饲料防霉剂及其应用
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双乙酸钠为乙酸钠和乙酸的分子复合物,白色吸湿性结晶状固体,简单来讲就是一种新型食品饲料防霉剂、酸味剂和改良剂。
那么,该产品有何作用及功效呢?下边,我们一起来了解一下吧。
一、作用
1、防霉防腐效果优于苯甲酸盐类。
2、不改变食品特性,不受食品本身PH影响,参与人体的新陈代谢,产生CO2和H2O,可看成食品的一部分,保持食品原有的色香味和营养成分。
3、使用范围广泛,用于各类食品的防霉防腐,而且在医药、烟草、造纸、水果保鲜、饲料等行业中也有很大应用。
4、操作方便灵活,可直接添加也可喷洒或浸渍。
5、酸味柔和,克服了丙酸盐特有的刺激气味。
二、功效
通过有效地渗透入霉菌的细胞壁而干扰酶的相互作用,抑制了霉菌的产生,从而达到高效防霉、防腐等功能,因此,对黑曲霉、黑根霉、黄曲霉,绿色木霉
的抑制效果优于山梨酸钾。
以上就是有关双乙酸钠作用及功效的一些简单介绍,希望对大家进一步的了解有所帮助。
养猪一点通EASY SKILL猪饲料霉菌毒素脱霉剂的应用实践周彦飞(河南雄峰科技股份有限公司,河南 郑州 450008)1 猪饲料霉菌毒素脱霉剂的种类及原理1.1 硅铝酸盐类硅铝酸盐类主要成分是氢氧化硅铝酸钠钙,如沸石、蒙脱石、硅藻土、高岭土等,是常用的硅铝酸盐类饲料霉菌毒素脱霉剂。
硅铝酸盐对霉菌毒素的脱毒机理是硅铝酸盐不仅具有较大的比表面积和亲水性的负电荷表面,而且其结构与表面形成的离子极性,中层间带有大量可交换阳离子,存在大量的天然纳米微孔,所以,其吸附力来自超大的表面积与静电吸附。
硅铝酸盐吸附了霉菌毒素并形成了稳定复合物,阻止了霉菌毒素在动物消化道中的吸收,通过在动物体内与毒素结合形成复合体,使毒素经过消化道时不被动物机体吸收并随吸附剂排出体外,减少肠道对毒素的吸收量以及血液和靶器官中的毒素含量,以减少进入动物机体内血液及组织的毒素数量,使其毒性减轻或消除。
目前大多使用经过改良的天然硅铝酸盐(第二代产品),可改善对霉菌毒素的选择性吸附,同时对赫曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素的吸附能力大为提高。
1.2 生物吸附剂类 生物吸附剂类包括活性益生菌、水合硅铝酸盐、益生菌、细胞壁等,对霉菌毒素具有非常显著的脱毒效果。
生物脱霉剂综合了有机吸附和物理吸附的特性,对猪饲料中的霉菌毒素具有较强的选择吸附能力。
1.3 生物酶脱毒剂 主要是选用某些活性高的酶,刺激胃肠产生解毒酶,诱发机体解毒能力,破坏霉菌毒素结构,使毒性消失。
同时利用酶的降解作用,破坏霉菌毒素或降低其毒性。
生物酶解毒剂具有高度专一性,无污染且不影响饲料的营养价值。
1.4 酵母细胞壁类酵母细胞壁的主要成分包括葡聚糖、甘露聚糖、几丁质和蛋白质。
葡聚糖、甘露聚糖分离自啤酒酵母的细胞壁,该种细胞壁上有脂质、多糖、蛋白质类物质,具有良好的吸附霉菌毒素的能力。
甘露低聚糖是酵母细胞壁外包被着的一层胶状糖蛋白,从酵母培养物细胞壁中提取的一类新型抗原活性物质。
饲料防霉剂的种类与应用饲料发霉不仅会影响饲料的品质,还可能产生毒素,危及牲畜的生命健康。
因此,在饲料加工中必须添加饲料防霉剂,以保证饲料的安全性和稳定性。
