《犢牛兩階段代乳品》是中國農業科學院飼料研究所、刁其玉於2007年5月8日申請的發明專利，該專利的公布號為：CN101049116，專利公布日：2007年10月10日，發明人：刁其玉、屠焰。
《犢牛兩階段代乳品》屬於畜牧學科動物營養和飼料科學的領域。該發明涉及到用大豆等植物蛋白、乳清粉、水溶性脂肪、幼畜消化助劑以及礦物質和維生素等為原料，用科學組方配製犢牛代乳品，用於代替初乳和鮮奶飼餵犢牛。《犢牛兩階段代乳品》的代乳品分為犢牛前期代乳品和犢牛後期代乳品，代乳品中含有犢牛生長發育需要的各種營養物質，並達到最佳比例。犢牛出生後即可使用前期代乳品代替初乳或常乳，30日齡後使用後期代乳品。犢牛使用分階段代乳品可以節省鮮牛奶300千克/頭左右，降低犢牛飼餵成本120元/頭以上，同時可以促進犢牛消化系統的發育，提高對營養物質的消化與吸收，促進犢牛的生長發育。節省的鮮奶可以為快速發展的我國市場提供更多的鮮牛奶。使用分階段飼餵的犢牛代乳品，便於犢牛的培育和日常的生產管理，對於高產和穩產奶牛的培育有積極推動作用，可以有效提高奶牛養殖者的經濟效益，同時帶動特種飼料加工業的發展。《犢牛兩階段代乳品》的套用可為社會和畜牧業帶來可預見的經濟效益和生態效益。
2017年12月11日，《犢牛兩階段代乳品》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名：犢牛兩階段代乳品
- 公布號：CN101049116
- 授權日：2007年10月10日
- 申請號：2007100977897
- 申請日：2007年5月8日
- 申請人：中國農業科學院飼料研究所、刁其玉
- 地址：北京市海淀區中關村南大街12號
- 發明人：刁其玉、屠焰
- Int. Cl.：A23C11/06(2006.01)、A23C11/02(2006.01)、A23K1/18(2006.01)、A23K1/00(2006.01)
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
1.使用犢牛代乳品、實現早期斷奶是犢牛培育方式的革新
隨著中國人民經濟收入和食物消費水平的提高，中國奶牛養殖業正呈現大發展的趨勢。到2006年底，奶牛的存欄數已超過1500萬頭，並且存欄數仍在增加。犢牛是奶業發展的基礎，只有培育好犢牛才能擁有高產穩產的奶牛群。而中國奶牛的產奶水平較低，這正是與傳統的犢牛培育方式有直接關係。按傳統的方式犢牛出生後需要進食初乳和鮮奶60天以上，這期間需要消耗鮮奶350-450千克，占成年奶牛奶產量的5-10％，每頭犢牛飼餵鮮奶的成本在700元以上，遠遠高於國外水平；與此同時中國人均占有的鮮奶量不到20千克，低於世界平均水平，更低於歐美國家200千克的消耗量。可見本來就有限的牛奶很大一部分分配給了犢牛。使用犢牛代乳品、實現犢牛早期斷奶是現代奶牛養殖業普遍採用的犢牛培育新方式，已被奶牛養殖已開發國家廣泛套用並取得了良好的經濟效益和社會效益，這也必將是我國奶牛養殖業的發展趨勢。
2.犢牛代乳品的研製與生產對犢牛的培育意義重大
犢牛早期斷奶的關鍵技術是代乳品。代乳品完全代替鮮牛奶飼餵犢牛，則犢牛早期斷奶成為可以操作的技術。已開發國家多利用奶製品比如全脂奶粉、乳清粉等作為原料配製代乳品飼餵犢牛，取得了很好的效果。生產實際已經證明，飼餵代乳品可以使犢牛出生後及早斷奶，同時可以有效促進犢牛瘤胃和其它消化系統的發育，有利於成年後高效利用粗飼料。
