郭建勇 郝秀寶 曾小杏
摘要:莫能菌素發酵液經過滅活、過濾,添加凹凸棒土、擠壓制粒、流化床干燥等生產工藝,得到莫能菌素顆粒劑。改生產工藝提高了莫能菌素提取收率和生產效率,并且選用新型載體為輔料,不僅具有一般載體所具有的分散、吸附性能,而且具有除蟲殺菌、增加微量元素等作用。
關鍵詞:莫能菌素顆粒;生產工藝;研究
中圖分類號:S816 文獻標識碼:B 文章編號:2096-3637(2017)07-0004-02
莫能菌素(Monensin)又稱瘤胃素,制劑為其鈉鹽,易溶于低級醇、低級酯、氯仿、丙酮、苯等有機溶劑,不溶于水。市售莫能菌素產品為其預混劑,為橙黃或淺褐色粉末或細顆粒,有微臭。莫能菌素產品最早于1971年由美國禮來公司生產,目前已在美國、歐盟、日本等40多個國家廣泛使用。莫能菌素的抗球蟲譜廣,對各種艾美爾球蟲均有很強的抑殺作用。此外,莫能菌素對金黃色葡萄球菌、鏈球菌、枯草桿菌等多種致病性革蘭氏陽性菌及豬密螺旋體具有顯著的抑殺作用,可用于商品雞球蟲的防控、豬的促生長,并可提高牛、羊等反芻動物的飼料利用率。
莫能菌素目前國內生產廠家較多,市場競爭比較激烈,該產品幾年來生產水平和售價一直比較穩定,但隨著原材料價格和動力價格的上漲,產品的生產成本持續上升,另外客戶對莫能菌素產品質量也提出了更高的要求
莫能菌素顆粒劑的現有生產工藝是通過發酵得到莫能菌素發酵液,發酵液通過預處理,根據發酵液莫能菌素含量的多少投入適當的輕質碳酸鈣為載體配制菌漿液,含有莫能菌素的菌漿液通過過濾、壓榨得到濾餅,含有莫能菌素的濾餅通過擠壓制粒、烘干得到含有莫能菌素當量的顆粒劑。該工藝的缺點是輔料輕質碳酸鈣直接投入到發酵液中,一是會造成過濾量大,生產效率低;二是發酵液中添加的輕質碳酸鈣粒度較小,過濾過程中有損失,不僅增加生產成本,而且對產品含量也會造成偏差;三是由于各批次發酵液性狀差異,對濾餅含水量也會造成影響,濾餅含水量偏差較大的批次對擠壓制粒工序的影響較大。
本方法選擇凹凸棒粘土作為載體進行試驗,最后確定莫能菌素顆粒新生產工藝。
凹凸棒石粘土是一種以凹凸棒石(attapulgite )為主要組分的粘土礦物。其中凹凸棒石是一種晶質水合鎂鋁硅酸鹽礦物,層鏈狀結構,在其結構中存在晶格置換,含有不定量的Na+、Ca2+、Fe3+、Al3+,晶體呈針狀、纖維狀或纖維集合狀。凹凸棒石具有獨特的耐高溫、抗鹽堿、分散等良好的膠體性質和較高的吸附脫色能力,并具有一定的粘結力及可塑性,其理想的化學分子式為:Mg5Si8O20(OH)2(OH2)4·4H2O。具有介于鏈狀結構和層狀結構之間的中間結構。凹凸棒石呈土狀、致密塊狀產于沉積巖和風化殼中,顏色灰白色,呈白色,灰綠色,青灰色或弱絲絹光澤。土質細膩,有油脂滑感,質輕、性脆,斷口呈貝殼狀或參差狀,吸水性強。濕時具粘性和可塑性,干燥后收縮小,不大顯裂紋,水浸泡崩散。
由于凹凸棒石獨特的晶體結構,使之具有許多特殊的物化及工藝性能。主要物化性能和工藝性能有:吸水性、吸附脫色、陽離子可交換性性,大的比表面積(9.6~36m2/g)以及膨脹容和膠質價。這些物化性能與蒙脫石相似。
凹凸棒粘土作為動物飼料的添加劑,以其特有的性狀性能,能夠較好的促進動物機體的新陳代謝,提高飼料轉化率,能夠使動物食欲旺盛,增重快,皮毛豐潤,出欄早,降低飼養成本。同時以其優良的吸附性,能夠有效地吸除動物的腸道毒素、大腸肝菌等,起到除蟲殺菌,防疫治病的作用,并可以提供動物生長必要的微量元素;凹凸棒粘土作為顆粒飼料的粘結劑,具有良好的粘結力,既降低了飼料生產成本,又可提高飼料的利用率,它能吸附魚塘中的氨離子,在防水質污染,防腐臭方面有一定積極的作用。凹凸棒粘土作為預混飼料載體可節約大量的糧食,還可保持維生素等不會失效,微量元素不散失。
1 試驗工藝
1.1 試驗原輔材料(由山東勝利生物工程有限公司提供)
莫能菌素發酵液,凹凸棒粘土,氫氧化鈉溶液,亞硫酸鈉。
1.2 原料預處理
準確稱量含莫能菌素的發酵液1Kg,置于1000mL燒杯中,置于水浴鍋中,升溫至65℃,用1mol/L的氫氧化鈉溶液調節發酵液 pH 至 8.5,然后往發酵液中加入加入質量分數0.5%的抗氧化劑亞硫酸鈉,攪拌30min,備用。
1.3 試驗設備及試劑
XP205型分析天平瑞士Mettler-toledo公司
JJ600 型電子天平江蘇常熟市徐市鎮
HH-600電熱恒溫水浴箱上海比朗儀器有限公司
2545型高效液相色譜儀美國Waters 公司
LGJ-80 型干法制粒機寧波市華拳機械有限公司
851 電熱恒溫干燥箱天津東方實驗設備廠
LD4-2 離心機北京醫用離心機廠
該試驗所用試劑均為分析純。
1.4 試驗方案
(1) 將備用的預處理液使用離心機進行離心分離,液體廢棄;得到的濕菌絲體中添加計算量的凹凸棒粘土攪拌混合 30~40 min;
所示凹凸棒粘土的加量計算值 = 發酵液濃度(u/ml)× 過濾體積(m3)÷1000÷ 擬生產產品莫能菌素含量 - 放罐體積 ×8%×1g/ml
(2) 將混合后含莫能菌素物料使用干法制粒機進行擠壓制粒,制粒直徑為0.8mm。
(3) 將制粒后的含莫能菌素的顆粒進行電熱恒溫干燥箱干燥,使最終產品干燥失重≤5%。
(4) 所得含莫能菌素顆粒使用高效液相色譜儀檢測含量,對比理論含量與實際含量偏差,在實際生產中進行適當調整。
莫能菌素顆粒生產工藝是選用新型輔料為載體,并通過調整輔料添加工序,先得到含莫能菌素的濾餅后再進行添加輔料混合。發酵液中不再添加載體輔料,減少了過濾量,避免了輔料過濾損失和產品含量偏差。選用凹凸棒土為載體輔料,使用固態混合工藝得到相應莫能菌素含量的產品中間體。該方法改變了傳統的生產工藝,選用新型輔料為載體,在含莫能菌素的濾餅中添加,不僅便于濾餅水分控制,利于擠壓制粒,提高生產效率,降低了能源消耗;而且該輔料具有特有的物理性能,能夠有效促進藥物在動物機體內的新陳代謝,使動物食欲增強,增重快,出欄早,提高飼料轉化率,降低飼養成本。
參考文獻
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