本文将介绍饲料防霉剂的种类及其应用。
饲料防霉剂的分类按照成分和防霉机理的不同,饲料防霉剂可分为多种类型。
以下是几种常用的饲料防霉剂:有机酸类防霉剂有机酸类防霉剂是添加在饲料中可以抑制霉菌生长的一类化学物质,主要成分有各种有机酸和酸盐。
该类防霉剂的防霉机理是通过酸化降低饲料中的pH值,抑制霉菌的生长繁殖。
常用的有机酸类防霉剂有丙酸、乙酸、木酢酸等。
甲醛类防霉剂甲醛类防霉剂是指添加了甲醛类化学物质的一类饲料防霉剂。
甲醛类防霉剂在饲料加工过程中能够与饲料中的蛋白质、碳水化合物发生化学反应,形成一种新的化合物,从而抑制霉菌的生长繁殖。
常用的甲醛类防霉剂有甲醛、甲醇、福尔马林等。
二氧化硅类防霉剂二氧化硅类防霉剂是添加了二氧化硅的一类防霉剂。
二氧化硅能够吸附饲料中的水分,从而抑制了霉菌的生长繁殖。
此外,因为二氧化硅对饲料中的微生物和氧气有较好的吸附作用,能够防止饲料的氧化变质。
常用的二氧化硅类防霉剂有二氧化硅、硅酸盐等。
其他防霉剂还有其他类型的饲料防霉剂,例如生物防霉剂、氯化物防霉剂等,它们的机理和应用范畴不尽相同。
饲料防霉剂的应用在饲料加工中,防霉剂的添加量、添加时间和添加方式等都是非常重要的。
一般来说,应按照以下原则使用饲料防霉剂:严格按照说明书使用防霉剂是一种特殊的化学药剂,不能随意增加或减少用量,更不能自行混用。
应严格按照防霉剂说明书上的使用方法和用量进行使用。
注意插曲性添加饲料在加工、运输和储存过程中,容易与外界空气、水分和微生物接触,引起霉变。
因此,应在成品饲料中加入防霉剂,在存储期间也应妥善运用饲料防霉剂,避免因霉变而造成质量损失。
防霉剂的选择应根据不同饲料种类和保存条件选择不同的防霉剂。
在使用中,还需要注意饲料防霉剂的耐温性能和稳定性能。
合理控制添加量因为防霉剂是一种化学药剂,不能过量添加。
实践Practice100饲料营养文 ⊙ 王丽娜 周盛昌 福建傲农生物科技集团股份有限公司/福建省生猪营养与饲料重点实验室饲料发生霉变不仅使其营养价值下降,还会导致畜禽生长性能、繁殖性能下降,易患疾病甚至死亡。
在畜禽日粮中添加防霉剂和脱霉剂是降低霉菌毒素危害的有效方法。
本文介绍了常用的防霉剂和脱霉剂的使用,供养殖场(户)参考。
防霉剂和脱霉剂在饲料中的应用近年来,饲料及原料被霉菌及其毒素污染的情况愈发严峻对畜牧业生产造成了巨大经济损失。
霉菌毒素使畜禽生产性能和免疫机能下降,引起畜禽和人类急性或慢性中毒,甚至导致癌变和畸形,直接危害畜禽和人类健康。
做好原料和饲料的防霉和脱霉工作是减少霉菌毒素危害的途径之一,而饲料中防霉剂和脱霉剂的应用可达到很好的防霉去毒效果。
1 防霉剂饲料防霉剂是一类能降低饲料中霉菌数量,抑制霉菌毒素产生,预防饲料贮存期间营养成分的流失,防止饲料霉变并延长贮存时间的饲料添加剂。
一般而言,饲料水分含量超过12%时必须使用防霉剂。
目前,常用的防霉剂有化学防霉剂、复合防霉剂、中草药防霉剂3类。
1.1 化学防霉剂化学防霉剂包括丙酸及其盐类、双乙酸钠、山梨酸、山梨酸钾、苯甲酸、富马酸、富马酸二甲酯等。
其中,丙酸及其盐类(丙酸钠、丙酸钙、丙酸铵和二丙酸)无毒性,对各类霉菌、芽胞杆菌及革兰氏阴性杆菌有较强的抑制作用,是目前国内外使用最广泛的防霉剂。
一般丙酸的添加量为0.3%,丙酸钙的添加量为0.2%~0.5%。
