一种苜蓿干草复合防霉添加剂的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种苜蓿干草复合防霉添加剂，由以下质量份的组分组成：杜仲提取物10?30，大蒜素10?60，肉桂粉10?80，山梨酸钾1.32?4，双乙酸钠5.28?8，蒙脱石26.4?40，应用时，要求苜蓿干草水分含量为30％及以下，每吨苜蓿干草均匀添加3～4.5kg复合防霉添加剂。本发明提供的苜蓿干草复合防霉添加剂可降低干草贮藏初期草捆温度上升速率，降低草捆温度峰值，抑制霉菌等有害微生物生长，能使苜蓿在高含水量条件下安全贮藏60天以上，贮藏后干草营养品质更好，植物源组分还具有增强动物体免疫力的作用。本发明提供的苜蓿干草复合防霉添加剂制备方法简单、成本低、效益高、无副作用、更加绿色安全。
【专利说明】
一种苜蓿干草复合防霉添加剂
技术领域
[0001] 本发明涉及牧草饲料加工技术领域，具体涉及一种苜蓿干草复合防霉添加剂。
【背景技术】
[0002] 牧草的高水分打捆贮藏是减少牧草养分损失的有力措施，但是，若牧草水分过高， 贮藏过程因为微生物的活动也会导致养分损失，因此，在牧草调制过程中，一般都会添加牧 草防腐剂以抑制微生物的生长和繁殖。牧草防腐剂的种类很多，主要以有机酸类、有机酸盐 类、铵类化合物、尿素等化学制剂为主，近年来天然制剂和复合制剂的研究逐渐增多，防腐 剂的研究和开发朝着方便、优质、高效、低成本且无毒副作用、无残留的方向发展。
[0003] 在牧草高水分打捆贮藏时添加有机酸类物质可以抑制牧草贮藏期内微生物的活 动，丙酸类复合牧草防霉添加剂是现在市场上应用较多的添加剂种类，丙酸类制剂具有较 好的防霉效果，并允许牧草在含水量30%时打捆都能实现安全贮存，但有机酸制剂对机械 的金属部分具有较强的腐蚀作用，而牧草操作机械市场价格都比较贵，因此采用有机酸作 为在实际生产中可能会增加牧草企业的成本，此外，因为牧草通常贮藏时间都比较长，而丙 酸具有一定挥发性，随着丙酸分子数量的减少，其防霉的效力也会逐步下降。
[0004] 有机酸盐类物质如双乙酸钠、山梨酸钾等在食品、粮食与饲料行业均有广泛运用， 但有机酸盐的防霉原理与有机酸相同，因此在使用过程中同样具有腐蚀作用，而且化工合 成的防腐剂对家畜生理也有造成潜在的不良影响。
[0005] 铵类化合物可有效抑制大部分有害细菌的繁殖，降低草捆内温度，减少热害。同时 具有轻微的碱化作用，提高牧草的品质和消化率，但是铵类化合物在使用时常伴有强烈的 刺激性气味，且常用的无水氨因具有较强的挥发性，其防霉效果通常由48h到几周，时间偏 短。
[0006] 尿素作为一种常见的氮肥和饲料添加剂，通过存在于微生物和植物中的尿素酶水 解为氨，可以有效地控制霉菌的生长，减少了热害，保持良好的色泽，而当氨的含量到达一 定浓度时，可促进半纤维素被分解为简单物质，从而降低了中性洗涤纤维的含量。但是，尿 素释放氨的过程，极其依赖牧草中能够提供尿素酶的特定类群微生物的数量，其效果不稳 定。
[0007] 如今，天然防霉物质的研究较多集中在植物源天然防霉剂，其以绿色、环保以及对 人畜安全的特点日益受到人们的重视。植物源天然防霉剂包括杜仲提取物、大蒜素、柑橘属 植物提取物、陈皮等，此类物质多具备广谱抗菌效果，抑菌成分的抑菌机理一般较为复杂， 每种植物成分一般针对一定真菌菌群具有突出抑制效果。与化学合成物质相比，纯天然物 质有效成分含量较低，一般需要提纯，但是，天然物质中的有效成分抑菌效率很高，而且具 有绿色、安全的特点。
[0008] 为综合不同防霉成分的优势，实现更佳防霉效果，复合防霉添加剂的尝试逐渐增 多，但如今报道过的复合防霉添加剂成分多为天然与天然物质复合以及化学与化学物质间 进行复合，而植物源天然物质与化学成分的复合未见有报道。
【发明内容】
[0009] 为解决以上问题，本发明提供了一种苜蓿干草复合防霉添加剂。
