通过用脂质和疏水性高熔点化合物的混合物包覆而进行的包囊化.pdf

通过用脂质和疏水性高熔点化合物的混合物包覆 而进行的包囊化
相关专利申请的交叉参考
本申请要求申请日为2002年1月22日的U.S.临时申请No.60/350,581、申请日为2002年1月8日的U.S.临时申请No.60/346,668的优先权，这些申请在此并入参考。
背景技术
制备动物饲料时，保证饲料具有适当的物理性质和提供动物适当的营养很重要。传统的动物饲料如天然存在的植物不能提供对动物最佳健康和行为必需的基本成分和营养。为克服这个问题，动物饲料可以添加大量成分以提供给动物适当的营养。进而人们希望更改饲料的物理性质或动物饲料的部分。
不幸地，在饲料制造过程中(通常是挤出，造粒等)，高温和压力条件经常造成有益的热敏感和/或水溶成分的明显丧失。成分也可能在饲料暴露于空气或水，例如，存储和加工的制造后过程中丧失，或在动物自身系统中发生的条件下丧失。成分价值或功能性的丧失可能是代价高的并增加了错过对动物最佳行为必需的目的饲料组合物的风险。
之前试图通过用多种物质包覆而保护某些比较敏感或昂贵的成分。目前为止的方法包括用多种物质包覆化学改变的成分组合来实现保护。所使用的一种常用的廉价技术是用某些形式的脂质使用如微囊化方法包覆成分，但是满意的结果通常局限在低于70℃加工环境中。
用于包覆成分以进行保护的许多脂质是衍生于多种动物和植物的脂肪或脂肪酸。蜡，动物脂，低链饱和与单不饱和脂肪酸和硬脂酸甘油酯是目前用于仅含脂质的包覆物的脂质例子。这种包覆物具有一共性，即它们的熔点通常不超过70℃。因为这些脂质的熔点典型地不超过70℃，它们作为保护性包覆物的有效应用通常局限在具有低于70℃范围的方法中。和挤出和造粒方法相关的温度典型地高于70℃并且通过挤出生产的饲料经常需要在高于100℃的温度下干燥，因而当在这种高热制造过程中使用时仅含脂质的包覆物对大多成分的保护是无效的。
许多以前的包覆物，脂质或其它物质因为许多其它原因也是没有效果的。许多包覆物有效地保护成分免于温度和压力的影响，但是它们太昂贵而不适于用于生产。其它廉价的包覆物不能有效地保护成分免于在制造过程中遇到的高温和压力条件的影响。许多包覆物在通常的存储和使用条件下不能有效地稳定成分。而且其它现有的包覆物不能为终用户，典型地为反刍或水产养殖物种，提供必需的生物可获得性。除了这些问题，某些以前的包覆物具有另外的缺点，如使用挥发性溶剂作为制造包覆物和使用所述包覆物包覆成分的方法的一部分。
发明概述
本发明组合物涉及通过防止由于与制造，存储和/或使用相关的条件而产生的物理丧失和/或功能性丧失来保护成分。可以导致这种丧失的条件的例子包括制造操作如造粒或挤出，以及制造后流失(leaching)或生物性丧失。本技术一个特别有用的应用涉及动物饲料制造方法和应用。然而，本组合物不局限于饲料应用，而可以一般地用于需要保护化合物免于高热(例如，＞70℃)，压力，氧化，或水溶性影响的应用中。
本发明包覆组合物(coating composition)可以通过组合脂质和一或多种疏水性高熔点化合物如脂肪酸无机盐以形成具有明显高熔点的包覆物(coating)而形成。例如，主要由不同量的硬脂酸和软脂酸的混合物的锌盐组成的商业可获得的锌硬脂酸盐(“商业级锌硬脂酸盐”)具有大约122℃的熔点。当这种类型的锌盐和商业可获得的硬脂酸(“商业级硬脂酸”)组合时，可以使包覆化合物的熔点以超过线性增加的程度而增加。例如，商业级锌硬脂酸主要以不同量的十八烷酸和十六烷酸的混合物形式提供并且典型地具有大约68℃地熔点。50wt.％商业级锌硬脂酸盐和50wt.％商业级硬脂酸的组合可以具有大约105℃的熔点。
