CN102356810B - 一种饲料用防霉剂及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种饲料用防霉剂，其特征在于：按质量配比计该防霉剂由以下成分制成：二氧化硅：碳酸钙粉：丙酸：球磨糠=1：2：2：3该防霉剂制备方法包括以下步骤：按重量份配比计，依次加入1份二氧化硅、2份碳酸钙粉以及2份丙酸，并不停搅动，搅动时间10-20分钟，最后加入3份球磨糠做稀释剂稀释得防霉剂。本发明在贮存过程中损失少，药效持续力长，利于长期保存；不易受饲料中钙盐和蛋白质的中和，能保持活性，并且本产品具有制作简便、成本低廉的特点。

Description

一种饲料用防霉剂及其制备工艺

技术领域

本发明涉及饲料添加剂，具体涉及一种饲料用防霉剂及其制备工艺。

背景技术

饲料被霉菌及霉菌毒素污染已成为饲料业和畜牧业生产中不可忽视的问题。在农作物和饲料产品的生产、加工、运输及贮存过程中，由于霉菌及霉菌毒素对饲料和食品不同程度的污染，从而造成巨大的经济损失，据联合国粮食组织估算全世界每年大约有5%~7%的粮食、饲料等农产品受霉菌的侵害。霉菌大多属于中温型微生物，最适宜生长温度一般为20~30℃，霉菌繁殖产毒的最适温度为25~30℃，其中曲霉菌属最适宜生长温度为30℃，青霉属为28℃左右，镰刀菌一般为20℃左右，一般危害饲料的霉菌孢子在7℃时，即可发芽，温度高于49℃时霉菌被杀死或进入孢子阶段。我国南方地区从5月份至9月份的各月平均气温在20℃以上，平均相对湿度在80%以上，特别在梅雨季节（3~6月），霉菌生长繁殖最为旺盛，饲料容易发霉，给饲料企业及养殖户带来巨大的损失。  

饲料防霉剂是指能降低饲料中霉菌的数量，抑制霉菌毒素的产生，预防饲料贮存期间营养成分的损失，防止饲料发霉变质并延长贮存时间的饲料添加剂。防霉剂按其作用方式可分为：扩散型、接触型、扩散接触型。扩散型主要指单一有机酸或复合有机酸类。接触型指有机酸盐类；扩散接触型主要为单一有机酸或多种有机酸结合特殊载体制成的复合有机酸。按其理化特性可分为有机酸类、有机酸盐类、复合有机酸等。有机酸具有挥发性，在饲料贮存中可挥发产生有机酸气体,与饲料表面充分接触,抑菌均匀,有效用量低，每吨饲料的添加量为0.8~2.5kg,发挥作用的最适pH范围在5.5以下。其缺点是：热稳定性差，80℃制粒过程中挥发量达40%，用于制粒时损失大；在贮存过程中损失快，药效持续力短，不利于长期保存；易受饲料中钙盐和蛋白质的中和，而失去活性。市场上的露保丝、万路保、克霉霸及诗华抗霉素等主要成分为有机酸。有机酸防霉机理是：单体有机酸活性分子在霉菌细胞外形成高渗透压，使霉菌细胞内脱水，而失去繁殖力；有机酸活性分子可穿透霉菌细胞壁，抑制细胞内的酶活性，而阻止霉菌的繁殖。有机酸盐主要有丙酸钙、丙酸钠等。有机酸盐的有效作用成分是有机酸分子而非有机酸盐类。其作用机理等同有机酸，而有机酸盐释放有机酸分子受饲料中水分和PH的影响，当PH为7时有机酸盐冗余水，游离出有机酸分子仅为0.8%，当PH为4.9时，有机酸含量为50%。有机酸盐离解后呈弱碱性，阻碍其进一步离解，因此有机酸盐的抑菌作用不如有机酸。其优点是不挥发，耐高温，不受饲料成分的影响，腐蚀性低，刺激性小，且适合连续储存。缺点是对饲料均匀度要求高，用量大，影响适口性，对私聊水分含量、PH值要求严格，且不能及时起作用。复合有机酸类是多种有机酸复合而成，作用机理等同于有机酸类。但其在有机酸类基础上增加了覆盖范围，防霉效果可能更好一些，不过相应的成本高昂，制作困难。其他优缺点等同于有机酸类。

丙酸为无色液体,带有乙醇味,饱和水溶液pH为2.0~2.5，具有挥发性，在饲料贮存中可挥发产生丙酸气体,与饲料表面充分接触,抑菌均匀,主要的有效作用菌是酵母菌、细菌霉菌,特别对好气性芽孢杆菌、黄曲霉有较好的抑制作用。有效用量低，建议添加1%~1.5%的丙酸来贮存水分含量高的玉米；推荐含水量为11%~12%的谷物，丙酸添加量为0.1%。但丙酸也是一种有机酸，同样具有有机酸的缺点：热稳定性差，80℃制粒过程中挥发量达40%，用于制粒时损失大；在贮存过程中损失快，药效持续力短，不利于长期保存；易受饲料中钙盐和蛋白质的中和，而失去活性。

