CN113575765A - 一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸及其制备方法。该制备方法包括：使新鲜麦麸进入烘干系统干燥，控制水分含量在11％‑14％范围内，得到干麦麸；使干麦麸进入混合机，并加入0.2‑4.0千克/吨的稳定剂混合均匀，得到稳定麦麸；使稳定麦麸体积缩小10％‑40％，得到压缩麦麸；将压缩麦麸进行密封包装，从而得到低毒素、耐储存的饲料用麦麸。本发明制备方法能够大大降低饲料用麦麸的毒素，提高安全性的同时大大提高产品的耐储存性。此外，本发明的饲料用麦麸在储存期间稳定性良好，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及饲料领域，具体地涉及一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸及其制备方法。
背景技术
麦麸，又称麸皮、麦皮、麸子等，是面粉工业的副产物，也是一种重要的饲料原料。我国小麦产量大，麦麸的年产量超3000万吨。麦麸通常作为饲料原料广泛用在猪、鸡、鸭、牛、羊饲料中。
麦麸作为一种优质的纤维源在食品和饲料中广泛应用，近年动物营养学研究表明，优质纤维对于种用动物，例如母猪、母牛、母羊，有重要的生理功能，能提高其繁殖成绩，是种用动物不可缺少的营养素。按照国家饲料卫生标准(GB13078-2017)，麦麸作为饲料原料，其毒素含量必须控制范围。玉米赤霉烯酮毒素是发霉的麦麸中常见的一种毒素，它能引起猪的免疫抑制，饲喂后备母猪能引起其阴户红肿，导致假发情，也能引起怀孕母猪流产，是养猪业的大敌。发霉的麦麸中呕吐毒素是另一种常见毒素，能导致猪出现呕吐，肺水肿等现象，严重威胁猪的健康，且能在猪的组织中蓄积，威胁食品安全。
猪场生产实践表明，饲料中所用麦麸里面最容易超标的是玉米赤霉烯酮和呕吐毒素两种毒素，这可能与麦麸的生产、转运和储存过程有关。在从小麦生产面粉得到麦麸的过程中通常需要喷水，以高效地生产面粉，最后生产出麦麸，并且都用简易的单层塑料袋包装。因此，新鲜麦麸中水分含量较高，通常大于13％。面粉厂生产出来的高水分麦麸不会立即被饲料厂或养殖场使用，会在面粉厂有库存期，面粉厂到中间商转运库存期，中间商库房到饲料厂或养殖场转运期，饲料厂或养殖场库存期等储存时间。在麦麸储存转运期内，本来品质良好的麦麸由于高水分的原因，可能会发生自然霉变，导致呕吐毒素、玉米赤霉烯酮等毒素超标。
目前处理饲料中霉菌毒素的常规方法有添加吸附剂，如硅铝酸盐(百霉清等)、酵母细胞壁(霉可吸等)来吸附剂，或者用发酵(CN 107619839A)、或者用生物酶来降解霉菌毒素(CN 108251385A)。但研究和实践均表明，这些方法有不能完全去除、或者耗能高、或者无法从源头上解决霉菌毒素产生的缺陷。
麦麸毒素的来源有两个，第一个来源是生产麦麸的原料，小麦。第二个来源是高水分环境条件下麦麸自然霉变。第一来源是指小麦如果在收割前遇到长时间的阴雨天气，其表面会自然生长霉菌造成毒素残留在小麦表面，小麦加工成麦麸的过程中毒素会在麦麸中浓缩、蓄积；第二个来源是指麦麸中水分含量高，其水分可能来自于小麦加工的过程中的喷水，或者麦麸在转运、储存的过程中因包装简易而吸收环境中的水分。
目前仍需要一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸及其制备方法，从而为饲料厂或养殖场长期提供优质、稳定的麦麸，有助于动物健康和食品安全。
发明内容
针对目前商品麦麸可能出现毒素含量高，储存时间短的缺点，发明人进行了深入研究，发现首先通过对生产出来的麦麸进行检测，保证霉菌含量符合标准。其次通过及时降低新鲜麦麸中水分含量、并对其进行保鲜、压缩体积、双层包装袋封口包装等加工处理，以控制麦麸中霉菌毒素，从而为饲料厂或养殖场长期提供优质、稳定的麦麸，确保动物健康和食品安全。具体地，本发明包括以下内容。
本发明的第一方面，提供一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其包括以下步骤：
(1)使新鲜麦麸进入烘干系统干燥，控制水分含量在11％-14％范围内，得到干麦麸；
