CN101321471A - 用于食品和饲料的防腐剂和添加剂 - Google Patents

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Abstract

一种用于食品和饲料的防腐剂和添加剂。本发明的一个方面涉及作为食品或饲料添加剂的各种酸化粘土和矿物，以杀灭作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的有害微生物或抑制其生长并灭活作为污染物存在于其中真菌毒素，例如黄曲霉毒素。本发明的另一个方面涉及具有相对均匀粒径分布的水合铝硅酸钙钠粘土。

Description

用于食品和饲料的防腐剂和添加剂
技术领域
本发明涉及用于食品和饲料的防腐剂和添加剂。更具体地，本发明的一个方面涉及作为食品或饲料添加剂的各种酸化粘土和矿物，以杀灭作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的有害微生物或抑制其生长并灭活作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的真菌毒素，例如黄曲霉毒素。本发明的另一个方面涉及具有相对均匀粒径分布的水合铝硅酸钙钠粘土。
背景技术
人类食品和动物饲料的微生物和黄曲霉毒素污染构成了对人类和动物健康的严重威胁。通常认为微生物是任何微观的或超微观的动物、植物、细菌、病毒等，而黄曲霉毒素(Afs)是霉菌生长的有害副产物，二者对人类和动物都可能是致命的。另外，在人类食品和动物饲料中的这种污染也可导致严重的经济损失。
黄曲霉毒素由黄曲霉(Aspergillus flarus)或寄生曲霉(A.parasiticus)产生。至少有四种天然存在的黄曲霉毒素，即AfB1、AfB2、AfG1和AfG2，如图1所示。很多黄曲霉毒素作为天然污染物存在于多种食品和饲料中，例如玉米、小麦、大麦、豆、高粱、霉变花生、混合饲料和某些咖啡豆。也发现它们在猪的肝脏和肾中作为残留物。已知很多这些黄曲霉毒素是强致癌物，由此在人中导致癌症，并且它们也能引起其它毒性效应，例如畸形发生。
已经开发了很多策略以灭活在食品和饲料中的黄曲霉毒素并且这些策略获得了不同程度的成功。这些策略包括食品和饲料的处理、生物控制和微生物灭活、结构降解后的化学处理、毒性的膳食调控和吸收方法以降低生物可利用的黄曲霉毒素。一个流行的方法是将非营养吸收剂加入污染的饲料中以灭活黄曲霉毒素。已经使用了各种吸收剂，例如氧化铝、沸石、二氧化硅、层状硅酸盐、膨润土、活性炭和蒙脱土。具体地，NovaSil PlusTM(由Engelhard Corporation生产并可由Trouw Nutrition，USA获得的水合铝硅酸钙钠)已经用于“吸收”并灭活黄曲霉毒素。参见Timothy D.Phillips等的美国专利5,178,832；Dennis R.，Taylor等的美国专利5,165,946；和K.Pimpukdee，Feed & Livestock，40-43页，2003年12月/2004年1月，这些文献的内容通过参考并入本文。
如上所述，食品和饲料非常经常受到有害微生物和毒性黄曲霉毒素二者的污染。目前用来解决这些问题的那些方法通常是或者消灭有害微生物或者灭活毒性黄曲霉毒素，而不是同时杀灭有害微生物并灭活毒性黄曲霉毒素。因此，期望具有能够杀灭有害微生物和同时灭活毒性黄曲霉毒素的方法。
发明内容
本发明一般地涉及作为食品或饲料添加剂的各种酸化粘土和矿物，其可用于杀灭作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的有害微生物或抑制其生长并灭活作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的真菌毒素例如黄曲霉毒素。优选粘土包括水合铝硅酸钙钠(由Engelhard Corporation生产并从Trouw Nutrition，USA可获得的NovaSil PlusTM)。使用的酸包括微溶性IIA族络合物(“AGIIS”)的酸性溶液、AGIIS的有机酸加合物、和具有溶解于其中的硫酸钙的硫酸。本发明的另一个方面涉及具有小于约80微米的相对均匀粒径分布的水合铝硅酸钙钠粘土。
本发明的第一个方面是用于食品或饲料的防腐剂。该防腐剂采用有效量的能够灭活真菌毒素和能够杀灭微生物或抑制微生物生长的酸化粘土。该酸化粘土包含与酸或酸性混合物混合的粘土。在一个优选实施方案中，粘土对酸或酸性混合物的重量比为约50∶1～约1∶5。该酸或酸性混合物包含微溶性IIA族络合物(“AGIIS”)、强酸性金属化有机酸(“HAMO”)、无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)，或其混合物。该酸或酸性混合物可以是具有AGIIS的加合物(例如，乳酸、丙酸或其混合物)。优选的粘土是基本不含有二噁英和优先(priority)毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素的分离的低钠的铝硅酸钙粘土。在一个优选实施方案中，粘土具有小于约80微米的均匀粒径和包括如下的化学组成：高于约3.2％的CaO；约4.0％～约5.4％的MgO；约5.4％～约6.5％的Fe2O3；约0.50％～约0.90％的K2O；约0.10％～约0.30％的Na2O；约0.01％～约0.03％的MnO；约14.8％～约18.2％的Al2O3；和约62.4％～约73.5％的SiO2；其中，所述化学组成基于重量百分比。
本发明的第二个方面包括一种制备用作食品或饲料防腐剂的酸化粘土的方法。在一个优选实施方案中，该方法包括混合粘土(例如，基本不含二噁英和有害或毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素的分离的低钠的铝硅酸钙粘土)与酸或酸性混合物(例如，以粘土对酸或酸性混合物的重量比为约50∶1～约1∶5，混合粘土与酸。优选的酸、酸性混合物和粘土如下所述)。
本发明的第三个方面包括通过使食品或饲料与酸化粘土接触，在食品或饲料中杀灭微生物或抑制微生物生长并灭活真菌毒素的方法。在一个优选实施方案中，混合粘土(例如，基本不含二噁英和有害或毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素的分离的低钠的铝硅酸钙粘土)与酸或酸性混合物(例如，以约50∶1～约1∶5的粘土对酸或酸性混合物的重量比，混合粘土与酸)，并使其与食品或饲料接触。优选的酸、酸性混合物和粘土形成为能够接触食品的有用包装。例如，可以以粉末形式、小球形式或直接引入包装材料来制备酸化粘土。在一个优选实施方案中，将酸化粘土包装入吸水垫并使得其与包装的肉制品接触。或者，可将酸化粘土的细粉(约80微米)与谷物混合，或将其引入用于包裹动物肉类(即牛排、鸡肉或猪肉)的包装材料。
附图说明
下面的附图形成本发明说明书的一部分，并包括于此用于进一步说明本发明的一些方面。通过参考这些附图，并结合本文所详述的具体实施方案，可以更好地理解本发明。
图1显示主要黄曲霉毒素同族物的化学结构。
图2显示使用HSCAS的体内研究的结果。
图3显示如何由于粘土的GRAS状态和粘土包含优先痕量金属和二噁英水平的纯度而选择粘土用于试验，其中采用HSCAS。
图4显示正常HSCAS相对于塌陷HSCAS的等温线。
图5显示CAPC开始后第10天获取的空肠弯曲杆菌(Campylobacterjejuni)的培养物。
具体实施方式
在详述本发明之前，应理解本发明不限于具体的组合物或组合物递送系统，而是可以变化的。也应理解本文所用的术语仅仅是为了描述特定实施方案的目的，而不是用于限制的。另外，在描述本发明的详细实施方案之前，阐述在描述本发明中使用的定义是有用的。该定义仅仅适用于解释在本发明中使用的术语而不能适用于别处使用的同样术语，例如在科学文献或包括这些发明人的其它申请或转让给共同拥有者的其它专利或申请中。另外，当给出实施例时，它们仅仅用于示例而不是限制。
必须指出，否则除非上下文明确标明，在本说明书和所附权利要求书中所用的未用量词限定的项目包括单个或多个该项目。因此，例如“药理学活性剂”包括两种或更多种这样的化合物的混合物，“碱”包括两种或更多种碱的混合物等。
在本发明的描述和权利要求中，将根据下面所述定义使用下面的术语。
“活性剂”、“药理学活性剂”、“组合物”和“药”在本文中可互换使用，指的是用作食品和饲料的防腐剂和添加剂的组合物和药。该术语也包括这些药物的药物可接受的、药理学活性的衍生物和类似物，包括但不限于盐、酯、酰胺、前药、活性代谢物、包合络合物、类似物等。因此，当使用术语“活性剂”、“药理学活性剂”、或“药”时，应理解申请人意图包括活性组合物本身以及药物可接受的、药理学活性的盐、酯、酰胺、前药、活性代谢物、包合络合物、类似物等，这些在本文中统称为“药物可接受的衍生物”。
本发明涉及通过加入用于食品和饲料的防腐剂和添加剂来防止食品腐败的组合物和方法。在食品中出现的某些毒素是黄曲霉毒素，其为主要由黄曲霉和寄生曲霉真菌产生的一类致癌真菌毒素，并经常在食品和农业产品中检测到。这些化合物是热稳定的并可在各种食品加工步骤后存在；因此黄曲霉毒素可作为大多数食品和牲畜饲料的“不可避免的”污染物存在。在四种天然存在的黄曲霉毒素(B1、B2、G1和G2)中，黄曲霉毒素B1是最具毒性的。另外，一些研究表明低水平地暴露于黄曲霉毒素可导致免疫系统抑制并增加疾病易感性。
本发明的一个方面涉及作为食品和饲料的防腐剂和添加剂的各种酸化粘土和矿物。这些酸化粘土和矿物可以起杀灭作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的有害微生物或抑制其生长并同时灭活作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的真菌毒素例如黄曲霉毒素的作用。该粘土是对不同真菌毒素例如黄曲霉毒素具有结构选择性亲和性的吸收剂，因此灭活存在于人类食品和动物饲料中的真菌毒素。虽然不希望限制于理论，认为可从酸化粘土获得吸附的或吸收的酸以杀灭作为污染物存在于人类食品和动物饲料中的有害微生物。
适合于本发明的粘土或矿物包括蒙脱土、层状硅酸盐、Florisil
Figure A20068003424500091
三羟铝石、假勃姆石、氧化铝、硅胶、氧化铝、三水铝石(gibbisite)、勃姆石和铝土矿。所用的优选粘土包括水合铝硅酸钙钠(由EngelhardCorporation生产并从Trouw Nutrition，USA可获得的，作为NovaSilPlusTM可商业得到的“HSCAS”粘土)。