根据现有市场产品情况和市场需求情况，特别是针对中小型企业和养殖场，开发新一代制作简便、成本低廉、效果良好的防霉剂产品势在必行。

发明内容

鉴于上述不足之处，本发明的目的在于提供一种制作简便、成本低廉、效果良好的饲料用防霉剂及其制备工艺。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

本发明的制备工艺探讨：

从防霉剂的生产成本、生产难易度以及防霉剂本身性质的保持等方面考虑，对防霉剂的载体与生产工艺选择和制定作了以下探讨，使其能达到降低防霉剂生产成本，减轻防霉剂的生产难度并且保证丙酸和丙酸钙本身的作用以及最终获得本发明配方的目的。

（一）、实验材料

丙酸100%，沸石，硅藻土，二氧化硅，球磨糠，碳酸钙粉（100%CaCO₃）。

（二）、实验原理

丙酸与碳酸钙粉摩尔比2：1为反应最佳配比。但丙酸与碳酸钙粉在常温常压条件下反应慢且反应不完全，故当丙酸与碳酸钙粉混合时，将形成丙酸和丙酸钙的混合物。

（三）、实验方法与结果分析

1、质量配比为二氧化硅：沸石：丙酸=2：1：1

1.1、依次加入二氧化硅、沸石、丙酸，并不停搅动。丙酸在二氧化硅处快速吸附，在沸石处无明显吸附现象。

1.2、依次加入二氧化硅、丙酸、沸石，并不停搅动。加入丙酸后就快速吸附，并吸附完全，沸石未起到吸附作用，仅起到稀释剂的作用。

在此实验中得到的样品具有良好流动性，但具有很强的挥发性，还出现明显分层。因为二氧化硅和沸石比重相差太大，易分层，混合不均匀，造成局部酸浓相差较大。

2、质量配比为二氧化硅：沸石：丙酸=1：2：1

此实验过程同1号实验方案，得到的现象和结果也和1号实验的现象和结果基本相同。

3、质量配比为二氧化硅：硅藻土：沸石：丙酸=1：1：1：1

3.1、依次加入二氧化硅、硅藻土、沸石、丙酸，并不停搅动。丙酸在二氧化硅和硅藻土处吸附较快，在沸石处无明显吸附现象，在硅藻土处有部分颗粒出现。

3.2、依次加入硅藻土、丙酸、二氧化硅、沸石，并不停搅动。加入丙酸后就快速大量的吸附，但出现较多颗粒。加入二氧化硅和沸石后，还是有较多颗粒，这两种料主要只起到稀释剂的作用。

在此实验中得到的样品具有良好流动性，挥发性也相对较小，未出现明显分层，混合相对均匀，但有较多颗粒。这些现象说明硅藻土对丙酸有明显的包裹作用，会造成丙酸分布不均等现象。颗粒较多并大小不一，搅拌相对困难，不是很合适作添加剂。

4、质量配比为二氧化硅：硅藻土：丙酸=1：2：1

此实验过程同3号实验方案，得到的现象和结果也和3号实验的现象和结果基本相同。只是减少沸石这一稀释剂。

5、质量配比为二氧化硅：丙酸=1：2

依次加入二氧化硅和丙酸，并不停搅动。得到的样品具有良好流动性，但具有很强的挥发性。

6、质量配比为二氧化硅：丙酸=1：3

依次加入二氧化硅和丙酸，并不停搅动。得到的样品具有很强的挥发性，并程湿润状。说明二氧化硅和丙酸的比例为1：3时，丙酸的量超过了二氧化硅的吸附范围。

根据5和6号实验证明二氧化硅的最大吸附比例为二氧化硅比丙酸等于1比2较为合适。

7、质量配比为二氧化硅：丙酸：碳酸钙粉：球磨糠=1：2：2：3

7.1、依次加入二氧化硅、球磨糠、丙酸、碳酸钙粉，并不停搅动。丙酸在二氧化硅处快速吸附，但在球磨糠处如有大量100%的丙酸，球磨糠有少量的溶解性。

7.2、依次加入二氧化硅、碳酸钙粉、丙酸、球磨糠，并不停搅动。加入丙酸后快速吸附并部分与碳酸钙粉反应，等吸附好后再加入球磨糠做稀释剂。在此实验中得到含25%丙酸的防霉剂，具有良好流动性，挥发性小，未出现明显分层，混合均匀，无其他不良现象。

