高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法与流程

文档序号:18029490发布日期:2019-06-28 22:30阅读:354来源:国知局
本发明属于饲料添加剂领域,具体涉及高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法。
背景技术
:我国水产资源丰富,水产品年产量达4100万吨,其中淡水鱼约占总量的1/2,水产品成为人们摄取动物性蛋白的重要来源之一。但是长期以来,国内水产品养殖一味追求淡水鱼产量以满足市场需求,不断增加人工养殖的产量。人工养鱼集约化程度高,鱼觅食、避害活动减少,而且在养殖过程中,鱼类的自然生长周期被迫缩短。如在野生环境中,草鱼一般生长三年后才上餐桌,而在目前的人工养殖中,草鱼的生长周期被压缩到两年。因此鱼体类的氨基酸、核苷酸、脂肪酸之类影响鱼肉风味的物质,整体上积存不足,从而造成鱼肉肉质疏松、含粗蛋白少、体脂肪多、香味淡、适口性欠佳,肉品含有较高的不饱和脂肪酸,极易发生脂肪氧化,加速肉品失色,系水能力的降低,容易形成异味物质,鱼肉质量受到很大影响。围绕改善鱼类胴体组成的新技术和添加剂开发从上世纪九十年代就成为畜牧科技工作者研究的热点,相继出现了生长激素(gh)、β-兴奋剂等一系列产品,这些产品确能明显改善胴体品质,但存在使用不方便、副作用多、残留高等难以克服的弊端。尤其是β-兴奋剂,在动物内脏的残留很大,对人们的身体健康造成了极大的危害,国家已颁布条例严令禁止使用。研制出可显著提高瘦肉率,改善肉质的安全型饲料添加剂是目前生产者、消费者和畜牧生产管理部门共同关心的难题。一方面培育瘦肉型畜禽品种,另一方面全面推广全价配合饲料、集约化养殖技术,显著地改善了畜禽胴体组成,降低了皮下脂肪沉积,提高了瘦肉率和生长速度,缩短了饲养周期,使畜禽肉的产量大幅度增加,肉食品种出现了前所未有的多样化,市场供应繁荣,满足了广大人民群众对肉的需求,甚至还出现了供大于求的趋势。但是,随着全球肉用动物生产量的提高,也出现了肉质明显下降的现象,引起了广泛关注。随着人们生活水平的提高,对肉品的要求已不再单单是数量的增加,而是更注重品质的提高,要求肉品营养丰富,有较好的口味和感观性状。养殖淡水鱼肉质的普遍下降与人们对其要求的不断提高,已形成巨大的反差,在很大程度上导致了淡水鱼类市场疲软和价格低迷,因此,开展淡水养殖鱼类肉质改良技术的研究,为市场提供优质鱼肉已成为当务之急,也是保持我国水产养殖业沿着优质高效方向持续快速健康发展的必要前提。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种营养成分损失少,生物活性高,稳定性和缓释性优异,崩解速率和溶失率低,不易吸潮团聚,可贮藏性能佳的高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法,该改良剂能改善鱼类肉质,减少脂肪沉积,去除异味,增加风味,提高鱼肉色泽和抗氧化能力,降低其蒸煮损失率,延长货架保鲜期。本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法,包括:a,提供中药提取物;b,提供氨基酸螯合铬,上述氨基酸为蛋氨酸;c,提供惰性载体;以及,d,使上述中药提取物与氨基酸螯合铬和惰性载体在高压条件下接触,形成改良剂颗粒;上述氨基酸螯合铬是在引发剂水杨酸和偏硅酸钠存在的条件下,由微波辐射催化制得的。