本发明的另一个方面涉及水合铝硅酸钙钠粘土，例如NovaSil PlusTM，其具有小于约80微米的相对均匀的粒径分布。这种具有相对均匀的小粒径粘土特别适合于均匀或均相地混合。例如通过用325目筛子来筛分水合铝硅酸钙钠以分离和除去尺寸大于约45微米的颗粒，可以得到具有均匀粒径分布的粘土。
NovaSil PlusTM的外观是灰白色至褐色并且是可自由流动的粉末。游离水含量为约9％。松密度为0.64g/cc；紧密度为约0.80g/cc；并且粒径分布为约5％的+100目，18％的+200目和60％的-325目。化学分析表明：CaO的百分含量为3.2-4.8％；MgO的百分含量为4.0-5.4％；Fe2O3的百分含量为5.4-6.5％；K2O的百分含量为0.50-0.90％；Na2O的百分含量为0.10-0.30％；MnO的百分含量为0.01-0.03％；Al2O3的百分含量为14.8-18.2％；和SiO2的百分含量为62.4-73.5％。痕量重金属的含量如下：Pb，6.0-6.5ppm；As，0.5-0.7ppm；Cd，0.2-0.4ppm；Cr，5.5-6.0ppm和Hg，小于0.1ppm。在万亿分之0.33(“ppt”)的检测限以上，在上述Novasil Plus中，粘土基本不含有二噁英(二噁英此处指的是作为在食品成分中二噁英存在的指标的有毒污染物2，3，7，8-四氯二苯并二氧芑(“TCDD”))。
使用的酸和酸性混合物包括微溶性IIA族络合物(“AGIIS”)的酸性溶液；具有AGIIS的加合物，优选为有机酸加合物，其中有机酸可以是丙酸、乳酸或二者；具有溶解于其中的硫酸钙的硫酸，该硫酸可以是浓硫酸；强酸性金属化有机酸(“HAMO”)；无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)及其混合物。
第一种酸或酸性混合物是AGIIS。微溶性II A族络合物(“AGIIS”)的酸性或低pH溶液可具有非常细颗粒的悬浮物，并且术语“低pH”表示pH低于7，在酸性区域内。AGIIS具有一定的酸当量浓度，但是其脱水行为与具有相同当量浓度的硫酸中的饱和硫酸钙不同。换言之，AGIIS具有一定的酸当量浓度，但是不能和具有相同当量浓度的硫酸中的饱和硫酸钙溶液一样容易地炭化蔗糖。另外，AGIIS在室温和室压下具有低的挥发性。AGIIS对人类皮肤的腐蚀性比用具有相同酸当量浓度的硫酸钙饱和的硫酸更小。不意图限于理论，据信AGIIS的一个实施方案包含近饱和的、饱和的或过饱和的钙、硫酸根阴离子或其变体，和/或含钙、硫酸根、和/或其变体的络合离子。
本文所用的术语“络合物”指的是其中各个组分联合在一起的组合物。“联合”表示组分彼此共价地或非共价地结合，后者是氢键或其它分子间力的结果。组分可以以离子的、非离子的、水合的或其它形式存在。
可以几种方法制备AGIIS。一些方法包括使用第IA族氢氧化物，而一些合成不使用任何加入的第IA族氢氧化物，尽管作为“杂质”可存在少量的第IA族金属。制备AGIIS的一种优选方法不将第IA族氢氧化物加入混合物中。如短语所表示的，AGIIS是强酸的、离子性的，pH小于约7，优选小于约2。
本发明优选的酸性混合物包含：(1)“酸加合物I”，其为含有％W/W的比例为36.8∶9.9∶2.0∶51.3的乳酸(88％，W/V)、5N AGIIS、磷酸氢二钠、水的混合物(百分比组成可以以+/-5％变化)，和(2)“酸加合物II”，其为含％W/W的比例为35.9∶29.1∶8.5∶2.2∶24.3的乳酸(88％，W/V)、丙酸(99％，W/V)、5N AGIIS、磷酸氢二钠、水的混合物(百分比组成可以以+/-5％变化)。
通过缓慢地混合优选的酸性混合物和优选的粘土来制备酸化粘土(见实施例)。根据使用的粘土和酸的类型，酸与粘土的重量比可大幅变化。正常的比例可为50∶1到1∶5。优选地，酸对粘土的重量比为1∶1～1∶1.25。在某些情况下，所得酸化粘土呈现为固体块，该块随后可研磨为粉末形式。完全混合后，优选在室温下使所得酸化粘土干燥。
酸化粘土应优选处于基本自由流动粉末的形式，并且具有相对均匀的细微或小的粒径，并因此能够均匀地应用于食品或饲料以及与食品或饲料混合。因此，由于该粘土的结构，其具有对各种真菌毒素例如黄曲霉毒素的选择性亲和。用于酸化该酸化粘土的酸应不显著地改变或破坏粘土的结构而导致粘土丧失其对各种真菌毒素的选择性亲和力。相对细粒径的粘土也可作为吸收或吸附于其中的酸的载体或介质起作用。
本发明的一个另外的方面涉及一种采用酸化粘土杀灭通常在动物饲料和人类食品中发现的有害微生物或抑制其生长，以及灭活通常在动物饲料和人类食品中发现的真菌毒素例如黄曲霉毒素的方法。此处，使得有效量(足以发挥其抗微生物或抗毒素性能的量)的酸化粘土与人类食品或动物饲料接触(例如通过掺和、混合或喷雾)。粘土起类似于酸或酸性混合物的载体或介质的作用。
虽然不希望限于理论，没有绝对的方法可用于完全除去在各种农业产品中的真菌毒素的污染；然而基于酸性粘土的方法的确提供了降低膳食暴露于黄曲霉毒素和微生物的经济和实用的解决方法。在下面的实施例中描述使用酸性粘土以防止和抑制在食品或饲料中的微生物生长和在食品或饲料中的黄曲霉毒素污染的组合物和方法。
实施例
提供下面的实施例以进一步说明本发明及其可实施本发明的方式。然而，应理解在实施例中提供的具体细节的目的仅仅是为了说明而不应解释为限制本发明。
实施例1
酸
制备AGIIS的优选方法包括混合无机酸与第IIA族氢氧化物、或与第IIA族的二元酸盐、或与两种第IIA族物质的混合物。在混合中，也形成第IIA族的盐。优选地，所选起始的一种或更多种第IIA族物质会产生并形成可微溶于水的第IIA族的一种或更多种盐。优选的无机酸为硫酸，优选的第IIA族氢氧化物是氢氧化钙，并且优选的第IIA族的二元酸盐是硫酸钙。第IIA族盐的其它例子包括氧化钙、碳酸钙和“碳酸氢钙”。
因此，例如，可以通过混合或掺和下面方案之一给出的起始物质来制备AGIIS，其具有良好的可重复性。
(1)H2SO4和Ca(OH)2；
(2)H2SO4、Ca(OH)2和CaCO3；
(3)H2SO4、Ca(OH)2、CaCO3和CO2(气体)；
(4)H2SO4、CaCO3和Ca(OH)2；
(5)H2SO4、Ca(OH)2和CaSO4；
(6)H2SO4、CaSO4、CaCO3和Ca(OH)2；
(7)H2SO4、CaSO4、CaCO3和CO2(气体)；和
(8)H2SO4、CaSO4、CaCO3、CO2(气体)和Ca(OH)2；
优选地，通过将氢氧化钙与浓硫酸混合来制备AGIIS，硫酸中加入有或没有任选的第IIA族的二元酸盐(例如硫酸钙)。在将氢氧化钙引入混合的混合物之前，可将任选的硫酸钙加入浓硫酸中。将硫酸钙加入浓硫酸中看起来降低了用于制备AGIIS所需的氢氧化钙的量。其它任选的反应物包括碳酸钙和鼓泡到混合物中的气体二氧化碳。无论使用任何任选的反应物，发现期望的是使用氢氧化钙。
一种制备AGIIS的优选方法可简单描述如下：将浓硫酸加入在反应器中的冷水(8℃-12℃)中，然后，随着搅拌，将硫酸钙加入在冷水中的酸中以得到混合物。控制温度对该过程极为重要。然后将在水中的氢氧化钙浆加入该搅拌的混合物中。然后除去由该混合物形成的固体。本方法包括使用硫酸、硫酸钙和氢氧化钙，并具有几个未预期的优点。首先，该反应不剧烈并且没有过度放热。除了易于控制和易于重复外，该反应使用的每个组分都是美国食品药物管理局(“U.S.FDA”)审查并确认为“通常认为安全”(“GRAS”)的。因此，可将每种这些组分直接加入食品中，当然具有一定的限制。在合适的浓度下，每种这些组分可用于加工助剂和用于食品接触应用中。它们的应用仅由产品适用性和优良制造标准(“GMP”)所限制。因此这样制备的AGIIS安全地用于动物消耗、安全地用于加工助剂、并安全用于食品接触应用中。另外，AGIIS降低了生物污染，其不仅在于抑制微生物的生长和杀灭微生物，而且也破坏由微生物形成和产生的毒素。形成的AGIIS也可防腐，或延长可消耗产品的保质期，这些产品可以是植物、动物、药物和生物产品。该AGIIS也可防腐或改善饮料、植物产品或动物产品的感官品质。该AGIIS也可具有某些治愈和治疗性能。
使用的硫酸通常为95-98％FCC级(约35-37N)。浓硫酸的量可为约0.05M～约18M(约0.1N～约36N)，优选约1M～约5M。浓硫酸的量基于应用。术语“M”指的是摩尔或摩尔每升。
通常地，在水中悬浮的细研磨氢氧化钙的浆(约50％，w/v)是将氢氧化钙逐渐引入存在或不存在硫酸钙的硫酸的搅拌溶液中的优选的方式。一般地，在低于40℃下，优选低于室温下，和更优选低于10℃下进行该反应。氢氧化钙的加入时间可为约1小时～约4小时。搅拌速率可为约600rpm至约700rpm或更高。在混合后，通过5微米过滤器过滤该混合物。然后将滤液静置过夜并且通过倾析除去细沉淀。
使用的氢氧化钙通常是纯度为约98％的FCC级。对每摩尔浓酸，例如硫酸，以摩尔计的所用氢氧化钙的量是基于应用的，并且为约0.1至约1。
使用的磷酸通常是来自JT Baker的约85-89％的磷酸。
磷酸一氢钙通常是98-99％的；并且磷酸钙(“三元的”)得自Mallinckrodt。使用的其它磷酸盐都是试剂级的。
任选的碳酸钙是纯度为约98％的标准FCC级。当如上所述使用氢氧化钙时，对于每摩尔浓酸，例如硫酸，以摩尔计的碳酸钙的量为约0.001至约0.2，其基于使用的氢氧化钙的量。
通常在从约1磅至约3磅压力的速率下，将任选的二氧化碳鼓泡到含氢氧化钙的浆中。二氧化碳鼓泡到浆中的时间为约1小时至约3小时。然后将该浆加入含有浓硫酸的反应器中。
另一个任选的组分是硫酸钙，第IIA族的二元酸盐。通常，使用二水合硫酸钙。如在本申请中所用的，术语“硫酸钙”或式“CaSO4”指的是无水硫酸钙或水合硫酸钙。使用的硫酸钙(二水合)的纯度通常是95-98％的FCC级。以每升浓硫酸中的摩尔数计，硫酸钙的量为约0.005至约0.15，优选约0.007至约0.07，并更优选约0.007至约0.04。硫酸钙的量是基于应用的。
在通过将CaSO4加入浓H2SO4来将CaSO4用于反应的情况下，以基于最终体积的每升溶液的克数计的CaSO4的量具有如下的关系：
最终AGIIS酸当量浓度(N)    以g/l计的CaSO4的量
1-5                       5
6-10                      4
11-15                     3
16-20                     2
21-36                     1
获得的AGIIS可具有从约0.05至约31的酸当量浓度；小于0的pH；约100℃至约106℃的沸点；约-8℃至约0℃的凝固点。
