專利名稱：一種反芻動物日糧的蛋白添加料及其制備方法
技術領域：
本發明涉及動物飼料的添加料及制備方法，具體為一種反芻動物日糧的蛋白添加料及其制備方法。
背景技術：
隨著社會經濟的發展，對畜產品特別是牛羊產品的需求與日俱增。畜牧業的飛躍性發展，導致飼料緊缺已經成為一個世界性普遍關注的問題，尤其是蛋白質是動物營養中的一種主要限制性營養物，特別是對以放牧飼養和以粗飼料為主要日糧成分的反芻動物，蛋白質飼料的不足引起了畜牧界的高度重視。而研究表明牛羊等反芻動物瘤胃可以利用非蛋白氮(NPN)作為蛋白質飼料來源，合成機體蛋白質，非蛋白氮在反芻動物消化道內，首先轉化為菌體蛋白，然后在消化酶的作用下，和天然蛋白質一樣，被反芻家畜消化利用。經過近一個世紀的研究之后，非蛋白氮在反芻動物營養中應用愈來愈多，可供實用的非蛋白氮的種類也越來越多，效果也在不斷提高，其中尿素可以有效地替代反芻動物飼料中的一部分蛋白質，提高低蛋白飼料的消化利用率，同時提高動物的生長和生產水平，化學和微生物學分析及示蹤物的使用證明尿素氮可以在瘤胃中轉化為氨基酸和真蛋白，最后形成組織蛋白和奶蛋白。但由于非蛋白氮化合物在反芻動物瘤胃內分解釋放氨的速度過快，特別是農用氮肥，如尿素，不經加工而直接飼喂反芻動物，非蛋白氮化物進入動物瘤胃后，在瘤胃尿酶的作用下，很快分解形成氨態氮，超過瘤胃微生物合成菌體蛋白的速度，造成大量的氨充積瘤胃，被瘤胃壁吸收入血而使血氨濃度異常升高，導致動物中毒，從而使這一有效的蛋白飼料資源在生產實踐中的應用上受到了很大的限制。

發明內容
本發明為了解決現有非蛋白氮飼料進入反芻動物瘤胃后分解而產生氨態氮的速度過快而導致動物中毒的問題而提供一種無毒副作用、具有一定的氨緩釋效果的反芻動物日糧的蛋白添加料及其制備方法。
本發明是采用如下技術方案實現的反芻動物日糧的蛋白添加料，是由下列重量百分比的原料配制而成玉米粉60-70％，尿素20-30％，膨潤土5-10％，雙乙酸鈉1-2％，其配制方法包括以下步驟(1)將玉米粉、尿素、膨潤土、雙乙酸鈉進行檢驗、凈化、粉碎的預加工；(2)然后將加工好的原材料準確稱量并按比例混合、攪拌；(3)調節混合物料的水分為15-25％；(4)將混合物料在溫度為110-150℃、時間為10s-60s的條件下糊化并擠壓成條狀即可。
本發明所述的配方中還包括作為擴繁劑的枯草桿菌制劑，其加入量外比0.5-2％，即枯草桿菌制劑的加入量為所有配料重量之和的0.5-2％。枯草桿菌制劑可通過枯草桿菌進行培養擴繁而制成，也可從市場上購買，只要保證枯草桿菌制劑的濃度大于或等于106億/克即可。在反芻動物飼料的添加料中加入一定數量的高活性枯草桿菌，使微生態制劑與反芻動物非常規飼料有機結合，具有促進反芻動物營養代謝以及纖維素的降解作用，強化了粗纖維類碳水化合物的營養作用，加快蛋白質的合成速度，提高了“NPN”添加料的利用效率。
本發明所述的最佳配方是玉米粉60-70％，尿素20-30％，膨潤土5-10％，雙乙酸鈉1-2％和枯草桿菌制劑0.5-2％(外比)。所述的最佳制備方法如下將玉米粉，尿素，膨潤土，雙乙酸鈉分別進行品質檢驗、凈化、粉碎等檢驗、凈化、粉碎的預加工工序；然后嚴格按照配方比例準確稱量各種原材料，混合后進行充分的機械攪拌；對充分攪拌后的混合物料再通過磨片式粉碎機進行二次粉碎，攪拌，使物料細度達到10目以上；根據不同原材料的水分含量，計算出混合物料的水分含量，并調節其最佳含水量為17-20％；然后將混合物料在溫度為140-150℃、時間為10s-20s的條件下糊化并擠壓成條狀；最后待物料自然冷卻后以噴涂的形式添加0.5-2％(外比)枯草桿菌制劑，攪拌均勻、脫水干燥即可。本發明所述的蛋白添加料與整個飼料的配比可根據蛋白添加料中蛋白質的含量以及所飼喂對象的不同而適當添加，一般以提供日糧總蛋白需要量的30％為宜。在上述工藝過程中，將原材料混合均勻后，通過機械擠壓加熱，溫度上升到140-150℃使淀粉凝膠化，并部分受到破壞，從而形成容易消化的碳水化合物，尿素被融化，均勻地被淀粉分隔、包裹。飼用時，隨著淀粉層逐漸分解，尿素酶才能逐漸發揮作用，這樣就保證了氨的均勻緩慢釋出，使動物更有效地利用NPN，此外，物料中含有大量的易消化碳水化合物，為瘤胃微生物的發育和繁殖以及形成菌體蛋白創造了良好的條件。物料在高溫、高壓的擠壓過程中不超過60s，對物料中固有的營養物質起到了一定的保護作用。
本發明所述的尿素[CO(NH2)2]為白色、無臭，結晶狀，有苦味，易溶于水，吸濕性強，尿素水解后釋放出氨，散發出一種刺鼻的尿垢味。尿素可以有效地代替反芻動物日糧中的部分蛋白質，同時可提高反芻動物低蛋白日糧中粗纖維的消化率，進而提高增重、泌乳以及增加氮的保留量。研究表明，尿素氮可以在瘤胃中轉化為氨基酸和真蛋白，最終形成組織蛋白和乳蛋白。本發明所述的尿素可為現有普通尿素，但為了達到更好的效果，本發明對飼用尿素質量作如下要求研究中考慮到雜質的含量和飼用的安全性，對用作NPN飼料原料的尿素制定出規格要求外觀呈白色或淡色小顆粒；含氮量絕干物質基礎，不低于46.1％；二縮尿含量不高于3％；含水量不高于0.25％；顆粒組成1-4毫米的顆粒不低于93％，其中2-3毫米的顆粒不低于50％，小于1毫米的顆粒不高于5％。機械強度顆粒受壓時，機械強度不低于300克。
本發明所述的膨潤土作為尿素的離散稀釋劑和載體，其本身所含元素一般在11種以上，主要有硅、鈣、鋁、鉀、鎂、鐵、鈉等。當然，其產地不同而成分也有所不同，本發明所用的膨潤土為河北省宣華市所產，其元素含量見表1

