Способ получения кормовых гранул для жвачных животных

СООЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИС-.ИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК у) А 23 К /Оо ТЕНИН лени олог Н ме Из об рете ниеро из водству, Цель изобре ится к вая ост повышение гранул в срей 5,5 и выде устоичивости кормов де с рН выше или ра хл идрат ГОСУДАРСТЮ.НЦЙ КОМИТЕТПО ИЖ)БРЕТЕНИЯМ И ОЩРЫТНЛМПРИ ГКНТ СССР(71) Рон-Пуленк Санте (Р 2) (72) Пьер Отан, Поль Буррэни Андре Картилгье (Гк)(54) СПОСОБ ПОЛУЕНИЯ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ ДЛЯ ЖВАЧНЫХ ЖИВОТНЫХ(5) Изобретение относится к кормопроизводству. Цель изобретения - повышение устойчивости кормовых гранул в среде с рН выше или равной 5,5 (в рубце) и выделении биологически-активного вещества при рН, меньшем или равном 3,5 (в сычуге), Способ получе" ния кормовых гранул для жвачных животных, включающий покрытие ядра (био логически-активного вещества) защитными оболочками. В качестве биологи .чески-активного вещества используют хлоргидрат лизина, которай смешивают с микрокристалпической целлюлозой с образованием гранул диаметром 0,3- 1,0 мм, Полученные гранулы предвари тельно обрабатывают гидрофобным свя эуюким эеипсм ци этилцеллю;оэсц с неорган". еским напслнителем -,1 уаксидом кремния или карбонатом ка.цця, или каалином и соотношении связую щее-иаполнитель 10:5-10 ас,% и покрывают двумя слоями защитной оболоч 1 и, первый Из которых формируют из сопслимера 2-винилпцр:дплс гр.1 а, а второй " нанесением смеси поли-типе на, по.иэтиговсгс воске и параф 1- на. Первый слои составляет 4% от массы ядран, второй - 25-35% от массы со става. Сополимер 2-винилприд-.: стирол,", составляющий. ервый Слой защитной оболочки, смешивают сэ стеариновой к ското, телпература плгвлеония которэи выше 60 С в соотношении 20;80 мас,%, Смесь полиэтилена, полиэтиленового воска и парафина, состав ляющую второй слой защитной оболочки,дополнительно смешивают с двуокисьюкремния (аэросидом) в количестве 115% от массы композиции второго слоя,Наилучшие результаты по достижениюпоставленной цели получены в примерах7-14 при предварительной обработкеядра зеином, содержащим неорганический наполнитель, и тогда, когда второй слой защитной оболочки также содержит неорганический наполнитель,2 з,г ф-лы, 4 табл,чески-активного вещест ьшем или равном 3,5ранула для жвачных жи т из ядра, содержащегозина, который смешиваос микрокристаллической целлюлозой, собразованием гранул диаметром 0,81,0 мм, прошедшего поверхностную обработку.Первый защитный слой (предварительное покрытие) образо.ван веществом или составом, чувствительным кизменениям рНВторой защитный слой (окончательное или верхнее покрытие) образовангидрофобным веществом или гидрофобным составом,. который может. содержатьминеральный наполнитель Полученныйпродукт является стабильным в средес рН, равным нли превышающим 5,5, ивыделяет активное вещество в среде срН, равным или меньшем 3;5Поверхностная обработка ядра в виде гранул заключается в пульверизации на их поверхность раствора связуощего гидрофобного типа, содержащего диспергированный минеральный наполнитель, предпочтительно гидрофильного типаСвязующее выбирают из гидрофобныхполимеров таких, как зеин, этилцеллк"лоза или ацетобутират целлюлозы.Минеральные наполнители выбирают,в частности, из пирогенных или осажденных двуокисей кремния,.