一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法

1.本发明涉及宠物养殖用猫砂技术领域，具体涉及一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法。


背景技术：

2.猫砂是一种家养宠物垫料，是人们饲养的猫用来掩埋粪便和尿液的物体，有较好的吸水性，一般会与猫砂盆(或称猫厕所)一并使用，将适量的猫砂倒于猫砂盆内，受过训练的猫当需要排泄时便会走进猫砂盆排泄，并用猫砂将粪便进行掩埋。早期的猫砂主要是以不凝结的猫砂为主，主要是为了收纳猫便。随着猫砂技术的不断进步，又出现了凝结砂、木砂、水晶砂、膨润土砂等，更便于清理猫粪便。一般猫砂会添加除臭剂/防腐剂等化学产品，猫踩上后会沾到脚上并带到其它地方，造成污染。合格的猫砂要求具有良好的凝结力、吸水性、掩臭力，粉尘量小。
3.目前，市场上销售的猫砂种类有普通猫砂、结团型猫砂、水晶猫砂、木粉猫砂和纸屑猫砂。膨润土猫砂是目前使用最普遍的猫砂，以膨润土为主要成分，为结团型猫砂，外观白色或灰白色的小颗粒。使用时，猫砂产品很快吸干粪便里的水分，结成硬团，可以用猫砂铲铲出扔掉。随着猫砂的消耗，补充即可，不需全盆放弃。这种猫砂粉尘量较大，造成居室内粉尘污染，易导致与宠物共同居住的人过敏诱发呼吸道疾病、鼻炎等。另外无机矿物猫砂弃置环境中极难分解，造成土壤及环境污染。另外黏土猫砂主要成分是颗粒非常小的(＜2μm)可塑的硅铝酸盐及少量镁、铁、钠、钾和钙，目前没有合适的处理办法，用过的大量矿物黏土猫砂丢弃在垃圾点，不但对周围环境造成了不良影响，同时造成资源的浪费。而且传统猫砂中含有的石膏等碱性物质，是导致猫咪泌尿道症候群(特别是公猫)的原因之一。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题，提供一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法，以解决传统猫砂中的物质对宠物猫的泌尿系统造成损伤等技术问题的同时提高猫砂产品性能。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.本发明提供了一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法，其特征在于，步骤包括：
7.步骤一、将豆渣、菊杆渣和竹纤维渣粉碎后分别酶解，混合，得到混合料渣；
8.步骤二、将混合料渣中加入磷酸，清水煮沸进行活化处理，洗涤并脱水后，获得活化料渣；
9.步骤三、将活化料渣中加入复合益生菌剂进行发酵，获得发酵物；
10.步骤四、在发酵物中加入生物粘合剂和松香乳液，搅拌均匀后造粒，烘干后即得猫砂成品。
11.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤一中，酶解过程分别为：
12.豆渣酶解：在豆渣中加入占豆渣质量0.02
‑
0.05％的蛋白酶以及0.004
‑
0.01％的淀粉酶，55
‑
60℃下酶解0.5
‑
1.5h；
13.菊杆渣酶解：在菊杆渣中加入占菊杆渣质量0.06
‑
0.12％的角质酶以及0.1
‑
0.3％的纤维素酶，40
‑
55℃下酶解1
‑
2h；
14.竹纤维渣酶解：在竹纤维渣中加入占菊杆渣质量0.15
‑
0.35％的角质酶以及0.4
‑
0.8％的纤维素酶，40
‑
55℃下酶解1.5
‑
3h。
15.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤二中，酶解后的豆渣、菊杆渣和竹纤维渣之间的混合质量比为2.5
‑
4:1
‑
2:1
‑
3。
16.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤二中，活化的方法包括：将质量分数为40
‑
70％的磷酸溶液按照混合料渣总质量的50
‑
200％加入混合料渣中，于80
‑
150℃下浸泡0.5
‑
1.5h，再将混合渣料于250