研究表明，膨潤土作為尿素的稀釋劑和載體，具有多方面功用首先是膨潤土本身就是天然的飼料添加劑，含有牛、羊生長發育所必需的常量和微量元素，具有一定的營養作用；同時膨潤土高度的離散性和潤滑性，可增加NPN飼料中氮素的離散性和均勻度，可有效防止NPN飼料在生產、運輸和貯藏過程的結塊凝集，延長其貯藏和保質期限；其次是具有高度的氨吸附和置換作用，在瘤胃氨濃度升高時，具有吸附氨作用，從而減少或降低氨通過瘤胃壁進入血液，對瘤胃氨濃度的變化起到緩沖的作用。
本發明所述的玉米粉在此有兩個作用，一是以玉米粉為載體，首先是在日糧中加入非蛋白氮的同時，提供瘤胃微生物的發酵能源，增加瘤胃微生物的活性，促進瘤胃微生物蛋白的合成速度，從而加大非蛋白氮的利用效率；二是大量的玉米粉受熱糊化并裹被于尿素周圍，形成包被尿素，緩解瘤胃尿素酶與尿素的直接接觸，降低尿素的降解速度，起到氨緩釋作用。
本發明所述的雙乙酸鈉為飼料級，一方面作為調味劑，可調節牛羊等反芻動物對NPN飼料的適口性，另一方面可與尿素形成分子間化合物，降低尿素的降解速度，起到氨緩釋作用。
根據本發明所述的配方以及制備方法所配制的反芻動物“NPN”日糧的蛋白添加料的主要原料成分含量分析表如下表2