как, например, аэросил (Аевой 1) 300 и левилит,карбонат кальция или каолин,Так как стабильность поверхностнообработанной гранулы при рН 6 увеличивается с увеличением содержаниясвязующего, то теоретически не существует верхнего предела содержаниясвязующего, Однако для получения готовой гранулы с содержанием биологически активного вещества, соответствующим допустимому, особенно предпочтительно ограничить содержаниесвязующего примерно 1 О мас,от покрываемой гранулы,Гидрофильный минеральный наполнитель обычно составляет до 10 от массы покрываемой гранулы, причем болеевысокое содержание не приводит к заметному повышению стабильности прирН 6,Слой предварительного покрытия(первый слой защитной оболочки) обычно состоит из основного пленкообразующего полимера, чувствительного кизменениям рН, в некоторых случаяхсовместно с водонерастворимым полимером и/или гидрофобным веществом, 50 55 к пленкообраэованию,Среди гидрофобных веществ можноназвать жирные вещества, парафины,натуральные воски (карнаубский воск,пчелиный воск), синтетические воски(полиэтиленовый воск), полимеры такие, как полиэтилен, парафины, Гидрофобные вещества могут использоватьсяв индивидуальном виде, но предпочти Среди основных аминсодержащих полимеров можно назвать полимеры, со".держащие по меньшей мере одну основную аминогруппу и с содержанием основного азота 2-14Например, сополимеры стирола с изомерами или производными винилпиридина и особенносонолимеры стирола с 2-виниллиридиномВодонерастворимый полимер обычновыбирают среди производных целлюлозытаких, как этилцеллюлоза ли зеинГицрофобные вещества обычно выбиРают среди жирных кислот, спиртовжирного ряда и их смесей, Особый интерес представляют гидрофобные вещества с точкой плавления выше 60 Си особенно стеариновая кислота. с чистотой более 901В составе предварительного покры"тия основной полимер в известных случаях в сочетании с водонерастворимымполимерам составляет 0,5-10/, предпочтительно 4/ массы ядраОбычно слой предварительного покрытия имеет толщину 5-О мкм,Ядро после поверхностной обработки целесбобразно покрывать основным 30сополимером в сочетании с гидрофобным веществом, имеющим температуруплавления выше 60 С, с целью ограниочения количества основного аминосодержащего полимера, Соотношение основный сополимер/гидрофобное вещество составляет 5/95-50/50 и, в частности, 20/80 мас,%Слой окончательного покрытия (второй слой защитной оболочки) обычнопредставляет собой смесь гидрофобныхвеществ. Гидрофобные вещества выбирают таким образом, чтобы наружныйслой покрытия имел структуру с возможностью диффузии или проникновения 45внешней жидкой среды, Кроме слабойводопроницаемости, гидрофобные вещества должны обладать соответствующими механическими свойствами такими,как повышенная сопротивляемость крастяжению и удлинению и способность5 165тельно в смеси для получения наружного слоя с заданными механическимисвойствами,Толщина второго слоя, верхнего(окончательного) покрытия зависитот вязкости гидрофобного состава врасплавленном состоянииДля получения тонкого окончательного покрытия рекомендуется, в частности, чтобы вязкость в расплавленном состоянии составляла 2-100 П,Покрытие неудовлетворительное прислишком низкой вязкости. При слишкомвысокой вязкости слой окончательногопокрытия оказывается слишком толстым,и происходят явления агломерации,Наиболее целесообразно в качествесостава для окончательного покрытияиспользовать пленкообразующий гидрофобный полимер (например, полиэтилен), разбавитель, который уменьшаетвязкость расплавленной фазы (например, парафин, плавящийся при темпераотуре около 60 С) и агент, обеслечивающий механическую стойкость, который обладает высокой текучестью врасплавленнсм состоянии и большойтвердостью в твердом состоянии (например, Поливакс 580 или полиэтиленовый воск), придающий хорошую механическую стойкость и исключающийсклеивание при использованной температурее,В составах наружный слой покрытия,средняя толщина которого может изменяться от 5 до 200 мкм, в зависимости от размера покрываемой гранулысоставляет 25-35 Е от общей массысостава.", целью улучшения свойств составов можно добавлять к гидрофобномусоставу окончательного покрытия порошкообразный минеральный наполнитель, выбранный среди пирогенных