由使用H2SO4/Ca(OH)2/CaSO4的反应获得的AGIIS具有如下的分析结果(平均)：
具有1.2N的最终酸当量浓度和-0.08的pH的AGIIS
H3O+，2.22％；Ca，602ppm；SO473560ppm；K，1.36ppb；19.68ppm的杂质，并且没有检测到Na和Mg。
具有约29N的最终酸当量浓度和约-1.46的pH的AGIIS
H3O+，30.68％；Ca，52.9ppm；SO41422160ppm；K，38.02ppb；并且没有检测到Na和Mg。
可使用其它碱的水溶液，例如第IA族氢氧化物的溶液或浆和第IIA族氢氧化物的溶液或浆。第IA族和第IIA族指的是周期表中的两个族。优选使用第IIA族氢氧化物。优选地，在反应中使用第IIA族氢氧化物形成的盐是微溶于水的。也优选不加入第IA族氢氧化物而仅使用第IIA族氢氧化物作为碱。
反应后，然后可用去离子水将具有相对低pH值(通常低于pH1)的所得浓酸溶液稀释至希望的pH值，例如约1或约1.8的pH。
如上所述，与在相同浓度的H2SO4中的CaSO4饱和溶液相比，AGIIS具有相对较低的脱水性能(例如炭化蔗糖)。另外，通过一个人将他的或她的手放入pH小于0.5的AGIIS溶液中并且他或她的手没有受到刺激和受伤的事实，可说明本发明的AGIIS的稳定性和非腐蚀性质。另一方面，如果一个人将他或她的手放入pH小于0.5的硫酸溶液中，则在相对短的时间段内会发生刺激。用硫酸钙饱和的28N的硫酸溶液会在接触几秒后导致人类皮肤的化学灼伤。与之相比，相同当量浓度的AGIIS溶液甚至在接触5分钟后也不会导致人类皮肤的化学灼伤。当将AGIIS与植物(角质层)或动物(皮肤)的环境保护性覆盖物接触时，AGIIS不表现出腐蚀性。AGIIS在室温和室压下具有低的挥发性。即使浓缩为29N，AGIIS也没有气味，不在空气中发烟，并且在一个人嗅该浓溶液时也不刺激人类的鼻子。
第二酸或酸的混合物是具有AGIIS的加合物，其包含AGIIS和一种/多种添加剂。本发明的“添加剂”表现出增强并且也表现出协同于本发明的酸性组合物的效用。添加剂的例子包括醇、有机酸、高碘酸和表面活性剂。加入AGIIS的添加剂的量根据在最终加成组合物中的添加剂的最终重量百分比而变化。本发明的加成组合物需要的添加剂的重量百分比，基于最终加成组合物的总重量，可在约0.01至约99.99之间变化。本发明优选的醇添加剂包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇和其它低烷基醇。
本发明的有机酸添加剂包括羧酸。羧酸是含-COOH基团的有机化合物，即连接于羟基的羰基。本发明优选的有机酸包括乳酸、乙酸、丙酸、草酸、山梨酸、丁酸、苯甲酸、乙醇酸、过乙酸及其混合物。
用于本发明的表面活性剂是表面活性的试剂。其通常为由以下两个部分组成的有机化合物：一，通常包含长烃链的疏水部分；和二，使得化合物充分地可溶解或可分散于水或其它极性溶剂中的亲水部分。通常将表面活性剂分为：(1)阴离子型，其中分子的亲水部分携带负电荷；(2)阳离子型，其中分子的该部分携带正电荷；(3)非离子型，其不解离，而是一般由多羟基或聚乙氧基结构衍生其亲水部分。其它表面活性剂包括两性和两性离子表面活性剂。本发明优选的表面活性剂包括多山梨醇酯(polysorbates)(土温(Tween)80)。
除非有其它定义，否则本发明的每个成分或组分的量基于最终组合物(通常为进一步稀释之前的浓缩物)的重量百分比以实现约1.8的期望pH。在施加于动物产品或植物产品之前，通常用水进一步稀释具有约1.8pH的AGIIS。
第三酸或酸的混合物是强酸性金属化有机酸(“HAMO”)。HAMO组合物可具有非常细颗粒的悬浮物，并且其具有一价或多价阳离子、有机酸和再生酸的阴离子，例如强含氧酸的阴离子。术语“强酸性”指的是pH在酸性区域，小于至少约4。本发明的HAMO对黑色金属具有比具有与该酸性组合物相同酸性pH值的无机酸溶液更小的腐蚀性。HAMO也具有比具有与该酸性组合物相同酸当量浓度值的有机酸和有机酸的金属盐的混合物更大的生物杀灭性。
广泛地，一种可制备HAMO的方法是通过混合下列组分：(1)至少一种再生酸；(2)至少一种金属碱；和(3)至少一种有机酸，其中再生酸的当量大于金属碱的当量。金属碱的当量应大约等于有机酸的当量。除了使用金属碱和有机酸，可使用有机酸的金属盐来替代金属碱和有机酸。通过任意常规方法例如沉降、过滤或离心来除去不可溶的固体。
通常，通过以至少下列方式掺和或混合必要组分可制备HAMO：
1.再生酸+(金属碱+有机酸)
2.再生酸+(金属碱+有机酸的盐)
3.(再生酸+有机酸的盐)+碱；和
4.再生酸+有机酸的盐
以上方案中的括号表示“预混合”在括号内引用的两种组分。通常，最后加入再生酸以产生HAMO。虽然每种所列试剂是单一试剂，但是在本发明中可任选地使用多于一种单一试剂，例如多于一种再生酸或有机酸。再生酸的当量数必须大于金属碱或有机酸的金属盐的当量数。当有机酸是氨基酸时，通过定义其含有至少一个氨基，那么再生酸的当量数必须大于金属碱或有机酸的金属盐和氨基酸的“碱性”氨基的总当量数。因此，所得强酸性金属化有机酸不同于并且不是缓冲液。
如本文所用的，再生酸是从其盐会“再生”有机酸的酸。再生酸的例子包括强二元素酸、强含氧酸等。二元素酸是其中质子直接结合于中心原子的酸，即是(中心原子)-H。二元素酸的例子包括HF、HCl、HBr、HI、H2S和HN3。含氧酸是其中酸性质子结合于氧的酸，该氧又结合于中心原子，即是(中心原子)-O-H。含氧酸的例子包括具有Cl、Br、Cr、As、Ge、Te、P、B、As、I、S、Se、Sn、Te、N、Mo、W或Mn作为中心原子的酸。一些例子包括H2SO4、HNO3、H2SeO4、HClO4、H3PO4和HMnO4。某些酸(例如HMnO4)不能真正地作为自身分离，而是仅以其稀释溶液、阴离子和盐的形式存在。“强含氧酸”是浓度为1摩尔的在水中给出大于约0.8摩尔H3O+浓度的含氧酸。再生酸也可以是微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)的酸性溶液。
第四酸或酸的混合物是无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)。该组合物具有酸性的pH并且可从混合物中分离，该混合物通过混合包括磷酸盐的组分和预先形成或原位产生的酸性微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)的溶液或悬浮液来制备，其中AGIIS的溶液或悬浮液的量足够使得组合物的酸性pH小于约2。
粘土
可利用几种策略处理在农业产品中的黄曲霉毒素，其中最简单的需要隔离和破坏污染源。然而由于不能获得替代食品供给，或者不能经济地提供替代供给，所以该方法经常是不实用的。用于防止牲畜的黄曲霉毒素中毒的一种最有希望和充分研究的方法包括将粘土或各种“结合剂”引入被这些毒素污染的膳食中。添加剂降低了毒素在胃肠道中的生物可利用度；即，这些添加剂作为毒素的螯合剂(肠道吸附剂)，由此降低了血液和靶器官中的吸收和分布。
据报道吸附剂粘土矿物在液体中结合黄曲霉毒素B1。在第一个黄曲霉毒素的肠道吸收剂的研究中，通常作为动物饲料的抗结块添加剂的钙蒙脱土已经表明在水溶液中对黄曲霉毒素B1具有高亲和性与大容量的显著的吸附，并可保护嫩鸡(broiler)和来亨(Leghorn)鸡免于在膳食中7500ppb黄曲霉毒素的毒性作用。由于该起始研究，已经报道钙蒙脱土和其它类似的蒙脱土用于减少在包括啮齿动物、鸡、火鸡雏、雏鸭、羔羊、貂和猪的各种动物幼崽中的黄曲霉毒素的毒性作用。也已知在膳食中的粘土可降低牛奶中的黄曲霉毒素M1水平。更近地，通过引入钙蒙脱土降低了狗的AfB1暴露的尿的生物标志。因此，在饲料中0.5％(w/w)的CAS防止了在同样的饲料中的7500ppb黄曲霉毒素的不利作用。这么高的黄曲霉毒素水平通常不会在食品或饲料中发现并且(因此)代表了“最坏情况方案”。黄曲霉毒素保护应显示出在膳食中低至0.25％(w/w)的水平。外推至人，基于在加纳的食物摄取数据和70Kg的体重，在胶囊中的约3g剂量的CAS会近似为食品中0.25％的水平。
对于粘土的体内使用的GRAS状态和安全研究。本领域技术人员会意识到科学出版物支持使用钙蒙脱土作为在动物饲料中的黄曲霉毒素结合剂。本文描述了在多种动物种类中涉及钙蒙脱土的各种体内研究的总结(见图2)。例如，根据良好的生产或饲养实践，在饲料中使用不超过百分之二水平的水合铝硅酸钙钠通常认为是安全的。
在使用钙蒙脱土的动物研究中，已报道在膳食中最高水平至2.0％的粘土处理没有发现不利效应。在啮齿动物中的最近研究中，在膳食中高水平(2.0％w/w)暴露之后，评价蒙脱土对Sprague-Dawley大鼠在整个妊娠期间可能的毒性和痕量金属生物可利用性。在怀孕期间以2.0％(w/w)的水平在Sprague-Dawley大鼠的平衡膳食中补充粘土。在妊娠第16天进行毒性评价，并包含母体体重、母体饲料摄取、幼仔重、及胚胎吸收。收集并称重肝和肾、胫骨、脑、子宫、合并的胎盘、和合并的胚胎质量。冻干组织，然后进行中子活化分析(NAA)。NAA考虑的元素包括：Al、Br、Ca、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Dy、Eu、Fe、Hf、K、La、Lu、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sm、Sr、Ta、Th、Te、Th、Ti、Tl、U、V、Yb、Zn和Zr。电感耦合等离子质谱进一步证实了在脑中Al低于检测限(0.5ppm)，表明由于在GI道中的粘土相互作用使得该金属没有显著的生物可利用度。关于毒性评估和金属分析，补充有任一粘土的动物类似于对照，除了在补充粘土之后脑中的Rb降低。整体上说，本研究的结果表明高膳食浓度的粘土既没有导致明显的毒性，也没有影响怀孕大鼠的矿物吸收和利用。在某些实施方案中，由于粘土的GRAS状态和其纯度，优先痕量金属以及二噁英水平，选择粘土用于试验，见图3。
在啮齿动物和对象中的其它研究也确认了钙蒙脱土用于人类膳食中的安全性。在啮齿动物研究中，将定量含有约0％、0.25％、0.5％、1.0％、2.0％水平的钙蒙脱土供给大鼠。对体重、体重增加、器官重量、组织病理学、等离子体生物化学、血清维生素A和E以及微量元素(Fe和Zn)进行测量、标准化和比较，以在研究结束时确定毒性和粘土与关键养分的相互作用。暴露于粘土6个月后，在处理的组中未发现发病和死亡。在主要器官、血清生物化学或微量元素水平上没有变化。对于处理组中每种性别的肝、肾、肺、心、脑、脾和胫骨的器官重量与最终体重的比没有显著差异，肝和肾的组织病理学分析表明在对照和粘土处理之间没有差别。这些结果表明以小于2.0％(w/w)的水平在膳食中引入粘土不应导致明显的毒性，并且可安全地用于降低在胃肠道中的黄曲霉毒素暴露。在人研究中，为了确认物质的组成并确保污染物的低水平，对初始对钙蒙脱土进行了痕量金属和二噁英含量的测量。
