一种复合脂类、减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类喷雾剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及养殖领域，具体涉及一种减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类、喷雾剂及其制备方法和应用。

背景技术

CN201710130363.0公开了一种超声辅助索式提取法提取黑水虻幼虫油脂的方法，包括如下步骤：1)黑水虻幼虫预处理：取黑水虻四、五龄幼虫置于60-70℃干燥箱中恒温干燥至质量恒定，经粉碎后过筛，得到黑水虻虫粉；2)超声处理：按照料液重量比为1:15-1:20在黑水虻虫粉中加入石油醚(沸程60-90℃)后进行超声辅助提取，提取后进行抽滤，分离虫粉和溶剂，得到超声辅助处理的虫粉和超声提取溶剂；3)索氏提取：将超声辅助处理的虫粉用脱脂滤纸包裹后置于索氏提取器中，并按照料液重量比1:15-1:20加入超声提取溶剂，而后将索氏提取器至于75℃-85℃的水浴中，提取6-8小时后，抽滤分离虫粉和溶剂，得到索氏石油醚溶剂；4)将索氏石油醚溶剂中的石油醚全部挥发，得到黑水虻幼虫油脂。

在其背景技术中提到：采用黑水虻处理餐厨垃圾、鸡粪等被广泛应用。

应当注意的是：采用各种昆虫以养殖的方法来进行粪便、垃圾的处理已经被广泛应用。

但是在畜禽类养殖过程中，我们首先需要注意的不是粪便的分化处理，粪便的分化处理一般集中在专门的处理设备中通过发酵等方法处理。

我们首先要注意的问题是：养殖环境的控制，大量的粪便会在自然环境下通过生物发酵进行缓慢分解，在高温情况下，这种分解速度会比较快。生物分解带来的问题是饲养环境的恶化，如臭味、细菌大量繁殖等。

如果要优化饲养环境，对于微生物、细菌的抑制是可选的途径。

但是，更加需要我们注意的是，粪便中的微生物种类是非常多的，广谱的基于生物技术的微生物抑制剂要么抑制力较差，要么抑菌种类不具有针对性。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合脂类、减少畜禽粪污臭味臭气排放的喷雾剂及其制备方法，同时还公开了该复合脂类的用途。

该复合物能够有效抑制细菌和微生物的繁殖，降低粪便中臭味气体的排放，提高养殖环境清洁性。

本发明的具体方案如下：一种复合脂类，包括如下重量份组分：

大麦虫脂类提取物 30份-50份；

柑橘类脂类提取物 10份-30份；

黑水虻脂类提取物 5份-15份。

大麦虫脂类提取物，其提取方法：大麦虫幼虫经免疫诱导后进行匀浆，采用有机溶剂浸泡组织匀浆，低温提取72h，匀浆液过滤去除沉淀，虫渣重复浸泡1次，过滤得到粗提液，粗提液经旋转蒸发仪(型号：Buchl Rotavapor RIL型)进行浓缩提纯得到大麦虫脂类提取物，温度设55℃，压力为0.09Mpa，转速：3档。

柑橘类脂类提取物，其提取方法：取柑橘类果皮(由柑橘果皮、橙子果皮及柚子果皮组成)洗净晾干，移置干燥箱(温度：50℃)中烘干至水份含量为10％-15％，经电动绞碎机搅碎过10目筛，得到粒度均一的柑橘类果皮粉，用有机溶剂浸泡果皮粉，低温提取72 h，匀浆液过滤去除沉淀，过滤得到粗提液，粗提液经旋转蒸发仪(型号：Buchl Rotavapor RIL型)进行浓缩提纯得到柑橘类脂类提取物，温度设50℃，压力为0.09Mpa，转速：3 档。

黑水虻脂类提取物，其提取方法：黑水虻幼虫经消毒洗净后进行匀浆，采用有机溶剂浸泡组织匀浆，低温提取72h，匀浆液过滤去除沉淀，虫渣重复浸泡1次，过滤得到粗提液，粗提液经旋转蒸发仪(型号：Buchl Rotavapor RIL型)进行浓缩提纯得到黑水虻脂类提取物，温度设45℃，压力为0.09Mpa，转速：3档。

同时，本发明还公开了一种减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类喷雾剂，包括如下重量份组分：

大麦虫脂类提取物 30份-50份；

柑橘类脂类提取物 10份-30份；

黑水虻脂类提取物 5份-15份；

溶剂 适量。

在上述的减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类喷雾剂中，所述的溶剂为无水乙醇。

需要说明的是，溶剂可以选择为气体喷雾溶剂，如水等。这不是本发明的重点，对此本发明不做过多限制。

上述的减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类喷雾剂中，所述的溶剂为220-410份。

上述的减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类喷雾剂中，在665.5nm、425nm和409.5nm 处均有最大吸收值。

此外，本发明还公开了一种减少畜禽粪污臭味臭气排放复合脂类喷雾剂，将各原料混合后进行超声均质后灌装即可。

此外，本发明还公开了上述的复合脂类的应用，用于减少畜禽粪污臭味臭气排放。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