[0010] 本发明提供的苜蓿干草复合防霉添加剂，由以下质量份的组分组成： 杜仲提取物 10-30
[0011] 大蒜素 10-60 肉桂粉 10-80 山梨酸钾 1 32-4
[0012] 双乙酸钠 5,28-8 冢說石 2.6. 4-40。
[0013] 优选地，本发明所述苜蓿干草复合防霉添加剂，由以下质量份的组分组成： 杜伸提取物 2.0: 大蒜素 20 肉桂粉 27
[0014] 山梨酸钾 1.32 双乙酸纳 5.28 家脱石 2:(?. 4。
[0015] 进一步，所述杜仲提取物是以杜仲为提取原料，用醇与水的混合溶液萃取制得，绿 原酸含量彡10 %。
[0016] 进一步，所述大蒜素为人工提取或人工合成，主要成分为三硫代烯丙醚类化合物。
[0017] 进一步，所述山梨酸钾为含量大于多98%高纯度食品级添加剂。
[0018]进一步，所述双乙酸钠为含量大于多98%高纯度食品级添加剂。
[0019] 进一步，所述蒙脱石为钠基蒙脱石或钙基蒙脱石。
[0020] 本发明所述苜蓿干草复合防霉添加剂在苜蓿干草贮藏中的应用时，要求苜蓿干草 水分含量为30 %及以下，每吨苜蓿干草均勾添加3~4.5kg复合防霉添加剂。
[0021] 苜蓿干草发霉常见菌群包括牧草上存在的主要共性菌群（曲霉属、青霉属)与次要 共性菌群(木霉属、链格孢属、镰刀菌属、镰孢霉属），各种菌群之间有协同作用，会对单一的 防霉剂产生拮抗效应，使防霉效力变低，因此采用复合防霉剂是未来研究趋势。在本发明 中，杜仲提取物对应木霉属，大蒜素对应链格孢属，肉桂粉对应镰刀菌属，山梨酸钾+双乙酸 钠对应镰孢霉属，这5种原料均对曲霉属与青霉属具有良好的抑制作用，山梨酸钾+双乙酸 钠是化学制剂，添加量不大但是也对杜仲提取物、大蒜素和肉桂粉中的有效成分起到保护 作用，因而增强了植物源防霉剂的功效，而蒙脱石作为添加剂基质，其作用是吸收干草中残 留水分、吸附真菌体及其毒素、增加干草中矿质营养，这些成分组合在一起，对苜蓿干草更 具有针对性的防霉抗菌作用。其中组合比例是关键，因为还没有研究揭示苜蓿干草霉变时 的各种菌群作用机制，因此本发明通过将各种组分不同比例的混合，再通过实验室和苜蓿 干草捆上进行试验，确定了适用于苜蓿干草上的最佳复合防霉剂添加比例。综合各方面原 因及试验结果，本发明优选出最佳防霉剂组合:杜仲提取物20,大蒜素20,肉桂粉27,山梨酸 钾1.32，双乙酸钠5.28，蒙脱石26.4。
[0022]本发明的有益效果为：
[0023] 1.无腐蚀性、性质稳定不挥发、广谱抗菌效果好:本发明提供的苜蓿干草复合防霉 添加剂，由植物源天然物质（杜仲提取物、大蒜素、肉桂粉)与化学制剂(双乙酸钠、山梨酸 钾）、防霉剂基质（蒙脱石)组成，特别适合于保存含20%_30% (质量百分数)水分的苜蓿干 草，化学制剂添加量比较小，无腐蚀性也不会对家畜身体造成不良影响。在实际应用中，复 合防霉添加剂可降低干草贮藏初期草捆温度上升速率，降低草捆温度峰值，抑制霉菌等有 害微生物生长，能使苜蓿在高含水量(28%)条件下安全贮藏60天以上。
[0024] 2.贮藏后干草营养品质更好:本发明的苜蓿干草复合防霉添加剂，具有多重抑菌 原理交叉协同，如多种分子对微生物细胞的渗透与干扰以及水分和真菌的物理吸附作用， 相比其他防霉剂更能有效减少霉菌的数量和霉菌的活动，从而使干草在贮藏过程中保留更 多的粗蛋白、可溶性糖等营养成分，而且蒙脱石还可增加干草中的矿物质含量，弥补干草本 身矿物质元素的不足。
[0025] 3.增强家畜免疫力:本发明的苜蓿干草复合防霉添加剂使用的植物源成分杜仲提 取物、大蒜素和肉桂素本身还具有增强动物体免疫力的作用。
[0026] 4.物美价廉、绿色安全:本发明的防霉复合添加剂制备方法简单、成本低、效益高、 无副作用、更加绿色安全，因此适合于大范围的推广应用。
【具体实施方式】