然后对钙蒙脱土进行加热灭菌并将其装入胶囊中用于研究。研究设计基于2个处理组：1)在总共2周内，3×500mg胶囊×3次/天的低剂量和2)在总共2周内，3×1000mg胶囊×3次/天的高剂量。2周试验由通过初始体检、生物流体的实验室分析和问卷而选择的年龄在22-40的50个健康成年人组成。本领域技术人员能制备由上述描述改变的在剂量上不同的胶囊，见第十七版的Remmington’s Pharmaceutical Science。然后参与者在饭前用一瓶矿泉水给服粘土胶囊。医务人员现场监控任何抱怨或副作用。在2周结束时采集血液和尿样并再次进行实验室分析和体检。根据NIH准则报告任何不利事件。在两周研究期间对该剂量方案的依从度达到100％。用于副作用监控的临床和生化数据、用于肝和肾功能的血液和尿参数的分析没有显示任何具体的副作用。
作用模式和机理研究。几个体内研究评估了黄曲霉毒素在水合铝硅酸钙钠粘土(HSCAS)表面上的吸附。已经表明在水溶液中的HSCAS可紧密和优先地吸附分子结构中含有完整的β-二羰基体系AfB1和黄曲霉毒素B1(AfB1)的类似物。HSCAS的AfB1的吸附等温线分析表明具有高亲和性和高容量特性，并且也表明在AfB1吸附于粘土表面中可涉及不同的作用位点和/或机理。AfB1吸附焓(接近于～40kJ/mol)显示了某些变化，表明在HSCAS上存在具有不同热力学性能的多个位点。这些发现表明在HSCASs表面上的多个位点可起作用以化学吸附AfB1，并且AfB1分子的最优方位最可能是在层间粘土表面上的平面。黄曲霉毒素类似物上的功能基团可空间阻碍在HSCAS表面上的吸附或者可通过跨越层间区域的相互作用阻碍吸附。AfB1吸附于HSCAS表面的其它机理可包括主导的层间阳离子例如钙和各种其它边缘位金属的强的螯合作用。
组分描述和分布。铝硅酸钙粘土(CAS)具有与水合铝硅酸钙钠(HSCAS)粘土不同的组成，其为深褐色的。CAS具有灰白至灰-浅绿色自由流动粉末的外观。CAS是无味的并具有约2.4的比重。分离的CAS在水中可忽略地溶解并具有约5-9的pH。由于二氧化硅和硅酸铝组分，如果吸入分离的CAS干颗粒，则可具有某些副作用，但是认为摄入不具有不利的健康效应。
典型物理性能：
游离水分(LOD)    9％
松密度           0.64g/cc 40lbs/ft3
紧密度           0.80g/cc 50lbs/ft3
粒径分布：       5％+100目
                 18％+200目
                 60％+325目
典型化学分析：
通过X-射线分割(XRF)光谱法的化学分析(重量/％)：
                 ％CaO    3.2-4.8
                 ％MgO    4.0-5.4
                 ％Fe2O3  5.4-6.5
                 ％K2O    0.50-0.90
                 ％Na2O   0.10-0.30
                 ％MnO    0.01-0.03
                 ％Al2O3  14.8-18.2
                 ％SiO2   62.4-73.5
另外，得自Engelhard’s，Jackson，MS工厂的加工粘土产品的测试已经确认了在CAS中的TCDD的低水平(＜万亿分之0.33，ppt)。在Engelhard说明中给出TCDD作为在食品成分中存在二噁英的指标。
等温吸附分析的分析程序和方法。用黄曲霉毒素B1(AfB1)的贮液进行等温吸附分析，该贮液通过将纯的AfB1晶体(Sigma Chemical Co.，St.Louis，MO)溶解在乙腈中来制备。然后将一定体积的贮液注入纯化的(去离子的)水中，产生8μg/mL的AfB1工作溶液。然后用UV-Vis分光光度计(λ最大＝362nm，ε＝21,865)确认工作溶液的浓度。分批的等温过程使得含100μg吸附剂的样品暴露于增加的溶质(AfB1)浓度(0.4、0.8、1.6、2.4、3.2、4、4.8、6、6.4、7.2和8μg/mL)。该研究在每个溶质浓度采用三次重复。通过将合适量的工作AfB1溶液加入无菌的17×100mm聚丙烯离心试管中，然后加入补足量的纯化的水使得总体积为5mL/管，来实现溶质浓度。在16×125mm的一次性硼硅酸盐玻璃试管中称量约10mg吸附剂，并将纯净水加入吸附剂以制成2mg/mL的悬浮液。将此吸附剂/水悬浮液涡旋3秒，然后用自动移液管将每50μL转移至每个重复试验。每次转移前重复混合。和样品一起，存在三个对照样品，即5mL纯净水、5mL无吸附剂的AfB1工作溶液和5mL无吸附剂的最低浓度AfB1。盖上样品和对照样品并置于电子回转振摇器中，在15℃、25℃或37℃的培养器中，在1000rpm下振摇24h。振摇后，在与振摇温度相同的温度下将样品在10000rpm下离心15分钟。用分光光度计测量样品和对照样品的上清液中残留的AfB1的UV-Vis吸收。由于吸附计算取决于不同的计算方法，所以在最高的AfB1浓度水平，保留上清液用于HPLC分析以检测任何降解化合物。
数据计算和曲线拟合。采用UV-Vis吸附数据来计算在溶液中剩余的AfB1的量和每个数据点的吸附量。使用TableCurve 2D软件(SystatSoftware Inc.，Richmond，CA)将这些数据拟合于朗缪尔等温式：
q = Q max × ( K d × C w 1 + K d × C w )
其中q是AfB1的吸附量，Qmax是AfB1的最大吸附量，Cw是溶液中AfB1的平衡浓度并且Kd是分配常数。朗缪尔等温式进入TableCurve 2D程序作为使用者设定的函数，并对可变参数具有极限和一级近似。Qmax的参数极限为从0至最大为1mol/kg的正数。Kd的参数极限为从0至1×1025。通过TableCurve 2D程序确定Qmax和Kd的初始估值。这些数值进入在TableCurve2D中使用者设定的朗缪尔函数后，拟合所述数据以获得Qmax和Kd的的理论值。通过根据下式比较在15、25和37℃下各自的Kd值计算ΔHads(吸附焓)。
Δ H ads = - R ln ( K d 2 / K d 1 ) ( 1 / T 2 ) - ( 1 / T 1 )
Kd的确定可通过从朗缪尔方程求解Kd得到：
Kd＝q/(Qmax-q)Cw
由朗缪尔方程拟合到在15、25和37℃下吸附数据来得到Qmax。
用于COLE指数的方法。一种膨胀性能的指标，可线性延伸系数(COLE)指数是土壤润湿后体积对土壤润湿前体积的比减去一。COLE＝(粘土润湿后体积-粘土润湿前体积)-1。COLE指数值大于0.03表明在样品中存在显著的蒙皂石(溶胀粘土)。可将一般程序总结如下：
1.将5mL(5cm3)干粘土加入25mL带刻度量筒。
2.将蒸馏水加入粘土使得总体积为25mL。
3.剧烈振摇或搅拌悬浮液以确保粘土充分润湿。
4.在室温下静置悬浮液24hr。
5.测量沉降的粘土的膨胀体积。
收缩-膨胀能力与粘土的种类和量紧密相关。在具有大量2∶1晶格粘土的土壤例如蒙皂石中发生最大的收缩-膨胀能力。伊利土(illitic clay)是中等的，而高岭土是随着水分含量变化体积变化最少受影响的。图4显示了正常的相对于塌陷的HSCAS在25℃时的等温线。
实施例2
通过H2SO4和Ca(OH)2方法制备酸当量浓度为1.2～1.5的AGIIS
在搅拌下，将1055mL(19.2摩尔，纯度调整后并考虑碱中和的酸的量)浓硫酸(FCC级，纯度为95-98％)缓慢加入在每个反应烧瓶a、b、c、e和f中的16.868L RO/DI水中。调节水的量以得到酸和氢氧化钙浆的体积。充分混合每个烧瓶中的混合物。在冰浴中冷却每个反应烧瓶并且在反应烧瓶中的混合物的温度为约8-12℃。在约700rpm的速率下连续搅拌该混合物。
通过分别地将RO/DI水加入4kg氢氧化钙(FCC级，纯度98％)使得最终体积为8L来制备浆。氢氧化钙与浓硫酸的摩尔比确定为0.45～1。该浆是氢氧化钙在水中的50％(w/v)混合物。用高剪切力混合器混合该浆直至浆表现为均匀的。然后在冰浴中冷却该浆至约8-12℃并在约700rpm下继续搅拌。
将150ml氢氧化钙浆每20分钟加入每个反应烧瓶直至将1.276L(即638g干重，8.61摩尔氢氧化钙)浆加入到每个反应容器中。添加再次伴随着约700rpm下的充分混合。
将氢氧化钙完全加入在每个反应容器中的反应混合物后，通过5微米过滤器过滤该混合物。
将滤液静置12小时，倾析清澈溶液以丢弃形成的任何沉淀。所得产物为酸当量浓度为1.2～1.5的AGIIS。
实施例3
通过H2SO4/Ca(OH)2/CaSO4方法制备酸当量浓度为2的AGIIS
在搅拌下，将79.5mL(1.44摩尔，纯度调整后并考虑通过碱中和的酸的量)浓硫酸(FCC级，纯度95-98％)缓慢加入在2L反应烧瓶中的854mL RO/DI水中，以制备1L 2N的AGIIS。然后在搅拌下将5克硫酸钙(FCC级，纯度95％)缓慢加入到反应烧瓶中。充分混合该混合物。此时，混合物分析会通常表明酸当量浓度为2.88。在冰浴中冷却每个反应烧瓶并且反应烧瓶中的混合物的温度为约8-12℃。在约700rpm速率下连续搅拌该混合物。
分别地，通过将50mL RO/DI水加入33.26g(0.44摩尔，纯度调整后)氢氧化钙(FCC级，纯度98％)中使得最终体积为66.53ml来制备浆。氢氧化钙对浓硫酸的摩尔比确定为0.44～1。用高剪切力混合器充分地混合该浆直至浆表现为均匀的。然后在冰浴中冷却该浆至约8～12℃并在约700rpm下继续搅拌。
将该浆在2-3小时的时间内缓慢加入所述混合物中，仍在冰浴上冷却并在约700rpm下搅拌。
将该浆完全加入所述混合物后，通过5微米过滤器过滤产物。由于盐对溶液的保留和盐的去除，观察到混合物体积的20％损失是正常的。
将滤液静置12小时，倾析清澈溶液以丢弃形成的任何沉淀。所得产物为酸当量浓度为2的AGIIS。
实施例4
通过H2SO4/Ca(OH)2/CaSO4方法制备酸当量浓度为12的AGIIS
