CN104509700A - 脂肪包膜的载酸蒙脱石 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脂肪包膜的载酸蒙脱石，它是由原料蒙脱石100份、短链脂肪酸400~500份、氢氧化钙15~30份、固体脂肪20~40份制备而成：首先将蒙脱石、短链脂肪酸共煮回流1~4h，冷却后过滤得滤饼；将滤饼加入混合机，加氢氧化钙混合搅拌10~20分钟后，将该湿料制成粒径0.5~1mm的颗粒，将固体脂肪加热熔化，喷涂在第三步制好的颗粒表面，冷却固化后即可得到脂肪包膜的载酸蒙脱石成品。本发明工艺简单，生产成本低。作为动物饲料添加剂使用效果显著，酸化后的蒙脱石具有抑菌和吸附毒素功能。

Description

脂肪包膜的载酸蒙脱石

技术领域

本发明涉及动物饲料添加剂，尤其是涉及一种可用于动物肠道抑菌剂和营养剂的脂肪包膜的载酸蒙脱石。

背景技术

    在饲料行业，利用抗生素防止饲养动物生病和促进动物生长是目前普遍采用的方法。由于饲养卫生条件的限制，动物饲粮中含有较多的病原菌如沙门氏杆菌、大肠杆菌、梭状芽孢杆菌等，这些病源微生物随食物进入肠胃后，部分病源微生物可被酸性的胃液杀灭，但也有少量病源微生物会进入肠道使肠道菌群失调，导致动物拉稀、生病，抗生素可杀灭这些病原菌，维持肠道健康。然而，长期使用抗生素可导致动物具有抗药性，更严重的是这些抗生素随动物食品进入人的食物链，会导致严重的食品安全问题。如何少用或不用抗生素是养殖业亟待解决的问题。短链脂肪酸（如甲酸、乙酸、丙酸和丁酸）在胃液和肠液中存在分子态羧酸，它可穿透细菌的细胞膜，改变细胞内的pH值从而抑制病原菌的生长。因此，在饲料中添加酸化剂来预防动物疾病是众所周知的方法。然而，短链脂肪酸常温下为流动性液体、具有强烈的酸味，既不便于使用还影响动物的适口性，一般将其制成有机酸盐应用于饲料工业，如甲酸钙、乙酸钠、丙酸钠和丁酸钠，但这些盐具有较高的pH值，可中和部分胃酸导致胃酸强度降低，抑菌力下降。虽然一些可形成二羧酸盐的产品具有较好的效果，例如二甲酸钾，但钾盐成本较高且二甲酸钾添加量较大，致使饲料成本增加较多；同时，小分子羧酸在胃液中被消化较多，进入肠道的短链脂肪酸较少，这也导致使用量的增加。为解决这一问题，采用包膜的方法可使更多的短链脂肪酸进入肠道尤其结肠，例如包膜丁酸钠。但包膜丁酸钠成本较高并且在肠道中释放出来的是丁酸根离子，对肠道pH值降低贡献不大，只能对肠道提供营养。

将有机酸负载于矿物载体上是制备有机酸固体颗粒的一种方法。例如，中国专利（申请号201110075023.5）公布了一种用“红辉沸石分子筛吸附接枝二甲酸钾制备饲料抗菌剂的方法”； 将二甲酸钾负载于红辉沸石分子筛上作为饲料抗菌剂。但所采用的方法是将红辉沸石粉用盐酸处理破坏其结构，作为制备分子筛的前躯体，然后加入氢氧化钠和偏铝酸钠合成分子筛，最后吸附二甲酸钾，其制备工艺复杂，并且仅限于吸附二甲酸钾，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，提供一种抗菌效果好且成本较低的脂肪包膜的载酸蒙脱石。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