该方法制得的改良剂能改善鱼类肉质,增加肉质密实度,提高蛋白质的合成和脂肪的分解,减少肌肉中的脂肪沉积,降低脂肪总量和脂肪率,同时去除肉质中的异味,提高鱼肉的色泽和抗氧化能力,肉质中水损失率降低,货架保鲜期也得到延长,有利于提高养殖户的经济效益。作为优选,高压条件的操作压力为4~8kg/cm2,接触时间为10~15min,然后在3~5s内恢复常压。在高压操作下,改良剂中的蛋白质、淀粉等大分子结构发生变化,最终导致酶失活、微生物死亡,但是对维生素、色素等没有影响,较加热造粒等方式中营养成分损失少,同时通过瞬间将压力降为常压的方式,使得惰性载体的晶层在压力骤变中打开,层间间隙变大,而其他活性物质也因此更深入地进入载体内部,不但有利于保护活性物质的高活性,而且还能增强改良剂颗粒的稳定性和缓释性,有利于改良剂后续深加工,以及降低其在水体中的崩解速率和溶失率。作为优选,改良剂中还包括番茄红素、维生素e和硒。在鱼类饲料中添加天然色素和抗氧化能力强的物质可有效提高鱼肉的色泽和抗氧化能力,抗氧化能力增强,则肉中脂质和胆固醇不易发生氧化而产生异味,肉色和嫩度得到提高,且能延长货架保鲜期。作为优选,改良剂中各原料组分的重量百分比为:中药提取物30~60%、氨基酸螯合铬20~40%、番茄红素5~10%、维生素e5~15%、硒3~10%、惰性载体15~35%,总量为100%。作为优选,惰性载体选自膨润土、沸石、硅藻土、蒙脱石中的至少一种。作为优选,氨基酸螯合铬通过以下步骤制得:将氨基酸和六水氯化铬混合后,加入去离子水溶解,然后加入引发剂混匀,置于功率为400~600w的微波中反应2~5min后,加入碳酸钠溶液除酸,然后用无水乙醇洗涤,干燥即得。金属离子和氨基酸螯合物通过配位键结合,形成了稳定的显中性的化学结构,避免其他元素干扰,同时还保护了其他元素免受金属元素的破坏和氧化,提高了维生素的存留率。氨基酸螯合物以类似于二肽的形式通过小肠粘膜被直接吸收进入血浆,有利于动物的胃肠道吸收和转化,提高机体内的酶活性,增强组织对葡萄糖利用率,降低应激而致的糖异生作用,从而有效的促进饲料转化率,提高吸收速率,促进动物生长,起到抗应激的营养功能。进一步优选,氨基酸和六水氯化铬的重量比为2~5:1;引发剂的添加量为六水氯化铬重量的0.02~0.15%,其中水杨酸和偏硅酸钠的重量比为1.5~3.5:1。在微波的电磁波影响下,使得铬离子与偏硅酸钠形成电子配位,并占据硅氧骨干四面体的顶角,同时蛋氨酸的氨基和水杨酸的酚羟基、羧基与铬离子形成电配位,组成六角网状和八面体构形并存的多维环状结构,增加了分子结构间的相互约束力,提高产物稳定性,并将大部分亲水性基团包裹在内部,使得产物的吸水性能降低,在贮藏和运输中不易吸潮团聚,可贮藏性能提升,同时在进入载体后,能对载体间隙起支撑作用,使得载体的负载量稳定,颗粒不易崩解。作为优选,中药提取物通过以下步骤制得:将中药原料粉碎后,按料液比为1:3~6的比例添加无水乙醇进行匀浆,然后进行负压超声浸提,重复提取2~3次后,过滤,取滤液在转速为3000~5000r/min的条件下离心5~15min,然后将离心所得上清液于70~90℃温度下浓缩,回收乙醇溶剂后,即得。进一步优选,负压超声浸提操作条件如下:压强为-0.5~0.1mpa,超声功率为400~500w,频率为20~30khz,为,时间为5~10min,重复提取的时间间隔为2~3min。在负压存在的条件下,超声波产生的空化泡容易出现崩溃或瞬间收缩,释放出高度集中的能量,同时在细胞周围形成瞬间的真空环境,巨大的压强差将细胞壁外层网状结构的网孔拉大,细胞内的物质从细胞中被抽提出来,溶解在溶剂中,在不用破碎细胞的情况下,即可改变细胞的通透性,可以达到缩短提取时间和节约溶剂的效果,同时避免了超声时间过长对活性物质的损害,能使提取效率和速率的大幅提升。