在搅拌下，将434mL(7.86摩尔，纯度调整后并考虑通过碱中和的酸的量)浓硫酸(FCC级，纯度95-98％)缓慢加入在2L反应烧瓶中的284.60mL RO/DI水中，以制备1L 2N的AGIIS。然后在搅拌下将3克硫酸钙(FCC级，纯度95％)缓慢加入反应烧瓶中。充分混合该混合物。在冰浴中冷却反应烧瓶并且反应烧瓶中的混合物的温度为约8～12℃。在约700rpm速率下继续搅拌该混合物。
分别地，通过将211mL RO/DI水加入140.61g(1.86摩尔，纯度调整后)氢氧化钙(FCC级，纯度98％)中使得最终体积为281.23ml，来制备浆。氢氧化钙与浓硫酸的摩尔比确定为0.31。用高剪切力混合器充分混合该浆直至浆表现为均匀的。然后在冰浴中冷却该浆至约8～12℃并在约700rpm下继续搅拌。
将该浆在2～3小时的时间内缓慢加入酸混合物中，仍在冰浴上冷却并在约700rpm下搅拌。
将该浆完全加入所述混合物后，通过5微米过滤器过滤产物。由于盐对溶液的保留和盐的去除，观察到混合物体积的20％损失是正常的。
将滤液静置12小时，倾析清澈的溶液以丢弃形成的任何沉淀。所得产物为酸当量浓度为12的AGIIS。
实施例5
制备HAMO的一般方法
对于最终体积为1L的HAMO，在2n摩尔DI水中悬浮或溶解n摩尔有机酸(n是从约0.01至约15)。然后以每当量重量酸1.0当量重量碱的比，将一价、二价或三价金属碱(氢氧化物、氧化物、碳酸盐或碳酸氢盐、或其组合)作为干固体或作为在DI水中的浆加入该混合物中。尽可能快地完成加入过程。向所得混合物中加入足以确保有机酸由其金属盐完全再生的但是不大于18摩尔/L的量的再生酸。优选地，尽可能快地完成再生酸的加入而不允许混合物温度升到高于80℃。混合完成后，通常从约0.5小时至约1小时。通过5微米过滤器或通过离心除去未溶解的固体。
实施例6
由马来酸、氢氧化钙和硫酸形成HAMO
在搅拌下，向马来酸(1kg，8.61摩尔)和RO-DI水(1L)的混合物中以50-g每份加入固体氢氧化钙(335g，4.52摩尔)。氢氧化钙加入完成后，加入RO-DI水(500ml)。在所得混合物中以25-ml的等份量以保持反应温度低于85℃的速率加入浓硫酸(238ml)。在15000rpm下离心所得混合物25分钟以提供作为上清液的HAMO，pH为0.5-1.0。分析表明：Ca，12900ppm；SO4159000ppm。
实施例7
由葡萄糖酸、氢氧化钙和硫酸形成HAMO
向葡萄糖酸(50％，1kg，2.55摩尔)和水(200ml)的混合物中加入97g(1.3摩尔)固体氢氧化钙。混合完全后，尽可能快地加入浓硫酸(76ml)同时保持反应温度低于85℃。在15000rpm下离心最终混合物25分钟以得到作为上清液的HAMO，pH为1.0。分析表明：Ca，1210ppm；SO411600ppm。
实施例8
由琥珀酸、氢氧化钙和磷酸形成HAMO
将固体氢氧化钙(320g，4.23摩尔)以50g-每份加入到琥珀酸(1kg，8.47摩尔)和RO-DI水(1200ml)的搅拌混合物中。以50-ml等份的量尽可能快地加入浓磷酸(529ml，4.75摩尔)同时保持反应温度低于85℃。最终产物pH为1.5。分析表明：Ca，26700ppm；PO4250000ppm。
实施例9
由乙酸、碳酸钙和硫酸形成HAMO
l.乙酸钙的制备。将一升(17.48摩尔)乙酸加入到八升的容器中，并加入一升水。在2.5小时内将碳酸钙粉末(874g，8.74摩尔，99+％)随着搅拌以100-g每份加入直至溶液对pH试纸显中性。在中和过程中，根据需要加入水以保持混合物的流动性。
2.HAMO的形成。在步骤1中形成的乙酸钙中加入水使得总体积为3加仑。在该溶液中加入17.48摩尔95-98％的硫酸。充分混合该混合物，并且无需冷却可继续进行混合。混合完成后，通过5微米过滤器过滤该混合物以提供HAMO，pH为1.15。分析表明：Ca，17000ppm；PO4158000ppm。
在更小规模的制备中，通过离心将未溶解的固体从HAMO中除去是更便利的。
实施例10
由乳酸、碳酸钙和硫酸形成HAMO
1.乳酸钙的制备。将一升(11.25摩尔)85％的乳酸加入到五升的容器中，并加入一升水。在2.5小时内将碳酸钙粉末(874g，8.74摩尔，99+％)随着搅拌以100-g每份加入直至溶液对pH试纸显中性。在中和过程中，根据需要加入水以保持混合物的流动性。
2.HAMO的形成。在步骤1中形成的乳酸钙中加入水使得总体积为5加仑。在该溶液中加入11.25摩尔95-98％的硫酸。充分混合该混合物，并且无需冷却可继续进行混合。混合完成后，通过5微米过滤器过滤该混合物以提供HAMO，pH小于1.0。
在更小规模的制备中，通过离心将未溶解的固体从HAMO中除去是更便利的。
实施例11
由葡萄糖酸、氢氧化亚铁和磷酸形成HAMO
通过在RO-DI水中的646克硫酸亚铁和224克氢氧化钠之间的反应来制备氢氧化亚铁，以提供2730ml的总体积。使得以此方式获得的氢氧化亚铁的悬浮液沉降，通过倾析除去上清液，并且通过将固体悬浮于总体积2730ml水中使得固体沉降并倾析上清液，来用水清洗该固体三次。
在RO-DI水中悬浮氢氧化亚铁以提供500ml的总体积，并且将该混合物加入葡萄糖酸(50％，1kg，2.55摩尔)和RO-DI水(100ml)的混合物中。将浓磷酸(100ml)和蔗糖(35g)顺序加入该混合物中。最终产物不需要过滤或离心，pH为1.0。分析表明：Fe，12800；Na，7450ppm；PO4，90600ppm；SO4，15800ppm。
实施例12
由丁酸、氢氧化镁和磷酸形成HAMO
向丁酸(500ml，5.4摩尔)和RO-DI水(500ml)的混合物中以25-g每份加入固体氢氧化镁(163.6g，2.73摩尔)。在所得混合物中以50-ml的等份的量加入浓磷酸(180ml)。最终溶液的pH为1.0。分析表明：Mg，390ppm；PO4，1560ppm。
实施例13
由马来酸、氢氧化镁和磷酸形成HAMO
将固体氢氧化镁(300g，97.5％，5.02摩尔)以50-g每份加入马来酸(1kg，8.53摩尔)在RO-DI水(1500ml)中的搅拌溶液中。在加入结束时，混合物的pH为5.0。以25-ml的等份的量加入浓磷酸(338ml，85-90％)。在酸化步骤期间没有发现沉淀。HAMO溶液的最终pH为1.0。分析表明：Mg，19500ppm；PO4，287000ppm。
实施例14
由琥珀酸、氢氧化镁和AGIIS形成HAMO
将固体氢氧化镁(101g，1.16摩尔)以两等份加入琥珀酸(400g，3.39摩尔)在RO-DI水(1L)中的搅拌的悬浮液中。反应完成后，以50-ml的等份的量以保持反应温度低于85℃的速率加入AGIIS(607ml，5.58N)。在15000rpm下离心该溶液25分钟。HAMO的pH为1.0-1.5。分析表明：Mg，24100ppm；SO4，115000ppm。
实施例15
由氢氧化钙、乙酸和乳酸及丙酸的混合物、和硫酸形成HAMO
将乳酸(6摩尔)、丙酸(6摩尔)和乙酸(6摩尔)加入5加仑容器中并加入RO-DI水(1L)。随着搅拌向此混合物中缓慢加入固体氢氧化钙(678g，9摩尔)。根据需要向该混合物中加入9M硫酸(1L，9摩尔H2SO4)和水(3L)以保持混合物的可移动性。通过5-微米过滤器过滤所得混合物。HAMO的pH为0.6。分析表明：Ca，205ppm；SO4，23900ppm。
实施例16
由氢氧化钙、甲酸和乳酸及丙酸的混合物、和AGIIS形成HAMO
将乳酸(6摩尔)、丙酸(6摩尔)和甲酸(6摩尔)加入5-加仑容器中并加入硫酸钙的饱和溶液(1L)。随着搅拌向此混合物中以100-g每份加入固体氢氧化钙(680g，9摩尔)。在加入过程中，反应温度升高到85℃。向此混合物中加入9M硫酸(950ml，8.55摩尔H2SO4)、AGIIS(1.2N，250ml，0.15摩尔酸)和水(1L)。通过5-微米过滤器过滤所得混合物。最终HAMO的pH为1.0。分析表明：Ca，215ppm；SO4，17000ppm。
实施例17
由丙酸钙和硫酸形成HAMO
将RO-DI水(2L)置于8-L容器中并加入丙酸钙(5.36摩尔)。搅拌混合物，并加入另外的2.5L RO-DI水以完成盐的溶解。加入浓硫酸(300ml，5.62摩尔)，并且搅拌混合物直至反应完全。通过5-微米过滤器过滤所得混合物。HAMO的pH为1.5。分析表明：Ca，987ppm；SO4，2580ppm。
实施例18
由乳酸钙和AGIIS形成HAMO
向5.60N AGIIS(1L)和RO-DI水(1L)的混合物中加入固体乳酸钙五水合物(2.79摩尔)。无需冷却即可搅拌所得混合物直至混合完全。通过5-微米过滤器过滤最终混合物。HAMO的pH为2.5-3.0。分析表明：Ca，2550ppm；SO4，1090ppm。
实施例19
用预形成的AGIIS形成磷酸HAMMIA
将选自下面列表A的二价金属磷酸盐(1.00摩尔当量)悬浮于足够的去离子水中，以使得每摩尔磷酸根离子的最终体积为625ml。根据需要对混合物进行超声或加热以辅助可微溶性磷酸盐的溶解。向此搅拌的悬浮液中以10-ml的等份的量加入含所需浓度的酸(每摩尔磷酸根离子3.05摩尔氢离子；每摩尔磷酸氢根离子2.05摩尔氢离子；每摩尔磷酸二氢根离子1.05摩尔氢离子)的AGIIS溶液，每次加入后监测pH。在pH 2时开始形成硫酸钙的大量沉淀。达到需要的pH后可立即中止AGIIS溶液的加入。酸完全加入后，搅拌混合物1小时。然后停止搅拌并使得混合物静置过夜(约18小时)。通过在16000rpm下离心30分钟除去悬浮的固体。上清液为HAMMIA。
列表A：磷酸盐
Mg3(PO4)2，MgHP O4，Mg(H2PO4)2
Ca3(PO4)2，CaHPO4，Ca(H2PO4)2
Mn3(PO4)2，MnHPO4，Mn(H2PO4)2
Fe3(PO4)2，FeHPO4，Fe(H2PO4)2
Co3(PO4)2，CoHPO4，Co(H2PO4)2
Ni3(PO4)2，NiHPO4，Ni(H2PO4)2
Cu3(PO4)2，CuHPO4，Cu(H2PO4)2
Zn3(PO4)2，ZnHPO4，Zn(H2O4)2
实施例20
用原位形成的AGIIS形成磷酸HAMMIA
将氢氧化钙(1.00摩尔当量)和选自下面列表A的二价金属磷酸盐(1.00摩尔当量)悬浮于足够的去离子水中以使得每摩尔金属离子的最终体积约为400ml。根据需要对混合物进行超声或加热以辅助微溶性金属盐的溶解。向此搅拌的悬浮液中以10-ml的等份的量加入浓硫酸(每摩尔磷酸根离子5.05摩尔当量氢离子)，每次加入后监测pH。达到需要的pH时可中止酸的加入。酸完全加入后，搅拌混合物1小时。然后停止搅拌并使得混合物静置过夜(约18小时)。通过在16000rpm下离心30分钟除去悬浮的固体。上清液为HAMMIA。