本发明所述的脂肪包膜的载酸蒙脱石，它是以蒙脱石、短链脂肪酸、氢氧化钙、固体脂肪为原料按照下述重量份配比制备而成：

配比：

蒙脱石100份，浓度80~90%（w/w）的短链脂肪酸400~500份，氢氧化钙15~30份，固体脂肪20~40份；

具体步骤为：

第一步，将蒙脱石加入浓度为80~90%的短链脂肪酸溶液中，在装有回流装置的设备中加热共煮1~4h，冷却后过滤得滤饼；

第二步，将滤饼加入混合机，加氢氧化钙混合搅拌10~20分钟；

第三步，将第二步的湿料制成粒径0.5~1mm的颗粒；

第四步，将固体脂肪加热熔化，喷涂在第三步制好的颗粒表面，冷却固化后

即可得到脂肪包膜的载酸蒙脱石成品。在制备得到的载酸蒙脱石成品中，短链脂肪酸和其钙盐的总含量可达25%~40%。

所述蒙脱石为饲料级蒙脱石，其纯度≥90%，吸蓝量≥40 g/100g,粒度325目，水分≤2%。

所述短链脂肪酸为甲酸、乙酸、丙酸或丁酸。

所述的固体脂肪为氢化植物油、棕榈硬脂。

所述的混合机为耙式混合机或捏合机。

由于蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，由两个硅氧四面体中间夹一个铝镁氧八面体组成，晶层间距为0.96nm，层间有可交换的钠、钙、镁等阳离子，通过离子交换，可制得酸性蒙脱石，同时，蒙脱石无毒，可吸附多种毒素，又是一种常用的饲料原料。以蒙脱石作为负载短链脂肪酸的载体具有诸多优势：①蒙脱石片层结构中具有可交换的金属阳离子，其离子交换容量可达150mmol/100g,氢离子很容易与蒙脱石层间的金属阳离子发生离子交换，负载量较大，②蒙脱石为天然的亚微米结构，比表面积大，颗粒细腻，流散性好，不扬尘，不结块，是较好的吸附材料。③通过机械方法加工的蒙脱石颗粒是一种假颗粒，遇水后迅速崩解为亚微米结构的天然颗粒，当负载酸被释放出来后，蒙脱石还可以作为吸附剂吸附肠道中的霉菌毒素，减轻霉菌毒素对动物体的毒害。

本发明的优点在于：

（1）通过离子交换，蒙脱石片层中的金属阳离子被氢离子交换，小分子羧酸进入蒙脱石结构的孔道中；为使短链脂肪酸在胃液中不被溶解，本发明使用氢氧化钙固化并以固体脂肪包膜含有短链脂肪酸的蒙脱石，其中氢氧化钙与表面短链脂肪酸形成固体钙盐堵塞蒙脱石结构孔道，固体脂肪包膜于蒙脱石颗粒外表，使产品能通过胃而到达肠道释放有机酸，起到酸化肠道的作用。

（2）工艺简单，生产成本低。

（3）效果显著，相对于甲酸钙、丙酸钙和丁酸钙或丁酸钠，产品含游离酸含量增加，饲喂时短链脂肪酸-蒙脱石复合体与食物一同进入动物胃部，由于脂肪膜的存在，短链脂肪酸-蒙脱石复合体在胃中不溶解，随食物进入肠道，固体脂肪被逐步吸收，同时释放出短链脂肪酸使肠道pH值降低，抑制肠道有害菌的生长；蒙脱石在肠道中具有吸附霉菌毒素功能。

附图说明

    图1是实施例1~4 在人工胃液（1~2h）和人工肠液（2~4h）中短链脂肪酸的释放率。

具体实施方式

实施例1

在2000L反应釜中加入1000kg 80%的甲酸，将细度325目的蒙脱石200kg通过喂料器加到反应釜中，加热回流约2h，冷却至30~50℃，将反应液引入板框压滤机，滤去多余的甲酸溶液，卸料，得湿滤饼377Kg；

将滤饼转入捏合机，搅拌下分批加入50kg粉状氢氧化钙，加完后继续搅拌10~20min使氢氧化钙反应完全；反应物呈潮湿粉体，将反应物通过颗粒机造粒，得到粒径0.5~1mm的球形颗粒；将颗粒通过振动流化床，从流化床上口喷入80kg温度80~90℃的氢化植物油对其进行脂肪包膜，冷风干燥后得到脂肪包膜的载酸蒙脱石485kg。其中所含甲酸79.6公斤（16.4%）及甲酸钙87.7公斤（18.0%），甲酸负载量29.1%。

实施例2

在2000L反应釜中加入900kg 90%的乙酸，将细度325目的蒙脱石200kg通过喂料器加到反应釜中，加热回流约2h，冷却至30~50℃，将反应液引入板框压滤机，滤去多余的乙酸溶液，卸料，得湿滤饼360kg。

将滤饼转入捏合机，搅拌下分批加入40kg粉状氢氧化钙，加完后继续搅拌10~20min使氢氧化钙反应完全，反应物呈潮湿粉体；将反应物通过颗粒机造粒，得到粒径为0.5~1mm球形颗粒；将颗粒通过振动流化床，从流化床上口喷入60kg温度为80~90℃氢化植物油对其进行脂肪包膜，冷风干燥后得到脂肪包膜的载酸蒙脱石445kg。其中所含乙酸79.1kg（17.8%）及乙酸钙85.4kg（19.2%），乙酸负载量32.4%。