因有机酸防霉效果较好,但腐蚀性较大,而有机酸盐腐蚀性小,但防霉效果较有机酸差,因此,防霉效果作用强、腐蚀性小的复合防霉剂是防霉剂的发展趋势。
1.2 复合防霉剂复合防霉剂是由多种有机酸防霉剂按一定比例配合而成的,既能保持有机酸原有的抑菌功效,又能消除或降低有机酸的腐蚀性与刺激性,使用效果优于单一型,如复合型丙酸盐的防霉效果就优于单一型丙酸钙。
由丙酸铵、乙酸、富马酸、山梨酸等多种有机酸组成的复合型防霉剂具有很好的防霉效果。
饲料中防霉剂的添加方法及用量在饲料中添加的化学防霉剂种类很多,可分为单方和复方两大类:1、单方防霉剂单方防霉剂包括丙酸盐类、甲酸及甲酸钙、山梨酸、柠檬酸、马酸二甲酯以及大蒜素等。
这些防霉添加剂具有破坏或阻断病原微生物的作用,但又不会阻碍消化道中正常有益菌群和酶的活动,有的还能改变饲料的口味和提高饲料的适口性。
2、复方防霉剂为了提高防霉剂的防霉能力和综合品质,除了使用单方防霉剂以外,还经常使用复方防霉剂。
复方防霉剂的广谱抗菌防霉能力更强,适用范围更宽,经常使用的复方防霉剂有:用92%海藻物、4%碘酸钙、4%丙酸钙组成,使用时按8%的比例添加到饲料中。
这种防霉剂除了防霉效果好以外,最大特点是增加了海藻物中各种微量元素,如钙、铁、锌、碘、铜等,使饲料中的微量元素更丰富。
用1份醋酸钠和2份醛酸混合均匀,然后在混合物中加入1%的山梨酸,充分搅拌并干燥即可,使用时按1%的比例加入到饲料中。
添加量1、苯甲酸和苯甲酸钠:苯甲酸和苯甲酸钠都能非选择性地抑制微生物细胞呼吸酶的活性,使微生物的代谢受障碍,从而有效地抑制多种微生物的生长和繁殖,且对动物的生长和繁殖均无不良影响。
在饲料中主要使用苯甲酸钠,一般的使用量不超过0.1%。
2、富马酸及其酯类:富马酸酯类包括富马酸二甲酯、富马酸二乙酯和富马酸二丁酯等,其中防霉效果较好的为富马酸二甲酯。
富马酸及其酯类也是酸性防霉剂,抗菌谱较广,并可改善饲料的味道以及提高饲料利用率,一般使用量在0.2%左右。
3、脱氢乙酸:脱氢乙酸是一种高效广谱抗菌剂,具有较强的抑制细菌、霉菌及酵母菌发育作用,尤其对霉菌的作用最强,在酸、碱等条件下均具有一定的抗菌作用。
脱氢乙酸是一种低毒防霉剂,一般无不良影响,使用量为0.05%左右。
注意事项1、根据水分含量等实际情况灵活使用防霉剂:影响防霉剂作用效果的因素有很多,如防霉剂的溶解度、饲料环境的酸碱度、水分含量、温度、饲料中糖和盐类的含量、饲料污染程度等。
饲料防霉剂及其应用饲料霉变引起的饲料浪费是世界性难题。
农作物在田间、收获、加工、储存过程中都可感染霉菌。
霉菌不是一个分类学上的名称,凡是在基质上长成绒毛状、棉絮状或蜘蛛网状的菌丝体的真菌,统称为霉菌。
因其种类繁多(一般泛指毛霉、根霉、毛壳霉、曲霉、青霉和镰刀霉菌属等真菌〕、生长性强(温度在-5~60℃,相对湿度80%以上都可以生长)繁殖力强等,给饲料的贮存带来了诸多不利。
作为预防霉变的重要措施之一,防霉剂的使用是非常重要的。
但目前市场上防霉剂种类繁多,适用范围及防霉效果不尽相同,如使用不当还会引起中毒现象,如何选用合适的防霉剂是在实际生产中值得重视的问题,本文旨在探讨对各种防霉剂的应用及其机理,以供广大饲料工作参考。