进一步优选,中药提取液所用原料及其重量份如下:竹荪15~20份、蛹虫草15~20份、茯苓5~15份、金针菇5~10份、银杏叶5~15份、山药3~8份、鱼腥草5~10份、夏枯草3~10份。利用中草药中的活性成分,改善鱼类内循环,增加鱼类摄食量,缩短其生长周期,提高鱼类免疫力和抗病力,同时能改善鱼类肉质,增加肉质密实度,并去除肉质中的腥、腻、臊、膻等异味,增加风味物质,使肉质达到鲜嫩、爽滑、筋道、适口、自然醇香,原汁原味的自然生态品质,中草药活性提取物性能稳定,使用方便,安全可靠,可以替代抗生素的使用。作为优选,改良剂在畜禽及水产动物的饲料添加剂领域的用途。本发明的有益效果为:1)本发明中采用高压混合再瞬间降为常压的操作,使各活性物质能附着在载体上,微生物被灭杀,营养成分损失少,同时保护了活性物质的高活性,还能增强改良剂颗粒的稳定性和缓释性,有利于改良剂后续深加工;2)本发明中采用微波螯合技术制备氨基酸螯合铬,产物稳定性好,降低了吸水性能,在贮藏和运输中不易吸潮团聚,可贮藏性能提升,同时在进入载体后,能对载体间隙起支撑作用,使得载体的负载量稳定,颗粒不易崩解;3)本发明中以中药为原料,通过负压和超声波结合使用来提取其中的活性物质,不但提取产物更易被机体吸收利用,达到改良肉质的目的,而且还能达到缩短提取时间和节约溶剂的效果,同时避免超声时间过长对活性物质的损害,能使提取效率和速率的大幅提升;4)本发明所制改良剂能改善鱼类肉质,增加肉质密实度,减少肌肉中的脂肪沉积,同时去除肉质中的异味,增加风味物质,提高鱼肉的色泽和抗氧化能力,肉质中水损失率降低,货架保鲜期也得到延长,还可以替代抗生素使用,有利于提高养殖户的经济效益。本发明采用了上述技术方案提供高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法,弥补了现有技术的不足,设计合理,操作方便。具体实施方式维生素e又叫生育酚,是一种优良的抗氧化剂。它能抑制自由基,从而抑制脂质的氧化反应。在动物饲料中添加维生素e可通过直接阻止脂质氧化从而间接延缓氧合肌红蛋白的氢化,从而发挥保护肉色,延缓肉质氧化,延长货架期的功能。此外,维生素e还具有防止亚细胞中磷脂氧化而保护肌肉细胞的完整性,从而抑制肌浆液通过肌肉细胞膜的外渗,减少水分损失的作用。硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的组成成分起着抗氧化作用,能清除胞内已形成的过氧化物,保护细胞膜结构的完整和功能正常,因此硒可通过防止脂质过氧化的发生以提高肉质。另外硒与维生素e共同作用,能显著降低肌肉的滴水损失。铬作为一种抗应激物来减少动物应激而提高肉质。在饲料中添加铬可增加肉的嫩度,提高眼肌面积和肌间脂肪的含量。铬还能促进肝脏中蛋白质的合成和脂肪的分解,降低脂肪总量和脂肪率,提高瘦肉率。番茄红素是一种重要的类胡萝卜素,又叫番茄烯,是目前自然界中发现抗氧化能力最强的类β-胡萝卜素,可以和单线态氧作用,具有强力抗氧化作用,并且和各种自由基发生反应,能清除动物体内的自由基。以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细描述:实施例1:高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法,包括:a,提供中药提取物;b,提供氨基酸螯合铬,上述氨基酸为蛋氨酸;c,提供惰性载体;以及,d,使上述中药提取物与氨基酸螯合铬和惰性载体在高压条件下接触,形成改良剂颗粒;上述氨基酸螯合铬是在引发剂水杨酸和偏硅酸钠存在的条件下,由微波辐射催化制得的。