илиосажденных двуокисей кремния Содержание минерального наполнителя - 0,130 мас,Е и предпочтительно 1-15 мас,Хсостава окончательного покрытия,Составы могут содержать добавки,роль которых заключается в облегче"нии технологии получения этих составов и в улучшении физико-химическихсвойств,Можно добавлять пластификаторы(триацетин, пропиленгликоль), смазывающее вещество (стеарат магния),связывающие (поливинилпирролидон,поливиниловый сирт, желатин 1, анти 175 6статики (триглецириды с полиоксиметилированными цепочками), прот вокса"сователи, фунгнцнды, эмульгаторы,50 покрытое активное вещество диспергируется в гидрофобном составе, массакоторого в два раза больше. 1 О 15 20 25 30 35 40 45 агенты совместимости, сахара, крахмал или протеины, Эти добавки составляют только несколько процентов от массы покрытияАктивные вещества, входящие в составы, являются различными терапевтическими или питательными веществами, предназначенными для введенияжвачным животным оральным путем, и вчастности, вещества с повышенойрастворимостью в воде, обычно превышающей 100 г/л, В качестве активноговещества можно использовать хлоргидра- лизина,Новые продукты являются сферическими или цилиндрическими гранулампсо средним диаметром 0,05-5 мм.Составы могут быть получены путемприменения известных технологий гранулиро ванияз дщитного по крытия,Поверхностная обработка ядра обычно осуществляется посредством распыления дисперсии минеральногогполнт еля в органическом растворе связующе оПредварительное покрытие поверхостно обработаных гранул может осушествляться по известным технологиям,например каисулироваие в кипящемслое, макание или коацерваци.Для осуществнения окончательогопокрытия могут быть использоваы р. зличные технологии,Можно осуществлять окончательноепокрытие в кипящем слое путем макания, адсорбции в жидкой среде илиосредством коацервацииМожно также осуществлять покрытиегидрофобным веществом в расплаве илив растворе путем внесения суспензиипредварительно покрытого активноговещества в расплав или в раствор гидрофобного вещества в соответствующеморганическом растворителе в которомпредварительно покрытое активное вещество не является растворимым, на плоский или вогнутый диск, имеющийканавки, и вращающийся с определенной скоростью при нагревании его .горячимвоздухом, обычно от температуры выше20 С до .температуры затвердеваниягидрофобного состава. 11 редварительноИзбыток гидрофобного состава абразует небольшие частицы, которые падают рядом с диском в то время, какчастицы покрытого активного веществавыбрасываются дальше, Разделение частиц покрытого активного вещества ичастиц из гидрофобной композиции происходит систематически в оде осуществления способа, Кроме того, избыток гидрофобного состава может рециркулироваться,Поверхностная обработка осущестзляется путем распыления на гранулы дисперсии минерального наполни" 15теля в растворе связующего в органическом растворителе (хлорид метиленаметанол 50-50).Предварительное покрытие осуществляется посредством обработки гранул, 20предварительно обработанных в кипящем слое, раствором в органическомрастворителе тетрагидрофуран, метиленхлорид) состава предварительного покрытия, чувствительного к изменениям рН.Окончательное покрытие осуществляют, диспергируя 50 г предварительно покрытых гранул в 100 г расплавленной гидрофобной композиции, со 30держащей иногда диспергированный минеральный наполнитель, затем, выливая дисперсию в центр горизонтального диска, вращающегося со скоростьюоколо 1500 об/мин, температуру которого выдерживают выше температурыплавления гидрофобной композиции,Гранулы скатываются с диска, приэтом пленка .