不同壁材对过瘤胃脂肪制备效果的影响

李建文 赵胜军 祝爱侠 王春维

在反刍动物日粮中添加脂肪，可有效地提高反刍动物日粮中的能量水平，解决在舍饲条件下，反刍动物能量供给不足的问题。但直接添加脂肪，会影响瘤胃发酵，降低饲料利用率和纤维素消化率。而过瘤胃脂肪具有瘤胃保护特性，其既不影响瘤胃发酵，又可在真胃和小肠中进行消化、吸收和利用。在反刍动物日粮中添加过瘤胃脂肪，既可避免对瘤胃微生物的影响，提高饲料消化率，又可使脂肪酸得以有效的利用，提高畜产品质量，还可以降低饲料成本。因而开发过瘤胃脂肪(The rumen protected fat，RPF)产品是解决反刍动物能量补充问题的有效途径。本试验以大豆油为原料，先用载体吸附、制粒，再分别以丙烯酸树脂IV、乙基纤维素和壳聚糖为主要壁材，通过空气悬浮法制备过瘤胃脂肪，并利用体外模拟消化液法对过瘤胃脂肪的过瘤胃有效释放率进行了初步检测。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验原料

大豆油GB1535，湖北中昌植物油有限公司生产；壳聚糖（CS），湖北裕峰生物工程有限公司生产；丙烯酸树脂IV，湖州展望药业有限公司生产；乙基纤维素（EC），湖州展望药业有限公司生产；聚乙二醇（PEG）、硬脂酸镁、滑石粉、碳酸钙、邻苯二甲酸二乙酯（DEP）、95%乙醇、冰醋酸、羧甲基纤维素钠(CMC）等均为市售。

1.1.2 试验设备

FLP－3流化床制粒干燥机，常州市奇琪干燥制粒设备有限公司生产；恒温水浴振荡器，上海智诚设备厂生产；烧杯、容量瓶、分析天平和磁力搅拌器等。

1.2 试验设计

本试验选用3种不同的包衣液分别为丙烯酸树脂IV（Ⅰ型）、乙基纤维素（Ⅱ型）和壳聚糖（Ⅲ型），在包衣工艺参数相同的条件下对白炭黑吸附大豆油颗粒进行喷雾包埋，预制成包衣材料占总产品质量8%的三种过瘤胃脂肪产品，分别为Ⅰ型RPF、Ⅱ型RPF和Ⅲ型RPF。并通过体外模拟消化液法检验产品的瘤胃稳定性和小肠消化率，研究不同壁材对过瘤胃脂肪制备效果的影响。

1.2.1 芯材的制备

用白炭黑吸附大豆油，通过挤压制粒制成含50%脂肪的芯材颗粒。

1.2.2 制备过瘤胃脂肪所用包衣液的组成

试验所用3种包衣液的组成见表1，其主要包衣材料为丙烯酸树脂IV，乙基纤维素和壳聚糖。

表1 不同包衣液的组成

1.3 检测指标

试验结束时分别测定产品的成团性、出品率、水分含量、脂肪含量、总能和包埋率，并用体外模拟消化液法检测RPF产品的释放率。

1.3.1 成团性

将样品放入高型小瓶中到近满，加盖密封放入40℃恒温箱，24 h取出，观察成团情况。成团性检验中“＋”表示流动性好无成团现象，“＋＋”表示有小的团状颗粒。

1.3.2 出品率

1.3.3 水分含量

产品水分含量测定按《饲料分析与饲料质量检测技术》中的减压加热干燥法进行。

1.3.4 脂肪含量

乙醚浸提物含量测定按《饲料分析与饲料质量检测技术》中的方法进行。

1.3.5 总能

过瘤胃脂肪总能用氧弹式测热仪测定。

1.3.6 包埋率

过瘤胃脂肪的包埋率是一个衡量脂肪被包埋程度的标准，其定义为实际被包埋量与理论被包埋量的比值。产品的包埋率测定方法参照黄英雄（2002）。

1.3.7 过瘤胃脂肪在不同pH值缓冲溶液中的释放率

采用pH值6.6、5.4、2.4、1.5缓冲溶液分别模拟瘤胃，十二指肠和真胃消化液，检测产品在不同pH值缓冲溶液中的释放率。

1.3.7.1 不同pH值缓冲溶液配方(见表2)

pH值1.5缓冲液的配制：分别配制0.2 mol/l的KCl溶液和0.2 mol/l HCl溶液，将250 ml 0.2 mol/l的KCl和53 ml的0.2 mol/l HCl混合，用蒸馏水定容至1 000 ml即可。