该组合物能够有效抑制细菌和微生物的繁殖，降低粪便中臭味气体的排放，提高养殖环境清洁性。

附图说明

图1为生物胺标准品的高效液相色谱图；

图2为对-甲酚、吲哚和粪臭素标准品的高效液相色谱图。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。

实施例1

大麦虫脂类提取物30份，柑橘类脂类提取物10份，黑水虻脂类提取物5份，无水乙醇 405份

制备步骤：

(1)溶解：准确称取大麦虫幼虫脂类提取物30份、柑橘脂类提取物10份及黑水虻脂类提取物5份，加入无水乙醇405份，充分搅拌，混合均匀，获得终浓度为10％(重量:体积)复合脂类提取物溶液；

(2)超声匀质：将(1)含脂类提取物溶液缓慢加入超声波均质机，在功率为250W、温度为30℃下均质处理5min，获得匀质后的复合脂类提取物溶液；

(3)分装：将均质后的溶液移入液体自动定量分装机，设定好参数，自动灌入喷雾瓶；自动定量分装机参数：液量范围：250mL；灌装速度：10瓶/min；精度：±1％。

技术参数：

(1)性状：极淡黄色澄清溶液，无杂质，分布均匀。

(2)气味：淡清香味

(3)pH值：5.8

(4)吸收光度值：在665.5nm、425nm和409.5nm处均有最大吸收值。

实施例2

大麦虫脂类提取物35份，柑橘类脂类提取物15份，黑水虻脂类提取物7份，无水乙醇 323份

制备步骤：

(1)溶解：准确称取大麦虫幼虫脂类提取物35份、柑橘脂类提取物15份及黑水虻脂类提取物7份，加入无水乙醇323份，充分搅拌，混合均匀，获得终浓度为15％(重量:体积)复合脂类提取物溶液；

(2)超声匀质：将(1)含脂类提取物溶液缓慢加入超声波均质机，在功率为250W、温度为32℃下均质处理6min，获得匀质后的复合脂类提取物溶液；

(3)分装：将均质后的溶液移入液体自动定量分装机，设定好参数，自动灌入喷雾瓶；自动定量分装机参数：液量范围：250mL；灌装速度：15瓶/min；精度：±1％。

技术参数：

(1)性状：浅黄色澄清溶液，无杂质，分布均匀。

(2)气味：淡清香味

(3)pH值：5.3

(4)吸收光度值：在665.5nm、425nm和409.5nm处均有最大吸收值。

实施例3

大麦虫脂类提取物40份，柑橘类脂类提取物20份，黑水虻脂类提取物9份，无水乙醇 276份

制备步骤：

(1)溶解：准确称取大麦虫幼虫脂类提取物40份、柑橘脂类提取物20份及黑水虻脂类提取物9份，加入无水乙醇276份，充分搅拌，混合均匀，获得终浓度为20％(重量:体积)复合脂类提取物溶液；

(2)超声匀质：将(1)含脂类提取物溶液缓慢加入超声波均质机，在功率为250W、温度为33℃下均质处理7min，获得匀质后的复合脂类提取物溶液；

(3)分装：将均质后的溶液移入液体自动定量分装机，设定好参数，自动灌入喷雾瓶；自动定量分装机参数：液量范围：250mL；灌装速度：20瓶/min；精度：±1％。

技术参数：

(1)性状：亮黄色澄清溶液，无杂质，分布均匀。

(2)气味：清香味

(3)pH值：5.0

(4)吸收光度值：在665.5nm、425nm和409.5nm处均有最大吸收值。

实施例4

大麦虫脂类提取物45份，柑橘类脂类提取物25份，黑水虻脂类提取物12份，无水乙醇246份

制备步骤：

(1)溶解：准确称取大麦虫幼虫脂类提取物45份、柑橘脂类提取物25份及黑水虻脂类提取物12份，加入无水乙醇246份，充分搅拌，混合均匀，获得终浓度为25％(重量:体积)复合脂类提取物溶液；

(2)超声匀质：将(1)含脂类提取物溶液缓慢加入超声波均质机，在功率为250W、温度为34℃下均质处理8min，获得匀质后的复合脂类提取物溶液；

(3)分装：将均质后的溶液移入液体自动定量分装机，设定好参数，自动灌入喷雾瓶；自动定量分装机参数：液量范围：250mL；灌装速度：25瓶/min；精度：±1％。

技术参数：

(1)性状：亮黄色澄清溶液，无杂质，分布均匀。

(2)气味：清香味

(3)pH值：4.8

(4)吸收光度值：在665.5nm、425nm和409.5nm处均有最大吸收值。

实施例5

大麦虫脂类提取物50份，柑橘类脂类提取物30份，黑水虻脂类提取物15份，无水乙醇222份

制备步骤：

(1)溶解：准确称取大麦虫幼虫脂类提取物50份、柑橘脂类提取物30份及黑水虻脂类提取物15份，加入无水乙醇222份，充分搅拌，混合均匀，获得终浓度约为30％(重量: 体积)复合脂类提取物溶液；

