CN102613393B - 一种油料饼粕的防霉防虫方法及装置 - Google Patents

一种油料饼粕的防霉防虫方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种油料饼粕的防霉防虫方法及装置,该方法是于悬空放置的油料饼粕的底部通入甲酸,二天后,于油料饼粕底部再通入二氧化氯。该装置包括将油料饼粕悬空放置的底座、及用于熏蒸产生甲酸和二氧化氯的气体发生器,该底座由支架及设有数个气孔的空心钢板组成,该支架围设在该空心钢板外侧且与该钢板相通;该气体发生器包括采用水浴控温的控温大圆筒容器、及放置熏蒸的原料的小圆筒容器、风机及排气管,该气体发生器的排气管与该底座的支架相连通。为一种在油料饼粕贮藏过程中防霉防虫效果均匀、持久、广谱、安全的方法和操作简单、便捷的装置。

Description

一种油料饼粕的防霉防虫方法及装置
技术领域:
本发明涉及防霉防虫工程技术领域,具体涉及一种在油料饼粕贮藏过程中防霉防虫效果均匀、持久、广谱、安全的技术和操作简单、便捷的装置。
背景技术:
我国是油料生产大国,有大量油料饼粕资源,其营养成分丰富,广泛应用于大规模的饲料、食品和化妆品市场,如大豆饼(粕)、菜籽饼(粕)、棉籽饼(粕)、花生饼(粕)等油料饼粕是近年使用最普遍的植物性蛋白质饲料原料,是生产工业酶制剂、抗生素、生物杀虫剂等生化制剂的重要原料,是制取高品质浓缩蛋白、纤维蛋白以及多酚、多糖、肌醇等功能产品的来源之一。但因油料饼粕中抗营养成分的存在和储藏过程中虫害、霉变严重,限制了油料饼粕的应用。
目前大量利用生物方法转化抗营养成分的研究取得了成功,但一直以来缺少有效的油料饼粕防虫防霉技术和装置,饼粕虫害、霉变严重只能低价处理或者直接废弃,仍然造成了大量的资源浪费。另一方面,我国蛋白质资源缺乏,特别是随着养殖业的发展,饲用蛋白质的严重不足,我国每年需进口大量的豆粕、花生粕、鱼粉等饲用蛋白原料。为避免现有油料饼粕资源的浪费,提高利用率,缓解我国蛋白质资源紧张的现状,急需开发和应用有效的油料饼粕防霉防虫技术和装置。
用平板计数法检测堆垛存放在普通仓库中油料饼粕的霉菌菌落总数,发现位于堆垛底部的油料饼粕霉菌菌落总数多达106cfu/g,数量远远大于位于中部和上层的油料饼粕霉菌菌落总数104cfu/g。存在的主要霉变微生物种类有曲霉菌属、青霉菌属和镰刀霉菌属,能产生霉菌毒素的霉菌有150余种,霉菌毒素约有200种左右,如黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、桔霉素、T-2毒素、赭曲霉毒素A、烟曲霉毒素、串珠镰孢霉毒素等,严重威胁人和动物健康。同时,位于堆垛底部的油料饼粕,其虫害现象也明显,蟑螂、扁谷盗属害虫、书虱等寄生严重。另外发现虫害霉变后的油料饼粕其蛋白质溶解度和粗脂肪含量急剧下降,大量营养成分被消耗损失,不利于油料饼粕的高效利用。因此,要针对库存油料饼粕的这些特性来开发防霉防虫技术和装置。
为防止油料饼粕的虫害与霉变,提高利用率,国内外展开了大量研究,目前主要有低温、干燥、气调、辐照和化学防腐剂等防霉方法,这些方法在防虫防霉效果、实施成本、安全性、便捷性等方面都存在不足。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是:针对上述目前库存油料饼粕虫害霉变的现状和现行油料饼粕防霉防虫方法的不足,提供一种油料饼粕的防霉防虫方法及装置。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种油料饼粕的防霉防虫方法,该方法包括如下顺序的步骤:
