伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法，它是先将不同长度碳链的季铵盐溶解在水溶液中，然后加入伊蒙混合黏土进行插层反应，产物经压滤、干燥、粉碎，得到吸附剂。本发明得到的吸附剂能有效吸附饲料中的多种霉菌毒素，提高饲料转化率，降低饲料成本，改善畜禽健康。
【专利说明】伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及饲料添加剂领域，具体涉及一种伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法。
【背景技术】
[0002]霉菌毒素是一种存在于饲料和原料中的抗营养因子，是毒素很强的霉菌次生代谢产物。它可引起:动物急慢性中毒，减少动物采食量，降低动物的生产性能、饲料转化率、繁殖性能，抑制动物免疫机能，同时，霉菌毒素还可在畜禽产品中残留，为人类健康带来潜在的安全隐患。据联合国粮农组织统计，全世界约有25%的谷物受到不同程度的霉菌毒素的污染，有5% -7%的粮食和饲料因为霉变失去饲用价值。在现代养殖中，每年因处理霉菌毒素给畜禽生产上带来上亿元的经济损失。因此，寻找合适有效的方法对其进行控制是畜牧业发展的当务之急。
[0003]目前对霉菌毒素脱毒处理主要有:机械脱毒、生物脱毒、化学脱毒及物理吸附脱毒等方法。吸附脱毒法是比较经济、有效和具有现实意义的方法，它是通过吸附剂吸引真菌毒素的极性官能团，将它们吸附、捕获和固定，阻止机体对毒素的吸收，从而降低毒素对机体的危害和毒素在农产品中的残留。吸附脱毒法已在生产实践中得以较大范围推广，现有技术中常用的吸附剂有水合硅铝酸钙钠盐(HSCAS)、蒙脱石、沸石和活性炭等。但至今未见有伊蒙混合黏土在饲料添加剂领域中应用的相关报道。
[0004]伊蒙混合黏土既不是伊利石，也不是蒙脱石，而是由伊利石(水云母30~70%)和蒙脱石(膨润土 20~49%)两种黏土矿物组成的，具有两种矿物的独特性能。由于同时存在伊利石和蒙脱石，具有独特的天然微纳米结构及较强的吸附性和较好的悬浮性、分散性，已在杀菌悬浮剂(CN 102742573 A)、脱色剂(CN 103007876 A)和粘合剂(CN 103484027 A)等方面得到了应用。
[0005]天然产出的伊蒙混合黏土具有亲水性的负表面电荷，对具有极性基团的霉菌毒素，如黄曲霉毒素有较强的吸附性能，但是对极性较弱的霉菌毒素(如玉米赤霉烯酮等)吸附能力有限。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:提供一种伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法，采用不同长度碳链的季铵盐对伊蒙混合黏土进行有机改性，通过改变表面活性剂的有机化的程度制备伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂，克服天然伊蒙混合黏土在饲料应用中的不足，提高伊蒙黏土的吸附效果，增强对弱极性霉菌毒素的吸附能力，进一步拓展对毒素的吸附种类。
[0007]本发明的技术解决方案是该伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法如下:首先将不同长度碳链的季铵盐溶解在水溶液中，然后加入伊蒙混合黏土在6(T100 °C反应1-12h，自然降温至室温，压滤，干燥，粉碎，得到伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。
[0008]其中，所述的不同长度碳链的季铵盐是十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、双十八烷基三甲基溴化铵中的任一种，用量是伊蒙混合黏土阳离子交换容量的0.1~5倍。
[0009]其中，所述的伊蒙混合黏土是天然形成的，其阳离子交换容量大于20mmol/100g，使用前粉碎过200目。
[0010]本发明具有以下优点:
(I)采用不同长度碳链的季铵盐改性伊蒙混合黏土，通过控制表面活性剂种类、用量、反应温度，形成具有不同表面疏水程度的有机化伊蒙混合黏土，在高效吸附极性霉菌毒素的同时，提高对弱极性霉菌毒素的吸附效果，从而得到高效、广谱的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。
[0011](2)通过阳离子有机表面活性剂对伊蒙混合黏土的插层反应，不仅扩大了伊蒙混合黏土的层间距，而且改变了伊蒙混合黏土的表面电荷，从而提高了弱极性霉菌毒素的吸附量。
[0012](3)伊蒙混合黏土有机改性条件温和，工艺过程简单，易于实现规模化生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为伊蒙混合黏土和十六烷基三甲基溴化铵改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的(0.25E、1E和1.5E)红外光谱图。
【具体实施方式】
[0014]为了更好地对本发明的技术方案进行说明，通过下面的实施例来进一步的描述，且不限于实施例。