затвердеваат посредствомсамопроизвольного охлалдения в ходе 40траектории падения. Определяют высаливание активного вещества, содержащегося в полученных гранулах, путемперемешивания известного количествагранул в буферной среде, выдерживаеомой при постоянном рН и при 40 ССравнивают скорости высаливания образца при различных рН,Стойкость в первой камере желудкаопределяют следующим образом,Взвешивают 200 мг тестируемого образца и помещают его в нейлоновый пакетик с пустым пространством размером 300 х 300 мкм, Пакетики закрываютпосредством термического запаивания иПомещают в первую камеру желудка фистулированных овей, Через 48 ч пакетиКи собирают, промывают и анализируютдсгавшийся активный состав,758П р и м е р 1 (сравнительный попрототипу), Осуществляют предварительное, покрытие метионина в видегранул со средним диаметром 0.,500,63 мм посредством сополимера 2-ви"нилпиридинстирола так, что толщинаслоя предварительного покрытия составляет около 8 мкм,Полученные таким образом гранулыпокрывают гидрофобным составом, .состоящим из полиэтилена с небольшоймолекулярной массой (20), полиэтиленового воска (50) и парафина, плавящегося при 60 оС (30)Таким образом,получают гранулы.с содержанием метионина около 60%,Результаты испытаний на высалива"ние приводятся в табл,:П р и м е р 2 (сравнительныи),Действуют, аналогично примеру 1, нозаменяют метионин хлоргидритом лизина.В примереметионин, покрытыйдвухслойной, системой, образованнойчувствительным к изменениям рН сополимером, покрытым гидрофобным веществом, приводит к удовлетворительнымрезультатам, хлоргидрат лизина, покрытый той же самой системой, неимеет различии в поведении при рН 6и при рН 2,:т,е, эти различные. результаты показывают трудность покрытия надлежащим Образом хлоргидратализинаИ р и и е р ы 3 14Используютхлоргидрат лизина, содержащий 15%авицелы (Ачхс е 1 - микрокристаллическая целлюлоза) в виде гранул со средним диаметром 0,8-1 мм,Гранулы предварительно обрабатьвают зеином (1 О мас,% гранул), содер. жащим минеральные наполнители,Предварительное покрытие (первыйслой защитной оболочки) осуществляютпосредством сополимера 2-винилпиридинстирола (70-30) так, что предварительное покрытие составляет 4 мас%ядра,Окончательное покрытие осуществляют посредством состава, состоящегоиз полиэтилена с небольшой молеку"лярной массой (20), полиэтиленовоговоска (50), парафина (30) - состав Р,в известных случаях, содержащегоАэросил 300 - состав Я.Результаты испытаний на высаливание и,стойкость в.первой камере желудка приведены в табл, 2П р и м е р ы 15-6. Действуютаналогично примерам 3-14, используяхпоргидрат лизина, содержащий 15%Авицелы в виде гранул со средним диаметром 0,8-1,0 мм,Поверхностную обработку осуществляют составом этилцеплюлозы (1 О мас,7.ядра) и Аэросипа 300 1,10 мас,Ж ядра).Предварительное покрытие (первыйслой) осуществляют чувствительным кизменениям рН составом, образованнымсополимером 2" виниппиридинстирола(70-30) и стеариновой кислотой, 2080 мас.Х.Окончательное покрытие (второйслой) осуществляют указанным составом Р либо составом 1.Результаты испытаний на высапивание и на стойкость в первой камережелудка приведены в табл. 3П р и м е р ы 17-19. Используютхлоргидрат лизина, содержащий 15"авицелы в виде гранул со среднимдиаметром 0,8-1,0 мм.Гранулы поверхностно обрабатываютсоставом, содержащим 10 мас.% ядразеина и 10 мас.% ядра каопина.Состав предварительного покрытияобразуют со полимером 2-винилпиридинстирола (70-30)Предварительноепокрытие составляет около 4 мас.%ядра (толщина примерно 7 мкм),Окончательное покрытие осуществляют составом, образованным полиэтиленом с небольшой молекулярноймассой (20), поливаксом 500 (50),парафином (30) и минеральным наполнителем, Содержание минерального наполнителя определяют так, что вязкость расплавленной смеси одинаковаяво всех испытаниях..