a、将油料饼粕悬空放置;
b、于油料饼粕底部通入甲酸,甲酸的通入量按油料饼粕所在的空间为10-20ml/m3,甲酸由甲醛与氧化剂高锰酸钾按每10-20ml甲醛加1g高锰酸钾的比例混合后于26℃恒温水浴反应产生;
c、48小时后,于油料饼粕底部通入二氧化氯,二氧化氯的通入量按油料饼粕所在空间为15-20mg/m3,二氧化氯是将氯酸钾溶于蒸馏水后,加入草酸、沸石、及醋酸钠/硫酸镁,于70℃恒温水浴反应产生,其中,加入的氯酸钾、草酸、沸石、醋酸钠/硫酸镁、及蒸馏水的量为25g∶10g∶20g∶2g∶500ml。
上述方法还包括在a步骤即油料饼粕悬空放置前对油料饼粕所在的置放空间通入甲酸,甲酸的通入量为10-20ml/m3,甲酸由甲醛与氧化剂高锰酸钾按10-20ml甲醛加1g高锰酸钾的比例混合后于26℃恒温水浴反应产生。
本发明实施上述油料饼粕的防霉防虫方法的装置,包括将油料饼粕悬空放置而使油料饼粕通风散热的底座、及用于熏蒸产生甲酸和二氧化氯的气体发生器,该底座由支架及空心钢板组成,该支架围设在该空心钢板外侧且与该钢板相通,该钢板上匀设有数个气孔,该支架下设有支脚;该气体发生器包括带顶盖的控温大圆筒容器、敞口的小圆筒容器、风机、及排气管,该小圆筒容器设置于该控温大圆筒容器内壁,排气管位于小圆筒容器上部,风机设置于该控温大圆筒容器内壁且与该小圆筒容器及排气管相对设置,该控温大圆筒容器内注入有水,采用水浴控温,该控温大圆筒容器外壁设置有温控电钮和风机按钮,该气体发生器通过排气管与该底座的支架相连通。
本发明的主要防霉防虫原理,用化学反应方程式表示如下:
Figure BDA0000150364710000031
Figure BDA0000150364710000032
本发明方法中采用的部分原料也具有防霉防虫功能,典型的有高锰酸钾和甲醛,因此介绍本发明方法所采用的原料和熏蒸所产生的气体的特点和性能。
高锰酸钾:是一种性能稳定的强氧化剂,能使虫或微生物的酶蛋白中-SH基氧化为-S-S基失去酶活性,使虫或微生物代谢机能障碍而死亡。
甲醛:挥发性慢,刺激性强,熏蒸需要一定的相对湿度,能与虫或微生物的蛋白结合,蛋白变性引起虫或微生物死亡。
甲酸:无色,有刺激性气味,其蒸气占空气体积比18%以上,易形成爆炸性混合物,遇明火、高热能即引起燃烧爆炸,因此不宜采用明火熏蒸。同时具有酸和醛的性质,作为青贮饲料及农作物的贮藏剂、防霉防虫剂有很大潜在市场。
氯酸钾:为无色片状结晶或白色颗粒粉末,强氧化剂。常温下稳定,能与还原剂、有机物、易燃物如硫、磷或金属粉末等混合形成爆炸性混合物,急剧加热时可发生爆炸。因此氯酸钾的危险性高,不能与其他原料(草酸、沸石、醋酸钠/硫酸镁)混合保藏,宜将其溶解制成溶液后使用。
沸石:能够有效的阻止液体的向上冲,使加热时液体能够保持平稳。
草酸:酸化剂或称释放剂,酸性条件下与氯酸钾混合后,产生大量二氧化氯和二氧化碳气体。
醋酸钠或硫酸镁:起稳定剂作用。
二氧化氯:红黄色有强烈刺激性臭味气体,其溶液于冷暗处相对稳定。能与许多化学物质发生爆炸性反应,对热、震动、撞击和摩擦敏感,不宜采用明火熏蒸。因二氧化氯具有杀菌能力强,对人体及动物没有危害以及对环境不造成二次污染等特点而备受人们的青睐,不仅是一种不产生致癌物的广谱环保型杀菌消毒剂,而且还在饮用水、医疗器械杀菌、粮食贮藏、农产品防霉、空间除臭等方面表现出显著的效果。同时,二氧化氯能将空气中残留的甲醛转化成二氧化碳和水,环保安全。且该复合防霉防虫剂熏蒸过程中同时生成二氧化碳,稀释了二氧化氯的浓度,避免了空气中二氧化氯浓度过高发生爆炸的危险,大大提高了操作过程的安全性。
