伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法，它是先將不同長度碳鏈的季銨鹽溶解在水溶液中，然后加入伊蒙混合黏土進行插層反應，產物經壓濾、干燥、粉碎，得到吸附劑。本發明得到的吸附劑能有效吸附飼料中的多種霉菌毒素，提高飼料轉化率，降低飼料成本，改善畜禽健康。
【專利說明】伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及飼料添加劑領域，具體涉及一種伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法。
【背景技術】
[0002]霉菌毒素是一種存在于飼料和原料中的抗營養因子，是毒素很強的霉菌次生代謝產物。它可引起:動物急慢性中毒，減少動物采食量，降低動物的生產性能、飼料轉化率、繁殖性能，抑制動物免疫機能，同時，霉菌毒素還可在畜禽產品中殘留，為人類健康帶來潛在的安全隱患。據聯合國糧農組織統計，全世界約有25%的谷物受到不同程度的霉菌毒素的污染，有5% -7%的糧食和飼料因為霉變失去飼用價值。在現代養殖中，每年因處理霉菌毒素給畜禽生產上帶來上億元的經濟損失。因此，尋找合適有效的方法對其進行控制是畜牧業發展的當務之急。
[0003]目前對霉菌毒素脫毒處理主要有:機械脫毒、生物脫毒、化學脫毒及物理吸附脫毒等方法。吸附脫毒法是比較經濟、有效和具有現實意義的方法，它是通過吸附劑吸引真菌毒素的極性官能團，將它們吸附、捕獲和固定，阻止機體對毒素的吸收，從而降低毒素對機體的危害和毒素在農產品中的殘留。吸附脫毒法已在生產實踐中得以較大范圍推廣，現有技術中常用的吸附劑有水合硅鋁酸鈣鈉鹽(HSCAS)、蒙脫石、沸石和活性炭等。但至今未見有伊蒙混合黏土在飼料添加劑領域中應用的相關報道。
[0004]伊蒙混合黏土既不是伊利石，也不是蒙脫石，而是由伊利石(水云母30~70%)和蒙脫石(膨潤土 20~49%)兩種黏土礦物組成的，具有兩種礦物的獨特性能。由于同時存在伊利石和蒙脫石，具有獨特的天然微納米結構及較強的吸附性和較好的懸浮性、分散性，已在殺菌懸浮劑(CN 102742573 A)、脫色劑(CN 103007876 A)和粘合劑(CN 103484027 A)等方面得到了應用。
[0005]天然產出的伊蒙混合黏土具有親水性的負表面電荷，對具有極性基團的霉菌毒素，如黃曲霉毒素有較強的吸附性能，但是對極性較弱的霉菌毒素(如玉米赤霉烯酮等)吸附能力有限。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是:提供一種伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法，采用不同長度碳鏈的季銨鹽對伊蒙混合黏土進行有機改性，通過改變表面活性劑的有機化的程度制備伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑，克服天然伊蒙混合黏土在飼料應用中的不足，提高伊蒙黏土的吸附效果，增強對弱極性霉菌毒素的吸附能力，進一步拓展對毒素的吸附種類。
[0007]本發明的技術解決方案是該伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法如下:首先將不同長度碳鏈的季銨鹽溶解在水溶液中，然后加入伊蒙混合黏土在6(T100 °C反應1-12h，自然降溫至室溫，壓濾，干燥，粉碎，得到伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。
[0008]其中，所述的不同長度碳鏈的季銨鹽是十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基三甲基溴化銨中的任一種，用量是伊蒙混合黏土陽離子交換容量的0.1~5倍。
[0009]其中，所述的伊蒙混合黏土是天然形成的，其陽離子交換容量大于20mmol/100g，使用前粉碎過200目。
[0010]本發明具有以下優點:
(I)采用不同長度碳鏈的季銨鹽改性伊蒙混合黏土，通過控制表面活性劑種類、用量、反應溫度，形成具有不同表面疏水程度的有機化伊蒙混合黏土，在高效吸附極性霉菌毒素的同時，提高對弱極性霉菌毒素的吸附效果，從而得到高效、廣譜的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。
[0011](2)通過陽離子有機表面活性劑對伊蒙混合黏土的插層反應，不僅擴大了伊蒙混合黏土的層間距，而且改變了伊蒙混合黏土的表面電荷，從而提高了弱極性霉菌毒素的吸附量。
[0012](3)伊蒙混合黏土有機改性條件溫和，工藝過程簡單，易于實現規模化生產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為伊蒙混合黏土和十六烷基三甲基溴化銨改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的(0.25E、1E和1.5E)紅外光譜圖。
【具體實施方式】
[0014]為了更好地對本發明的技術方案進行說明，通過下面的實施例來進一步的描述，且不限于實施例。