列表A：磷酸盐
Mg3(PO4)2，MgHPO4，Mg(H2PO4)2
Ca3(PO4)2，CaHPO4，Ca(H2PO4)2
Mn3(PO4)2，MnHPO4，Mn(H2PO4)2
Fe3(PO4)2，FeHPO4，Fe(H2PO4)2
Co3(PO4)2，CoHPO4，Co(H2PO4)2
Ni3(PO4)2，NiHPO4，Ni(HPO4)2
Cu3(PO4)2，CuHPO4，Cu(H2PO4)2
Zn3(PO4)2，ZnHPO4，Zn(H2PO4)2
实施例21
用预形成的AGIIS形成含一价金属的磷酸HAMMIA
将选自下面列表A的二价金属的磷酸盐(1.00摩尔当量)和选自下面列表B的一价金属的磷酸盐(≤1.00摩尔当量)悬浮于足够的去离子水中，以使得每摩尔磷酸根离子的最终体积为625ml。根据需要对混合物进行超声或加热以辅助微溶性二价金属磷酸盐的溶解。向此搅拌的悬浮液中以10-ml的等份的量加入含需要浓度的酸(每摩尔磷酸根离子3.05摩尔氢离子；每摩尔磷酸氢根离子2.05摩尔氢离子；每摩尔磷酸二氢根离子1.05摩尔氢离子)的AGIIS溶液，每次加入后监测pH。在pH2时开始形成硫酸钙的大量沉淀。达到需要的pH后可立即中止AGIIS溶液的加入。酸完全加入后，搅拌混合物1小时。然后停止搅拌并使得混合物静置过夜(约18小时)。通过在16000rpm下离心30分钟除去悬浮的固体。上清液为HAMMIA。
列表A：                          列表B：
二价金属磷酸盐                   一价金属磷酸盐
Mg3(PO4)2，MgHPO4，Mg(H2PO4)2    Li3PO4，Li2HPO4，LiH2PO4
Ca3(PO4)2，CaHPO4，Ca(H2PO4)2    Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4
Mn3(PO4)2，MnHPO4，Mn(H2PO4)2    K3PO4，K2HPO4，KH2PO4
Fe3(PO4)2，FeHPO4，Fe(H2PO4)2
Co3(PO4)2，CoHPO4，Co(H2PO4)2
Ni3(PO4)2，NiHPO4，Ni(H2PO4)2
Cu3(PO4)2，CuHPO4，Cu(H2PO4)2
Zn3(PO4)2，ZnHPO4，Zn(H2PO4)2
实施例22
用原位形成的AGIIS形成含一价金属的磷酸HAMMIA
将氢氧化钙(1.00摩尔当量)和选自下面列表A的二价金属磷酸盐(1.00摩尔当量)的混合物悬浮于足够的去离子水中，以使得每摩尔金属离子的最终体积约为400ml。将选自下面列表B的一价金属磷酸盐(≤1.00摩尔当量)加入该混合物中。根据需要对混合物进行超声或加热以辅助微溶性二价金属盐的溶解。在此搅拌的悬浮液中以10-ml的等份的量加入浓硫酸(每摩尔磷酸根离子5.05摩尔当量氢离子)，每次加入后监测pH。达到需要的pH时可中止酸的加入。酸完全加入后，搅拌混合物1小时。然后停止搅拌并使得混合物静置过夜(约18小时)。通过在16000rpm下离心30分钟除去悬浮的固体。上清液为HAMMIA。
列表A：                          列表B：
二价金属磷酸盐                   一价金属磷酸盐
Mg3(PO4)2，MgHPO4，Mg(H2PO4)2    Li3PO4，Li2HPO4，LiH2PO4
Ca3(PO4)2，CaHPO4，Ca(H2PO4)2    Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4
Mn3(PO4)2，MnHPO4，Mn(HPO4)2     K3PO4，K2HPO4，KH2PO4
Fe3(PO4)2，FeHP O4，Fe(H2PO4)2
Co3(PO4)2，CoHPO4，Co(H2PO4)2
Ni3(PO4)2，NiHP O4，Ni(H2PO4)2
Cu3(PO4)2，CuHPO4，Cu(H2PO4)2
Zn3(PO4)2，ZnHPO4，Zn(H2PO4)2
实施例23
用预形成的AGIIS形成含一价金属和添加的酸的磷酸HAMMIA
将选自下面列表C的一种或更多种酸(最高至6摩尔当量)、选自下面列表A的二价金属的磷酸盐(1.00摩尔当量)和选自下面列表B的一价金属的磷酸盐(≤1.00摩尔当量)悬浮于足够的去离子水中以使得每摩尔磷酸根离子的最终体积为625ml。根据需要对混合物进行超声或加热以辅助微溶性二价金属磷酸盐的溶解。向此搅拌的悬浮液中以10-ml的等份的量加入含所需浓度酸(每摩尔磷酸根离子3.05摩尔氢离子；每摩尔磷酸氢根离子2.05摩尔氢离子；每摩尔磷酸二氢根离子1.05摩尔氢离子)的AGIIS溶液，每次加入后监测pH。在pH2时开始形成硫酸钙的大量沉淀。达到需要的pH后可立即中止AGIIS溶液的加入。酸完全加入后，搅拌混合物1小时。然后停止搅拌并使得混合物静置过夜(约18小时)。通过在16000rpm下离心30分钟除去悬浮的固体。上清液为HAMMIA。
列表A：                          列表B：
二价金属磷酸盐                   一价金属磷酸盐
Mg3(PO4)2，MgHPO4，Mg(H2PO4)2    Li3PO4，Li2HPO4，LiH2PO4
Ca3(PO4)2，CaHPO4，Ca(H2PO4)2    Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4
Mn3(PO4)2，MnHPO4，Mn(H2PO4)2    K3PO4，K2HPO4，KH2PO4
Fe3(PO4)2，FeHPO4，Fe(H2PO4)2
Co3(PO4)2，CoHPO4，Co(H2PO4)2
Ni3(PO4)2，NiHPO4，Ni(H2PO4)2
Cu3(PO4)2，CuHPO4，Cu(H2PO4)2
Zn3(PO4)2，ZnHPO4，Zn(H2PO4)2
列表C
添加的酸
甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苹果酸、
乙醇酸、马来酸、葡萄糖酸、高碘酸、
过乙酸、单过氧邻苯二甲酸、苯甲酸、
山梨酸、草酸
实施例24
用原位形成的AGIIS形成含一价金属和添加的酸的磷酸HAMMIA
将氢氧化钙(1.00摩尔当量)和选自下面列表A的二价金属磷酸盐(1.00摩尔当量)的混合物悬浮于足够的去离子水中，以使得每摩尔金属离子的最终体积约为400ml。将选自下面列表C的一种或更多种酸(最高为6摩尔当量)和选自下面列表B的一价金属磷酸盐(≤1.00摩尔当量)加入该混合物中。根据需要对混合物进行超声或加热以辅助微溶性二价金属盐的溶解。向此搅拌的悬浮液中以10-ml的等份的量加入浓硫酸(每摩尔磷酸根离子5.05摩尔当量氢离子)，每次加入后监测pH。达到需要的pH时可中止酸的加入。酸完全加入后，搅拌混合物1小时。然后停止搅拌并使得混合物静置过夜(约18小时)。通过在16000rpm下离心30分钟除去悬浮的固体。上清液为HAMMIA。
列表A：                          列表B：
二价金属磷酸盐                   一价金属磷酸盐
Mg3(PO4)2，MgHPO4，Mg(H2PO4)2    Li3PO4，Li2HPO4，LiH2PO4，Na3PO4，
Ca3(PO4)2，CaHPO4，Ca(H2PO4)2    Na2HPO4，NaH2PO4
Mn3(PO4)2，MnHPO4，Mn(H2PO4)2    K3PO4，K2HPO4，KH2PO4
Fe3(PO4)2，FeHPO4，Fe(H2PO4)2
Co3(PO4)2，CoHPO4，Co(H2PO4)2
Ni3(PO4)2，NiHPO4，Ni(H2PO4)2
Cu3(PO4)2，CuHPO4，Cu(H2PO4)2
Zn3(PO4)2，ZnHPO4，Zn(H2PO4)2
列表C
添加的酸
甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、苹果酸、
乙醇酸、马来酸、葡萄糖酸、高碘酸、
过乙酸、单过氧邻苯二甲酸、苯甲酸、
山梨酸、草酸
实施例25、26和27
在下面实施例25、26和27中使用的样品缩写如下：
“酸加合物II”是含有以％W/W的比为35.9∶29.1∶8.5∶2.2∶24.3的乳酸(88％，W/V)、丙酸(99％，W/V)、5N AGIIS、磷酸氢二钠、水的混合物。百分比组成具有+/-5％的偏差。
使用的“TESI粘土”是具有小于约80微米的基本均匀粒径的预筛分HSCAS粘土(或NovaSil PlusTM)。
“样品1.1”是通过混合约1∶1重量比的酸加合物II(20ml)(假设1ml酸加合物II为1g)和TESI粘土(20g)制备的酸化粘土。所得酸化粘土是基本上自由流动的。
“样品2.1”是通过混合约1∶1.25重量比的酸加合物II(25ml)(假设1ml酸加合物II为1g)和TESI粘土(20g)制备的酸化粘土。所得酸化粘土是基本上自由流动的。
“样品3.1”是通过混合约1∶1重量比的AGIIS(20ml)(假设1ml AGIIS为1g)和TESI粘土(20g)制备的酸化粘土。酸加合物II和TESI粘土。所得酸化粘土是块状的并在使用前需要研磨。
“样品4.1”是通过混合约1∶1.25重量比的AGIIS(25ml)(假设1mlAGIIS为1g)和TESI粘土(20g)制备的酸化粘土。所得酸化粘土是块状的并在使用前需要研磨。
“样品5.1”是通过混合[AGIIS(10g)和丙酸钙(5g)]的混合物与TESI粘土(10g)制备的酸化粘土。所得酸化粘土看起来象一片混凝土并在使用前需要研磨。
实施例25
溶液中酸化粘土的pH效应评估
在本实验中使用样品2.1的酸化粘土。
为了确定酸化粘土在溶液中的持久性(fortitude)，将0.1g或0.5g酸化粘土加入在无菌的一次性塑料的15ml培养管中的10ml二次蒸馏水(“ddw”)(浓度1％或5％)中。使用没有加入酸化粘土的水作为对照样品。涡旋样品30秒以充分混合，然后在校准的仪器上测量pH前静置1小时。室温下静置24小时后，从沉降的样品(和对比样品)中倾析出水，用新的10ml ddw替代，并且重复上述过程。继续该过程直至酸化粘土样品的pH升高至接近对照样品的水平。结果总结如下：
天    对照    1.0％样品2.1    5.0％样品2.1
0     5.40    3.05            2.90
1     5.94    3.67            3.12