（四）、结论

1．根据这一系列的实验得出，硅藻土和二氧化硅有较好的吸附性；硅藻土具有包裹性，流动性比二氧化硅要差一些。

2．沸石基本不具有吸附性，可作为稀释剂，但比重太大，易造成混合不均；球磨糠不能做为吸附剂，但可以作为稀释剂，并具有良好效果。

3．当加入载体和碳酸钙粉时形成部分反应，部分吸附或稀释，终将形成丙酸和丙酸钙的混合物。

4．直接用二氧化硅吸附最为方便，但成本较高。考虑到生产成本、生产难易度以及丙酸本身性质的保持等方面，先用以质量配比二氧化硅比碳酸钙粉比丙酸为1比2比2吸附中和丙酸，形成高浓度产品，再用球磨糠以混合物比球磨糠为5比3稀释得到含25%丙酸的防霉剂。使用此方法用球磨糠代替部分二氧化硅每吨约节约2000元。

所以本发明采取的最终技术方案为：按重量份配比计，依次加入1份二氧化硅、2份碳酸钙粉以及2份丙酸，并不停搅动，搅动时间10-20分钟，加入丙酸后快速吸附并部分与碳酸钙粉反应，等吸附好后再加入3份球磨糠做稀释剂稀释得防霉剂。

本产品的防霉效果的探讨：

样品：万香保（有一定的特殊香味）、霉必克、防霉剂（本发明）。

试验方法：

（1）取经粉碎好的玉米粉2公斤，边喷水边混合，制成水分为18%左右（确保水分分布均匀）的玉米粉，备用。

（2）分别称取上述（1）所制得的玉米粉三份，每份500g，分别加入0.5g“万香保”、“霉必克”和“本发明产品” 混和均匀，装入较厚的透明封口袋中，编号。再取500g上述（1）所制得的玉米粉，不加防霉剂，装入封口袋作为空白对照组，将三组样品置于恒温恒湿培养箱中设置温度30℃，相对湿度95%进行存放试验。定期观察记录霉变情况。

表1试验组别

表2试验结果：

注：“-” ——表示正常，未见结块、霉变；

“-+”——表示已结块，未见霉变；

“+” ——表示轻度霉变；

“++”——表示中度霉变；

“+++”——表示严重霉变。

从上述结果可见，在极端条件下，空白组仅四天就出现结块，第五天轻度霉变，第六天则严重霉变；添加三种不同品牌防霉剂的试验组在第五天才出现结块，第六天第七天三种防霉剂组的霉变在继续发生，只是抑菌能力“本发明产品”“万香保”“霉必克”依次递减。

本发明的有益效果在于：本发明是丙酸和丙酸钙的复合物，作用机理是先丙酸活性分子在霉菌细胞外形成高渗透压，使霉菌细胞内脱水，而失去繁殖力；丙酸活性分子可穿透霉菌细胞壁，抑制细胞内的酶活性，而阻止霉菌的繁殖。随后丙酸钙释放出丙酸活性分子继续和加强作用。本发明克服了现有防霉剂的几大难题：其丙酸钙的存在克服了热稳定性差、制粒过程中损失大、在贮存过程中损失快、药效持续力短、不利于长期保存、易受饲料中钙盐和蛋白质的中和而失去活性等缺点。其次因为有丙酸的存在克服了产品离解困难，不能及时起作用，添加量大，成本高等困难，本产品建议添加量为1000g/t（随温度和水分变化上下浮动50%，即500g--1500g每吨）。并且本产品具有制作简便、成本低廉的特点。

具体实施方式

实施例1

按重量份配比计，依次向反应器中加入10kg二氧化硅、20kg碳酸钙粉以及20kg丙酸，并不停搅动，搅动时间10分钟，最后加入30kg球磨糠做稀释剂稀释得防霉剂。本防霉剂在饲料中建议添加量为1500g/t。

实施例2

按重量份配比计，依次向反应器中加入10kg二氧化硅、20kg碳酸钙粉以及20kg丙酸，并不停搅动，搅动时间15分钟，最后加入30kg球磨糠做稀释剂稀释得防霉剂。本防霉剂在饲料中建议添加量为1000g/t。

实施例3

按重量份配比计，依次向反应器中加入10kg二氧化硅、20kg碳酸钙粉以及20kg丙酸，并不停搅动，搅动时间20分钟，最后加入30kg球磨糠做稀释剂稀释得防霉剂。本防霉剂在饲料中建议添加量为500g/t。

Claims (2)

1.一种饲料用防霉剂的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

按重量份配比计，依次加入1份二氧化硅、2份碳酸钙粉以及2份丙酸，并不停搅动，搅动时间10-20分钟，最后加入3份球磨糠做稀释剂稀释得防霉剂。

2.一种如权利要求1所述的制备方法所制得的饲料用防霉剂。