1常用防霉剂及作用机理联合国FAO/WHO对防霉剂有严格的要求:①防霉剂添加应很小,无毒性和无刺激性;②能溶解达到有效浓度;③性质稳定、贮存时不发生变化、也不与饲料或其它成分起反应;④无异味、臭味;⑤有较广的抑菌谱。
具备以上各点才是较为优良的防霉剂。
目前常用的防霉剂主要为有机酸、有机酸盐类及有机酸或有机酸盐与特殊的载体结合制成的复合防霉剂。
1.l丙酸丙酸为无色液体,具有挥发性。
带有乙醇味,是应用最早、最广的防霉剂之一。
目前市场上用的露保丝、万路保、克霉霸及诗华抗霉素等主要成分均为丙酸。
丙酸的防霉机理目前公认的有两个:①非离解的丙酸活性分子在霉菌细胞外形成高渗透压,使霉菌细胞内脱水,而失去繁殖能力;②丙酸活性分子可穿透霉菌细胞壁,抑制细胞内的酶活性,而阻止霉菌的繁殖。
丙酸作为挥发性液体,在饲料贮存中可挥发产生丙酸气体,与饲料表面充分接触,因此抑菌均匀,效果好。
对饲料混合均匀度要求不高,有效用量低,见效快。
对好气性芽孢杆菌、黄曲霉有较好的抑制作用。
缺点是,热稳定性不好,80℃制粒过程中挥发量达40%,用于制粒时损失大;在贮存过程中损失快,药效持力短,不利于长期保存;易受饲料中钙盐或蛋白质的中和,而失去活性。
因此,要求即时起作用,防霉时间不需要太长时,丙酸是较好的防霉剂。
1.2丙酸盐丙酸盐为白色颗粒或粉末,无臭或稍有异臭味,溶于水。
我国生产的克霉灵、除霉净、霉敌、101等主要成分为丙酸盐类。
丙酸盐的有效作用成分是丙酸分子而非丙酸盐类。
丙酸盐释放丙酸分子受饲料中水分和pH值的影响,pH=7时丙酸盐溶于水,游离出丙酸分子仅为0.8%,pH=4.9游离酸含量为50%。
因此丙酸盐的防霉效果不如丙酸。
而且丙酸盐离解后形成弱碱性,阻碍进一步离解。
饲料pH值调节必须依靠外来酸。
丙酸盐的抑霉菌作用取决于丙酸的效果。
从以上特点可知丙酸盐的抑菌效果不如丙酸,不具有熏蒸作用,对饲料混合均匀度要求高;用量大,并因此影响适口性;对饲料含水分、pH值要求严格,且不能即时起作用。
丙酸盐的优点是,不挥发、耐高温,不受饲料中成分影响,腐蚀性低,刺激性小,且适合持续贮存。
1.3山梨酸及其盐山梨酸又名2,4一己二酸,为化学合成品,白色结晶粉末或无色针状结晶,无臭或少有刺激性气味,溶于水,其盐为无色或白色鳞片结晶或白色结晶粉末,在空气中易受潮分解不稳定,一般应用较少。
而山梨酸却和丙酸一样是目前最常用的防霉剂。
山梨酸及其盐的作用机制为山梨酸与微生物酶系统中的巯基结合,而破坏酶系统达到抑菌目的(汪锦邦,1985)。
另外,Paster等(1987)认为山梨酸还可在饲料表面形成一均匀的有机酸保护膜,阻止霉菌进入内层。
山梨酸的优点是,防霉效果好,对霉菌、酵母菌、好气性细菌均有抑制作用,毒性小、价格低。
缺点是防霉效果受pH值的影响,pH值大于7.5时,几乎无抑菌作用;对乳酸菌几乎无效;在水中易氧化,在塑料容器中其活性会降低。
1.4苯甲酸及其盐为无色或白色针状或鳞片状结晶,稍溶于水。
是目前使用量最大的防霉剂之一。
添加量一般为0.1%~0.3%。
有效成分为非离解态的苯甲酸活性分子。
作用机理为完整的苯甲酸活性分子穿过霉菌细胞壁,抑制细胞内呼吸酶的活性及阻碍乙酰辅酶的缩合反应,使三羧酸循环受阻,代谢受影响。
并可阻碍细胞膜的透性,从而达到防霉效果。
苯甲酸及其盐的优点是,价格低、来源丰富、应用效果好、无蓄积作用、毒性小(大于山梨酸及其盐)。