從上表可看出，“NPN”飼料添加料中粗蛋白達到76％，同時含有1.6個奶牛能量單位，14億/克枯草桿菌，完全達到了反芻動物生長發育所需求的多元化營養。
此外，本發明為了驗證其在實際喂養反芻動物中的效果及安全性做了如下試驗(1)氨緩釋效果試驗首先通過模擬瘤胃環境，采用恒溫(39℃)水浴脲酶法，分別測定商品尿素和本發明的氨釋放速率。以含氮量計算，本發明與商品尿素的含氮量一致，均為0.45-0.5克，結果表明，商品尿素與“NPN”飼料添加料的放氨速度截然不同常規尿素，氨釋放快，半小時達到高峰，氨氮濃度達到40mg/g以上；而本發明的氨氮釋放緩慢、均勻、持久，半小時氨氮濃度為20mg/g左右，相當于商品尿素氨釋放速度的1/2，特別是高峰期到來較晚，兩小時后方達到高峰(23mg/g)。試驗表明，本發明的氨緩釋效果良好，達到了預期目標。見附圖1，以縱軸為氨態氮濃度、單位為mg/g，橫軸為持續時間、單位為小時，描繪出本發明與商品尿素的氨態氮釋放效果圖，從附圖中可明顯看出，商品尿素和本發明在等量氮素含量的情況下，尿素很快達到氨態氮濃度的高峰，而本發明釋氨速度緩慢平緩，具有可靠的安全性。
(2)毒性試驗在畜牧所試驗牛場，選用7-8月齡育成小公牛5頭，應用本發明的蛋白添加料，完全取代日糧蛋白質補充料，進行毒性試驗，試驗日糧組成列于表3單位千克

注相當于每日供給商品尿素100克，蛋白當量為280克。
按照常規飼養方式，精飼料定量供給，粗飼料自由采食，運動場自由飲水，觀察其行為表現。經過40多天的試驗觀察，未發現任何異常反應或不良表現。在試驗末期的第40天早上飼喂后兩小時，10時左右采集血樣，進行血常規分析，谷丙轉氨酶、尿素氮均在正常范圍之內，飼用后2小時血常規指標測定，分析結果見表4單位mg/Dl、酶活單位

(3)飼喂肉牛試驗于2002年9月-12月在婁煩縣許家灘肉牛養殖場進行了為期90天的肉牛育肥試驗研究試驗選用西門塔爾改良架子牛24頭，根據體重、年齡、膘情等區分為試驗組和對照組，每組12頭牛。試驗組和對照組基礎日糧以及飼養管理方法完全一致。試驗組牛在常規日糧精飼料的基礎上，每頭每天補充本發明的蛋白添加料100克，與精料補充料混合均勻，分兩次飼喂。對照組只喂常規精飼料，不添加本發明的蛋白添加料。
試驗牛日糧粗飼料為玉米秸稈，即玉米收獲子實后，經切草機鍘切后投喂，滿足供應，自由采食。而精料補充料則限量供給，按照育肥牛飼養標準計算供給量，平均每頭日供給精飼料2.85千克，其精料補充料的組成及營養成分列于表5

而供試牛增重結果，試驗牛始重、末重及試驗期增重列于表6

在整個試驗期內，試驗組平均每頭牛總增重89千克，日增重達到988.9克；而對照組牛平均每頭總增重68.6千克，日增重762.2克；試驗組比對照組多增重20.4千克，日增重提高226.7克，提高29.7％。經t檢驗，差異顯著(P＜0.05)。
以當時肥牛市價每千克活重8.5元計算，每頭牛多增重20千克，折價170元，除去本發明的蛋白添加料的成本27元(日喂100克，90天總消耗9千克，以3.0元/千克計)，應用本發明的蛋白添加料育肥一頭肉牛，可獲直接經濟效益140多元，效益顯著。
(4)飼喂奶牛試驗于2004年3-6月又在山陰縣古城鎮對32頭中國荷斯坦奶牛進行了為期60天的飼喂奶牛試驗，方法與結果簡述于下選用體重、年齡、胎次、泌乳期進展相近似的泌乳牛32頭，隨機區分為試驗組和對照組，每組各16頭奶牛。試驗組和對照組在飼養管理上完全一致，每天飼喂三次，同時擠奶三次，運動場上自由飲水。
試驗牛日糧粗飼料為玉米秸稈黃干貯，同時供給一定數量的糟渣類飼料(新鮮豆腐渣10千克/頭/日)，玉米秸稈黃干貯在上槽期間自由采食，滿足供應。
試驗組和對照組牛的日糧精飼料基本一致，試驗組采用本發明的蛋白添加料取代一定數量的常規蛋白質添加料——胡麻餅。試驗組和對照組日糧精飼料組成及其營養成分分別列于表7和表8試驗組精料添加料主要營養成分分析表表7