(2)使所述干麦麸进入混合机，并加入0.2-4.0千克/吨的稳定剂混合均匀，得到稳定麦麸；
(3)使所述稳定麦麸体积缩小10％-40％，得到压缩麦麸；
(4)将所述压缩麦麸进行密封包装，从而得到低毒素、耐储存的饲料用麦麸。
根据本发明所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，优选地，所述烘干系统使用燃油、天然气或电力提供热源，且新鲜麦麸的烘干温度为60℃-120℃，烘干时间为0.1-5小时。
根据本发明所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，优选地，所述稳定剂包含选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯和乙氧基喹啉的第一组分和选自有机酸盐的第二组分。
根据本发明所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，优选地，所述第一组分和第二组分的用量比为0.8-1.2:1。
根据本发明所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，优选地，通过辊压机挤压来缩小所述稳定麦麸的体积。
根据本发明所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，优选地，通过破碎稳定麦麸至直径2.0mm-10.0mm的圆柱型粒料来缩小体积。
根据本发明所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，优选地，通过用带有气密性内膜的包装袋进行双层折叠封口来密封包装。
本发明第二方面，提供一种耐储存的饲料用麦麸，其通过根据第一方面所述的制备方法得到。
根据本发明所述的耐储存的饲料用麦麸，优选地，以87％干物质含量计，所述麦麸中黄曲霉毒素B1≤28μg/kg，赭曲霉毒素A≤95μg/kg，呕吐毒素含量≤4.75mg/kg，赤霉烯酮毒素含量≤0.95mg/kg，T2毒素≤0.475mg/kg，伏马毒素(B1+B2)≤57mg/kg。
根据本发明所述的耐储存的饲料用麦麸，优选地，所述麦麸中，干物质含量≥87％，水分含量≤13.0％。
本发明的制备方法能够大大降低饲料用麦麸的毒素，提高安全性的同时大大提高产品的耐储存性。此外，本发明制备得到的饲料用麦麸在储存期间稳定性良好，具有良好的应用前景。
具体实施方式
现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。
应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。
除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数。
本发明提供一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其至少包括步骤(1)-(4)。具体如下。
[步骤1]
在本发明的步骤(1)中，使新鲜麦麸进入烘干系统干燥，控制水分含量在11％-14％范围内，得到干麦麸。本发明中的麦麸，有时也称为麦皮，是指小麦加工面粉副产品，麦黄色，片状或粉状，其端部有部分胚芽。本发明中，烘干系统不特别限定，优选其具有60℃-120℃的烘干温度，还优选65℃-90℃，进一步优选65℃-80℃。新鲜麦麸烘干时间为0.1-5小时，优选0.1-2小时，还优选0.2-0.8小时。烘干后的麦麸水分11％-14％范围内，优选11％-13％范围内。优选地，烘干后的麦麸中干物质含量不低于86％，还优选不低于88％，进一步优选不低于90％。
[步骤2]
在本发明的步骤2之前，进一步包括在使步骤1的干麦麸冷置于冷却器冷却至室温的过程。冷却器不特别限定，可使用本领域已知的冷却器，优选该冷却器具有抽风和翻转系统，以充分散发热量以及水分。冷却后麦麸水分优选不高于12％。
在步骤2中，混合机不特别限定，可使用本领域已知的混合机。其中加入的稳定剂对本发明是重要的，稳定剂的加入量为0.2-4.0千克/吨，优选0.2-3.0千克/吨，还优选0.3-2.0千克/吨，进一步优选0.4-1.5千克/吨。