缺点是对pH值要求很窄,只能在酸性条件下发挥作用,pH值大于4时防霉作用开始下降,有苦涩等不良味道。
1.5对羟基苯甲酸酯俗称尼泊金酶,是一种无色结晶或白色结晶的粉末。
对霉菌、酵母菌均有抑制作用,防霉效果优于苯甲酸类。
在体内不蓄积,分解成其它有机酸被利用,目前添加量0.01~0.25g/kg。
缺点是抑霉谱窄,产品价格高,水溶性差。
l.6脱氧乙酸无色、无臭或略带酸味,难溶于水,热稳定性好,但毒性大。
对酵母菌、霉菌有较强烈的抑制作用。
以上有机酸防霉剂存在的问题是抗菌谱较窄,用量较大价格相对提高,对防霉条件要求严格,部分有机酸还会影响饲料养分;有较大腐蚀性和刺激性。
饲喂动物有残留。
因此被部分国家和地区限用或禁用。
1.7富马酸二甲酯(Dimethylfumarte简称DMF)DMF为白色结晶状。
分子式C6H8O4,分子量为144,在常温下具有升华特性。
1940年Selarle和Tis-dale发现它有抗菌效果,1984年北京营养源研究所发现它对多种霉菌、酵母菌、细菌和产毒菌有特殊的抑制效果,并研制成防霉剂。
DMF具有广谱、高效、抑菌、杀菌作用;且DMF不受pH值的影响,对光热较稳定,在110℃以下加热60min不分解,在紫外线或阳光下放置72h基本无变化。
其固状物对酸、碱、盐有一定的稳定性,但在水溶液中对酸、碱、盐有一定的稳定性较差。
对氧化剂,还原剂稳定。
不破坏饲料中的蛋白质、脂肪、糖类及纤维素等。
无残毒,对动物无不良反应。
用大鼠作实验口服,其LD50=2300~3160mg/kg,大鼠空口LD50为25000mg/kg(黄永明等,1989)。
DMF的防霉效果取决于其化学结构,化学性质等。
因其几乎不受pH值的影响,在任何pH值下都可保持较好的抗菌活性分子,这种活性分子可穿透微生物的细胞膜,抑制细胞分裂,同时也可对三羧酸循环(TCAC)、磷酸己糖途径(HMP)和酵解途径的酶活性抑制,从而抑制微生物的呼吸作用。
DMF易升华,形成DMF气体,使这种活性分子更加活泼的分布在饲料表面,防霉效果彻底而均匀。
与有机酸(丙酸、山梨酸、苯甲酸)相比,DMF的优点突出表现在:①pH值适应范围大。
何奇能(1995)用混合饲料调制成不同pH值,加入500mg/kgDMF,40d后发现pH值4~8对照组出现发霉,pH值3~8实验组未见发霉。
江锦邦等(1987)报道在饲料中添加500mg/kg的DMF其防霉效果不受饲料的pH值限制。
而有机酸(丙酸、山梨酸、苯甲酸)在pH值大于5时,就开始大部分电离,pH值大于7时未电离的百分数只为0.6%、0.15%、0.8%;②DMF的抗菌谱大于有机酸,对霉菌、酵母菌、及肉毒梭状芽孢杆菌均有良好的抑制效果;③无腐蚀性、无刺激性。
DMF防霉剂的缺点是对高水分饲料的防霉效果不佳,随着饲料水分增大(超过15%),DMF需要量增加,效果下降,成本提高。
DMF因常温下升华,浪费较大,同时还对人的皮肤及粘膜有强烈的刺激作用。
作为防霉剂不适合雏鸡及鱼虾等。
元有志(1998)讨道,在鸡饲料中加入500mg/kg以上DMF会明显抑制雏鸡生长速度,用作鱼虾饲料时同样会明显抑制其生长速度。
可见DMF在抑制饲料中霉菌生长的同时也会抑制动物生长。
作为动物饲料的防霉剂,DMF并不是最为理想的。