如此处所用，术语“硬脂酸”和“锌硬脂酸盐”指这些物质的化学纯形式。这些物质商业可获得形式是如此处所指并一般包括相当量的杂质。例如，如上所述，商业级硬脂酸一般包括相当量的软脂酸。商业级锌硬脂酸盐典型地包括锌的硬脂酸和软脂酸盐和微量氧化锌的混合物。并且，如此处所用，术语“饲料成分”指可以包括在可食用的组合物中被动物和/或人消耗的成分。
本发明的包覆组合物可以与微囊化技术一起使用以提供可以更好地抵抗高热(例如，＞70℃)，压力，氧化，和/或水溶解性影响的被包覆成分。本发明包覆组合物的一个实施方案组合了脂质和一或多种疏水性高熔点的化合物，如脂肪酸的无机盐(例如，锌，钙，或镁硬脂酸盐)，因而很大的提高了对包覆成分抗热，空气氧化，化学反应性和/或水相互作用的保护。希望但不要求所述包覆组合物中的所有组分均是可食用的。为了说明的目的，此处描述的一个适当的方法使用了一个包覆配方，其包括脂肪酸如硬脂酸，软脂酸和/或月桂酸的锌盐，与动物脂，植物硬脂，和/或饱和脂肪酸的组合。
另一个实施方案中，所述包覆组合物包括一个固溶体(solidsolution)，其包括锌有机酸盐组分和脂质组分。所述固溶体的熔点一般大约为70℃到180℃，并且其中固溶体具有至少大约100℃熔点的这种类型的包覆组合物是特别需要的。非常常用的是，所述锌有机酸盐组分是碘值(Iodine Value)不大于大约20的有机酸的锌盐。碘值是衡量包括具有不饱和残基的分子的有机酸材料中双键的平均数目的值。一种材料的碘值如脂肪酸混合物或三酰甘油的混合物的碘值是通过Wijs法(A.O.C.S.Cd 1-25)确定的。例如，未加工的豆油典型地具有大约125到135的碘值和大约0℃到10℃的倾点(pour point)。将碘值降低到大约90的豆油的氢化作用提高了所述物质的熔点，如其倾点升高到10到20℃所证实。进一步氢化可以产生在室温是固体并具有大约70℃熔点的物质。
另一个实施方案中揭示了一个包囊化成分(encapsulatedingredient)。所述包囊化成分包括一种成分组分，如颗粒形式的营养物质，和包覆组分。包覆组分可以包括一种固溶体，该固溶体包括锌有机酸盐组分和脂质组分。包覆组分一般基本上包围了所述成分组分。例如，成分的颗粒可以被相对较薄的一层包覆组合物基本上包围或成分颗粒可以包埋进包覆材料的基质中。
另一个实施方案中，揭示了一种动物饲料，包含一种包囊化的饲料成分和饲料。包囊化的饲料成分包括一种成分组分和包覆组分，其中包覆组分可以包括一种固溶体，该固溶体包括锌有机酸盐组分和脂质组分。
当组合疏水性高熔点化合物和脂质时，所得包覆物可以为成分提供明显的保护，即使在与挤出和造粒相关的加工条件下也如此。如本文所用，术语“保护”指降低在与制造，存储和/或使用相关的条件下的物理性丧失和/或功能性丧失。某些情况下，术语“保护”可以导致完全防止这种丧失。相反，之前使用仅由脂质构成的包覆物的实践中，包覆物可以液化和破裂，造成加工过程中成分含量和/或功能价值的丧失。
附图说明
图1显示了实施例1的未保护的甲硫氨酸和包覆的甲硫氨酸的相对于浸取时间的甲硫氨酸丧失百分比图。
图2显示了用本发明包覆组合物包覆的3个维生素C样品和商业可获得的用乙基纤维素包覆的维生素C的1个样品的相对于浸取时间的维生素C丧失百分比图。
详细描述
此处描述的脂质/无机盐包覆物由于它们相对的高熔点可以提供给成分含量和功能性更大的保护。