实施例3

在2000L反应釜中加入1000kg 90%的丙酸，将细度325目的蒙脱石200kg通过喂料器加到反应釜中，加热回流约2h，冷却至30~50℃，将反应液引入板框压滤机，滤去多余的丙酸溶液，卸料，得湿滤饼360kg。

将滤饼转入捏合机，搅拌下分批加入35kg粉状氢氧化钙，加完后继续搅拌10~20min使氢氧化钙反应完全，反应物呈潮湿粉体，将反应物通过颗粒机造粒，得到粒径为0.5~1mm球形颗粒，将颗粒通过振动流化床，从流化床上口喷入70kg温度为80~90℃氢化植物油对其进行脂肪包膜，冷风干燥后得到脂肪包膜的载酸蒙脱石455kg。其中所含丙酸74kg（16.3%）及丙酸钙88.0kg（19.3%），丙酸负载量32.9%

实施例4

在2000L反应釜中加入950kg 90%的丁酸，将细度325目的蒙脱石200kg加到反应釜中，加热回流约2h，冷却至30~50℃，将反应液引入板框压滤机，滤去多余的丁酸溶液，卸料，得湿滤饼360kg。

将滤饼转入捏合机，搅拌下分批加入30kg粉状氢氧化钙，加完后继续搅拌10~20min使氢氧化钙反应完全，反应物呈潮湿粉体，将反应物通过颗粒机造粒，得到粒径为0.5~1mm球形颗粒，将颗粒通过振动流化床，从流化床上口喷入65kg温度为80~90℃氢化植物油对其进行脂肪包膜，冷风干燥后得到脂肪包膜的载酸蒙脱石443kg。其中所含丁酸71.3kg（16.1%）及丁酸钙86.7kg（19.5%），丁酸负载量32.5%

应用效果：

将实施1、2、3、4例制备的脂肪包膜的载酸蒙脱石加入100mL人工肠液（pH=6.8）中，38℃条件下搅拌1h，人工肠液的pH的变化见表1。可以看出，包膜的载酸蒙脱石可显著改变人工肠液的pH值，故可推断本发明方法制备的载酸蒙脱石具有抑制肠道细菌的作用。

将实施1、2、3、4例制备的脂肪包膜的载酸蒙脱石1.0g加入750mL人工胃液（pH=3）中，38℃条件下搅拌2h然后加入250mL0.2mol/L磷酸钠溶液，调节pH=6.8；加10g胰酶制成人工肠液，短链脂肪酸在人工胃液和人工肠液中释放率的变化见图1。可以看出，脂肪包膜的载酸蒙脱石在胃液中可以稳定存在，在肠液中2h短链脂肪酸的释放率大于90%。

Claims (5)

1.一种脂肪包膜的载酸蒙脱石，其特征在于：它是以蒙脱石、短链脂肪酸、氢氧化钙、固体脂肪为原料按照下述重量份配比制备而成：

配比：

蒙脱石100份，浓度80~90%的短链脂肪酸400~500份，氢氧化钙15~30份，固体脂肪20~40份；

具体步骤为：

第一步，将蒙脱石加入浓度为80~90%的短链脂肪酸溶液中，在装有回流装置的设备中加热共煮1~4h，冷却后过滤得滤饼；

第二步，将滤饼加入混合机，加粉状氢氧化钙混合搅拌10~20分钟；

第三步，将第二步的湿料制成粒径0.5~1mm的颗粒；

第四步，将固体脂肪加热熔化，喷涂在第三步制好的颗粒表面，冷却固化后

即可得到脂肪包膜的载酸蒙脱石成品。

2.根据权利要求1所述的脂肪包膜的载酸蒙脱石，其特征在于：所述蒙脱石为饲料级蒙脱石，其纯度≥90%，吸蓝量≥40 g/100g,粒度325目，水分≤2%。

3.根据权利要求1所述的脂肪包膜的载酸蒙脱石，其特征在于：所述短链脂肪酸为甲酸、乙酸、丙酸或丁酸。

4.根据权利要求1所述的脂肪包膜的载酸蒙脱石，其特征在于：所述的固体脂肪为氢化植物油、棕榈硬脂。

5.根据权利要求1所述的脂肪包膜的载酸蒙脱石，其特征在于：所述的混合机为耙式混合机或捏合机。