一种生物饲料用复合脱霉剂及其制备方法与流程
本发明涉及饲料添加剂,尤其涉及一种生物饲料用复合脱霉剂及其制备方法。
背景技术:
1、霉菌毒素污染是饲料工业和养殖业长期面临的重大安全隐患。黄曲霉毒素b1、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素是饲料原料及成品饲料中污染率最高、危害最严重的三种霉菌毒素,它们分别对动物的肝脏、生殖系统和免疫系统造成严重损害,导致畜禽采食量下降、生长迟缓、繁殖障碍甚至急性中毒死亡。各类脱霉剂产品,包括硅铝酸盐类吸附剂、酵母细胞壁类降解剂以及微生物酶制剂类降解剂等,已在畜禽养殖中得到了广泛应用,对保障饲料质量安全和动物健康具有重要意义。
2、然而,现有脱霉剂技术在实际应用中存在明显的缺陷。一方面,以蒙脱石、沸石等为代表的硅铝酸盐类降解剂对黄曲霉毒素b1等极性毒素具有良好的降解效果,但其层间带有结构负电荷,在酸性条件下对带正电荷的饲用植酸酶等外源酶制剂具有较强的非特异性静电降解作用。研究表明,普通蒙脱石在ph2.0条件下对植酸酶的降解率可高达94%,导致饲料中添加的植酸酶活性大幅降低,造成磷利用率下降和饲料成本增加。另一方面,现有脱霉剂多为物理吸附型产品,对呕吐毒素等弱极性毒素的降解能力极为有限,即使在肠道ph环境下降解率也不足80%,难以满足实际生产中复合毒素污染的防控需求。此外,现有产品在加工过程中往往采用高温处理或高速剪切等方式,容易导致生物酶制剂活性丧失,且多数产品缺乏对酶制剂的针对性保护措施,使得脱霉剂在发挥脱毒功能的同时,不可避免地牺牲了饲料中外源酶的生物学效价。
3、公开号为cn102028129a的中国专利公开了一种新型饲料用霉菌毒素脱毒剂,该脱毒剂由改性蒙脱石、酵母细胞壁和壳聚糖等组成,可有效去除玉米、谷物等饲料原料及饲料中黄曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、t2毒素、呕吐毒素等多种霉菌毒素的污染,防止畜禽因食用霉菌毒素污染饲料引起的各种疾病的发生。但该脱毒剂仍存在不足:以改性蒙脱石为主的无机吸附剂对带正电荷的饲用植酸酶等外源酶制剂具有较强的非特异性静电吸附作用,易导致饲料中添加的植酸酶活性大幅降低;同时产品在加工过程中缺乏对生物酶制剂的针对性保护措施,在发挥脱毒功能的同时不可避免地牺牲了饲料中外源酶的生物学效价。
4、因此,如何提供一种兼具广谱毒素吸附与降解能力、同时对饲料中植酸酶等外源酶制剂活性影响最小化的生物饲料用复合脱霉剂,既能够高效降解黄曲霉毒素b1、玉米赤霉烯酮和呕吐毒素等多种霉菌毒素,又能够显著降低对植酸酶的非特异性吸附,同时具备良好的加工稳定性和储存稳定性,是本领域亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,为了克服现有技术的不足,本发明旨在提供一种生物饲料用复合脱霉剂及其制备方法。
2、根据本发明的一方面,提供一种生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,该方法包括:通过插层改性反应将壳聚糖分子插入蒙脱石层间制备壳聚糖插层改性蒙脱石;通过包合反应制备海藻糖-β-环糊精包被液;将海藻糖-β-环糊精包被液包被在壳聚糖插层改性蒙脱石与酵母细胞壁组成的混合粉体颗粒表面,制得包被改性复合颗粒;将漆酶和葡萄糖氧化酶嵌入包被改性复合颗粒中,制得生物饲料用复合脱霉剂。
3、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,通过配制钠基蒙脱石悬浮液,以柠檬酸为交联助剂和质子化促进剂,通过壳聚糖分子链上的质子化胺基阳离子与蒙脱石层间钠离子的离子交换,将壳聚糖大分子插入蒙脱石层间,制得层间域扩张和表面电荷屏蔽的壳聚糖插层改性蒙脱石。
4、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,壳聚糖插层改性蒙脱石按以下方式制备:
5、将100重量份的粒度为200目的钠基蒙脱石添加至500重量份的去离子水中搅拌30min,配制钠基蒙脱石悬浮液;
6、在65℃恒温、300r/min搅拌条件下向钠基蒙脱石悬浮液中添加2重量份的柠檬酸,10min后继续添加8重量份的脱乙酰度不低于90%的壳聚糖和1重量份的柠檬酸,继续维持恒温搅拌150min,静置12h后对反应物料洗涤,对洗涤后的物料105℃干燥至恒重并通过300目过筛,制得壳聚糖插层改性蒙脱石。
7、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,,将3重量份的海藻糖与1重量份的β-环糊精溶解至23重量份的50℃去离子水中,磁力搅拌至溶液温度降至40℃,维持恒温并继续磁力搅拌30min,制得海藻糖-β-环糊精包被液。
8、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,通过三维运动混合机将450-600重量份的壳聚糖插层改性蒙脱石与250-400重量份的酵母细胞壁进行混合,三维运动混合机的主轴转速为8r/min,混合时间为15min,其中,酵母细胞壁为β-葡聚糖含量不低于20%的酿酒酵母细胞壁,制得由壳聚糖插层改性蒙脱石与酵母细胞壁组成的混合粉体颗粒。
9、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,按以下方式将海藻糖-β-环糊精包被液喷涂包被在由壳聚糖插层改性蒙脱石与酵母细胞壁组成的混合粉体颗粒的表面:
10、将混合粉体颗粒装载在流化床物料容器中并预热至45℃,通过引风频率控制使混合粉体颗粒在热气流中呈流化状态;
11、设置流化床进风温度为55℃、出风温度为30℃,将海藻糖-β-环糊精包被液注入流化床储液罐,雾化喷涂于流化状态的混合粉体颗粒表面。
12、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,流化床物料容器中混合粉体颗粒与流化床储液罐中海藻糖-β-环糊精包被液的重量份的比为90:10,海藻糖-β-环糊精包被液以10g/min的速率输送至雾化喷嘴,在0.25mpa的雾化压力下进行喷涂。
13、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,喷涂结束后保持55℃进风20min,通入20℃风使包被物料冷却至30℃,制得包被改性复合颗粒。
14、可选地,本发明的生物饲料用复合脱霉剂的制备方法,将4-7重量份的漆酶、3-5重量份的葡萄糖氧化酶以及100重量份的包被改性复合颗粒添加至锚式搅拌机中,漆酶的酶活不低于10000u/g,葡萄糖氧化酶的酶活不低于5000u/g,以50r/min的转速混合10min,将均匀混合获得的生物饲料用复合脱霉剂真空密封包装。
15、根据本发明的另一方面,提供一种生物饲料用复合脱霉剂,该生物饲料用复合脱霉剂根据上述制备方法制得。
16、本发明的生物饲料用复合脱霉剂及其制备方法,具有以下有益技术效果:
17、1.通过对钠基蒙脱石进行壳聚糖插层改性,使壳聚糖大分子进入蒙脱石层间,有效屏蔽蒙脱石层间的结构负电荷,减少蒙脱石对带正电荷的植酸酶的静电吸附。
18、2.采用海藻糖-β-环糊精保护液对复配粉体进行表面包被,干燥后形成的玻璃态保护膜具有良好的隔湿隔氧性能;物理封闭蒙脱石边缘残留活性位点,阻断植酸酶与吸附剂表面的非特异性接触路径。
19、3.通过壳聚糖插层改性蒙脱石与酵母细胞壁的协同复配,保留改性蒙脱石对黄曲霉毒素b1和玉米赤霉烯酮等极性毒素的强降解能力的同时,利用酵母细胞壁中酯化甘露聚糖的特异性降解作用提升对呕吐毒素等弱极性毒素的降解效果。
20、4.漆酶和葡萄糖氧化酶采用低温低剪切锚式混合嵌入包被改性复合颗粒,避免高温和剧烈机械力对酶蛋白高级结构的破坏;同时海藻糖作为天然保护剂,在包被层中形成玻璃态微环境,固定酶分子构象,增强酶制剂在加工及储存过程中的热稳定性和抗失活能力。