1.8其它1988年化工部饲料添加剂技术开发服务中心研制的PBC-Vll25、PBC-Zll75复合丙酸盐防霉剂,防霉效果优于单一型的丙酸盐,因其添加有特殊筛选的载体,减少了丙酸的刺激和挥发性,提高了防霉效果。
目前市场上应用的“monoprop”丙酸复合防霉剂它是有50%丙酸加50%的特殊载体Vezxile组成。
其作用有效形式依然为丙酸,它利用Vezxite使二聚体的丙酸转化为单聚体的丙酸的能力较大,使大部分二聚体转化为单聚体,而单聚体丙酸较易脱氢,游离出羧基具有较强的杀菌能力。
另外,美国奥特奇的“万香保”防霉剂,主要成分为二丙酸铵。
特点是通过二丙酸铵释放丙酸根离子而起防霉效果,但释放快慢受饲料pH值影响。
其它的防霉剂如Mold-x也是以丙酸为主要成分同时添加乙酸、山梨酸、苯甲酸再均匀的分布在硅酸钙载体上(Dixon等,1981a)。
其特点是保持了有机酸的杀菌力,同时减少其腐蚀性和刺激性,但价格稍高。
总的来说,复合酶制剂克服了单一型酶制剂的缺点。
具有抗菌谱广、防霉效果好。
受饲料因素影响小、用量小,对饲料水分及酸度要求不严格,无腐蚀性和刺激性。
缺点是无熏蒸作用、抑菌不均匀,因此要求与底物充分混合,价格普遍较高。
2新型防霉剂2.1 双乙酸钠(Sodiumdiecetate,简称SDA)双乙酸钠是目前研究最热的新型防霉剂之一。
SDA又名二醋酸一钠,为白色易吸湿性晶体,略带醋酸味,熔点96℃,150℃以上分解。
为联合国FAO/WHO组织推荐使用于食品、饲料的防霉保鲜剂。
SDA是在1887年由Villiers和Lescoeur两人分别独立令成。
1921年Wyckoff最早用X射线测定SDA的空间结构。
1938年美国的E.F.Glade首先用于面包防霉。
我国是在1990年由上海化工研究院首先开始研究并制成了SDA成品防霉剂。
SDA具有较强的杀菌力,在饲料中加入0.1%~1.5%,可有效的防止饲料霉变,使饲料贮存期延长3个月以上。
SDA适合高湿度的条件下,水分高的各种原料的防霉。
葛政华(1994)报道,在猪的浓缩料中添加0.2%的SDA,在梅雨季节能有效地控制霉菌生长,安全存放1个月以上。
SDA防霉效果优于同剂量的丙酸盐。
在以SDA为主要成分加入配料和填充剂时添加0.2%用量,其防霉效果优于同剂量的DMF(刘治雄等,1997)。
SDA与山梨酸及其盐同时加入时有协同效果(钟国清,2000)。
SDA的有效成分为乙酸,其机理为乙酸分子穿过真菌、霉菌、细菌等的细胞壁,干扰细胞间酶的作用,引起细胞内蛋白质变性。
许多研究还表明SDA有很好的增重效果,可调节pH值,提高蛋白质利用率,促进体脂肪的合成等(任培桃等,1998;吴培群等,1997)SDA作为防霉剂其来源丰富、成本低、抑菌效果好,并可增加饲料的营养价值。
缺点是,当饲料霉变严重时或SDA量达不到完全抑菌时,它本身可作为微生物的营养源反而促进了霉菌的生长,相应增加SDA的量可完全抑菌,这样又加重了防霉的成本。
2.2 制霉菌素制霉菌素是由浙江大学和绍兴制药厂共同研制而成,是从我国广东土壤中分离得到的放线菌A-94产生的一种多烯大环内脂类抗真菌抗生素。
据邹晓庭等(1997)报道,制霉菌素可完全抑制黄曲霉、毛霉、根霉生长,且在抑制黄曲霉和毛霉的效果上优于霉敌(主要成为丙酸盐类)。