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【威研堂 04】过瘤胃产品技术简介

 犇羴工作室 2023-01-10 发布于吉林
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过瘤胃技术是指采用特定的技术或方法处理营养物质,如淀粉、蛋白质、脂肪、维生素、氨基酸、精油等,使之在反刍动物瘤胃中发酵及降解的比例降低或缓释,以便进入反刍动物真胃和小肠中才被消化吸收。

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处理途径包括:(1)物理方法,主要有加热加压处理或制成颗粒;(2)化学方法,主要为化学试剂处理、氨基酸类似物、衍生物以及氨基酸的螯合;(3)包被技术,主要有物理包被、液态包被和微囊包被技术;(4)修饰营养物质单体,主要应用于过瘤胃氨基酸、葡萄糖等产品。



N1

物理的处理方法主要采用热处理,热处理包括干热、焙炒、高压加热、蒸汽加热、加热同时采用物理化学复合处理等途径。

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利用蛋白质高温易变性的特点,在高温下使蛋白质分子疏水基团更多地暴露于分子表面,降低蛋白质溶解度,从而降低蛋白质在瘤胃中的降解率。



N2

化学保护方法所采用的化学药品很广泛,如甲醛、单宁、乙醇、戊二醛、乙二醛、氯化钠、锌盐、氢氧化钠等,其作用原理是利用它们与蛋白质分子间的交叉反应,在酸性环境中是可逆的特性。目前常用的化学药品主要有甲醛、氢氧化钠、锌盐和单宁,且主要用于蛋白质的过瘤胃保护。

2.1 甲醛
甲醛还原性较强,能与蛋白质分子的氨基、羧基、巯基发生烷基化反应形成酸性溶液中可逆的桥键,使蛋白质分子在瘤胃内处于不溶状态,导致对其降解率相应降低,由于反应中形成的桥键在强酸环境下能发生可逆反应,随着真胃环境pH降低,甲醛与蛋白质逐渐分离,被消化道中蛋白酶等降解,供动物体利用,从而增加优质蛋白的过瘤胃率。

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2.2 锌盐
许多研究者提出了利用锌盐提高饲料中过瘤胃蛋白质,其机理是锌盐能结合肽和蛋白质,使可溶性蛋白质沉淀,同时锌盐可抑制瘤胃中某些细菌的蛋白水解酶活性,因而使日粮蛋白质在瘤胃的降解度降低

2.3 单宁
单宁是多羟基化合物,有较强的极性,在自然界中有水解单宁和缩合单宁两种类型,可以分别与蛋白质发生水解反应或缩合反应。在瘤胃中单宁可与胶体蛋白质结合形成不溶性的复合物,使蛋白质从分散体系中沉降出来,进而降低植物蛋白在瘤胃中的降解率。当此化合物流经真胃和小肠时,蛋白质与单宁立即分离,经胃蛋白酶和胰蛋白酶分解,形成容易吸收的小分子物质,在某种程度上起到了过瘤胃蛋白保护作用。

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2.4 非酶促褐化反应
美拉德反应是广泛存在于食品、饲料加工中的一种非酶褐变反应,该反应是还原糖与氨基酸、蛋白质之间发生的复杂反应。利用还原糖处理奶牛日粮中的蛋白质饲料,在加热的情况下发生美拉德反应,能减少蛋白质在瘤胃里的降解,增加奶牛日粮中过瘤胃蛋白的含量。



N3

3.1 白蛋白包被
白蛋白可以在饲料表面形成一层保护膜,防止蛋白质在瘤胃内的溶解扩散,在一定程度上减少微生物与蛋白质的相互作用,因此富含白蛋白的物质如全血、乳清蛋白等都能对蛋白质起到保护作用,能增加过瘤胃蛋白率。有研究用30%的牛血处理豆饼和菜籽饼,蒸煮条件下相比未处理的豆饼和菜籽饼,蛋白质的降解率显著降低。

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3.2 聚合物包被
根据瘤胃与皱胃内容物pH差别,选用对动物体本身无危害却对pH敏感,在中性或弱酸性条件下稳定而在强酸性环境下易分解的材料把蛋白质包被起来,可以减少饲料蛋白质在瘤胃内的降解。目前研究较多的是利用植物油、脂肪聚合物、胶囊等包被游离必需氨基酸以提高蛋白质有效利用率,增加过瘤胃蛋白的数量。

3.3 微囊包被技术
微囊包被技术是近年来反刍动物营养中使用较为广泛、生产方式较为先进且过瘤胃保护效果较好的一类过瘤胃技术。微囊包被技术中的微胶囊是把液体、气体或固体等物质作为胶囊的内芯材料,使用特定设备将成膜材料与芯材接触,并覆盖于芯材外表面,通过干燥后成为附着于芯材表面的一层或几层保护层的技术。

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该技术可通过聚合物薄膜将营养物质与外界环境相隔,起到以下作用:
①遮盖营养物质不良气味、口味;
②保护营养物质活性;
③提高营养物质稳定性;
④控制其在消化过程中的释放速度;
⑤靶向输送营养物质。

这种方法常用于维生素、氨基酸、精油等单体营养物质。微囊包被产品的过瘤胃原理是利用瘤胃近中性环境而真胃和小肠 pH 2-3 的酸性环境的生理特征,选择对 pH 敏感的包材,在中性溶液中不分解,而在酸性溶液中迅速分解,从而达到在瘤胃中不被降解而到真胃和小肠中释放、吸收和利用的目的。



N4

过瘤胃氨基酸,所谓过瘤胃氨基酸是将氨基酸以某种方式修饰或保护起来以免在瘤胃内被微生物降解,而在胃肠道中产生效果部位处还原或释放出来被吸收和利用的保护性氨基酸。

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国外开发的过瘤胃氨基酸主要是采用化学保护方法的产品,主要运用氨基酸的衍生物、类似物和聚合物等保护氨基酸,原理是运用瘤胃微生物及瘤胃自身发酵等将衍生物的羟基转变成氨基酸,使其通过瘤胃后在真胃和十二指肠内被吸收利用。


参考文献
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