表2 不同pH值缓冲溶液配方(g)

1.3.7.2 测定方法

准确称取RPF 2 g(M)，放入具塞瓶中，加入60 ml消化液（见表2），用塞子塞紧密封，在39℃恒温水浴振荡器内震荡消化 3、6、9、12、24 h。结束后冷却，用乙醚浸提3次，将上层浸提液转入已知重（M1）抽提瓶中，水浴蒸干乙醚，105℃烘干，测总重（M2）。其中浸提液中含有未包埋的游离脂肪（M0）和RPF分解的脂肪酸。由此计算脂肪的释放率。

1.4 统计分析

利用EXCEL软件进行数据分析。

2 结果与讨论

2.1 不同壁材对过瘤胃脂肪制备效果的影响(见表3)

表3 不同壁材对过瘤胃脂肪制备效果的影响

从表3可以看出，利用空气悬浮法制得的3种过瘤胃脂肪产品的出品率均在90%以上。3种过瘤胃脂肪的干物质含量均在95%以上，含水量低于5%符合饲料添加剂的水分标准。3种产品的总能值相近，约为20 MJ/kg。由成团性中可知，Ⅰ型RPF有较强的静电性，与Ⅱ型RPF和Ⅲ型RPF相比流散性不良。由脂肪含量的测定结果可以看出，3种过瘤胃脂肪产品的脂肪含量均低于50%，这与芯材的理论含量为50%，包衣后产品的总质量有所增加有关，故脂肪含量有所降低。3种过瘤胃脂肪的包埋率均在99%以上。Ⅰ型RPF、Ⅱ型RPF和Ⅲ型RPF的包衣材料分别为丙烯酸树脂IV、乙基纤维素和壳聚糖，综合各项指标可以看出，在设备和工艺参数一定的条件下，3种过瘤胃脂肪的各项指标相近，这3种壁材均可用于制备过瘤胃脂肪,乙基纤维素为主要壁材的过瘤胃脂肪产品稍优于其他两种壁材。

2.2 不同壁材对过瘤胃脂肪释放率的影响

利用不同pH值缓冲溶液比较不同壁材对过瘤胃脂肪释放率的影响，结果见表4。

由表4可以看出，3种过瘤胃脂肪产品在不同pH值的释放率和过瘤胃有效释放率的趋势基本一致，其过瘤胃有效释放率逐渐增加。Ⅱ型RPF在pH值6.6和pH值5.4缓冲液中12 h释放率分别为11.65%(比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分别低0.66和9.08个百分点)和12.04%(比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分别低1.97和11.84个百分点)，在pH值2.4和pH值1.5缓冲液中12h释放率为87.95%（比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分别高6.75和7.44个百分点）和92.42%（比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分别高4.79和-2.73个百分点），其过瘤胃有效释放率为77.70%（比Ⅰ型RPF和Ⅱ型RPF分别高4.87和13.88个百分点）。

表4 不同壁材对过瘤胃脂肪释放率的影响(%)

丙烯酸树脂IV性质稳定，成膜性能好，有良好的光泽、韧性和抗潮湿性，在pH值1～4迅速溶解，在pH值5～8发生溶胀。乙基纤维素作为包衣材料，具有限速、保护芯材、防潮、避光和增加流动性等作用。壳聚糖的生物相容性好，毒性低，不溶血，可被动物体内溶菌酶、胃蛋白酶等多种酶降解，降解产物无毒，且能被生物体完全吸收，但其在瘤胃液发生溶胀，使大豆油破膜而出，瘤胃释放率升高。乙基纤维素为包衣材料制得的过瘤胃脂肪产品的过瘤胃有效释放率高，优于其它两种包衣材料。

3 小结

①以大豆油为原料，先用载体吸附、制粒，再通过空气悬浮法制备过瘤胃脂肪的工艺是简单可行的。

②乙基纤维素为壁材制得过瘤胃脂肪产品的12 h过瘤胃有效释放率为77.70%，比丙烯酸树脂IV和壳聚糖为壁材制得的产品分别高4.87和13.88个百分点。

③乙基纤维素为壁材优于其它两种材料，但其稳定性和释放性还需进一步验证。

11篇，刊略，需者可函索）