Результаты испытаниИ на высаливание и на стойкость в первой камережелудка приведены в табл. 4Для композиции по примеру 19 высаливание при рН 2 после 2 ч при40 С 92%,Результаты табл.2 показывают, чтов примерах 3-14 первый слой покрытияобразован сополимером 2-винилпиридина со стиролом и он не содержитнеорганического (минерального)наполнителяБез предварительной обработки ядра (примеры 3 и 4) результаты неудовлетворительные когда второйспой покрытия содержит или не содержит неорганический наполнитель, хотя10 высаливания при рН 6 спустя 5 ч),20 кий напоппитель 30 45 50 35 40 небольшое улучшение -.:роисходнт за счет добавления неорганического наполнителя во второй слой (пример 4),При предварительной обработке ядра одним зеином (примеры 5 н 6) четкое улучшение наступает тогда, когда слой верхнего покрытия содержит неоргажческий наполнитель (табл,2, процент При предварительной обработке ядра эеином (примеры 7-14), содержащим неорганический наполнитель, наступает еще более значительное улучшение то да, когда слой верхнего покрытия содержит неорганический наполнитель (примеры 9, 1 и 13).Результаты табл,3 показывают, что в примерах 1516 первый слой покрьг тия не содержит неорганического на"полнитепя и образован сополимером2-винилпиридина, со стиролом и стеариновой кислотой, ядро подвергаютпредварительной обработке с помощьшэтипцелпюпозы, ассоциированной саэросипом 300.Результаты сравнимы, независимоот того, содержит или не содержитспой верхнего покрытия неорганичес Формула изобретения 1, Способ гопучения кормовых гра" нул дпя жвачных животных, включаю щий покрытие ядра, содержащего биоло гически активное вещество с защитной обопочкои, о т и и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения ус тоичив ости кормо вых гранул в ср еде с рН 5,5 и выделении биологически активного вещества при рН б 3,5, в качестве биологически активного вещества используют хлоргидрат лизина, который смешивают с микрокристалличес-кой целлюлозой с образованием гранул диаметром 0,8-1,0 мм, перед покрытием защитной оболочкой полученных гранул их предварительно обрабатывают гидрофобным связующим, зеином или этилцеллюлозой с неорганическим на полнителем диоксидом кремния или карбонатом кальция, или каолином в массовом соотношении связующее:наполнитель 10:5 10, и покрывают двумя слоями защитной оболочки, первый из которых формируют из сополимера 2-винилпиридинстирола, а второй - нанесением смеси из полиэтилена, поли1651775 этиленового воска и парафина. причем ггерцый слой составляет 4% от массы ггдр:г, второй слой - 25 35% от общей массы ядра и первого слоя,Способ по п.1, о т л и ч а ющ и. н с я тем, что формируют первый слой защитной оболочки, смешивая сополимер 2-винилииридинстирола со стогргггговогг кислотой, температура плавления которой выше 60 С, в масТ аб лиц аодерание вра .уах веойкость врвой ка"ре желуд Пример Высаливани ества,% посл5 ч 1 60 2 6 96 О 90+90 О в присутствии 0,5% твина,2 абли оверхнос бр аботка 11 р ме 24+2 20+2 10093100100100 97 51 34 14 17 1007678 4 Р О 50 50 52 Зеин Зеин Зеин СаСО 6+3 3+3 93 зин СаСО Зеич СаСО 5 84+2 60+2 4 9 10 Зеин К аол 0 теин Каол Зеин Аэро Р 50 О+ 95 5 96+ ЗеинАэро300ЗеинЛеви 13 10%)(10%) совом соотношении 20:80 соответственно53 Способ по п,1, о т л и ч а юш и й с я тем, что смесь из полиэтилена, полиэтиленового воска и парафина, составляющую второй слой, смешивают дополнительно .с двуокисьюкремния (аэросилом) в количестве 115% от массы композиции второго слоя114 1651775 Т аблиц а 3 чаое 6 0,2 Ф В присутствии 0,57 твинлиц а Ии нер ал ь Сод ер й на жанне олнитель на 10 т 43,0+9 8 Аэросил 300 9 ЛевилитСоставитель: Г,Мазаеваедакто р.О. Голо вач Техред М, Дидык ректор Л,Патай аз 1612 Тираж 411 НИИПИ Государственного комитета по изобретени 113035, Москва, Ж, РаушскаяПодпи сно ем и открытиям при ГКНТ СССР аб зводственно-издательский. комбинат Патент , г.Ужгород, ул11 1 арина,При мер дробно гостава 412 21 О 89,6+2,8 78,0+0,5 7,8+6,0,3+1,