‑
400℃下活化0.5
‑
1h。
17.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤三中，复合益生菌剂的组分包括：2
‑6×
10
11
cfu/g嗜酸乳杆菌、3
‑8×
10
11
cfu/g唾液乳杆菌以及4
‑6×
10
11
cfu/g枯草芽孢杆菌。。
18.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤三中，发酵的条件为：40
‑
60℃温度下发酵4
‑
6d。
19.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤四中，生物粘合剂为羧甲基纤维素或壳聚糖。
20.作为本发明的进一步优化方案，所述步骤四中，生物粘合剂和松香乳液的添加量分别为发酵物质量的3
‑
6％和1
‑
5％。
21.本发明还提供了一种利用上述任一方法制备获得的尿道保护猫砂。
22.本发明的有益效果在于：
23.1)本发明制备的猫砂采用豆渣、菊杆渣和竹纤维渣为原料，不含石膏等对宠物猫身体健康不利的物质，有助于对宠物猫尿道的保护，且原料来源广，成本低，有利于环境保护；
24.2)本发明制备的猫砂为益生菌发酵产物，在使用过程中，可迅速形成优势菌群，有效抑制有害菌的繁殖和对粪便的厌氧发酵分解，保护宠物尿道健康；
25.3)混合渣料中的高分子结构先经酶解变成小分子结构，然后在高温磷酸中溶解而变得疏松，且磷酸会浸入到其聚合体结构中，从而产生脱水和连接骨架作用，使得混合渣料的吸水性能、结团性能优异，由此提高猫砂质量。
具体实施方式
26.下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
27.实施例1
28.本实施例提供的一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法，步骤包括：
29.步骤一、将豆渣、菊杆渣和竹纤维渣粉碎，再分别进行酶解：
30.豆渣酶解：在豆渣中加入占豆渣质量0.02％的蛋白酶以及0.004％的淀粉酶,55℃下酶解1.5h；
31.菊杆渣酶解：在菊杆渣中加入占菊杆渣质量0.06％的角质酶以及0.1％的纤维素酶，40℃下酶解2h；
32.竹纤维渣酶解：在竹纤维渣中加入占菊杆渣质量0.15％的角质酶以及0.4％的纤维素酶，40℃下酶解3h；
33.将酶解后的豆渣、菊杆渣、竹纤维按照质量比为2.5:1:1混合均匀，得到混合渣料；
34.步骤二、在混合料渣中加入质量分数为40％的磷酸溶液，所述磷酸溶液的加入量占混合料渣的50％，于80℃下浸泡1.5h，再将混合渣料于250℃下活化1h，清水煮沸，洗涤至ph值为6，脱水；
35.步骤三、在脱水后的混合渣料中加入占混合渣料质量5％的复合益生菌剂进行发酵，复合益生菌剂的组分及其重量百分比包括：2
×
10
11
cfu/g嗜酸乳杆菌、3
×
10
11
cfu/g唾液乳杆菌以及4
×
10
11
cfu/g枯草芽孢杆菌，发酵的条件为：40℃温度下发酵6d，发酵结束后进行干燥，得到发酵物；
36.步骤四、在发酵物中加入占发酵物质量3％的羧甲基纤维素以及1％的松香乳液，搅拌，造粒，烘干后即得猫砂成品。
37.实施例2
38.本实施例提供的一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法，步骤包括：
39.步骤一、将豆渣、菊杆渣和竹纤维渣粉碎，再分别进行酶解：
40.豆渣酶解：在豆渣中加入占豆渣质量0.03％的蛋白酶以及0.008％的淀粉酶,58℃下酶解1h；
41.菊杆渣酶解：在菊杆渣中加入占菊杆渣质量0.09％的角质酶以及0.2％的纤维素酶，48℃下酶解1.5h；
42.竹纤维渣酶解：在竹纤维渣中加入占菊杆渣质量0.25％的角质酶以及0.6％的纤维素酶，47℃下酶解2.5h；
43.将酶解后的豆渣、菊杆渣、竹纤维按照质量比为3:1.5:2混合均匀，得到混合渣料；