3.犢牛代乳品的研究現狀
奶牛養殖業已開發國家對犢牛代乳品研究得比較早，套用範圍也比較廣泛。這些國家乳產品種類多且價格低廉，所以對代乳品的研究僅限於乳製品。例如歐洲和美洲，奶製品過剩，乳清粉、乳蛋白粉、油脂比較豐富，那裡的犢牛代乳品70％以上是由奶製品組成的，其中包括居民不能利用的奶粉、奶蛋白粉、乳清粉、奶油等，營養豐富並且價格低廉。近年來中國已經開始進口代乳品產品並用於生產中，取得了一定的效益。但由於中國人均鮮奶占有量僅相當於已開發國家的1/10，奶製品的種類和數量更少，在中國國內使用奶製品生產自己的犢牛代乳品不太現實，所以在代乳品的研製與生產領域無法接受已開發國家的經驗和專利。
中國在代乳品生產和研究領域還處於摸索階段，經常有人用嬰兒奶粉或鮮牛奶飼餵幼畜，這樣既不符合犢牛的營養需求，同時價格也非常昂貴，因此需要加快研究開發速度和力度，縮短與中國國外水平的差距。中國已有部分研究人員致力於犢牛羔羊代乳品的研究工作，並且申請了一些專利技術，比如，2007年前已公開專利的犢牛代乳品有：ZL02128844.5，CN03132566.1等。
2007年前的專利技術存在如下問題（缺點）：
（1）犢牛在長達60天以上的哺乳期內只進食一種營養規格的代乳品，不能滿足犢牛不同生長期的營養需求。
（2）按ZL02128844.5專利技術生產的代乳品，其粗蛋白含量在28％-32％，粗蛋白含量過高。如此高的蛋白質含量一方面對犢牛消化吸收不利，另一方面成本過高。犢牛代謝試驗表明犢牛代乳品的蛋白質含量應該在22％左右，見表1和表2。
（3）代乳品中強調使用全脂大豆粉，但忽略了乳糖含量，不利於犢牛的生長發育。
4.《犢牛兩階段代乳品》的研究團隊給予的技術支持
《犢牛兩階段代乳品》的發明人長期從事反芻動物營養與飼料科學的研究，主持過多項重大科研項目，尤其在幼畜生理營養方面做過很多工作。該發明團隊成員均具備紮實的專業知識和嚴謹的科研態度。《犢牛兩階段代乳品》的申報源於長期以來的積累和近些年開展的試驗工作。該發明的使用效果中所提供的數據來源於一系列設計嚴謹、實施規範、分析科學的體內試驗和體外試驗。
發明內容
專利目的
《犢牛兩階段代乳品》的目的是針對生產實際和2007年前的專利技術存在的問題，以全新的思路和方法合理使用有效原料，配製出的代乳品更適合犢牛早期斷奶，並可以有效降低生產成本。
技術方案
《犢牛兩階段代乳品》的技術方案是：
1.將犢牛代乳品分為前期和後期。前期代乳品營養物質的濃度高，粗蛋白水平在22％左右，用於犢牛出生後到30日齡；後期代乳品營養濃度略低，粗蛋白水平在20％左右，用於犢牛30日齡以後，這樣便於根據犢牛的不同生長階段提供合適的營養，同時降低生產成本。
2.犢牛兩階段代乳品可以替代奶牛初乳，不需要過渡即可以完全代替初乳或鮮牛奶飼餵不同階段的犢牛。
3.在代乳品中同時使用乳糖和乳清粉滿足幼畜對能量的需要，這樣可以有效地控制乳糖含量，同時避免因乳清粉價格波動給產品生產帶來不穩定因素。其中：乳糖產品，乳糖含量在90％以上，能更好地滿足初生犢牛的能量需要；乳清粉產品，分為高蛋白乳清粉，即粗蛋白含量10％以上的產品，中蛋白乳清粉，粗蛋白含量為5％-10％；低蛋白乳清粉，粗蛋白含量低於5％，乳糖含量都在70％以上；乳糖和乳清粉結合起來給犢牛供給乳糖，提供部分能量來源，更有利於幼畜的生長。