[0027]以下通过具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
[0028] 实施例1:各组分配比初步筛选
[0029]根据原料间协同、互作作用，设计理论上具有良好抑菌防霉效果的所有配比（共16 个配比组合）。其中Hay Armer是国外进口的行业常用苜蓿防霉剂品种;杜仲提取物由陕西 玉泉生物科技有限公司生产，绿原酸含量多10%;蒙脱石为宁城县天源蒙脱石开发有限公 司生产。每种防霉剂组分配比如表1所示，制成16种干草防霉添加剂，将其在室温保存。 [0030]表1、供初步筛选的添加剂配比
[0033] 用发霉干草为原料，制备的1:10000稀释倍数霉菌稀释液。制备方法如下：称取有 霉菌的苜蓿干草25g，放入含有225ml灭菌生理盐水的250ml三角瓶中，置振荡器上振荡 30min。用IOml吸管吸取IOml 1:10的上述稀释液于25ml试管中，用洗耳球及Iml吸管反复吹 吸50次，使霉菌孢子分散开。取Iml此稀释液加入9ml生理盐水，充分混匀得1:100稀释液。取 1:100稀释液Iml，加到100mL灭菌生理盐水中，充分混匀得1:10000带有霉菌的稀释液(此稀 释液每毫升含霉菌菌落数大致100个），备用。
[0034] 取1:10000带菌液，用Iml灭菌吸管吸取Iml于平皿中。称取各防霉剂Ig分别置于 250ml灭菌的三角烧瓶中，加灭菌后的生理盐水100ml，放置振荡器上振荡30min取下，置电 炉上加温至50 °C左右3min-5min，使防霉剂的有效成分充分溶解。取带有防霉剂溶液Iml (充 分混匀后再取），放置于带有Iml霉菌孢子溶液的平皿中，摇匀。每一种防霉剂样品均做双 皿。将灭菌后凉至45°C左右的高盐察氏培养基15ml-20ml注入各平皿中，充分混匀，待琼脂 凝固后倒置于25-30°C的培养箱中，每天观察，记录菌落数，培养观察5d。每一批样品做两份 含Iml霉菌不加防霉剂的空白试验。以加了各种防霉剂平皿的霉菌菌落数与不加防霉剂含 Iml霉菌的平皿的霉菌菌落数相比较，计算出各处理的抑菌率。
[0035] 抑菌率=处理组霉菌菌落数/空白组霉菌菌落数X 100 %，表2为5d培养后各配比 的抑菌率。
[0036]表2、5d培养后各配比的抑菌率结果
[0039]※每列数据具有相同字母尾标的代表无显著性差异，无相同字母则有显著性差 异。
[0040]由抑菌率结果可知，配比13、14、16抑菌率高于其他处理组，包括对照用国外防霉 剂Hay Armer，且互相之间无显著性差异，将此三个处理组作为初步筛选的结果，并分别命 名为041、042、043，最终筛选结果及其配比见表3。
[0041]表3、初步筛选结果及其配比
[0043]实施例2:添加剂配比的高水分打捆筛选
[0044]将实施例1中初步筛选出的较优配比CA I、CA2、CA3分别按照干草质量的0.15 %、 0.3%、0.45%均匀撒在含水量为28%左右的苜蓿干草捆上;Hay Armer(HA)按照干草质量 的0.3 %均匀撒在苜蓿干草捆上(所有处理组设置见表4)。之后进行打捆，设置无添加剂的 高水分27~28%含水量(CKg)和低水分17%含水量(CKd)的干草捆为两个对照。每个处理5 个重复，每捆重约20kg，共60捆。从打捆之日起，每天上午10:00用温差电偶测定草捆温度， 直到所有草捆温度趋于稳定为止，每个处理测5捆干草，每捆干草测3次。
[0045] 表4、处理组设定
[0050] ※每列数据具有相同字母尾标的代表无显著性差异，无相同字母则有显著性差异
[0051] 表6、贮藏初期干草捆温度变化（°C)