2     5.91    4.40            4.75
3     5.90    4.75            3.97
4     5.92    4.71            4.20
8     5.95    5.17            4.40
10    5.93    5.42            4.78
17*   6.06    4.35            3.85
＊在第十天测量的样品额外静置一周，然后不改变该溶液地再次测量。
因此，在至少5次完全改变溶液中，酸化是有效的，并且当静置更长的时间间隔时仍可保持显著功效，即可能有显著的加入的酸剩余，其仅是更慢地释放的。
实施例26
不同酸化粘土的抗微生物或抗真菌性能
如下制备粘土小球。
1.将水混入酸化粘土的粉末。见表A。对照样品是具有小于约80微米的基本均匀粒径的未酸化的预筛分HSCAS粘土(或NovaSil PlusTM)。
2.推动上述混合物通过1ml的尖端切掉的注射器，手动地切割小球为设计的长度。
3.称重每个小球并记录。
4.将小球置于托盘中，放在37℃培养器中过夜以干燥小球。
5.用(1)李斯特菌(Listeria)19111；(2)大肠埃希杆菌(E.coli)O157：H743894；(3)葡萄球菌a.6538；和(4)烟曲霉菌(Aspergillusfumigatus)(“AF”)1022接种不同的胰蛋白酶大豆琼脂(“TSA”)培养基板。同时，将不同的小球施加于TSA板的不同位置。然后在37℃下培养24至48小时以观察是否有表明抑制微生物生长的任何抑制区。
表A
   粉末g     蒸馏H2O(ml)     粉末％
    对照     1.5     1     60％
    样品1.1     1.5     0.666     69.25％
    样品2.1     l     0.35     74.04％
    样品4.1     1     5     20％
表B
Figure A20068003424500381
在37℃下培养24至48小时后，可看到在每个板上所有的样品1.1、样品2.1和样品4.1都导致了区域抑制，表明所有这些样品防止或抑制了微生物的生长。然而，样品4.1在通过从粘土扩散酸性的“抗微生物剂”导致的区域抑制上不如样品1.1或样品2.1有效。对照样品没有显示抑制区域，表明非酸性TESI粘土没有防止微生物生长。装载的粘土可以作为载体用于分散酸性的“抗微生物剂”。
实施例27
酸化粘土对黄曲霉毒素吸附的等温分析
本发明的酸化粘土也显示了吸附黄曲霉毒素的能力。如通过等温吸附分析确定的，酸化粘土例如HSCAS粘土没有表现出改变所得酸化粘土的黄曲霉毒素吸附能力。通过标准的公开方法进行等温吸附分析。见PatrickG. Grant和Timothy D. Phillips，J.Agric. Food Chem.，1998，46，599-605，该文献的全部内容通过参考并入本文。
朗谬尔推导的参数
粘土                 O max               K d           r 2
对照样品(HSCAs粘土)   0.383        5.8E+05        0.974
样品1.1               0.304        8.9E+05        0.956
样品2.1              0.284    9.5E+05    0.940
样品3.1              0.365    7.6E+05    0.946
样品4.1              0.392    6.4E+05    0.959
样品5.1              0.212    7.1E+05    0.946
Qmax是容量参数，Kd是朗谬尔方程的亲和参数。r2表明“拟合度”。
上表显示样品1.1、样品2.1、样品3.1和样品4.1都得到了在Qmax(黄曲霉毒素容量)的可接受限度内的结果，该Qmax由州化学家德克萨斯办公室(Texas Office 0f State Chemist)建立以用于动物饲料，即0.25摩尔黄曲霉毒素/Kg粘土。样品3.1和样品4.1的吸附特性可与对照未酸化的HSCAS粘土相比。
对于黄曲霉毒素吸附，样品5.1具有比对比HSCAS粘土更小的容量，并且该值低于德克萨斯州所设定的可接受极限。
实施例28
研究以确定酸化HSCAS粘土是否与麸皮结合
用麦麸填充四个100ml的杯子。两个杯子具有加入其中的酸化HSCAS粘土而剩余的杯子会用去离子水填充。使得麸皮接触酸化HSCAS粘土1hr并且然后将所有的杯子置于-84℃冷冻器中。然后将冷冻的杯子置于冻干机中24hr。
冻干后，取出每个杯子中的内容物并移入500ml烧杯中。然后将150ml pH7的去离子水加入每个烧杯中，并且使得冷冻干燥的麸皮再次水化。
用酸化HSCAS粘土处理的麸皮会易于再水化和/或溶解。然而，水处理的麸皮在溶解前必须物理粉碎。
所有样品都再次水化后，确定每个样品的pH。用水处理的麸皮的平均pH是5.8，而用酸化HSCAS粘土处理的麸皮的pH在2.8附近。因此，用酸化HSCAS粘土处理的麸皮会降低处理麸皮的pH并会改变麸皮的再水化特性。
实施例29
用酸化HSCAS粘土净化苹果
在本实验中，将每个苹果浸入含有8.8×108/ml的大肠埃希杆菌O157：H7的培养液中5分钟，然后在室温下空气干燥24小时。在一个组中，将300ml酸化HSCAS粘土撒在大肠埃希杆菌O157：H7-污染的苹果上。在另一个对照组中，用300ml无菌生理盐水或HSCAS粘土处理每个污染的苹果。处理后，均质化每个苹果。可进行处理组和对照组之间的板计数的比较以显示酸化HSCAS粘土净化了苹果。
实施例30
用酸化HSCAS粘土延长香肠的保质期
将酸化HSCAS粘土撒在半包未保存的香肠上，然后包装入自封袋中。然后在室温下放置该袋72小时。平行地，将另外半包香肠浸入相同量的高压灭菌的去离子水或HSCAS粘土。在室温下72小时后，将香肠的对照组与处理组进行对比以显示处理组的新鲜性。
实施例31
通过酸化HSCAS粘土在樱桃番茄中防霉
将酸化HSCAS粘土撒在发霉的樱桃番茄和未发霉的樱桃番茄上。不处理发霉和未发霉的樱桃番茄的对照样品。在室温下将样品置于工作台上。在室温下培养2天后，未处理的未发霉樱桃番茄开始发霉。
实施例32
喂食酸化铝硅酸钙的换羽母鸡的空肠弯曲杆菌恢复
空肠弯曲杆菌(campylobacterjejuni)是家禽中已知的病原体。家禽在处于压力条件下时，尤其如此。在压力家禽模型(即换羽的母鸡)下，评估了铝硅酸钙和酸性硫酸钙(CAPC)的4比1的混合物对空肠弯曲杆菌的效应。使用的每个母鸡来自空肠弯曲杆菌感染的群。通过改变膳食为定量苜蓿9天以导致换羽。在这段时间内和换羽后，用其中2％定量苜蓿为CAPC的定量饲养处理组1中的母鸡，和用含88％苜蓿、10％谷物和2％CAPC的定量饲养处理组2中的母鸡。对照组仅接受定量苜蓿而没有CAPC。
实验1。CAPC开始后的第10天喂食空肠弯曲杆菌的培养物。12个对照母鸡中的7个对空肠弯曲杆菌是阳性的。来自培养阳性母鸡的平均菌落恢复率是约log 3.43。作为对比，处理组1(苜蓿+CAPC)中12个母鸡中的2个对空肠弯曲杆菌是阳性的，这表明培养阳性母鸡的恢复率是约log0.56。处理组2(苜蓿+谷物+CAPC)中11个母鸡中的2个对空肠弯曲杆菌为阳性。培养阳性母鸡的恢复率为log0.78。
本实验的结果如图5所示。可推断在压力下母鸡的膳食中引入2％CAPC可对空肠弯曲杆菌感染母鸡的数量和其感染严重性具有显著效应。例如，在9天换羽过程中，发现了含换羽蛋鸡的动物模型。这些母鸡自然地感染弯曲杆菌。
实验2。在含如下不同量的1∶4CAPC(RTE 03)的Butterfield培养基上接种约8log的弯曲杆菌：
(a)5克1∶4CAPC(RTE 03)-没有生长
(b)1克1∶4CAPC(RTE 03)-没有生长
(c)0.5克1∶4CAPC(RTE 03)-27微生物/mL或log2.43
(d)0.1克1∶4CAPC(RTE 03)-562微生物/mL或log3.74
如上所示，高于约1克的1∶4CAPC(RTE 03)的量抑制在培养基中的生长。
实施例33
喂食酸性粘土对鸡体重增加的影响
通过用含1％酸性粘土的膳食饲养鸡8天来确定喂食酸性粘土对鸡体重增加的影响。结果表明用对照膳食饲养的鸡在消耗约1.519kg饲料后重约0.520Kg。与之相比，结果表明用含1％酸性粘土的膳食饲养的鸡在消耗约1.528kg饲料后重约0.585Kg。该结果表明鸡可食用含酸化粘土的饲料并且对生长和饲料效率有益。
实施例34
在冷冻储藏中冷水和包装处理的组合对新鲜鸡肉微生物保存期的影响
确定酸性混合物为微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)的冷水处理与AGIIS粘土吸水垫处理的结合对在-2℃储藏7天随后在3℃储藏另外11天的新鲜鸡块(鸡腿)的微生物保存期的影响。通常，从商业家禽屠宰厂获得约120块新切的、冷冻的鸡腿。该产品来源于按照工厂的标准操作程序加工的鸡体/或由其制成。除了在去毛之前对鸡进行氯水清洗和氯化冷水之外，工厂没有使用任何化学干扰物。从该家禽工厂收集样品并将其在具有冰的绝热容器中转移至实验室，并在34°F下过夜直至开始研究。
对所有处理溶液，采用自来水处理样品。所有溶液在使用前在4℃下预冷24小时。大体如上面AGIIS的实施例中所述的，使用市政自来水源、使用次氯酸钠(即漂白剂)制备冷却的处理溶液，至约6.0的pH，ORP读数为750-800mV(“ACS-50溶液”)。仅仅在浸渍鸡块前制备各个溶液。至少36个鸡块(即鸡腿)经受每个处理变化，如下所述(即冷冻和吸水垫的组合)以提供额外的一组样品。指定的冷冻处理后，在具有指定吸收垫的常规聚苯乙烯泡沫盘中(即处理的或对照的)用莎纶膜包裹用于储藏的包装(每包装一个)之前，使得每个样品块滴干15秒。
每个包装的鸡块经受下面的处理变化：
(1)在4℃下用自来水模拟浸渍冷冻60分钟，随后用标准(未处理的)吸水垫包装。在浸渍处理中连续搅拌/搅动(例如用磁力搅拌棒)冷水。在处理开始时(浸渍前)和结束时测量溶液的ORP和pH。
(2)在4℃下用ACS-50处理的水(即，pH6，ORP 750-800)模拟浸渍冷冻60分钟，随后用标准(未处理的)吸水垫包装。在整个浸渍期间连续搅拌/搅动(例如用磁力搅拌棒)冷水。在处理开始时(浸渍前)和结束时测量溶液的ORP和pH。另外，在浸渍处理过程中(例如，5、10、15、20、30、40和50分钟后)，会根据需要监控和调节溶液的pH和ORP(用Mionix化学和次氯酸钠溶液)。