组合一或多种疏水性高熔点化合物(例如，脂肪酸无机盐如商业级锌硬脂酸盐)和一或多种类型的脂质，形成可以保护被包覆的组分含量和功能性的包覆化合物。这些包覆物可以配制成满足高温和压力加工条件的需求。
疏水性高熔点化合物典型地具有至少大约70℃及更期望比100℃高的熔点。具有在大约115℃和130℃之间熔点的脂肪酸物质的锌盐是合适的疏水性高熔点化合物。对于本研究，作为代表性的疏水性高熔点化合物的商业级锌硬脂酸盐选自于包括但非限于以下物质的一组：
金属碳酸盐            钙，镁，锌碳酸盐
金属硅酸盐            钠或钾硅酸盐
金属藻酸盐            钙，镁，锌藻酸盐
金属硬脂酸盐          锌，钙，镁硬脂酸盐
蜡                    C26和更高，石蜡，胆固醇
脂肪醇                十六烷醇
多糖                  甲壳质
磷脂                  卵磷脂
动物和植物来源的      动物脂，氢化脂肪
单酸甘油酯，甘油二酯
和甘油三酯
脂肪衍生物              脂肪酸，皂，酯
疏水淀粉                Dry-Flo(National Starch&Chemical的
                        商品名)
蛋白质                  玉米蛋白(来自玉米的蛋白质)
脂质组分典型地具有至少大约0℃和更适合的不少于大约40℃的熔点。脂质组分可以包括植物油，如豆油。在其它的实施方案中，脂质组分可以是具有大约45-75℃熔点的三酰甘油。作为代表性的脂质的商业级硬脂酸选自于但不限于：硬脂酸，氢化动物脂肪，动物脂肪(例如，动物脂)，植物油，如粗植物油和/或氢化植物油(部分或完全氢化)，卵磷脂，软脂酸，动物油，蜡，C8到C24的脂肪酸酯，C8到C24的脂肪酸。
进行了抗坏血酸，甲硫氨酸和木聚糖酶的包囊化以证明本发明方法对多种成分提供保护的能力。可以包囊化的成分包括具有营养应用和/或功能应用的那些成分，如气体，水，有机酸，和防腐剂。典型地，成分适用于饲料和/或食物中。合适的饲料成分(例如，用于饲料和/或食物中的成分)包括营养物及其它添加剂如防腐剂和药物(例如，抗生素)。所述成分可以选自但非限于下组：

维生素C，B1，B6，B12，烟酸，泛酸，核黄素，叶酸，生物素，胆碱等脂溶维生素A，D，E，K矿物质钙，碘，铁，镁，锰，磷，硒，钠，锌，钴等核酸/核苷酸/其它鸟嘌呤，腺嘌呤，胸苷，胞嘧啶，尿嘧啶等氨基酸缬氨酸，异亮氨酸，赖氨酸，苏氨酸，胱氨酸，苯丙氨酸，丙氨酸，甲硫氨酸，组氨酸，亮氨酸，精氨酸，谷氨酰胺等酶木聚糖酶，肌醇六磷酸酶，纤维素酶，肽酶，脂酶，酯酶，蛋白酶，葡聚糖酶，甘露聚糖酶，淀粉酶，壳多糖酶等细菌/真菌米曲霉(A.oryzae)，枯草杆菌(B.subtilis)，地衣芽孢杆菌(B.licheniformis)脂肪酸Ω-3(α-亚麻酸，二十碳五烯酸，二十二碳六烯酸)，Ω-6(亚油酸，γ亚麻酸，花生四烯酸)，辍合的亚油酸等蛋白质分离的大豆蛋白，可溶的肽和蛋白质等色素类胡罗卜素，变胞藻黄素，玉米黄质，角黄素，β-胡罗卜素等药物和疫苗土霉素，红霉素，氧四环素，磺胺二甲氧/奥美普林(ormetoprim)等糖葡萄糖，蔗糖，果糖等
可以制备包囊化的成分，其中存在的包覆物可以低至与活性成分相比为1％重量的量和高至活性成分20倍重量的量，使其有很大的灵活性。一般地，包覆组合物代表了包覆成分的总重量的大约25到85wt.％。