44.步骤二、在混合渣料中加入质量分数为55％的磷酸溶液，所述磷酸溶液的加入量为混合渣料总质量的100％，120℃下浸泡1h，再将混合渣料于300℃下活化0.8h，清水煮沸，洗涤至ph值为6.5，脱水；
45.步骤三、在脱水后的混合渣料中加入占混合渣料质量15％的复合益生菌剂进行发酵，复合益生菌剂的组分及其重量百分比包括：4
×
10
11
cfu/g嗜酸乳杆菌、5
×
10
11
cfu/g唾液乳杆菌以及5
×
10
11
cfu/g枯草芽孢杆菌，发酵的条件为：50℃温度下发酵5d，发酵结束后进行干燥，得到发酵物；
46.步骤四、在发酵物中加入占发酵物质量5％的壳聚糖以及3％的松香乳液，搅拌，造粒，烘干后即得猫砂成品。
47.实施例3
48.本实施例提供的一种利用益生菌混合发酵制备尿道保护猫砂的方法，步骤包括：
49.步骤一、将豆渣、菊杆渣和竹纤维渣粉碎，再分别进行酶解：
50.豆渣酶解：在豆渣中加入占豆渣质量0.05％的蛋白酶以及0.01％的淀粉酶,60℃下酶解0.5h；
51.菊杆渣酶解：在菊杆渣中加入占菊杆渣质量0.12％的角质酶以及0.3％的纤维素
酶，55℃下酶解2h；
52.竹纤维渣酶解：在竹纤维渣中加入占菊杆渣质量0.35％的角质酶以及0.8％的纤维素酶，55℃下酶解1.5h；
53.将酶解后的豆渣、菊杆渣、竹纤维按照质量比为4:2:3混合均匀，得到混合渣料；
54.步骤二、在混合渣料中加入质量分数为70％的磷酸溶液，所述磷酸溶液的加入量为混合渣料总质量的200％，150℃下浸泡0.5h，再将混合渣料于400℃下活化0.5h，清水煮沸，洗涤至ph值为6.5，脱水；
55.步骤三、在脱水后的混合渣料中加入占混合渣料质量25％的复合益生菌剂，复合益生菌剂的组分及其质量百分比包括：6
×
10
11
cfu/g嗜酸乳杆菌、8
×
10
11
cfu/g唾液乳杆菌以及6
×
10
11
cfu/g枯草芽孢杆菌，发酵的条件为：60℃温度下发酵4d，发酵结束后进行干燥，得到发酵物；
56.步骤四、在发酵物中加入占发酵物质量6％的羧甲基纤维素以及5％的松香乳液，搅拌，造粒，烘干后即得猫砂成品。
57.为了验证本发明制备获得的猫砂产品的产品性能，设置对比例1和2，具体如下：
58.对比例1
59.提供了一种猫砂产品的制备方法，其中，步骤一中，直接将豆渣、菊杆渣、竹纤维渣粉碎后混合，而未进行步骤一的酶解操作，其它操作步骤同实施例2。
60.对比例2
61.提供了另一种猫砂产品的制备方法，其中，步骤二中，利用无菌水阿代替磷酸溶液进行浸泡、250℃下处理、清水煮沸、洗涤和脱水操作，其它步骤同实施例2。
62.在相同的检测条件下，对实施例1
‑
3和对比例1
‑
2制得的猫砂进行性能测试，具体如下：
63.测试一：尿液处理能力测试
64.将实施例1
‑
3、对比例1、对比例2的猫砂分别平铺在滤网上，滤网下方垫一张薄吸水纸，猫砂铺设厚度为3cm，将200g含1g/100ml尿素的生理盐水倾倒在猫砂表面，记录其完全吸收水分所需的时间(即猫砂表面无明显水渍所用的时间)，10min后，将猫砂去除，观察吸水纸上是否有水渍。另一方面，取结团的猫砂，测定其抗压强度。
65.另取干净的实施例1
‑
3、对比例1、对比例2的猫砂分别平铺在新的滤网上，分别用200g含1g/100ml尿素的生理盐水倾倒在猫砂表面，每组猫砂倾倒三次，每次相隔1d、3d后，检测猫砂的气味。
66.结果如下表1所示：
67.表1：猫砂尿液处理能力测试结果
对照组1.94
×
10379.松木中含有的松香是一种天然杀菌物质，将其作为猫砂的主料制备的对照组松木猫砂也具有一定的杀菌性能，从表3中可以看出，本发明的实施例1
‑
3、对比例2的猫砂的抗菌杀菌性能相比较常规松木猫砂有过之而无不及，究其原因，可能与本发明的猫砂是通过益生菌发酵获得的有关，即本发明通过益生菌发酵产生了一些小肽分子具有抗菌杀菌能力。此外，对比例1的杀菌能力低于其他组，说明酶解的处理可以提高益生菌发酵的效率，使其产生大量这种具有抗菌杀菌能力的小肽分子。
80.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。