4.在代乳品中使用大豆濃縮蛋白和全脂大豆粉共同滿足幼畜的主要蛋白質需要。其中：大豆濃縮蛋白的蛋白質含量達到70％，在50℃左右的水中迅速溶解，可以成為犢牛的優質蛋白質來源；全脂大豆粉的蛋白含量38％，脂肪含量13％，既可以作為蛋白質來源也可以提供部分脂肪，提供能源物質。
5.使用水溶性脂肪，提供較多的能量物質。水溶性脂肪可以迅速溶入水中，便於乳液的形成，同時水溶性脂肪滿足犢牛對能量的部分需要，提高犢牛的生長強度。水溶性脂肪的脂肪含量在60％左右。
6.營養物質消化代謝助劑的合理搭配與使用。幼畜靠消化酶來消化營養物質，蛋白酶將蛋白質進行分解為胺基酸和小肽，然後被消化吸收；脂肪酶將脂肪水解成甘油和脂肪酸，為動物提供能量；澱粉酶將澱粉分解為單糖為動物提供能量，同時促進瘤胃發育；木聚糖酶具有分解木聚糖、降低腸道食糜粘度、提高內源消化酶活性的作用。將脂肪酶、蛋白酶、澱粉酶和木聚糖酶進行合理搭配。
7.根據幼畜的需要，將脂溶性維生素（VA、VD、VE等）和水溶性維生素（VB1、VB2、VB6等）、合成胺基酸以及微量元素銅、鐵、錳、鋅等添加到產品中，滿足犢牛的生長發育需要。中國國內外生產或出產的大豆濃縮蛋白、全脂大豆粉、乳糖、乳清粉、水溶性脂肪、脂肪酶、蛋白質酶、澱粉酶、木聚糖酶、維生素、合成胺基酸和各種微量元素和礦物質等只要達到食品級或飼料級，均可作為《犢牛兩階段代乳品》的原料。
《犢牛兩階段代乳品》的具體配製方法是：
1.配製幼畜消化助劑：將脂肪酶、蛋白酶、澱粉酶和木聚糖酶，以及載體配製成消化促進劑粉，其中各種酶以重量配比計：酶活在30000U/g以上的脂肪酶6-10份，優選8份；酶活在3000U/g以上的蛋白酶8-12份，優選10份；酶活在4000U/g以上的澱粉酶2-6份，優選4份；酶活在3000000U/g以上的木聚糖酶3-8份，優選5份；載體（環化糊精）2-5份，優選3份。將4種酶和載體混合均勻。
2.配製維生素複合劑，將脂溶性維生素和水溶性維生素按比例配製成維生素複合劑，各組分的重量比如下：其中含量1000000IU/g維生素A3-8份，優選6份；含量500000IU/g的維生素D2-6份，優選4份；含量500IU/g維生素E20-30份，優選25份；含量95％以上的維生素K1-3份，優選2份；含量95％以上的維生素B12-4份，優選3份；含量98％以上的維生素B21-5份，優選3份；含量98％以上的維生素B63-7份，優選4份；含量1％的維生素B121-2份，優選1份；含量98％以上的泛酸鈣3-7份，優選5份；含量2％的生物素1-3份，優選2份；載體100-300份，優選200份。將10種維生素和載體混合均勻即為維生素複合劑。
3.配製礦物質複合物。將碳酸鈣、磷酸氫鈣、食鹽、銅、鐵、錳、鋅、鈷、碘、硒、鎂的化合物根據需要配製成礦物質複合物，各組分的重量比如下：碳酸鈣200-400份，優選250份；磷酸氫鈣30-70份，優選50份；食鹽30-50份，優選40份；五水硫酸銅1-3份，優選1份；1水硫酸亞鐵1-3份，優選2份；1水硫酸錳1-3份，優選1份；1水硫酸鋅3-7份，優選5份；鈷含量1％的氯化鈷1-4份，優選2份；碘含量1％的碘化鉀2-6份，優選2份；硒含量1％的亞硒酸鈉1-3份，優選2份；鎂含量10％的7水硫酸鎂1-5份，優選3份；載體100-300份，優選250份。將以上原料混合均勻即為礦物質複合物。