流失(leaching)发生在未保护的成分置于其可溶的环境中，造成某些成分自己流失到环境中或其在动物体内的功能丧失。流失通常发生在水或其它液体环境中，其中成分在到达计划的应用位点之前暴露于环境。
以前使用只含脂质的包覆物对流失保护是有一定效果的；然而，按照MERCK指数和许多关于脂质的说明书，硬脂酸和其它类型的脂质在水中不是完全不溶的。例如，硬脂酸微溶于水，所以它作为包覆物时，导致不充分的流失保护。
使用了一或多种疏水性高熔点化合物与脂质组合的本发明包覆物在保护成分免于流失作用中是更有效的。例如，商业级锌硬脂酸盐在水中是极端疏水和完全不溶的。当和某种程度上不溶的脂质如商业级硬脂酸组合时，所述包覆化合物是预防在水介质中成分丧失的更好的选择。
向包覆物配方中添加商业级锌硬脂酸盐相对于只有脂质的包覆物显著地提高了对成分和其功能的保护水平。
本发明包覆组合物的优点是可以用于反刍动物的饲料中。因为反刍动物的消化道在许多方面类似于水环境，它也存在某些关于流失的相同问题。
本发明组合物可以通过许多方法制备。优选地，制备方法包括制备锌有机盐组分和脂质组分的固溶体。一个实施方案中，固溶体可以通过熔化脂质组分和锌有机盐直至它们都溶解并使这一溶液固化而形成。除了锌有机酸组分和脂质组分，包覆组合物还可以包括在形成固溶体过程中可以或不可以溶解的其它组分。例如，包覆组合物可以包括少量的锌氧化物和其它元素或化合物。
制备包覆组合物后，它可以用来制备被保护的成分。一个适于制备所述被保护的成分的程序应用了包囊化技术，优选微囊化技术。微囊化是一种方法，其中微量的气体，液体或固体成分被另一种物质，这里是包覆组合物，密封或包围以保护所述成分免于周围环境的影响。
可以应用许多微囊化方法制备被保护的成分如spinning disk，喷雾，共挤出，和其它化学方法如复合凝聚作用，相分离和凝胶化。一个适合的微囊化的方法是转盘(spinning disk)方法。转盘方法典型地使用包括成分和包覆组合物的乳状液或悬浮液。乳状液或悬浮液供入盘表面形成薄的湿层，当盘旋转时，由于引起热力学不稳定性的表面张力使其打碎为气滴。所得的包囊化的成分可以单独地包覆在一个大致球形中或包埋进包覆组合物的基质中。因为乳状液或悬浮液没有通过孔挤出，这个技术可以使用较高粘度的包覆物并在包覆物中装载更多的成分。
特异使用商业级锌硬脂酸盐配制的包覆物的效力的测试数据在实施例1-7的比较中示出。
以不同水平加入一或多种疏水性高熔点化合物如脂肪酸无机盐到脂质中可以提高成分包覆物的保护特性。包覆物可以包括脂质如动物和植物脂，蜡，和脂肪酸，包括低熔点的脂肪酸如多不饱和脂肪(见，例如前述脂质表)。疏水性高熔点化合物(如商业级锌硬脂酸盐)可以用来与脂质组合以提高在不同应用和环境中它们的效力。加入乳化试剂如丙三醇，多糖，卵磷脂，胶凝剂和皂类，可以提高包囊化方法的速度和效力。另外，可以加入抗氧化剂到包覆配方中以提供提高的抗氧化作用的保护。
我们略述了本发明在制造过程(造粒和挤出)中保护成分抗热和压力的应用。从这种形式的保护中获益最大的成分是遭受热损害或降解的成分，包括维生素，色素，蛋白质，氨基酸，引诱剂和酶。这个包覆化合物在所有类型的使用了热和热敏感成分的生产过程中都可以应用。
除了保护热相关损害或丧失的成分，还需要保护成分免于因和其它成分结合或化学反应造成的损害或丧失。例如本发明包囊化方法提供了预包装一些成分或在一个配方中组合通常排它的成分的能力，其防止了和其它成分的有害结合。
对水产业和其它液体环境应用，本发明包囊化方法产生了当水溶性成分导入所需的环境中时减少了其流失的屏障。