本发明的装置中,底座的设置,可将油料饼粕放置堆垛于底座上,避免油料饼粕堆垛接触仓库地面,减少虫害,同时让堆垛底部通风散热避免霉变;底座与气体发生器连接,供熏蒸后的气体在油料饼粕所置放的空间内流通。
气体发生器中,控温大圆筒容器为水浴容器,由不锈钢或塑料制得,该容器内注入有水,水的高度低于小圆筒容器的敞口处,水浴温度通过控温按钮控制。敞口的小圆筒容器为熏蒸容器,由耐热、耐腐蚀的玻璃制得,原料置于其中,起熏蒸反应室的作用。控温大圆筒容器的顶盖由塑料制得,盖上顶盖,能避免熏蒸产生的气体溢出或泄漏。打开风机按钮,能让熏蒸产生的气体定向、快速地进入排气管内,普通风机材质即可。排气管由不锈钢管或塑料管制得,连接油料饼粕堆垛底座的支架,熏蒸气体由此通入油料饼粕堆垛中,达到防霉防虫效果。
如此,本发明在油料饼粕贮藏过程中使用,防霉防虫杀菌快速高效,作用均匀、持久、广谱,可用于多种油料饼粕的防霉防虫;熏蒸产生的二氧化氯不致癌、不致畸、不致突变,且能把甲醛分解成二氧化碳和水,安全环保,解决了高锰酸钾和甲醛熏蒸后甲醛残留问题,具有优良的防霉防虫效果;熏蒸过程分两阶段进行,两阶段的防霉防虫效果起到互补加成效应,高锰酸钾和甲醛熏蒸杀虫防虫效果显著,氯酸钾和草酸熏蒸防霉作用突出;堆垛底座经久耐用,适合多种原料的堆码,承重性能好,通风散热快,有效解决油料饼粕堆垛底部原料虫害霉变严重的问题;堆垛底座的支架为空心管,与气体发生器的气体熏蒸管道连接,一管多用,节约原材料,降低成本;气体发生器简单、实用、安全,避免了明火加热引发爆炸的危险;气体发生器连接控温系统,采用水浴控温,能有效缩短熏蒸时间,提高效率。
附图说明:
图1为本发明的底座结构示意图。
图2为本发明的气体发生器的结构示意图。
具体实施方式:
使用上述发明,对用来堆放油料饼粕的仓库(仓库空间为100m3)进行熏蒸防霉防虫处理。在仓库内放置图1所示的堆放油料饼粕的底座1和气体发生器2,该底座1由支架11及空心钢板12组成,该支架11围设在该空心钢板12外侧,且与该钢板12相通,该钢板12上匀设有数个气孔13,该支架11下设有支脚14;该气体发生器2包括带顶盖25的控温大圆筒容器21、敞口的小圆筒容器22、风机23、及排气管24,该小圆筒容器22设置于该控温大圆筒容器21内壁,排气管24位于小圆筒容器22上部,风机23设置于该控温大圆筒容器21内壁且与该小圆筒容器22及排气管23相对设置,该控温大圆筒容器21内注入有水,采用水浴控温,该控温大圆筒容器21外壁上设置有温控电钮26和风机按钮27,通过管道将底座1的支架11与气体发生器2的排气管24连通。将熏蒸用原料先后放入图2所示的小圆筒容器22内,先进行高锰酸钾和甲醛熏蒸产生甲酸,再进行氯酸钾和草酸熏蒸产生二氧化氯。
整个熏蒸过程分两个阶段进行。第一阶段,在仓库堆放油料饼粕之前进行高锰酸钾和甲醛的熏蒸,杀灭仓库环境中的虫害和霉菌。检测熏蒸前后仓库环境中的霉菌数,计算杀菌率即:(熏蒸前空气中的霉菌数-熏蒸后空气中的霉菌数)÷熏蒸前空气中的霉菌数×100%。熏蒸高锰酸钾的质量和甲醛的体积比为1g∶10ml,1g∶15ml,1g∶20ml,以此比例各自熏蒸30min、60min、90min后检测对空气的杀菌效果,同时记录仓库杀虫情况,以蟑螂致死率为参考,按实施例1、2、3进行,结果见表1。