该方法制得的改良剂能改善鱼类肉质,增加肉质密实度,提高蛋白质的合成和脂肪的分解,减少肌肉中的脂肪沉积,降低脂肪总量和脂肪率,同时去除肉质中的异味,提高鱼肉的色泽和抗氧化能力,肉质中水损失率降低,货架保鲜期也得到延长,有利于提高养殖户的经济效益。高压条件的操作压力为4kg/cm2,接触时间为15min,然后在3s内恢复常压。在高压操作下,改良剂中的蛋白质、淀粉等大分子结构发生变化,最终导致酶失活、微生物死亡,但是对维生素、色素等没有影响,较加热造粒等方式中营养成分损失少,同时通过瞬间将压力降为常压的方式,使得惰性载体的晶层在压力骤变中打开,层间间隙变大,而其他活性物质也因此更深入地进入载体内部,不但有利于保护活性物质的高活性,而且还能增强改良剂颗粒的稳定性和缓释性,有利于改良剂后续深加工,以及降低其在水体中的崩解速率和溶失率。改良剂中还包括番茄红素、维生素e和硒。在鱼类饲料中添加天然色素和抗氧化能力强的物质可有效提高鱼肉的色泽和抗氧化能力,抗氧化能力增强,则肉中脂质和胆固醇不易发生氧化而产生异味,肉色和嫩度得到提高,且能延长货架保鲜期。改良剂中各原料组分的重量百分比为:中药提取物30%、氨基酸螯合铬25%、番茄红素5%、维生素e10%、硒5%、惰性载体25%,总量为100%。惰性载体选自膨润土、沸石、硅藻土、蒙脱石中的至少一种。本实施例中选用硅藻土。氨基酸螯合铬通过以下步骤制得:将氨基酸和六水氯化铬混合后,加入去离子水溶解,然后加入引发剂混匀,置于功率为400w的微波中反应5min后,加入碳酸钠溶液除酸,然后用无水乙醇洗涤,干燥即得。金属离子和氨基酸螯合物通过配位键结合,形成了稳定的显中性的化学结构,避免其他元素干扰,同时还保护了其他元素免受金属元素的破坏和氧化,提高了维生素的存留率。氨基酸螯合物以类似于二肽的形式通过小肠粘膜被直接吸收进入血浆,有利于动物的胃肠道吸收和转化,提高机体内的酶活性,增强组织对葡萄糖利用率,降低应激而致的糖异生作用,从而有效的促进饲料转化率,提高吸收速率,促进动物生长,起到抗应激的营养功能。氨基酸和六水氯化铬的重量比为2.5:1;引发剂的添加量为六水氯化铬重量的0.05%,其中水杨酸和偏硅酸钠的重量比为1.5:1。在微波的电磁波影响下,使得铬离子与偏硅酸钠形成电子配位,并占据硅氧骨干四面体的顶角,同时蛋氨酸的氨基和水杨酸的酚羟基、羧基与铬离子形成电配位,组成六角网状和八面体构形并存的多维环状结构,增加了分子结构间的相互约束力,提高产物稳定性,并将大部分亲水性基团包裹在内部,使得产物的吸水性能降低,在贮藏和运输中不易吸潮团聚,可贮藏性能提升,同时在进入载体后,能对载体间隙起支撑作用,使得载体的负载量稳定,颗粒不易崩解。中药提取物通过以下步骤制得:将中药原料粉碎后,按料液比为1:3的比例添加无水乙醇进行匀浆,然后进行负压超声浸提,重复提取2次后,过滤,取滤液在转速为3000r/min的条件下离心15min,然后将离心所得上清液于70℃温度下浓缩,回收乙醇溶剂后,即得。负压超声浸提操作条件如下:压强为-0.5mpa,超声功率为400w,频率为20khz,为,时间为10min,重复提取的时间间隔为2min。