过瘤胃氨基酸保护技术的研究主要集中于这两种氨基酸。目前常用的保护方法有化学保护和物理包被,化学保护主要在蛋氨酸,如DL-蛋氨酸羟基类似物及其钙盐、蛋氨酸金属络合物、N-羟基甲基-消旋蛋氨酸钙盐等。
相对于化学保护法,物理包被较为简单易行且经济实用,作用机理更为清晰,更易于向生产实践转化。
试验在前期研究的基础上,利用瘤胃中不易降解而小肠中又容易消化吸收的棕榈油脂肪粉为包被材料,采用底喷流化床对制粒后的结晶型氨基酸进行物理包被,并对有关工艺参数及包被效果进行了研究,以期为保护性氨基酸的生产提供参考。

1 材料与方法
1.1 芯材与壁材
芯材:L-Lys盐酸盐,纯度为99%;DL-蛋氨酸,纯度为99%。
壁材:棕榈油脂肪粉,纯度为99.3%,熔点为55 ℃。
1.2 试验设备
平模饲料用制粒机(模孔直径1.0 mm),LDP3型试验用底喷流化床。

1.3 包被工艺确定
底喷流化床包被氨基酸的原理是:将被包被的氨基酸芯材颗粒置于涂装室中,通过空气分布板压力通风,氨基酸颗粒即受到向上气流的推动,当单位面积上氨基酸颗粒的重量与气体的压力差相等时,物料即呈可流动状,并在空气中悬浮。颗粒的循环流动要经过涂装室底部的喷嘴。涂层材料以溶液的形式喷到流化颗粒柱的底部,喷嘴将涂料相喷到颗粒上。刚涂层的颗粒被气流吹离喷嘴,向上吹入涂装室。在那里由于溶剂挥发或熔融物的冷却,涂层固化而形成微胶囊包衣颗粒。在喷管顶部颗粒离开并落回涂装室的底部。然后受来自喷嘴气流的作用重新上升到涂装室。使这一循环重复进行,即可达到所需要厚度的微胶囊产品。
要得到满意的包被效果,芯材最好为球形或规则立方体、柱状体组成的光滑晶体,且颗粒粒度必须适宜。颗粒太小,会在流态化过程中因碰撞、磨损而产生粉尘,而粉尘混入囊膜层会增大渗透性或多孔性。商品性氨基酸(尤其是DL-蛋氨酸)多为微小颗粒或粉末,难于包被。因此,我们确定采用先制粒后包被的包被工艺。
1.4 工艺参数确定
1.4.1 制粒工艺
制粒是氨基酸包衣的基础,颗粒质量和大小不仅影响氨基酸的包被效果,而且影响最终成品在配合饲料中的混合均匀度。颗粒太小、粉末太多,往往导致包衣质量降低,氨基酸的保护效果下降;而颗粒太大,虽然容易进行包衣处理,但在添加量较少的情况下,难于与其它饲料原料混合均匀,影响包被氨基酸产品在配合饲料中的混合均匀度。因此,我们利用模孔直径1 mm的平模制粒机,以颗粒成型率≥90%(出粉率≤10%)为追求目标,探索黏结剂(玉米淀粉)添加量、加水量、调质温度和调质时间等影响制粒质量的主要工艺参数。

1.4.2 包衣工艺
以制备的氨基酸颗粒和棕榈油脂肪粉为试验材料,通过包衣过程和包衣产品感官指标(氨基酸颗粒流化状态,脂肪粉液化程度,脂肪液凝固速率,涂层喷嘴及蠕动泵导管堵塞状况,包衣成品颗粒均匀度、结块状况、涂层均匀度等)的观察,探讨和摸索LDP3型试验用底喷流化床的理想包衣工艺参数。
1.5 瘤胃保护性氨基酸产品制备
利用筛选的制粒和包衣工艺参数,对L-赖氨酸盐酸盐和DL-蛋氨酸制粒后,芯材:壁材比例进行包被处理制备不同瘤胃保护性产品。
赖氨酸易溶于水,加水后粉料的黏结性也较好,即使不添加颗粒黏结剂(淀粉)也可取得理想的制粒效果;而蛋氨酸微溶于水,黏结性较差,若不使用黏结剂则很难制成理想的颗粒,但为保证成品中氨基酸的有效含量,在保证理想制粒效果的前提下,黏结剂的添加量应越低越好,本研究经多次探索,淀粉添加量以不低于3%为宜。加水量过低时出粉率太高,氨基酸难以成型,但加水量过高会导致氨基酸在制粒室内结块,以致堵塞模孔,就本研究的结果来看,加水量应在8%~10%为宜。
调质温度与调质时间对淀粉黏结剂的糊化程度有着非常重要的作用,并直接影响制粒效果。本研究采用玉米淀粉作黏结剂,依照其糊化特性和氨基酸制粒的要求,经多次试验,调质温度85 ℃、调质时间30 s时效果较为理想。