4.犢牛兩階段代乳品的配製。犢牛前期代乳品（出生後到30日齡左右）的配製以重量比如下：大豆濃縮蛋白5-20份，優選9份；全脂大豆粉10-50份，優選30份；乳清粉10-40份，優選25份；乳糖3-10份，優選5份；水溶性脂肪2-10份，優選8份；礦物質複合物（3所述）3-10份，優選4份；維生素複合劑（2所述）0.1-0.5份，優選0.1份；幼畜消化助劑0.2-1份，優選0.4份；賴氨酸0.2-1份，優選0.4份。犢牛後期代乳品（30日齡以後使用）的配製以重量計：大豆濃縮蛋白1-10份，優選2份；全脂大豆粉10-40份，優選20份；乳清粉10-30份，優選15份；乳糖1-5份，優選3份；水溶性脂肪1-5份，優選2份；礦物質複合物1-5份，優選3份；維生素複合劑0.1-0.5份，優選0.1份；幼畜消化助劑0.1-1份，優選0.3份；賴氨酸0.1-1份，優選0.3份。犢牛前期代乳品和後期代乳品分批進行，每批代乳品的加工方法是，將以上原料按先大量後小量的原則，依次投入到無殘留混合機中，混合機的基本要求是變異係數低於5％，全部原料全部放入後，根據混合機的性能要求進行充分混合，然後進行包裝，即生產出產品。
《犢牛兩階段代乳品》的特徵與使用方法是：
1.犢牛階段代乳品的營養特點是：犢牛前期代乳品中的粗蛋白質含量在20％-26％，其中以22％的綜合效益為好；粗脂肪含量10％-15％，以14％最佳；乳糖含量15％-30％，以20％為好；維生素、礦物質和微量元素的含量均滿足犢牛出生到30日齡的需要；幼畜消化助劑有利於改善營養物質的消化率。犢牛後期代乳品中的粗蛋白質含量18％-24％，以20％為好；粗脂肪含量10％-15％，以10％為好；乳糖含量10％-30％，以15％為好；鈣的含量在0.8％-1.5％，以1.0％為好；磷的含量在0.4％-0.8％，以0.6％為好；維生素、微量元素和礦物質的含量均滿足犢牛30日齡以後的需要；幼畜消化助劑有利於提高營養物質的消化率。
2.犢牛兩階段代乳品的使用方法：犢牛出生後可以不需要過渡直接使用犢牛前期代乳品，將燒開的水冷卻到50-60℃時，按照1:6的比例加入代乳品，混合均勻直接飼餵新生犢牛；犢牛前3天的餵量500克代乳品（乾粉）分4次沖泡為乳液飼餵犢牛；自第4日起代乳品的沖兌比例為1:7，每天按15％的幅度遞增，直到代乳品用量達到800克，根據犢牛的品種和個體情況，可以延長前期代乳品的使用時間；正常情況下犢牛30日齡開始使用後期代乳品，代乳品和水的比例為1:8，犢牛每日飼餵3次，全天餵量為800克，40天后，日餵量遞減10％，減至日餵量500克，飼餵次數變為2次，繼續降低代乳品的日餵量，減至日餵量200-300克時，可以停止使用代乳品，犢牛由開食料滿足生長發育需要；可以在犢牛出生後15日開始訓練採食犢牛開食料。
技術領域
《犢牛兩階段代乳品》涉及一種用植物性蛋白、奶製品、水溶性脂肪以及酶製劑等有效成分生產的犢牛前期代乳品和犢牛後期代乳品的方法，屬於畜牧學科動物營養和飼料科學領域。該發明還涉及到生產分階段代乳品所需要的原料種類和規格、代乳品營養成分組成、飼餵犢牛的技術和方法。
權利要求
1.犢牛兩階段代乳品，其特徵是分為犢牛前期代乳品和犢牛後期代乳品，犢牛前期代乳品的配製以重量計：大豆濃縮蛋白5-20份，全脂大豆粉10-50份，乳清粉10-40份，乳糖3-10份，水溶性脂肪2-10份，礦物質複合物3-10份，維生素複合劑0.1-0.5份，幼畜消化助劑0.2-1份，所述的幼畜消化助劑由脂肪酶、蛋白酶、澱粉酶和木聚糖酶以及載體配製而成，賴氨酸0.2-1份；犢牛後期代乳品的配製以重量計：大豆濃縮蛋白1-10份，全脂大豆粉10-40份，乳清粉10-30份，乳糖1-5份，水溶性脂肪1-5份，礦物質複合物1-5份，維生素複合劑0.1-0.5份，幼畜消化助劑0.2-1份，賴氨酸0.1-1份。