[0015]实施例1:称取伊蒙混合黏土 5倍阳离子交换容量的十二烷基三甲基溴化铵，将其溶解于适量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%质量浓度的浆液，然后在60°C反应12h，将产物过滤，水洗，用AgNO3检验无Br-后，压滤、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。该吸附剂对黄曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的体外去除率分别为100和82%。
[0016]实施例2:称取伊蒙混合黏土 2倍阳离子交换容量的十四烷基三甲基溴化铵，将其溶解于适量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%质量浓度的浆液，然后在75°C反应6h，将产物过滤，水洗，用AgNO3检验无Br-后，压滤、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。该吸附剂对黄曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的体外去除率分别为100和78%。
[0017]实施例3:称取伊蒙混合黏土 1.5倍阳离子交换容量的十六烷基三甲基溴化铵，将其溶解于适量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%质量浓度的浆液，然后在80°C反应4h，将产物过滤，水洗，用AgNO3检验无Br-后，压滤、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。该吸附剂对黄曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的体外去除率分别为100和85%。
[0018]实施例4:称取伊蒙混合黏土 I倍阳离子交换容量的十八烷基三甲基溴化铵，将其溶解于适量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%质量浓度的浆液，然后在80V反应8h，将产物过滤，水洗，用AgNO3检验无Br-后，压滤、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。该吸附剂对黄曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的体外去除率分别为100和72%。
[0019]实施例5:称取伊蒙混合黏土 0.1倍阳离子交换容量的双十八烷基三甲基溴化铵，将其溶解于适量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%浓度的浆液，然后在100°C反应6h，将产物过滤，水洗，用AgNO3检验无Br-后，压滤、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。该吸附剂对黄曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的体外去除率分别为100和68%。
[0020]如图1所示，为伊蒙混合黏土和十六烷基三甲基溴化铵改性的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的红外光谱图，由图可知，在2924、2851和1473 cnT1处出现了新的吸收峰，这分别表不-CH3和-CH2的非对称伸缩振动、对称伸缩振动以及弯曲振动，此外，峰的强度随着有机化度的增大而增强，说明伊蒙混合黏土已被有机改性。
【权利要求】
1.伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法，其特征在于:先将不同长度碳链的季铵盐溶解在水溶液中，然后加入伊蒙混合黏土在60-100 °C反应4-12 h，自然降温至室温，压滤，干燥，粉碎，得到伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂。
2.根据权利要求1所述的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法，其特征在于:不同长度碳链的季铵盐是十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、双十八烷基三甲基溴化铵中的任一种。
3.根据权利要求1所述的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法，其特征在于:不同长度碳链的季铵盐的用量是伊蒙混合黏土阳离子交换容量的0.1-5倍。
4.根据权利要求1所述的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附剂的制备方法，其特征在于:伊蒙混合黏土是天然形成的，阳离子交换容量大于20mmol/100g，使用前粉碎过200目。
【文档编号】B01J20/30GK103846078SQ201410094045
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】王爱勤, 康玉茹, 牟斌, 王文波, 汪琴 申请人:中国科学院兰州化学物理研究所盱眙凹土应用技术研发中心