氯化胆碱过瘤胃技术研究进展

氯化胆碱过瘤胃技术的研究进展

徐杨

过瘤胃技术（rumen protected technique）就是将一些营养物质(如蛋白质、氯化胆碱、脂肪和氨基酸等)经过一定技术处理(如微胶囊化)，使其保护起来，减少在反当动物瘤胃内发酵降解而直接进入小肠后再被消化吸收，从而达到提高饲料利用率目的的一种技术。使用过瘤胃技术降低了营养物质在瘤胃中的降解率，增加了其在小肠的消化和吸收，从而提高了这些营养物质的利用率。此外，有些物质经微胶囊化后可掩盖自身的异味，或由原先不易加工的气体液体转化为稳定的固体形式。其基本原理是:针对不同的芯材和用途，选用一种或几种复合的壁材进行包覆。

微胶囊的概念

囊心在饲料生产中，凡饲料中的必要成分或需要添加的材料，如果改变了原来的状态并保持原有的特性均可作为囊心，它是利用和开发微胶囊技术的目的性物质。如液体芯材粉末油，故态芯材香料、维生素、氨基酸、微量元素及矿物质、酶制剂和活菌制剂、防腐剂、胆碱、抗氧化剂和药物等。此外微胶囊的芯材除主料外还可以加入附加剂，如稳定剂、阻滞剂。

包裹囊心的物质称为壁材，它的种类很多在很大程度上决定着微胶囊的理化性质。饲料微胶囊的壁材首先应无毒无刺激性，性质稳定，不与芯材发生反应，具有一定的强度和可塑性，能完全包裹囊心物，同时具有符合要求的黏度、渗透性、亲水性、溶解性等，并能乳化囊心产生稳定的乳化体系。常用的壁材根据其溶解性可分为水溶性、水不溶性、肠溶性三类，根据化学性可分为天然或合成高分子材料和无机化合物两大类。

一过瘤胃技术常用的方法

通常将过瘤胃技术分为两种，即化学方法和物理方法，其中较为重要的方法有界面聚合法、喷雾干燥法、空气悬浮法以及相分离凝聚法等。

二对液态氯化胆碱固化所选择的载体

液态氯化胆碱和白炭黑最佳混合比例为1:1时，制得的微丸适合进行过瘤胃保护包被。

三不同壁材对氯化胆碱包被效果影响

乙基纤维素(EC)、壳聚糖(CS)和丙烯酸树脂IV三种材料为主要壁材，通过实验通过空气悬浮法制备多种不同壁材组合的过瘤胃氯化胆碱产品，并利用体外模拟消化液法对过瘤胃氯化胆碱的有效释放率进行检测，考查不同包衣壁材组合对过

瘤胃氯化胆碱包被效果的影响。

壁材溶液的制备

（1）壳聚糖壁材溶液的制备:①配制4%乙酸溶液。②称取30g壳聚糖加入4%乙酸溶液，在温水中(40℃左右)搅拌使其溶解，配制成I000mL3%的壳聚糖溶液。（2）乙基纤维素钠壁材溶液的制备:称取30g乙基纤维素钠加入95%酒精溶液，搅拌使其溶解，配制成I000mL3%的乙基纤维素钠溶液。