某些情况下，需要将气体掺入到饲料中或包载气体在含有其它成分的包覆物中。这种应用的例子是提高饲料的流动性质或生产具有以前被认为很困难或不可能以流动形式生产的配方的流动饲料(如高脂肪和/或蛋白质配方)。
本发明组合物的另一个应用是在消化道中在特异的时间或位点限时或定向释放特异的成分。在存在于瘤胃的独特条件下这可能是特别需要的应用。所述包覆组合物在反刍动物的消化道中的某一位点限时或定向释放特异成分的能力对动物是非常有益的并提高了反刍动物配方的成本效率。
举例性实施方案
本发明包覆组合物的许多举例性实施方案及其应用如下描述。描述的实施方案意在提供本发明包覆组合物及其应用的举例性实施方案并非意在限制本发明的范围。
一个实施方案中，包覆组合物包括一种固溶体，该固溶体包括锌有机酸盐组分和脂质组分。所述锌有机酸盐组分通常具有不大于大约20的碘值和在某些情况下碘值不大于大约10。固溶体的熔点希望至少大约70℃。通常地，所述固溶体具有至少大约90℃的熔点和更希望地为大约100℃到130℃。为了避免待包囊化的成分的分解，固溶体的熔点一般不高于大约180℃。适宜地，脂质组分的熔点至少大约40℃，希望至少大约45℃和通常不高于大约75℃。脂质组分可以包括动物脂，硬脂酸，氢化植物油，和/或植物硬脂。锌有机酸盐组分的熔点优选至少大约100℃和更适合地为大约110℃到150℃。锌有机酸盐组分可以包括至少大约80wt.％脂肪酸物质的锌盐。希望的是，脂肪酸物质具有不大于大约10的碘值。例如，锌有机酸盐组分可以包括至少大约80wt.％的硬脂酸的锌盐、软脂酸的锌盐或其混合物。
另一个实施方案中，包覆组合物包括脂质组分和固溶体，所述固溶体包括一种锌有机酸盐组分，所述锌有机酸盐组分包括至少大约80wt.％的饱和脂肪酸的锌盐。锌有机酸盐组分的熔点通常为至少大约90℃和更希望为大约100℃到130℃。例如，锌有机酸盐组分可以包括硬脂酸和软脂酸的锌盐的混合物并具有大约115℃到130℃的熔点。脂质组分可以包括动物脂，硬脂酸，氢化植物油，和/或植物硬脂。适宜地，脂质组分的熔点至少大约40℃，希望至少大约45℃和通常不高于大约75℃。固溶体的熔点希望至少大约为70℃。通常地，固溶体具有至少大约90℃的熔点和更希望为大约100℃到130℃。
在另一个实施方案中，包覆组合物包括脂质组分和一种包括脂肪酸物质的锌盐的固溶体。脂肪酸通常具有不大于大约20的碘值。包覆组合物通常包括至少大约40wt.％的脂肪酸物质的锌盐。固溶体的熔点通常为大约90℃到130℃和更适宜地为至少大约100℃。典型地，脂质组分的熔点至少大约40℃和更一般的为大约45℃到75℃。脂质组分可以包括动物脂，硬脂酸，氢化植物油，植物硬脂，或其混合物。锌盐的熔点适宜地为大约100℃到180℃和更优选不高于150℃。更通常地，锌盐的熔点大约115℃到130℃。例如，锌盐可以具有不大于大约10的碘值和包括至少大约80wt.％硬脂酸锌盐、软脂酸锌盐或其混合物。
另一个实施方案中，揭示了包括成分组分和包覆组分的包囊化成分。所述成分组分典型地被包覆组分基本上包围。被包覆的成分可以是颗粒形式的，其包括被一层包覆组分基本包围的成分组分。在其它的情况中，被包覆的成分可以是颗粒形式，其包括包埋进包覆组分基质的成分组分。例如，成分组分可以包括营养物如抗坏血酸，氨基酸(例如，甲硫氨酸)，或蛋白质源(例如，大豆蛋白分离物)。典型地，包囊化的成分包括大约25到95wt.％的包覆组分，适宜地为大约40到85wt.％，和更通常地为大约50到75wt.％。