2.根據權利要求1的犢牛兩階段代乳品，其中所述礦物質複合物中包括碳酸鈣、磷酸氫鈣、食鹽以及銅、鐵、錳、鋅、鈷、碘、硒、鎂的化合物，各組分的重量比如下：碳酸鈣200-400份，磷酸氫鈣30-70份，食鹽30-50份，五水硫酸銅1-3份，1水硫酸亞鐵1-3份，1水硫酸錳1-3份，1水硫酸鋅3-7份，鈷含量1％的氯化鈷1-4份，碘含量1％的碘化鉀2-6份，硒含量1％的亞硒酸鈉1-3份，鎂含量10％的7水硫酸鎂1-5份，載體100-300份，將以上原料混合均勻即為礦物質複合物。
3.根據權利要求1的犢牛兩階段代乳品，其中所述的維生素複合劑包括脂溶性維生素和水溶性維生素，各組分的重量比如下：其中含量1000000IU/g維生素A3-8份，含量500000IU/g的維生素D2-6份，含量500IU/g維生素E20-30份，含量95％以上的維生素K1-3份，含量95％以上的維生素B12-4份，含量98％以上的維生素B21-5份，含量98％以上的維生素B63-7份，含量1％的維生素B121-2份，含量98％以上的泛酸鈣3-7份，含量2％的生物素1-3份，載體100-300份，將10種維生素和載體混合均勻即為維生素複合劑。
4.根據權利要求1的犢牛兩階段代乳品，其中所述幼畜消化助劑由脂肪酶、蛋白酶、澱粉酶和木聚糖酶以及載體配製而成，各組分的重量比如下：其中酶活在30000U/g以上的脂肪酶6-10份，酶活在3000U/g以上的蛋白酶8-12份，酶活在4000U/g以上的澱粉酶2-6份，酶活在3000000U/g以上的木聚糖酶3-8份，載體2-5份，將4種酶和載體混合均勻。
實施方式
- 實施例1 不同粗蛋白水平的代乳品對犢牛生長發育的影響
2006年在北京大興奶牛場進行不同粗蛋白水平代乳品的飼餵試驗。將新生犢牛分為3組分別飼餵粗蛋白含量為18％、22％和26％三種代乳品，試驗持續60天，結果表明用粗蛋白含量為22％的代乳品飼餵犢牛，犢牛的活體增重、體高和胸圍等關鍵指標都高於另外兩組犢牛，試驗數據見表1。
表1 不同粗蛋白水平代乳品對犢牛生長發育的影響
粗蛋白含量（%） | 體重 （千克） | 體高 （厘米） | 胸圍 （厘米） | |||
初生體重 | 60日體重 | 初生體高 | 60日體高 | 初生胸圍 | 60日胸圍 | |
18 | 42.50±7.00 | 57.47±7.62 | 72.33±1.53 | 83.00±2.65 | 82.67±4.73 | 93.00±2.00 |
22 | 44.50±4.36 | 60.93±5.6 | 72.67±0.58 | 83.73±1.53 | 82.33±3.79 | 94.67±4.16 |
26 | 45.40±1.39 | 58.63±4.50 | 73.00±0.00 | 82.67±0.58 | 83.67±1.53 | 93.33±5.52 |
實施例2 不同粗蛋白水平代乳品對犢牛蛋白質體內消化率的影響
用粗蛋白含量分別為18％、22％和26％的三種代乳品飼餵犢牛，分別在犢牛12-20日齡，32-40日齡和50-60日齡開展消化代謝試驗，試驗結果表明犢牛進食粗蛋白含量為22％的代乳品，粗蛋白消化率在12-20日齡、32-40日齡、50-60日齡分別達到了76.34％、76.17％、75.36％，均優於飼餵粗蛋白為18％和26％的代乳品的犢牛，見表2。