[0015]實施例1:稱取伊蒙混合黏土 5倍陽離子交換容量的十二烷基三甲基溴化銨，將其溶解于適量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%質量濃度的漿液，然后在60°C反應12h，將產物過濾，水洗，用AgNO3檢驗無Br-后，壓濾、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。該吸附劑對黃曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的體外去除率分別為100和82%。
[0016]實施例2:稱取伊蒙混合黏土 2倍陽離子交換容量的十四烷基三甲基溴化銨，將其溶解于適量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%質量濃度的漿液，然后在75°C反應6h，將產物過濾，水洗，用AgNO3檢驗無Br-后，壓濾、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。該吸附劑對黃曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的體外去除率分別為100和78%。
[0017]實施例3:稱取伊蒙混合黏土 1.5倍陽離子交換容量的十六烷基三甲基溴化銨，將其溶解于適量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%質量濃度的漿液，然后在80°C反應4h，將產物過濾，水洗，用AgNO3檢驗無Br-后，壓濾、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。該吸附劑對黃曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的體外去除率分別為100和85%。
[0018]實施例4:稱取伊蒙混合黏土 I倍陽離子交換容量的十八烷基三甲基溴化銨，將其溶解于適量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%質量濃度的漿液，然后在80V反應8h，將產物過濾，水洗，用AgNO3檢驗無Br-后，壓濾、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。該吸附劑對黃曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的體外去除率分別為100和72%。
[0019]實施例5:稱取伊蒙混合黏土 0.1倍陽離子交換容量的雙十八烷基三甲基溴化銨，將其溶解于適量水中，再加入伊蒙混合黏土配制成5%濃度的漿液，然后在100°C反應6h，將產物過濾，水洗，用AgNO3檢驗無Br-后，壓濾、干燥、粉碎，得到改性伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。該吸附劑對黃曲霉菌毒素和玉米赤霉烯酮的體外去除率分別為100和68%。
[0020]如圖1所示，為伊蒙混合黏土和十六烷基三甲基溴化銨改性的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的紅外光譜圖，由圖可知，在2924、2851和1473 cnT1處出現了新的吸收峰，這分別表不-CH3和-CH2的非對稱伸縮振動、對稱伸縮振動以及彎曲振動，此外，峰的強度隨著有機化度的增大而增強，說明伊蒙混合黏土已被有機改性。
【權利要求】
1.伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法，其特征在于:先將不同長度碳鏈的季銨鹽溶解在水溶液中，然后加入伊蒙混合黏土在60-100 °C反應4-12 h，自然降溫至室溫，壓濾，干燥，粉碎，得到伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑。
2.根據權利要求1所述的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法，其特征在于:不同長度碳鏈的季銨鹽是十二烷基三甲基溴化銨、十四烷基三甲基溴化銨、十六烷基三甲基溴化銨、十八烷基三甲基溴化銨、雙十八烷基三甲基溴化銨中的任一種。
3.根據權利要求1所述的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法，其特征在于:不同長度碳鏈的季銨鹽的用量是伊蒙混合黏土陽離子交換容量的0.1-5倍。
4.根據權利要求1所述的伊蒙混合黏土霉菌毒素吸附劑的制備方法，其特征在于:伊蒙混合黏土是天然形成的，陽離子交換容量大于20mmol/100g，使用前粉碎過200目。
【文檔編號】B01J20/30GK103846078SQ201410094045
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月14日 優先權日:2014年3月14日
【發明者】王愛勤, 康玉茹, 牟斌, 王文波, 汪琴 申請人:中國科學院蘭州化學物理研究所盱眙凹土應用技術研發中心