在负压存在的条件下,超声波产生的空化泡容易出现崩溃或瞬间收缩,释放出高度集中的能量,同时在细胞周围形成瞬间的真空环境,巨大的压强差将细胞壁外层网状结构的网孔拉大,细胞内的物质从细胞中被抽提出来,溶解在溶剂中,在不用破碎细胞的情况下,即可改变细胞的通透性,可以达到缩短提取时间和节约溶剂的效果,同时避免了超声时间过长对活性物质的损害,能使提取效率和速率的大幅提升。中药提取液所用原料及其重量份如下:竹荪15份、蛹虫草20份、茯苓5份、金针菇10份、银杏叶5份、山药8份、鱼腥草5份、夏枯草10份。利用中草药中的活性成分,改善鱼类内循环,增加鱼类摄食量,缩短其生长周期,提高鱼类免疫力和抗病力,同时能改善鱼类肉质,增加肉质密实度,并去除肉质中的腥、腻、臊、膻等异味,增加风味物质,使肉质达到鲜嫩、爽滑、筋道、适口、自然醇香,原汁原味的自然生态品质,中草药活性提取物性能稳定,使用方便,安全可靠,可以替代抗生素的使用。实施例2:高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法,其具体步骤如下:1)按重量份取以下中药原料:竹荪20份、蛹虫草15份、茯苓15份、金针菇5份、银杏叶15份、山药3份、鱼腥草10份、夏枯草3份,将中药原料粉碎后,按料液比为1:5的比例添加无水乙醇进行匀浆,然后在压强0.1mpa、超声功率500w、频率30khz、温度80℃的条件下进行浸提5min,重复提取3次,重复提取的时间间隔为3min,然后过滤,取滤液离心,然后将离心所得上清液浓缩,即得中药提取物;2)将蛋氨酸和六水氯化铬混合后,加入去离子水溶解,然后加入引发剂混匀,置于功率为600w的微波中反应2min后,加入碳酸钠溶液除酸,然后用无水乙醇洗涤,干燥即得蛋氨酸螯合铬,蛋氨酸和六水氯化铬的重量比为4.5:1,引发剂的添加量为六水氯化铬重量的0.1%,其中水杨酸和偏硅酸钠的重量比为3.5:1;3)按重量百分比取以下原料:中药提取物40%、氨基酸螯合铬20%、番茄红素5%、维生素e5%、硒5%、膨润土25%,将各物质混匀后,置于操作压力为8kg/cm2的高压环境中,搅拌并接触10min,然后在5s内恢复常压,即得改良剂颗粒。实施例3:高效虹鳟中药材肉质改良剂的制备方法,其具体步骤如下:1)按重量份取以下中药原料:竹荪18份、蛹虫草17份、茯苓10份、金针菇8份、银杏叶10份、山药5份、鱼腥草10份、夏枯草8份,将中药原料粉碎后,按料液比为1:4的比例添加无水乙醇进行匀浆,然后在压强-0.2mpa、超声功率400w、频率30khz、温度70℃的条件下进行浸提5min,重复提取2次,重复提取的时间间隔为2min,然后过滤,取滤液离心,然后将离心所得上清液浓缩,即得中药提取物;2)将蛋氨酸和六水氯化铬混合后,加入去离子水溶解,然后加入引发剂混匀,置于功率为600w的微波中反应5min后,加入碳酸钠溶液除酸,然后用无水乙醇洗涤,干燥即得蛋氨酸螯合铬,蛋氨酸和六水氯化铬的重量比为3.5:1,引发剂的添加量为六水氯化铬重量的0.08%,其中水杨酸和偏硅酸钠的重量比为2.5:1;3)按重量百分比取以下原料:中药提取物35%、氨基酸螯合铬23%、番茄红素5%、维生素e5%、硒4%、蒙脱石28%,将各物质混匀后,置于操作压力为6kg/cm2的高压环境中,搅拌并接触10min,然后在3s内恢复常压,即得改良剂颗粒。对比例1:本对比例在实施例3的基础上进行对比试验,与实施例3的不同之处在于:中药提取时,未采用负压超声浸提,而是在常压下进行超声浸提;其他步骤与实施例3中一致,制得改良剂颗粒。对比例2:本对比例在实施例3的基础上进行对比试验,与实施例3的不同之处在于:制备氨基酸螯合铬时,未添加引发剂水杨酸和偏硅酸钠,而是直接进行微波辐射催化;其他步骤与实施例3中一致,制得改良剂颗粒。