本发明的稳定剂包括选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯和乙氧基喹啉的第一组分和选自有机酸盐的第二组分。其中，以麦麸总重量计，第一组分和第二组分分别为0.03-0.07重量％，优选0.04-0.06重量％。第一组分和第二组分的用量比为0.8-1.2:1，优选0.9-1.1:1，还优选为1:1。
本发明中，有机酸盐的第二组分是指C1-C6有机酸盐，优选C1-C6有机酸所形成的钙盐，包括但不限于例如乳酸、甲酸、乙酸、丙酸等有机酸所形成的钙盐。
[步骤3]
在步骤3中，使所述稳定麦麸体积缩小10％-40％，得到压缩麦麸。优选使用辊压机挤压来缩小所述稳定麦麸的体积。辊压机不特别限定，可使用本领域已知的辊压机。这里的缩小是指相对于干麦麸的体积缩小10％-40％，优选15％-30％，还优选15％-25％。
在某些实施方案中，本发明的步骤3进一步包括使稳定麦麸通过制粒机进行制粒的步骤。制粒机不特别限定，可使用本领域已知的制粒机。优选制粒机环膜孔径为8.0mm，挤压出来的颗粒料直径为8.2-8.5mm。
[步骤4]
在本发明的步骤4中，还包括使压缩麦麸经破碎机破碎成粉末状的步骤。破碎机不特别限定，可使用本领域已知的破碎机。对得到的粉末状麦麸进行密封包装可通过本领域已知方法进行，其中包装用双层塑料袋优选外袋为具有一定强度的较厚塑料袋，内袋是具有气密性的较薄塑料袋。
[饲料用麦麸]
本发明的饲料用麦麸以87％干物质含量计，所述麦麸中黄曲霉毒素B1≤28μg/kg，赭曲霉毒素A≤95μg/kg，呕吐毒素含量≤4.75mg/kg，赤霉烯酮毒素含量≤0.95mg/kg，T2毒素≤0.475mg/kg，伏马毒素(B1+B2)≤57mg/kg。其中上述物质含量的测定方法是本领域已知的，包括但不限于例如通过GB13078-2017、GB/T 8381.4-2005等国家标准中所涉及的相关方法进行测定。
本发明的饲料用麦麸中，干物质含量≥87％，水分含量≤13.0％。优选地，干物质含量≥88％，水分含量≤12.0％。还优选地，干物质含量≥89％，水分含量≤11.0％。
实施例1
对新鲜麦麸进行水分、毒素检测，以水分含量14％(即干物质含量86％)为基础，黄曲霉毒素B1≤27.3μg/kg，赭曲霉毒素≤92.8μg/kg，呕吐毒素≤4.64mg/kg，玉米赤霉烯酮≤0.928mg/kg，T2毒素≤0.464mg/kg，伏马毒素(B1+B2)≤55.7mg/kg才能进入后续烘干、保鲜和挤压工序；若水份>15％或毒素超标则视为不合格原料。新鲜麦麸A的水分和毒素含量见表1。
检验合格的新鲜麦麸A进入烘干系统进行干燥，用天然气提供热源。本批次新鲜麦麸A的水分含量为14.0％，在烘干系统中，烘干温度控制在75℃，烘干时间控制在30分钟。经过此烘干工序的所得到的麦麸简称“干麦麸”，其水分含量为12.5％。
“干麦麸”进入冷却器25分钟，通过抽风和翻转，麦麸物料的热量充分散发出去，温度降低到室温，同时能抽走物料中的少量水分。经过烘干、冷却两个工序后的“干麦麸”水分含量控制在≤12％。
冷却后的“干麦麸”进入混合机，在混合机的小料投放口按照重量比投入占麦麸重量的0.05％抗氧化剂(乙氧基喹啉含量≥30％)和0.05％防霉剂(丙酸钙≥90％)。在混合机中搅拌物料90秒，得到的物料成为“稳定麦麸”。
“稳定麦麸”经过提升机进入料仓，在喂料器的均匀、稳定推动下进入辊压机进行压缩。压缩后的物料经过破碎机，部分结成饼块状的物料被破碎成粉状进入成品料仓，未结块的粉状物料直接通过破碎机也进入到成品仓。经过此压缩工序后，其体积较“干麦麸”缩小了20％，成为“压缩麦麸”。
将进入成品料仓的“压缩麦麸”打包，包装用双层塑料袋，外袋是有一定强度的较厚塑料袋，内袋是具有气密性的较薄塑料袋。将包装袋置于自动打包称上，每袋重量设置为40Kg。包装袋用双重缝边封口，即得到成品，低毒素、耐储存的饲料用麦麸。
将经上述加工程序得到的本发明产品和本批次的新鲜麦麸A原包装(1包，40Kg)同时置于重庆某猪场饲料库房避光处，堆放于料盘上，在2019年5月1-2019年11月1日期间内进行储存。经过6个月储存后，抽样测定两种原料的水分和毒素含量，结果见表1。