對照組精料添加料主要營養成分分析表 表8

經統計分析，試驗60天，試驗組和對照組頭日進食干物質總量分別為23.29千克和23.20千克，試驗組略高于對照組，說明添加本發明的蛋白添加料日糧同樣具有良好的適口性。
試驗前試驗組和對照組產奶量基本一致，而試驗期60天，試驗組總產奶量16108千克，平均頭日生產鮮奶16.78千克；對照組總產鮮奶15289千克，平均頭日生產鮮奶15.93千克。試驗組比對照組多產鮮奶819千克，平均頭日多產鮮奶0.85千克。以鮮奶批價2元/千克計，相當于日增收1.7元。
同時，試驗期精料補充料定量供給，平均頭日供給9.0千克。試驗組采用432千克本發明的蛋白添加料替換出蛋白質補充料胡麻餅920千克，即平均每頭每日節省日糧胡麻餅958克，以當時市價2.0元/千克胡麻餅(含蛋白33％)折算，替換920千克胡麻餅，合計1840元，消耗432千克本發明的蛋白添加料，以3.0元計算成本，投入1296元，精飼料總成本下降544元，即試驗組比對照組飼料成本下降544元，對照組平均頭日節約飼料成本0.57元。試驗結果表明，應用本發明的蛋白添加料飼喂奶牛，頭日增收節支合計達2.27元，應用效益顯著。
本發明采用上述所說的配方及制備方法所生產出來的“NPN”飼料添加料經過山西省飼料監察所檢驗，所得的檢測結果如表10所示，其檢測報告見附件1，名稱為反芻動物NPN日糧的蛋白添加料檢驗報告，表9

總之，本發明采用尿素作為非蛋白氮的來源，含氮量高，無毒無害，同時加入玉米粉、雙乙酸鈉等，使蛋白添加料的氨態氮釋放速度降低到常規市售尿素的50％左右，且平穩、持久，提高了反芻動物“NPN”添加料的生物學價值，增強了“NPN”添加料應用于生產實踐的安全性和有效性；而且蛋白質當量達到70％以上，高于當前任何一種蛋白質添加料，使用方便、安全可靠、效果穩定，原料廣泛、價格低廉，推廣應用效果顯著。