(3)在4℃下进行用ACS-50处理的水(即，pH6，ORP750-800)模拟浸渍冷冻60分钟，随后用处理的吸水垫包装。在整个浸渍期间连续搅拌/搅动(例如用磁力搅拌棒)冷水。在处理开始时(浸渍前)和结束时测量溶液的ORP和pH。另外，在浸渍处理过程中(例如，5、10、15、20、30、40和50分钟后)，根据需要监控和调节溶液的pH和ORP(用Mionix化学和次氯酸钠溶液)。对于每个处理变量收集四个样品/包装用于在时间-0(处理和包装后立即)的分析。剩余的包装随后在-2℃下储藏7天，然后对每个处理变量收集另外一组4个样品/包装样品用于分析。剩余的包装随后转变为在3℃储藏，在储藏总共13、14、15、16、17和18天后(即在-2℃时7天，加上在3℃时的6、7、8、9、10或11天)，从每个处理组收集一组样品用于分析。
对每个处理变量，对四个指定的样品包装(即鸡块和相应的吸水垫)进行了腐败有机体在初始时(时间-0)和储藏后的微生物分析，结果总结于下表。
鸡块。对鸡块，使用改进的淋洗技术(对整个屠体基于USDA方法)用于微生物分析。将每个包装中的产品块在无菌下置于具有100ml无菌DE中性肉汤的stomacher袋中。记录样品重量，充分振摇样品并用手按揉1分钟。然后根据需要在稀释Butterfield磷酸盐缓冲液(BPB)中连续地清洗。
吸水垫。将在每个包装中的垫在无菌下置于称重的stomacher袋中并记录垫的重量，对该垫进行取样。使得垫和10ml无菌DE中性肉汤在stomacher袋中保持1分钟，并且根据需要在稀释BPB中连续地清洗。
分析。检验样品的淋洗液/稀释液，用于采用标准方法琼脂的好氧菌平板计数(“APC”)和用于采用结晶紫四唑琼脂(“CVTA”)和标准倾注平板方法(Compendium of Methods for the Microbiological Examination ofFood，第四版，2001，APHA)的革兰氏阴性计数。在22-25℃下培养所有板5天以引入嗜温腐败菌和嗜冷腐败菌。
气味观测。刚打开每个样品包装后，立即将气味分级为1)可接受的、2)轻微变味的、或3)无法接受的变味。记录这些观测结果并列表。也如所示的，记录了任何其它特别的感官变化。
结果如表1-5所述，如下所示。
表1.在冷冻储藏期间冷水和吸水垫处理对新鲜鸡腿肉的好氧菌平板计数的影响
Figure A20068003424500451
注：1)以每mL样品淋洗液的CFU表示的计数(100mL淋洗液)。
表2.在冷冻储藏期间冷水和吸水垫处理对新鲜鸡腿肉的革兰氏阴性菌平板计数的影响
注：1)以每mL样品淋洗液的CFU表示的计数(100mL淋洗液)。
表3.在冷冻储藏期间冷水和吸水垫处理对新鲜鸡腿肉的吸水垫的好氧菌平板计数的影响
Figure A20068003424500471
注：1)以每个吸水垫的CFU表示的计数。
2)nd＝由于实验误差无数据。
表4.在冷冻储藏期间冷水和吸水垫处理对新鲜鸡腿肉的吸水垫的革兰氏阴性菌平板计数的影响
Figure A20068003424500481
注：1)以每个吸水垫的CFU表示的计数。
2)nd＝由于实验误差无数据。
表5.在冷冻储藏期间冷水和吸水垫处理对新鲜鸡腿肉的气味的影响
Figure A20068003424500491
注：1)样品气味分级为1)可接受，2)轻微变味，或3)无法接受的变味

Claims (20)

1.一种用于食品或饲料的防腐剂，包含：
有效量的能够灭活真菌毒素并能够杀灭微生物或抑制微生物生长的酸化粘土，其中所述酸化粘土包含与酸或酸性混合物混合的粘土。
2.根据权利要求1所述的防腐剂，其中所述粘土与所述酸或酸性混合物的重量比为约50∶1～约1∶5。
3.根据权利要求1所述的防腐剂，其中所述酸或所述酸性混合物是微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)；强酸性金属化有机酸(“HAMO”)；无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)；或其混合物。
4.根据权利要求1所述的防腐剂，其中所述酸或所述酸性混合物是具有AGIIS的加合物。
5.根据权利要求4所述的防腐剂，其中所述加合物包括乳酸、丙酸或其混合物。
6.根据权利要求1所述的防腐剂，其中所述粘土是分离的低钠的铝硅酸钙粘土，所述分离的低钠的铝硅酸钙粘土基本不含二噁英和优先毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素。
7.根据权利要求6所述的防腐剂，其中所述分离的低钠的铝硅酸钙粘土具有包括如下的化学组成：高于约3.2％的CaO；约4.0％～约5.4％的MgO；约5.4％～约6.5％的Fe2O3；约0.50％～约0.90％的K2O；约0.10％～约0.30％的Na2O；约0.01％～约0.03％的MnO；约14.8％～约18.2％的Al2O3；和约62.4％～约73.5％的SiO2；其中，所述化学组成以重量百分比表示。
8.根据权利要求6所述的防腐剂，其中所述水合铝硅酸钙钠具有小于约80微米的基本上均匀的粒径。
9.一种制备酸化粘土的方法，包括：
以约50∶1～约1∶5的粘土与酸或酸性混合物的重量比，混合所述粘土与所述酸或酸性混合物，其中所述酸或酸性混合物是微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)；强酸性金属化有机酸(“HAMO”)；无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)；或其混合物；并且所述粘土包含分离的低钠的铝硅酸钙粘土，所述分离的低钠的铝硅酸钙粘土基本不含二噁英和优先毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述酸或酸性混合物是具有AGIIS的加合物。
11.根据权利要求9所述的方法，还包括选择具有包括如下化学组成的处理的粘土：高于约3.2％的CaO；约4.0％～约5.4％的MgO；约5.4％～约6.5％的Fe2O3；约0.50％～约0.90％的K2O；约0.10％～约0.30％的Na2O；约0.01％～约0.03％的MnO；约14.8％～约18.2％的Al2O3；和约62.4％～约73.5％的SiO2；其中，所述化学组成以重量百分比表示。
12.根据权利要求9所述的方法，还包括选择具有小于约80微米的基本上均匀粒径的粘土。
13.一种在食品或饲料中杀灭微生物或抑制微生物生长并灭活真菌毒素的方法，包括：
使所述食品或所述饲料与酸化粘土接触；
其中以约50∶1～约1∶5的粘土与酸或酸性混合物的重量比，混合所述粘土与所述酸或酸性混合物，
其中所述酸或酸性混合物是微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)；强酸性金属化有机酸(“HAMO”)；无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)；或者其混合物；其中与所述酸或酸性混合物混合的粘土能够杀灭微生物或抑制微生物的生长；并且所述粘土包含分离的低钠的铝硅酸钙粘土，所述分离的低钠的铝硅酸钙粘土基本上不含二噁英和优先毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括选择粉末状的酸化粘土。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括选择小球状的酸化粘土。
16.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述酸化粘土引入包装材料，其中具有所引入酸化粘土的包装材料与所述食品或饲料接触。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括选择为吸水垫的所述包装材料。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括选择动物肉或谷物作为食品或饲料。
19.一种组合物，包含：
(a)分离的低钠的铝硅酸钙粘土，其基本不含二噁英和优先毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素，所述粘土具有包括如下的化学组成：高于约3.2％的CaO；约4.0％～约5.4％的MgO；约5.4％～约6.5％的Fe2O3；约0.5％～约0.90％的K2O；约0.10％～约0.30％的Na2O；约0.01％～约0.03％的MnO；约14.8％～约18.2％的Al2O3；和约62.4％～约73.5％的SiO2；其中，所述化学组成以重量百分比表示；和
(b)酸或酸性混合物，其具有微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)；强酸性金属化有机酸(“HAMO”)；无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)；或其混合物；
其中，以约50∶1～约1∶5的粘土与酸或酸性混合物的重量比，混合所述粘土与所述酸或酸性混合物，并且所述粘土具有小于约80微米的基本上均匀的粒径。
20.一种降低对象暴露于来自食品或饲料储存系统的黄曲霉毒素或微生物的风险的方法，所述食品或饲料储存系统暴露于环境黄曲霉毒素或微生物，所述方法包括：
将有效量的酸性粘土引入所述食品或饲料储存系统；
其中，以约50∶1约1∶5的粘土与酸或酸性混合物的重量比，混合所述粘土与所述酸或酸性混合物来形成酸性粘土，并且所述粘土具有小于约80微米的基本上均匀的粒径，其中所述粘土包含分离的低钠的铝硅酸钙粘土，所述分离的低钠的铝硅酸钙粘土基本不含二噁英和优先毒性重金属污染物、并能够结合黄曲霉毒素，所述粘土具有包括如下的化学组成：高于约3.2％的CaO；约4.0％～约5.4％的MgO；约5.4％～约6.5％的Fe2O3；约0.50％～约0.90％的K2O；约0.10％～约0.30％的Na2O；约0.01％～约0.03％的MnO；约14.8％～约18.2％的Al2O3；和约62.4％～约73.5％的SiO2；其中，所述化学组成以重量百分比表示；并且所述酸或酸性混合物具有微溶性第IIA族络合物(“AGIIS”)；强酸性金属化有机酸(“HAMO”)；无机酸的强酸性金属化混合物(“HAMMIA”)；或其混合物。
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