表1-本批次新鲜麦麸A和本发明经过6个月储存后各毒素含量
注：新鲜麦麸A的毒素含量是新鲜麦麸在购置回来后、加工前测定的数值。
本批次新鲜麦麸A在重庆高温、高湿的季节储存期间内吸水，导致水分含量升高，水分含量从开始的14.0％到储存后的15.1％。而本发明的麦麸经过储存后水分只从开始的12.0％上升到12.2％。新鲜麦麸本身水分含量高，且在吸水后经过高温储存，霉菌含量均大幅度升高，即呕吐毒素升高了约2.4倍，玉米赤霉烯酮升高了1.7倍。而本发明麦麸经过干燥处理后水分含量大幅度降低，即使经过6个月的储存后，毒素含量以干物质基础计，仍与新鲜麦麸A的毒素含量接近。这说明本发明能使麦麸在6个月的时间内毒素含量稳定，不再上升。
实施例2
对外购新鲜麦麸进行水分、毒素检测，以水分含量14.0％(即干物质含量86％)为基础，黄曲霉毒素B1≤27.3μg/kg，赭曲霉毒素≤92.8μg/kg，呕吐毒素≤4.64mg/kg，玉米赤霉烯酮≤0.928mg/kg，T2毒素≤0.464mg/kg，伏马毒素(B1+B2)≤55.7mg/kg才能进入后续烘干、保鲜和挤压工序；水份>15％或毒素超标则视为不合格原料。新鲜麦麸B的水分和毒素含量见表2。
检验合格的本批次新鲜麦麸B进入烘干系统进行干燥，用电力提供热源。本批次新鲜麦麸B的水分含量为13.9％，在烘干系统中，烘干温度控制在90℃，烘干时间控制在25分钟。经过此烘干工序的所得到的麦麸简称“干麦麸”，其水分含量为12.0％。
“干麦麸”进入冷却器20分钟，通过抽风和翻转，麦麸物料的热量充分散发出去，温度降低到室温，同时能抽走物料中的少量水分。经过烘干、冷却两个工序后的“干麦麸”水分含量控制在10％-13％之间。
冷却后的“干麦麸”进入混合机，在混合机的小料投放口按照重量比投入占麦麸重量的0.05％抗氧化剂(丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT))和0.05％防霉剂丙酸钙(30％含量)。在混合机中搅拌物料90秒。从混合机出来的物料称为“稳定麦麸”。
“稳定麦麸”经过提升机进入料仓，在喂料器的均匀、稳定推动下进入饲料制粒机进行制粒。安装在制粒机的环膜孔径为8.0mm，挤压出来的颗粒料直径为8.2-8.5mm左右。经过压缩工序后，“稳定麦麸”的体积较之前“干麦麸”缩小了20％，成为“压缩麦麸”。
将进入成品料仓的“压缩麦麸”打包，包装用双层塑料袋，外袋是有一定强度的较厚塑料袋，内袋是具有气密性的较薄塑料袋。将包装袋置于自动打包称上，每袋重量设置为40Kg。包装袋用双重缝边封口，即得到成品，低毒素耐储存的饲料用麦麸。
将经上述加工程序得到的本发明产品和本批次的新鲜麦麸B原包装(1包，40Kg)置于四川某饲料公司原料库房的避光位置，室温下放置在料盘上，在2020年9月1-2021年3月1日期间进行储存。经过6个月储存后，抽样测定两种产品中水分和毒素的含量，结果见表2。
表2-新鲜麦麸B和本发明产品经过6个月储存后各毒素含量
注：新鲜麦麸B的毒素含量是新鲜麦麸在购置回来后、加工前测定的数值。
本批次新鲜麦麸在四川的秋冬季节仍然会出现吸水的情况，水分含量从新鲜时的13.9％到储存6个月后的14.8％，这与其简单的包装袋和四川的高湿度有关。而本发明的水分含量在储存6个月后只有12.4％。新鲜麦麸在高水分下，即使秋冬季节长时间储存也会发霉，虽然呕吐毒素含量4.1mg/kg仍符合国标，但如果大量(超过25％)用在饲料中仍然会导致饲料产品毒素超标。而本发明的麦麸经过同样的时间储存，呕吐毒素含量只有1.1mg/kg，即使按照50％添加，其贡献给饲料中的呕吐毒素含量为0.55mg/kg，也不会因此而超标。以干物质基础计，本发明麦麸经过6个月储存的毒素含量与新鲜麦麸的毒素含量接近，这表明，本发明能有效维持新鲜麦麸的稳定性，能让低毒素的新鲜麦麸耐储存。
比较例1