包囊化的成分一般包括至少大约10wt.％的成分组分，更通常为大约15到45wt.％，和适宜地为20到40wt.％。包覆组分可以包括一种固溶体，该固溶体包括锌有机酸盐组分和脂质组分。适宜地，包覆组分包括至少大约10wt.％脂肪酸物质的锌盐，其典型地具有不大于大约10的碘值。锌脂肪酸盐的熔点适宜地为大约90℃到150℃和优选为大约100℃到130℃。通常，固溶体具有至少大约90℃的熔点和更希望为大约100℃到130℃。为了避免待包囊化的成分分解，固溶体的熔点一般不高于约180℃。
在另一个实施方案中，揭示了包括成分组分和基本包围所述成分组分的包覆组分的包囊化的成分。包覆组分包括一种固溶体，所述固溶体包括锌有机酸盐组分和脂质组分。固溶体的熔点希望为至少大约70℃。通常，固溶体具有至少大约90℃的熔点和更希望地为大约100℃到130℃。锌有机酸盐组分一般具有不大于约20的碘值和某些情况中碘值不大于大约10。适宜地，脂质组分的熔点至少大约40℃，希望的是至少大约45℃和一般不高于大约75℃。脂质组分可以包括动物脂，硬脂酸，氢化植物油，和/或植物硬脂。锌有机酸盐组分的熔点优选至少大约100℃和更适宜地为大约110℃到150℃。锌有机酸盐组分可以包括至少大约80wt.％脂肪酸物质的锌盐。脂肪酸希望的是具有不大于大约10的碘值。例如，锌有机酸盐组分可以包括至少大约80wt.％硬脂酸锌盐，软脂酸锌盐或其混合物。
另一个实施方案揭示了一种包括包囊化成分和饲料的动物饲料。包囊化成分包括成分组分和包覆组分。成分组分可以包括营养物如蛋白质源，维生素，酶，氨基酸，和/或糖。包覆组分包括一种固溶体，其包括锌有机酸盐组分和脂质组分。通常，固溶体具有至少大约90℃的熔点和更希望为大约100℃到130℃。锌有机酸盐组分可以包括具有115℃到130℃熔点的脂肪酸物质的锌盐，例如硬脂酸和/或软脂酸锌盐。脂质组分一般包括物质如动物脂，硬脂酸，氢化植物油，和/或植物硬脂。适宜地，脂质组分的熔点至少大约40℃，希望至少大约45℃和一般不高于大约75℃。
另一个实施方案中，揭示了一种包括成分组分和包覆组分的包囊化成分。包覆组分包括脂质和一或多种疏水性高熔点化合物。包覆组分具有至少大约70℃的熔点和更适宜地为至少大约100℃。成分组分典型地基本被包覆组分包围。包覆成分可以是颗粒形式，其包括基本被一层包覆组分包围的成分组分。其它情况中，包覆成分可以是颗粒形式，其包括包埋进包覆组分基质的成分组分。
另一个实施方案揭示了一种包括包囊化成分和饲料的动物饲料。包囊化成分典型地是颗粒形式并包括成分组分和包覆组分。包覆组分包括脂质和一或多种疏水性高熔点化合物。包覆组分具有至少大约70℃的熔点和更适宜地为至少大约100℃。成分组分可以包括营养物如蛋白质源，维生素，酶，氨基酸，核酸，矿物质，脂肪酸，和/或糖。
另一个实施方案中，揭示了一种包覆组分。包覆组分包括脂质和一或多种疏水性高熔点化合物。包覆组分还具有至少大约70℃的熔点和更适宜地为至少大约100℃。
实施例
以下实施例为了说明本发明和帮助本领域技术人员理解和应用本发明。实施例不是以任何方式限制本发明的范围。
实施例1
使用以下步骤形成包覆的甲硫氨酸。首先，包覆组合物通过形成50wt.％购自Acme-Hardesty，Inc.，Blue Bell，PA的商业级锌硬脂酸盐和50wt.％商业级硬脂酸的液体溶液来制备。通过将商业级锌硬脂酸盐和商业级硬脂酸加入到收集槽(holding tank)并加热该混合物到正好高于其熔点(本例中是大约120℃)来形成所述液体溶液。所得熔化物包括一含有脂肪酸和锌脂肪酸盐的均匀液相。