[0053] 根据以上试验结果分析，综合各项指标，得出本防霉添加剂的配比为杜仲提取物 10-30质量份，大蒜素10-60质量份，肉桂粉10-80质量份，山梨酸钾1.32-4质量份，双乙酸钠 5.28-8质量份，蒙脱石26.4-40质量份。适宜添加范围为干草质量的0.3%-0.45%。使用本 防霉添加剂与不添加防霉剂的高水分对照组相比，能使草捆保存期温度降低、温度峰值降 低，干草霉菌数量、纤维、非蛋白氮降低，营养成分和蛋白纤维消化率增加。各营养成分也高 于低水分对照组以及国外添加剂HA组。其中理想添加剂处理方式为处理5,即最佳配方为 CA2 (杜仲提取物20 %，大蒜素20 %，肉桂粉27 %，山梨酸钾1.32 %，双乙酸钠5.28 %，蒙脱石 26.4%)，最适宜添加量为高水分(含水量28%)苜蓿干草质量份数的0.3%，保存后的苜蓿 干草营养成分较高，CP17 · 83%、WSC22 · 32g/kg、霉菌数 18 · 01 X 103g-1DMAPN 4 · 34g/kg、灰 分13.01 %、CP降解率90.3%、NDF降解率45.8%、ADF降解率30.7%。本发明提供的苜蓿干草 复合防霉添加剂使用效果非常理想，而使用成本大大低于使用国外进口防霉剂HAY FARMER，是国内牧场能够用得起的防霉剂，能有效解决牧场储藏苜蓿干草发霉的问题，为牧 场减少饲料损失，提升牧场经营效益。
[0054] 以上对本发明所提供的一种苜蓿干草复合防霉添加剂进行了详细介绍。本文通过 【具体实施方式】对本发明的原理和实施方式进行了阐述，以上说明只是用于帮助理解本发明 的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原 理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要 求的保护范围内。
【主权项】
1. 一种苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，由以下质量份的组分组成： 杜仲提取物 10-30 大蒜素 10-60 肉桂粉 10-8D 山梨酸钾 1.32-4 双乙酸钠 5. 28-8 蒙脱石 26.4_40。2. 根据权利要求1所述苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，由以下质量份的组分组 成： 杜仲提取物 20 大蒜素 20 肉桂粉 27 山梨酸钾 1 32 双乙酸钠 5 28 蒙脱石 26.4,3. 根据权利要求1或2所述苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，所述杜仲提取物是 以杜仲为提取原料，用醇与水的混合溶液萃取制得，绿原酸含量多10%。4. 根据权利要求1或2所述苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，所述大蒜素为人工 提取或人工合成，主要成分为三硫代烯丙醚类化合物。5. 根据权利要求1或2所述苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，所述山梨酸钾为含 量大于彡98%高纯度食品级添加剂。6. 根据权利要求1或2所述苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，所述双乙酸钠为含 量大于彡98%高纯度食品级添加剂。7. 根据权利要求1或2所述苜蓿干草复合防霉添加剂，其特征在于，所述蒙脱石为钠基 蒙脱石或钙基蒙脱石。8. 权利要求1-7所述苜蓿干草复合防霉添加剂在苜蓿干草贮藏中的应用，其特征在于： 苜蓿干草水分含量为30 %及以下，每吨苜蓿干草均匀添加3~4.5kg复合防霉添加剂。
【文档编号】A23K30/15GK105941871SQ201610364000
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月26日
【发明人】杨富裕, 李鹏飞
【申请人】北京助尔生物科学研究院（有限合伙）