对比例3:本对比例在实施例3的基础上进行对比试验,与实施例3的不同之处在于:将改良剂中活性成分与载体混合时,未采用高压条件,而是在常压下进行搅拌混合;其他步骤与实施例3中一致,制得改良剂颗粒。对比例4:本对比例在实施例3的基础上进行对比试验,与实施例3的不同之处在于:改良剂制备原料中,未使用氨基酸螯合铬,而是使用吡啶羟酸铬;其他步骤与实施例3中一致,制得改良剂颗粒。试验例:高效虹鳟中药材肉质改良剂对虹鳟肉质的改良试验实验分组:在某虹鳟养殖厂,分设6个试验组,每组3个重复,每个重复50尾虹鳟鱼,雌雄各半。取实施例3和对比例1~4所制改良剂,分别以30g/kg的量添加与基础日粮中,实施例3设为试验组1,对比例1~4设为试验组2~5,另设不添加改良剂的组别为空白组,各组日粮营养水平相同,试验期总共40d。试验期间不使用抗生素,监测生长性能指标。于试验期结束后,从每个重复中选择近平均体重的试验鱼5尾,进行常规屠宰,记录相关屠宰性能和肌肉指标。具体数据如下表1、2。表1改良剂对虹鳟生长性能和屠宰性能的影响试验组1试验组2试验组3试验组4试验组5空白组日均增重g153.65126.57145.26135.54125.62106.58日均投食量g235.32228.54235.69234.25226.55206.57料肉比1.531.811.621.731.801.94胸肌率%30.2629.6528.6729.2528.6928.54腹脂率%3.143.223.213.163.263.22皮下脂肪厚度mm7.638.358.998.618.519.12表2改良剂对肌肉的影响试验组1试验组2试验组3试验组4试验组5空白组持水性%82.681.680.480.381.280.3蒸煮损失率%10.612.011.311.811.712.5亮度53.251.850.351.852.349.8弹性0.680.610.580.650.610.4咀嚼度3.53.12.83.33.32.6由表1可知,试验组1料肉比最低,饲料转化率最高;试验组2料肉比增高是由于提取得活性成分的含量少或活性低导致的;试验组3和4料肉比增高是由于改良剂颗粒在水中崩解和溶失,导致鱼类实际摄食量不够;试验组5则说明吡啶羟酸铬的效果不及氨基酸螯合铬的效果好;由于摄食的改良剂成分间的差异,导致各组胸肌率、腹脂率和皮下脂肪厚度也各不相同,试验组1胸肌率最高,腹脂率最低,皮下脂肪厚度也最低,与空白组对比,说明改良剂能增加肉质密实度,增加鱼类的瘦肉率,减少脂肪在体内的沉积,起到了改良肉质的作用。由表2可知,试验组1总体效果比试验组2好,是由于试验组2从中药中提取得活性成分的含量少或活性低导致的;比试验组3和4好,是由于改良剂颗粒在水中崩解和溶失,导致鱼类摄入量减少,效果较差;比试验组5好则说明吡啶羟酸铬的效果不及氨基酸螯合铬的效果好。试验组较空白组可知,改良剂能增加肌肉持水性,降低蒸煮损失率,对肌肉的亮度、弹性和咀嚼度都有提升,达到改良肉质的效果和目的。上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术,故在此不再详细赘述。以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型。因此,所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。当前第1页12
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