应注意在本例和以下实施例中使用的商业级锌硬脂酸盐可以大量商业获得并且同样不是纯的锌双硬脂酸盐。事实上，商业级锌硬脂酸盐主要由不同比例的硬脂酸锌盐和软脂酸锌盐以及少量其它元素和化合物如锌氧化物组成。并且，在这个实施例中使用的商业级硬脂酸可以大量商业获得并且不是纯的十八烷酸。事实上商业级硬脂酸主要是不同比例的十八烷酸(硬脂酸)和十六烷酸(软脂酸)与不同量的其它脂肪酸的混合物。
通过将甲硫氨酸通过一个筛子来保证颗粒大小小于100微米来制备甲硫氨酸。筛选完甲硫氨酸后，将其供入一个浆容器中和包覆组合物合并。这个实施例中，甲硫氨酸和包覆组合物以100lb/hr速率输送至浆容器中来形成50/50wt.％的浆。
熔化的包覆组合物和甲硫氨酸在浆容器中混合不超过10秒。混合时间需最小化以防止甲硫氨酸被破坏。在流出浆容器时，浆由于重力流入一个转速为750rpm的热转盘的表面。随转盘转动，由于离心力的作用浆分散在盘表面上。在盘边缘，浆形成颗粒以使包覆物包围甲硫氨酸。当被包覆的甲硫氨酸的颗粒从盘上落入收集器时，包覆组合物冷却并固化。
实施例2
将根据实施例1描述的方法包覆的营养物抗坏血酸与只用硬脂酸包覆的抗坏血酸进行比较以确定在挤出过程中哪种包覆物对保护抗坏血酸是最有效的。实施例1描述的方法包覆的抗坏血酸包括大约65wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％的锌硬脂酸盐和硬脂酸的混合物，其余(35wt.％)是抗坏血酸。另一种被包覆的抗坏血酸的样品包括大约65％的硬脂酸，其余为抗坏血酸。等水平的每个样品(大约总饲料重量的0.02wt.％)导入饲料配方中，然后进行挤出加工。测试在终产物中的抗坏血酸水平，结果如下：
包覆物                               维生素C丧失
用商业级硬脂酸包覆的抗坏血酸            60％
用50/50wt.％的商业级硬脂酸-商业         20％
级锌硬脂酸盐包覆的抗坏血酸
实施例3
实施例1描述的方法包覆的甲硫氨酸与未包覆的甲硫氨酸进行比较以确定在水环境中哪种包覆物对防止甲硫氨酸的流失最有效。实施例1描述的方法包覆的甲硫氨酸包括大约75wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％的商业级锌硬脂酸盐和硬脂酸的混合物，其余是甲硫氨酸。等水平的每个样品(大约总饲料重量的1.0wt.％)导入饲料配方中，置于容器中并和去离子水接触。测试终产物中甲硫氨酸的水平，结果如下：
保护的甲硫氨酸形式               30分钟后流失丧失
未包覆的甲硫氨酸                       40％
50/50wt.％的商业级硬脂酸-              13％
商业级锌硬脂酸盐包覆的甲硫氨酸
实施例4
用实施例1描述的方法包覆蛋白质样品。包覆的蛋白质与未包覆的蛋白质样品进行比较以测试包覆物在通过缓慢流失作用(slowingleaching effects)在瘤胃中定时或定向释放特异成分的能力。实施例1描述的方法包覆的蛋白质包括大约50wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％的商业级锌硬脂酸盐和动物脂的混合物，其余(50wt.％)为蛋白质。等水平的每个样品(大约10-15克)置于发酵容器中并和瘤胃液接触。与未包覆的蛋白质比，蛋白质的丧失减少了50％，如下所示.