表2 不同粗蛋白水平代乳品對犢牛蛋白質體內消化率的影響
代乳品中粗蛋白含量（％） | 犢牛12-20日齡 粗蛋白消化率 （％） | 犢牛32-40日齡 粗蛋白消化率 （％） | 犢牛50-60日齡 粗蛋白消化率 （％） |
18 | 64.32±5.98 | 71.48±2.79 | 69.39±4.72 |
22 | 76.34±4.94 | 76.17±9.04 | 75.36±6.77 |
26 | 65.32±13.54 | 73.27±2.65 | 74.55±8.49 |
- 實施例3 犢牛兩階段代乳品飼餵效果的驗證
2006年在北京市通州區奶牛場進行兩種代乳品的比較試驗，對照組犢牛飼餵ZL02128844.5的專利代乳品，全期使用一種產品；試驗組犢牛飼餵《犢牛兩階段代乳品》的犢牛兩階段代乳品產品，試驗共進行60天。主要測量犢牛的體重和胸圍的變化，結果表明使用階段犢牛代乳品，犢牛在增重和體尺（胸圍）都高於對照組，見表3，表4。
表3 兩種代乳品對犢牛體增重的影響
處理組 | 初生體重 （千克） | 30天體重 （千克） | 60天體重 （千克） | 全期增重 （千克） | 全期日增重 （千克） |
對照組 | 45.7±1.0 | 51.8±1.3 | 65.5±1.3 | 19.8±0.6 | 374.2±10.9 |
試驗組 | 46.8±1.4 | 55.0±1.0 | 69.3±1.2 | 22.5±1.3 | 415.5±10.1 |
表4 兩種代乳品對犢牛胸圍的影響
處理組 | 初胸圍 （厘米） | 30天胸圍 （厘米） | 60天胸圍 （厘米） | 全期增長 （厘米） |
對照組 | 81.0±0.0 | 85.3±2.9 | 89.0±3.6 | 8.0±3.6 |
試驗組 | 81.3±1.5 | 86.6±0.6 | 94.3±1.2 | 13.0±1.7 |
- 實施例4 犢牛使用兩階段代乳品的飼餵效果
用《犢牛兩階段代乳品》的兩階段代乳品和按該發明要求的方法飼餵犢牛，犢牛的增重效果比較顯著。北京市大興區的試驗表明，試驗組犢牛出生後開始飼餵兩階段代乳品，60天后犢牛由採食代乳品逐漸轉為開食料。對照組犢牛按奶牛場的傳統方法飼餵初乳或鮮牛奶。整個試驗期犢牛生長發育良好。30日齡時試驗組犢牛的體重高於對照組2.5千克，60日齡體重高於對照組5.99千克，增重效果明顯。60日齡的體重變化情況見表5。
表5 犢牛進食兩階段代乳品的飼餵效果
處理組 | 初生體重 （千克） | 30天體重 （千克） | 60天體重 （千克） | 全期增重 （千克） | 全期日增重（克） |
對照組 | 45.86±3.35 | 57.32±4.58 | 73.69±7.96 | 27.82±7.10 | 463.70±118.41 |
試驗組 | 46.55±4.25 | 59.82±6.75 | 79.68±8.83 | 33.13±6.23 | 552.17±103.81 |
以上實例表明，給犢牛飼餵兩階段代乳品有利於犢牛對營養物質的消化代謝，同時也更有利於犢牛的生長發育。
榮譽表彰
2017年12月11日，《犢牛兩階段代乳品》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
