北京化工厂)、羧甲基纤维素(CH2OCH3COOR,来自广州红光化工厂)、磷脂、膨润土(含有85%～90%的蒙脱石,来自吉林省九台市膨润土加工厂)、糖蜜(含糖70%～80%,粗蛋白质7%～9%,粗灰份7%～9%)、香草醛(来自上海有机化工厂)、硅酸钙(Ca2SiO3,哈尔滨红卫化工厂)。

1.2 主要设备

膨化机由美国三福公司生产。

1.3 配方设计

1)该研究的关键技术是螯合(络合)与乳化技术,钴可提高利用尿素合成菌体蛋白的能力[1],因此,配方中的金属螯合剂使用了钴(CoCl2)。而磷脂既可溶于水,又可溶于油,是一种非常理想的乳化剂[2]。

2)根据配方成份的理论用量范围,设计了3组配方见表1。

1.4 设备选择

为保证产品质量、对生产设备的要求是必须能严格控制一定的温度、湿度、压力和膨化时间,我们选择了黑龙江省肇东大豆膨化厂进口的美国机组生产。

2 结果与分析

2.1 配方选择

通过表1配方进行对比试验(加工方法使用图1的工艺)得出最佳配方为第Ⅱ组,按重量份数为非蛋白氮100、金属螯合剂1、大分子有机化合物1.5、乳化剂2、缩合剂2、能量包膜剂10、吸附剂 10、疏散剂 1.5、水 1。

图1

2.2 生产工艺选择

保证最佳的瘤胃氨的浓度,是获得最大菌体蛋白合成量的关键。为此,采取了螯合、乳化、吸附和包膜尿素的技术。在选择包膜尿素的物质上做了一些对比试验。采用特殊工艺用螯合、乳化工艺包膜尿素,虽然能达到使尿素缓释的目的、但包膜技术难度大,包膜不完全,包膜后粘度高,不易均匀;而用脂肪酸、聚乙烯等包膜,其成本过高。最后选择了螯合、乳化、吸附和廉价易得的淀粉等复合物与尿素混匀后,经高温高压,膨化处理、使淀粉接近完全凝胶化程度,并与非结晶状尿素紧密结合,在降低氨释放速度的同时,提高淀粉的发酵速度,保持能氮的同步释放,提高菌体蛋白的合成效率。在设备型号、螯合剂、乳化剂和吸附剂尿素包膜物质确定的情况下,设计出合理的生产工艺。

3 讨 论

在加工工艺过程中,有2次加热过程,但并不会因此而产生双缩脲(也称缩二脲)及三聚氰胺,其依据是:

1)双缩脲(NH2-CO-NH-CO-NH2)是2个分子脲(即尿素),必须经180℃左右加热,放出1个分子氨(NH3)后得到的产物,而缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂的加工过程中加热温度最高为150℃(在生产过程,加热温度被严格控制在150℃以下),并且是瞬间加热。

2)尿素法生产三聚氰胺是目前较多采用的低成本生产方法,该方法是用尿素以氨气为载体,硅胶为催化剂,在380～400℃温度下沸腾反应,先分解生成氰酸,并进一步缩合生成三聚氰胺,其反应式为:

6CO(NH2)2→C3N6H6+6NH3+3CO2

按照反应条件不同,三聚氰胺合成工艺又可分为高压法(7～10MPa,370～450 ℃,液相)、低压法(0.5～1MPa,380～440 ℃,液相)和常压法(＜0.3 MPa,390℃,气相)3类。从以上反应条件来看,缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂的加工过程中加热温度均达不到其最低温度。此外,加热时间也非常短暂(瞬间加热)。

3)经过黑龙江省兽药饲料监察所对缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂产品的定期检验,并未查出三聚氰胺。

综上所述,无论从理论还是实际检验,缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂的加工过程中并不产生双缩脲,也不生产三聚氰胺。

在配方、生产工艺确定的基础上,生产了1t的该产品进行饲喂效果及对比试验,结果表明,缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂不仅可以使反刍动物的瘤胃微生物利用尿素氨合成其自身菌体蛋白,进而被机体吸收后合成蛋白质,从而使血清总蛋白含量增加,使血液中球蛋白含量增加[3],提高了奶的质量[4],还能使血清尿素氮的含量有所提高,但血氨量仍在正常范围内。这说明包膜尿素复合物在瘤胃中的确可以缓慢释放氨,不能产生氨中毒,达到了使用安全[5]。

根据乳牛的营养需要,缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂已经在配方中添加了必需的营养物质,以满足产奶性能需要,从而达到既提高乳牛生产性能,又节约了蛋白质饲粮的双重作用。解决了我国尚不能直接利用尿素进行工业化生产非蛋白氮的系列饲料产品的问题。

[1]王放.硫和钴对反刍家畜利用尿素的影响[J].草食家畜,1989(1):38-41.

[2]蔡元丽,谢幼梅,魏可峰,等.大豆磷脂及其在动物饲料中的应用[J].中国饲料,2002(10):8-10.

[3]丁岚峰,包玉清,施建春,等.缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂对乳牛产乳量及乳质影响的研究[J].山东畜牧兽医,2009(8):6-7.

[4]杜护华,包玉清,丁岚峰,等.缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂对乳牛血清蛋白含量影响的研究[J].养殖技术顾问,2009(9):137.

[5]包玉清,施建春,丁岚峰,等.缓释非蛋白氮膨化饲料添加剂安全性饲喂的试验研究[J].养殖技术顾问,2009(9):138-139.

2010-12-21

*通讯作者:包玉清。

李玉彬,男,1982年生,大专,助理兽医师。

(责任编辑:

郭会田)