本比较例考察在不加入稳定剂情况下麦麸稳定性及各毒素结果。即本批次新鲜麦麸A在烘干、冷却后进入混合机，没有加入稳定剂(抗氧化剂和防霉剂)，然后物料经过辊压机挤压、双层折叠封口包装。将此法得到的物料从2009年5月1日起置于重庆某猪场饲料仓库避光处堆放于料盘上进行储存试验。在储存95天后就发现距离包装袋封口处10cm范围内的麦麸开始发霉，经检测呕吐毒素含量为3.5mg/kg，玉米赤霉烯酮含量为1.5mg/kg。这说明，如果在烘干麦麸中不加入稳定剂，即使经过压缩体积和双层折叠封口包装，所得到的成品也不能长期储存。
比较例2
本比较例考察在“稳定麦麸”不经过挤压处理(辊压或制粒)情况下麦麸稳定性及各毒素结果。即本批次新鲜麦麸B较粗，体积蓬松，在烘干、冷却后进入混合机，加入稳定剂(抗氧化剂和防霉剂)，然后“稳定麦麸”直接进入成品料仓，打包，双层折叠封口包装。将此加工方法得到的1包40kg的物料在其上方放置1吨重的物体(猪场中的玉米)24小时，然后将此1吨重的物体移开，以此模拟麦麸在运输过程中受到的挤压和体积复原。从2020年9月1日起将此包麦麸置于重庆某猪场饲料仓库避光处堆放于料盘上进行储存试验。在储存120天后就发现距离包装袋封口处6cm范围内的麦麸颜色变暗，且有不愉快的气味，经检测呕吐毒素含量为2.5mg/kg，玉米赤霉烯酮含量为0.9mg/kg。这说明，如果不把蓬松的麦麸经过挤压处理，在运输的过程中会导致麦麸会重新吸收，导致烘干所得到的成品不能长期储存。
尽管本发明已经参考示例性实施方案进行了描述，但应理解本发明不限于公开的示例性实施方案。在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的示例性实施方案做多种调整或变化。权利要求的范围应基于最宽的解释以涵盖所有修改和等同结构与功能。
Claims (10)
1.一种低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)使新鲜麦麸进入烘干系统干燥，控制水分含量在11％-14％范围内，得到干麦麸；
(2)使所述干麦麸进入混合机，并加入0.2-4.0千克/吨的稳定剂混合均匀，得到稳定麦麸；
(3)使所述麦麸体积缩小10％-40％，得到压缩麦麸；
(4)将所述压缩麦麸进行密封包装，从而得到低毒素、耐储存的饲料用麦麸。
2.根据权利要求1所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，所述烘干系统使用燃油、天然气或电力提供热源，且新鲜麦麸的烘干温度为60℃-120℃，烘干时间为0.1-5小时。
3.根据权利要求1所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，所述稳定剂包含选自丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯和乙氧基喹啉的第一组分和选自有机酸盐的第二组分。
4.根据权利要求3所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，所述第一组分和第二组分的用量比为0.8-1.2:1。
5.根据权利要求1所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，通过辊压机挤压来缩小所述稳定麦麸的体积。
6.根据权利要求1所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，可以通过制粒机将稳定麦麸压缩成直径2.0mm-10.0mm的圆柱型粒料来缩小体积。
7.根据权利要求1所述的低毒素、耐储存的饲料用麦麸的制备方法，其特征在于，通过用带有气密性内膜的包装袋进行双层折叠封口来密封包装。
8.一种耐储存的饲料用麦麸，其特征在于，通过根据权利要求1-7任一项所述的制备方法得到。
9.根据权利要求8所述的耐储存的饲料用麦麸，其特征在于，以87％干物质含量计，所述麦麸中黄曲霉毒素B1≤28μg/kg，赭曲霉毒素A≤95μg/kg，呕吐毒素含量≤4.75mg/kg，赤霉烯酮毒素含量≤0.95mg/kg，T2毒素≤0.475mg/kg，伏马毒素(B1+B2)≤57mg/kg。
10.根据权利要求8所述的耐储存的饲料用麦麸，其特征在于，所述麦麸中，干物质含量≥87％，水分含量≤13.0％。
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