包覆物                     瘤胃中蛋白质丧失(24小时)
未包覆的蛋白质                     40％
50/50wt.％的商业级锌硬             20％
脂酸盐-动物脂包覆的蛋白质
实施例5
含有一种酶，如具有27000IU/gm比活性的木聚糖酶的包覆物使用以下步骤形成。包覆组合物可以通过形成10wt.％商业级锌硬脂酸盐和90wt.％商业级硬脂酸的液体溶液来制备。如果需要，可以使用动物脂和/或植物硬脂部分代替或全部代替商业级硬脂酸。将商业级锌硬脂酸盐和硬脂酸供入收集槽并加热该混合物到正好高于其熔点(本例中是120℃)而制备。
制备完包覆组合物后，酶和包覆物通过在浆容器中在含有0.5wt.％的乳化剂如卵磷脂的熔化的包覆组合物中乳化该酶来制备。
熔化的包覆组合物和物质在浆容器中混合，典型地不超过10秒。最小化混合时间以防止酶物质被破坏。在流出浆容器时，由于重力浆流入转速为750rpm的热转盘的表面。随盘转动，由于离心力作用乳化液散布到盘上。在盘边缘，浆形成离散的小滴以使包覆物包围所述物质。当包覆的物质从盘上落入收集器时，包覆组合物冷却并固化。
用上述方法包覆的物质可以与未包覆的游离形式的相同物质比较。未保护形式的木聚糖酶当处于动物饲料造粒过程的热条件下时(90℃，1分钟以上)通常丧失80wt.％或更多的活性。80％包覆物(10wt.％商业级锌硬脂酸盐和90wt.％商业级硬脂酸)和20wt.％木聚糖酶的混合物通过转盘法包囊化而制备并在90℃加热5分钟。结果如下：
保护的物质形式            5分钟后物质活性的丧失
用90/10wt.％商业级硬             3％
脂酸-商业级锌硬脂酸盐
实施例6
将实施例1描述的方法包覆的甲硫氨酸与未保护的甲硫氨酸进行比较以确定在水环境中包覆物防止甲硫氨酸流失的程度。用实施例1描述的方法包覆的甲硫氨酸包括大约75wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％商业级锌硬脂酸盐和硬脂酸，其余(25wt.％)为甲硫氨酸。等水平的每个样品(大约总饲料重量的1.0wt.％的甲硫氨酸)导入饲料配方，置于容器中并暴露于去离子水1小时。
图1是所述测试的结果图并示出了甲硫氨酸丧失百分数对流失时间的函数。如图1所示，未保护的甲硫氨酸的丧失百分数增加很快然后变平稳。具体地，1分钟后，未保护的甲硫氨酸丧失大约15wt.％，5分钟后大约22wt.％，15分钟后大约30wt.％，和60分钟后大约43wt.％。相反，包囊化的甲硫氨酸的丧失百分数增加缓慢并较快变平稳。具体地，包囊化的甲硫氨酸5分钟后丧失大约1wt.％，15分钟后大约2wt.％，和在大约20到30分钟后大约丧失2.5wt.％时变平稳。
实施例7
对4个保护的抗坏血酸样品进行流失测试以确定每个样品在水介质中防止抗坏血酸流失的能力。3个样品用实施例1描述的方法用不同组合和量的脂质和商业级锌硬脂酸盐包覆。第一个包覆的抗坏血酸样品(指图2的“35％St/Zn”)包括大约65wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％商业级锌硬脂酸盐和硬脂酸的混合物，其余(35wt.％)是抗坏血酸。第二个包覆的抗坏血酸样品(指图2的“35wt.％Fat/Zn”)包括大约65wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％商业级锌硬脂酸盐和动物脂的混合物，其余(35wt.％)为抗坏血酸。第三个包覆的抗坏血酸样品(指图2的“50wt.％St/Zn”)包括大约50wt.％的包覆组合物，即50/50wt.％商业级锌硬脂酸盐和硬脂酸的混合物，其余(50wt.％)为抗坏血酸。第四个样品用乙基纤维素(“Ethyl C”)包覆并且一般可作为商业产品获得。
流失测试通过导入等水平的每个样品(大约总饲料重量的1.0wt.％)到饲料配方中并置于容器中及暴露于去离子水来进行。在不同时间测量抗坏血酸的水平，结果示于图2，其是维生素C对于时间的丧失百分数图。如图2所示，5分钟后Ethyl C的丧失百分数大约86wt.％。其后，大约60分钟后Ethyl C的丧失变平稳，此时大约97wt.％丧失。相反，实施例1描述的方法包覆的抗坏血酸以较慢的速度丧失抗坏血酸，大约60分钟后丧失的抗坏血酸均少于Ethyl C丧失的抗坏血酸。
本发明通过各种具体和举例性实施方案，实施例和技术进行了描述。然而，应意识到可以在本发明实质和范围内进行许多变化和修饰。