圖1為本發明與商品尿素的氨釋放速度比較曲線圖中1-商品尿素的曲線2-本發明的曲線具體實施方式
實施例1蛋白添加料的配方為60％玉米粉，30％尿素，9％膨潤土，1％雙乙酸鈉和枯草桿菌制劑0.5％(外比)，其制備方法如下將玉米粉，尿素，膨潤土，雙乙酸鈉分別進行品質檢驗、凈化、粉碎等檢驗、凈化、粉碎的預加工工序；然后嚴格按照配方比例準確稱量各種原材料，混合后進行充分的機械攪拌；對充分攪拌后的混合物料再通過磨片式粉碎機進行混合揉搓粉碎，使物料細度達到10目；根據不同原材料的水分含量，計算出混合物料的水分含量，并調節其含水量為15％；然后將混合物料在溫度為110℃、時間為10s的條件下糊化并擠壓成條狀；最后待物料自然冷卻后噴涂濃度為0.5％枯草桿菌制劑，攪拌均勻、脫水干燥即可。
實施例2蛋白添加料的配方為70％玉米粉，20％尿素，9.5％膨潤土，0.5％雙乙酸鈉和枯草桿菌制劑1.5％(外比)，其制備方法如下將玉米粉，尿素，膨潤土，雙乙酸鈉分別進行品質檢驗、凈化、粉碎等檢驗、凈化、粉碎的預加工工序；然后嚴格按照配方比例準確稱量各種原材料，混合后進行充分的機械攪拌；對充分攪拌后的混合物料再通過磨片式粉碎機進行混合揉搓粉碎，使物料細度達到50目；根據不同原材料的水分含量，計算出混合物料的水分含量，并調節其最佳含水量為25％；然后將混合物料在溫度為150℃、時間60s的條件下糊化并擠壓成條狀；最后待物料自然冷卻后噴涂2％枯草桿菌制劑，攪拌均勻、脫水干燥即可。
實施例3蛋白添加料的配方為65％玉米粉，25％尿素，8.5％膨潤土，1.5％雙乙酸鈉和枯草桿菌制劑1％(外比)，其制備方法如下將玉米粉，尿素，膨潤土，雙乙酸鈉分別進行品質檢驗、凈化、粉碎等檢驗、凈化、粉碎的預加工工序；然后嚴格按照配方比例準確稱量各種原材料，混合后進行充分的機械攪拌；對充分攪拌后的混合物料再通過磨片式粉碎機進行二次粉碎，使物料細度達到100目；根據不同原材料的水分含量，計算出混合物料的水分含量，并調節其最佳含水量為20％；然后將混合物料在溫度為140℃、時間為20s的條件下糊化并擠壓成條狀；最后待物料自然冷卻后噴涂1％枯草桿菌制劑，攪拌均勻、脫水干燥即可。
實施例4蛋白添加料的配方為70％玉米粉，22％尿素，6.2％膨潤土，1.8％雙乙酸鈉和枯草桿菌制劑2％(外比)。其制備方法如下將玉米粉，尿素，膨潤土，雙乙酸鈉分別進行品質檢驗、凈化、粉碎等檢驗、凈化、粉碎的預加工工序；然后嚴格按照配方比例準確稱量各種原材料，混合后進行充分的機械攪拌；對充分攪拌后的混合物料再通過磨片式粉碎機進行二次粉碎，使物料細度達到150目；根據不同原材料的水分含量，計算出混合物料的水分含量，并調節其最佳含水量為17％；然后將混合物料在溫度為150℃、時間為45s的條件下糊化并擠壓成條狀；最后待物料自然冷卻后噴涂0.8％枯草桿菌制劑，攪拌均勻、脫水干燥即可。
實施例5蛋白添加料的配方為67％玉米粉，26％尿素，5.7％膨潤土，1.3％雙乙酸鈉和枯草桿菌制劑1.3％(外比)。其制備方法如下將玉米粉，尿素，膨潤土，雙乙酸鈉分別進行品質檢驗、凈化、粉碎等檢驗、凈化、粉碎的預加工工序；然后嚴格按照配方比例準確稱量各種原材料，混合后進行充分的機械攪拌；對充分攪拌后的混合物料再通過磨片式粉碎機進行二次粉碎，使物料細度達到200目；根據不同原材料的水分含量，計算出混合物料的水分含量，并調節其最佳含水量為22％；然后將混合物料在溫度為150℃、時間為45s的條件下糊化并擠壓成條狀；最后待物料自然冷卻后噴涂1.5％枯草桿菌制劑，攪拌均勻、脫水干燥即可。
權利要求
1.一種反芻動物日糧的蛋白添加料，其特征是由下列重量百分比的原料配制而成玉米粉60-70％，尿素20-30％，膨潤土5-10％，雙乙酸鈉1-2％。
2.根據權利要求1所述的反芻動物日糧的蛋白添加料，其特征是還包括作為擴繁劑的枯草桿菌制劑，其加入量外比0.5-2％。
3.根據權利要求2所述的反芻動物日糧的蛋白添加料，其特征是所述的枯草桿菌制劑的濃度大于或等于106億/克。
4.制備如權利要求1或2或3所述的一種反芻動物日糧的蛋白添加料的制備方法，其特征是包括如下步驟(1)將玉米粉、尿素、膨潤土、雙乙酸鈉進行檢驗、凈化、粉碎的預加工；(2)然后將加工好的原材料準確稱量并按比例混合、攪拌；(3)調節混合物料的水分為15-25％；(4)將混合物料在溫度為110-150℃、時間為10s-60s的條件下糊化并擠壓成條狀即可。
5.根據權利要求4所述的反芻動物日糧的蛋白添加料的制備方法，其特征是物料成型后進行冷卻，同時均勻噴涂枯草桿菌制劑，攪拌、脫水干燥。
6.根據權利要求4或5所述的反芻動物日糧的蛋白添加料的制備方法，其特征是加工過程中混合物料的水分調整在17-20％。
7.根據權利要求4或5所述的反芻動物日糧的蛋白添加料的制備方法，其特征是混合物料在溫度為140-150℃、時間為10s-20s的條件下糊化并擠壓成條狀。
8.根據權利要求4或5所述的反芻動物日糧的蛋白添加料的制備方法，其特征是原材料在按比例混合后進行二次粉碎，物料細度大于或等于10目。
全文摘要
本發明涉及動物飼料的添加料及制備方法，具體為一種反芻動物日糧的蛋白添加料及其制備方法，解決了現有非蛋白氮飼料進入反芻動物瘤胃后分解而產生氨態氮的速度過快而導致動物中毒的問題，由玉米粉、尿素、膨潤土、雙乙酸鈉配制而成，將原材料進行檢驗、凈化、粉碎的預加工，然后稱量并按比例混合、攪拌，調節混合物料的水分為20－25％，在溫度為110－150℃、時間為10s－60s的條件下糊化并擠壓成條狀，使蛋白添加料的氨態氮釋放速度大大降低，提高了反芻動物“NPN”添加料的生物學價值，增強了應用于生產實踐的安全性和有效性；而且蛋白質當量達到70％以上，使用方便、安全可靠，原料廣泛、價格低廉，推廣應用效果顯著。
文檔編號A23K1/22GK1907090SQ200610048139
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月11日 優先權日2006年8月11日
發明者關超, 楊效民, 王作尊, 王海存, 李帆, 張玉換, 溫東, 靳光, 韓一超 申請人:山西省農業高新技術園區管理服務中心