第二阶段,清除第一阶段熏蒸致死的虫害,将油料饼粕堆放在底座上,再次进行高锰酸钾和甲醛熏蒸(此阶段的高锰酸钾和甲醛熏蒸所用的原料量和时间及操作过程皆与第一阶段相同),两天后进行氯酸钾和草酸熏蒸,产生二氧化氯。氯酸钾和草酸熏蒸使被熏蒸空间含二氧化氯量分别为5mg/m3、10mg/m3、15mg/m3、20mg/m3,按这些剂量各自熏蒸30min、60min、90min后检测对油料饼粕的杀菌效果即:(熏蒸前油料饼粕的霉菌数-熏蒸后油料饼粕的霉菌数)÷熏蒸前油料饼粕的霉菌数×100%,一个月以后再检测其防霉效果即:熏蒸前油料饼粕的霉菌数-熏蒸一个月后油料饼粕的霉菌数)÷熏蒸前油料饼粕的霉菌数×100%。第二阶段按实施例4、5、6、7执行,结果见表2。
杀虫、杀菌、防霉效果测定:以仓库内蟑螂的致死率来评价杀虫效果。采用平皿记数法,根据霉菌生理特性和防霉剂防霉机理,选择适合霉菌生长的培养基记数。测定熏蒸前后空气或油料饼粕的霉菌菌落总数,计算杀菌、防霉效果,杀菌率越高,表明其防霉抑菌效果越佳,此方法操作方便,结果准确。
实施例1:在控温大圆筒容器内注入一定量自来水(水一般加至小圆筒容器外沿的2/3高度处),调节温控电钮至26℃。然后从顶盖处将1L甲醛缓慢注入小圆筒容器中,加入高锰酸钾100g,盖上顶盖,打开风机,将产生的气体通过排气管进入仓库,在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌效果,记录结果如表1所示。
实施例2:按实施例1的方法,加入甲醛1.5L,高锰酸钾100g,在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌效果,记录结果如表1所示。
实施例3:按实施例1的方法,加入甲醛2.0L,高锰酸钾100g,在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌效果,记录结果如表1所示。
实施例4:
在控温大圆筒容器内注入一定量自来水(水一般加至小圆筒容器外沿的2/3高度处),调节温控电钮至70℃。打开顶盖,先将25mL蒸馏水置于小圆筒容器中,然后将氯酸钾1.25g缓慢溶于25mL蒸馏水中,再加入草酸0.5g、沸石1g、及醋酸钠0.1g,盖上顶盖,打开风机,将产生的气体通过排气管进入仓库,在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌防霉效果,记录结果如表2所示。(此方案按二氧化氯5mg/m3剂量进行熏蒸,100m3的油料饼粕仓库,需500mg的二氧化氯,即为0.0075mol,根据其化学反应方程式:
Figure BDA0000150364710000071
Figure BDA0000150364710000072
需氯酸钾0.0075mol、草酸0.00375mol。考虑到草酸的实际活化效率为75%左右。实施例4中各组分的剂量为:氯酸钾1.25g、草酸0.5g、沸石1g、醋酸钠0.1g。)
实施例5:
按实施例4的方法,加氯酸钾2.5g、草酸1g、沸石2g、醋酸钠0.2g、及蒸馏水50mL,在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌防霉效果,(即按10mg/m3剂量进行熏蒸)记录结果如表2所示。
实施例6:
按实施例4的方法,加氯酸钾3.75g、草酸1.5g、沸石3g、醋酸钠0.3g、及蒸馏水75mL,在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌防霉效果,(即按15mg/m3剂量进行熏蒸)记录结果如表2所示。
实施例7:
按实施例4的方法,加氯酸钾5g、草酸2g、沸石4g、醋酸钠0.4g、及蒸馏水100mL在预定时间内停止工作,定时检测其杀菌防霉效果,(即按20mg/m3剂量进行熏蒸)记录结果如表2所示。
表1高锰酸钾和甲醛熏蒸各实施例的杀菌率和杀虫情况
Figure BDA0000150364710000073
从表1可以看出,实施例1熏蒸时间达到60min以上,实施例2和3熏蒸时间达到30min以上时,空气中的杀菌率在92%以上,达到杀菌合格要求。实施例2熏蒸时间达到60min以上,实施例3熏蒸时间达到30min以上时,蟑螂致死率达100%,达到杀虫要求。
表2氯酸钾和草酸熏蒸各实施例的杀菌防霉率
Figure BDA0000150364710000081
从上表2可以看出,实施例5熏蒸时间达到60min以上,实施例6和实施例7熏蒸时间达到30min以上时,油料饼粕杀菌率在93%以上,达到杀菌合格要求。实施例6熏蒸时间达到60min以上,实施例7熏蒸时间达到30min以上,防霉率在90%以上,达到防霉合格要求。

Claims (3)

1.一种油料饼粕的防霉防虫方法,其特征在于:该方法包括如下顺序的步骤:
a、将油料饼粕悬空放置;
b、于油料饼粕底部通入甲酸,甲酸的通入量按油料饼粕所在的空间为10-20ml/m3,甲酸由甲醛与氧化剂高锰酸钾按每10-20ml甲醛加1g高锰酸钾的比例混合后于26℃恒温水浴反应产生;
c、48小时后,于油料饼粕底部通入二氧化氯,二氧化氯的通入量按油料饼粕所在空间为15-20mg/m3,二氧化氯是将氯酸钾溶于蒸馏水后,加入草酸、沸石及醋酸钠/硫酸镁,于70℃恒温水浴反应产生,其中,加入的氯酸钾、草酸、沸石、醋酸钠/硫酸镁及蒸馏水的量为25g:10g:20g:2g:500ml。
2.如权利要求1所述的一种油料饼粕的防霉防虫方法,其特征在于:所述方法还包括在a步骤即油料饼粕悬空放置前对油料饼粕所在的置放空间通入甲酸,甲酸的通入量为10-20ml/m3,甲酸由甲醛与氧化剂高锰酸钾按10-20ml甲醛加1g高锰酸钾的比例混合后于26℃恒温水浴反应产生。
3.一种实施权利要求1或2所述的油料饼粕的防霉防虫方法的装置,其特征在于:该装置包括将油料饼粕悬空放置的底座(1)及用于熏蒸产生甲酸和二氧化氯的气体发生器(2),该底座由支架(11)及空心钢板(12)组成,该支架(11)围设在该空心钢板(12)外侧且与该钢板(12)相通,该钢板(12)上匀设有数个气孔(13),该支架(11)下设有支脚(14);该气体发生器(2)包括带顶盖(25)的控温大圆筒容器(21)、敞口的小圆筒容器(22)、风机(23)及排气管(24),该小圆筒容器(22)设置于该控温大圆筒容器(21)内壁,排气管(24)位于小圆筒容器(22)上部,风机(23)设置于该控温大圆筒容器(21)内壁且与该小圆筒容器(22)及排气管(24)相对设置,该控温大圆筒容器(21)内注入有水,采用水浴控温,外壁上设置有温控电钮(26)和风机按钮(27),该气体发生器的排气管(24)与该底座的支架(11)相连通。
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