[发明专利]利用凹凸棒石孔道固载植物精油制备天然抗菌剂的方法

说明书

本发明公开了利用凹凸棒石孔道固载植物精油制备天然抗菌剂的方法，是在搅拌下将天然抗菌剂植物精油喷洒于凹凸棒石粉末表面，经机械研磨后，再依次喷洒液态状月桂酸单甘油酯和季铵盐水溶液，搅拌混匀后利用挤出机挤出、烘干、破碎、包装即可。本发明利用凹凸棒石的吸附功能，通过机械力化学作用将天然抗菌剂植物精油驻留在凹凸棒石孔道结构中；利用月桂酸单甘油酯热融冷固在凹凸棒石表面形成一次包封，通过季铵盐阳离子实现二次包封，解决了天然抗菌剂植物精油在饲料中应用易挥发和易氧化的技术难题。

技术领域

本发明涉及一种天然抗菌剂的制备方法，尤其涉及一种利用凹凸棒石固载植物精油制备天然抗菌剂的方法，属于矿物功能材料领域。

背景技术

天然抗菌剂植物精油因其抗菌谱广，对细菌、真菌与病毒都有一定的抗菌活性，在食品、化妆品、医疗卫生护理药品、临床医学、动物养殖、日化用品等方面有着广泛的应用。基于天然植物提取物的替抗产品是目前市场和研发的主流方向，也是欧盟饲料替抗应用最普遍的功能性添加剂产品之一。天然抗菌剂植物精油因不会产生细菌耐药性而被高度关注，相关企业已经在动物饲料中使用，但由于植物精油挥发性高、分子结构对环境敏感、耐热性差等原因，其应用在一定程度上受到限制。

凹凸棒石是一种天然的一维纳米含水富镁铝硅酸盐黏土矿物。凹凸棒石晶体的基本结构单元是由平行于c轴的硅氧四面体双链组成，链中硅氧四面体自由氧原子的指向每四个一组，上下交替排列，各链层单元通过Si-O-Si键连接，形成截面尺寸为0.37 nm×0.64nm的沸石状孔道（Scientia Sinica Chimica, 2018，48，1432-1451）。凹凸棒石集纳米棒晶和纳米孔道于一体的独特结构，使其既可以通过棒晶和表面基团构筑纳米复合材料，也可以通关其纳米孔道构筑杂化功能材料（Dyes Pigments，2018，149，521-530）。通过机械力化学作用，可将有机分子驻留在凹凸棒石孔道中。

研究表明，在饲料中添加凹凸棒石可吸附肠道病原菌、重金属、霉菌毒素等有毒有害物质，延长食糜在消化道中的停留时间，提高饲料养分利用率，从而保护动物肠道，改善动物生产性能（非金属矿，2015，38: 9-12）。凹凸棒石已应用于动物饲料添加剂，但将凹凸棒石与植物精油结合，利用月桂酸单甘油酯热融冷固，在凹凸棒石表面形成一次包封，通过季铵盐阳离子实现二次包封，解决植物精油在饲料中应用易挥发和易氧化的技术难题鲜有报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决天然抗菌剂植物精油易挥发、对环境敏感和耐热性差的问题，提供一种利用凹凸棒石固载植物精油制备天然抗菌剂的方法。

本发明利用凹凸棒石固载植物精油制备天然抗菌剂的方法，是在搅拌下将天然抗菌剂植物精油喷洒于凹凸棒石粉末表面，经机械研磨后，再依次喷洒液态状月桂酸单甘油酯和季铵盐水溶液，充分搅拌后利用挤出机挤出、烘干、破碎、包装即可。

所述凹凸棒石是经相对于凹凸棒石质量分数2~3%的硫酸酸化处理、除砂得到纯度≥ 90%的产品。

所述天然抗菌剂植物精油为牛至精油、香芹酚、肉桂醛、柠檬醛、茶树油、桉叶油、艾叶油中的一种或两种以上的复配混合植物精油，其用量为凹凸棒石质量的15~50%。

所述机械研磨为球磨机研磨，球料比1:10，研磨时间30分钟。

所述月桂酸单甘油酯用量为凹凸棒石质量的5~10%。

所述季铵盐水溶液为十六烷基三甲基溴化铵壳寡糖水溶液、羧甲基羟丙基三甲基氯化铵壳寡糖水溶液、N-羟丙基三甲基氯化铵壳寡糖水溶液、十六烷基三甲基溴化铵水溶液、十二烷基二甲基苯甲基溴化铵水溶液中的任意一种。季铵盐的用量为凹凸棒石质量的1~5%。

所述挤出是在半干状态下利用挤出机将混合物挤出呈长条状，长条直径0.2~0.6mm。