（3）丙烯酸树脂IV壁材溶液的制备:称取30g丙烯酸树脂IV加入95%酒精溶液，搅拌使其溶解，配制成1000mL3%的丙烯酸树脂IV溶液。

不同壁材对氯化胆碱的吸附效果

四过瘤胃胆碱的制备

采用空气悬浮法制备过瘤胃氯化胆碱产品，试验步骤如下

1将芯材(固化后的氯化胆碱)装入涂装室内

2调节雾化压力和进风温度使固化后的氯化胆碱呈流化态并达到所需要的温度

3由蠕动泵将壁材溶液通过涂装室喷枪喷涂在芯材料上而制成过瘤胃氯化胆碱

产品。

五不同壁材对过瘤胃氯化胆碱制备效果的影响

( l )有效收率

从表3.3和图3.2可以看出，产品的有效收率均在80%以上，各组间差异并不十分明显，但是与其它包被产品(如过瘤胃保护脂肪和过瘤胃保护氨基酸的有效收率(通常90%以上)相比，本产品的有效收率偏低。其可能原因有:①氯化胆碱的吸湿性太强，其微丸在流化床内易吸收喷涂的壁材溶液中的水分而产生结团现象，减低了有效收率;②随着包衣过程的延长，氯化胆碱微丸的干燥速度和壁材的进料速度不同步，壁材干燥较慢，且壳聚糖溶液的黏度较大，使单个颗粒之间相互粘连结团；③颗粒之间以及颗粒与舱壁之间摩擦产生静电，也可使颗粒之间相互粘连结团。此外，在喷涂过程中喷头的偶尔堵塞，导致壁材溶液不能及时雾化，壁材溶液大量大液滴被喷洒到氯化胆碱微九上而导致大块的粘连结团。所以，在提高有效收率时，必须要注意以上几个方面。

（2）载药量

从表3.3可以看出，8种产品的载药量均在25%左右，氯化胆碱含量都不高。这主要是由于前期试验用白炭黑吸附液态氯化胆碱制备的微丸胆碱含量较低所导致。如果要提高包被产品中氯化胆碱含量，必须要提高氯化胆碱微丸中胆碱的有效含量。所以在这方面有待进一步研究。

(3)含水量

从表3.3可以看出，产品的含水量都低于3%，各种产品之间含水量差异不大。所以产品的含水量主要是与包被时候的出风温度有关，而壁材的差异对其影响较小。

由表3.4可见：①包被丙烯酸树脂IV的产品有效释放率(1、2、5、6号产品)比未包被丙烯酸树脂IV的产品(3、4、7、8号产品)高出3-6倍，且有效释放率随着丙烯酸树脂IV用量的增加而增加；②壳聚糖和乙基纤维素的包被顺序对有效释放率的影响较小(3号产品与7号产品比较)，但有效释放率随着二者使用总量的增加有一定增加的趋势(3、4号产品与7、8号产品比较)；③2号和6号产品的过瘤胃有效释放率最高，分别为48.39%和36.91%。

胆碱(chohne)是B族维生素之一，化学名称为经乙基三甲胺，具有极强的吸水性。所以当胆碱包被成微囊进入瘤胃后，极易吸水，导致微囊膨胀，保护膜破裂胆碱过瘤胃率降低。这也是胆碱进行过瘤胃保护的主要难点。

六不同壁材对过瘤胃氯化胆碱释控性能影响的研究

动物试验，在体外模拟消化液法检测产品的过瘤胃有效释放率的基础上，采用尼龙袋法和小肠液冻干粉法进一步检测2号产品和6号产品的释控性能。

七结果分析

(l)空气悬浮包衣法对氯化胆碱实施多层包衣的工艺是可行的，此工艺操作简单，产品颗粒均匀，外观漂亮，有效收率高，水分低。

(2)综合比较壁材成本、加工成本和产品的释控性能，由内到外最佳壁材组合为:5%IV、3%CS和5%EC。

研究以液态氯化胆碱为主要原料，用白炭黑做载体进行吸附，成功地制备了适合包被的氯化胆碱微丸。确定了先喷涂具有防水作用的树脂，再喷涂壳聚糖和乙基纤维素的多层包被工艺，成功地解决了过瘤胃氯化胆碱制备过程中胆碱吸水膨胀导致微囊破裂的难题。虽然目前饲料工业中使用的主要为普通氯化胆碱胆碱。但是随着技术的进步和市场的需求，过瘤胃胆碱目前成为一个新的需求点，目前只有个别企业可以生产该类产品，而且产品技术依旧不够成熟。

参考文献：略