(2)超声匀质：将(1)含脂类提取物溶液缓慢加入超声波均质机，在功率为250W、温度为35℃下均质处理10min，获得匀质后的复合脂类提取物溶液；

(3)分装：将均质后的溶液移入液体自动定量分装机，设定好参数，自动灌入喷雾瓶；自动定量分装机参数：液量范围：250mL；灌装速度：30瓶/min；精度：±1％。

技术参数：

(1)性状：黄色澄清溶液，无杂质，分布均匀。

(2)气味：芳香气味

(3)pH值：4.5

(4)吸收光度值：在665.5nm、425nm和409.5nm处均有最大吸收值。

应用测试：

本品体外试验

1、体外抑菌试验

方法：采用牛津杯法进行敏感性检测。

步骤1：制备固体培养基底层。吸取M-H固体培养基30ml倒入培养皿(直径： 12.0cm±0.1cm)，待凝固。

步骤2：制备菌悬液。从某一鸡场和猪场采集新鲜粪污，在无菌条件下，分别取粪污样品各10g加入盛有90mL无菌水的三角瓶中，置于37℃恒温培养箱，振荡培养0.5h后取出，在超净工作台中静置10min，分别吸取10mL菌悬液装入无菌离心管中，备用。

步骤3：制备菌层。吸取一定量(比例：10滴/100ml)菌悬液，加到M-H培养基(50-60℃) 中充分摇匀后，吸取20ml倒入已盛有培养基底层的平皿中，静置10min；

步骤4：抑菌活性检测。用无菌镊子将牛津杯(内径6.0(±0.1)mm，外径7.8(±0.1)mm，高10.0(±0.1)mm)均匀放置制好的平板上。向牛津杯中分别加满浓度为5％、10％及20％复合脂类喷雾剂(30份大麦虫脂类提取物、10份柑橘类脂类提取物和黑水虻脂类提取物混合，按本发明的实例1制备方法)、相同浓度大麦虫脂类提取物、柑橘类脂类提取物及黑水虻脂类提取物；设有机溶剂对照组。将平板置于(36.9±0.1)℃培养箱中培养18-24h 观察结果、拍照及测量抑菌圈直径大小(mm)。结果见表1。

统计分析：试验数据均采用SPSS 13.0进行统计分析，采用One-Way ANOVA方差分析和Duncan's进行多重比较，数据结果以平均数±标准误(M±SE)。

结果：

体外抑菌结果显示，5％、10％和20％复合脂类喷雾剂对鸡与猪粪污的抑菌效果均优于单一提取物(P>0.05)；20％复合组抑菌效果高于10％复合组(P>0.05)，两者均显著高于 5％复合组(P<0.05)(见表1)。

表1各处理组抑菌圈直径测定(单位：mm)

注：同行数据肩标有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不相同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。抑菌圈直径数值：平均值±标准误。5％、10％及20％指：提取物的浓度；A：鸡粪污，B：猪粪污；复合组：复合脂类喷雾剂；Ⅰ组：大麦虫脂类提取物；Ⅱ组：柑橘类脂类提取物；Ⅲ组：黑水虻脂类提取物；EA₁：有机溶剂；EA₂：75％乙醇。

2、鸡和猪粪污臭味臭气物质检测

(1)采样

从某一鸡场和猪场采集新鲜粪污，分为四个组(空白组、复合组、Ⅰ组、Ⅱ组及Ⅲ组)，每组有30个重复。在无菌条件下，分别取粪污样品各100g平铺于各组的宽口锥形瓶(容量规格：1L)中，空白组不作任何处理，四个处理组(复合组(30份大麦虫脂类提取物、10 份柑橘类脂类提取物和黑水虻脂类提取物混合，按本发明的实例1制备方法)、Ⅰ组、Ⅱ组及Ⅲ组)分别用不同浓度的复合脂类、相同浓度大麦虫脂类提取物、柑橘类脂类提取物及黑水虻脂类提取物制成喷雾剂，向锥形瓶中粪污均匀地喷洒，然后用3层无菌滤纸封口，移入培养箱(室温)中培养24h后，分别用手持泵式H₂S检测仪(H₂S/C-200)和手持泵式NH₃检测仪(NH₃/CR-200)进行H₂S和NH₃臭气检测，完成后取出粪污样品进行臭味物质生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素检测。

(2)检测方法建立

1)检测参数的设定

生物胺的测定采用高效液相色谱法参照(Yu-Xiang Yang et al.,2015)，检测器为高效液相色谱仪(Waters 2695)以及二极管阵列检测器(Waters 2489)，色谱柱为C18 反相色谱柱。紫外检测波长254nm。梯度洗脱条件为：超纯水(A液)，乙腈(B液)。流动相变化：初始，45％A；7min，35％A；14min，30％A；20min，30％A；23.5min，10％ A；25min，100％B，流动相流速为：1mL/min，柱温为30℃，进样量：20μL。见图1。

对-甲酚、吲哚及粪臭素的测定采用高效液相色谱法参照(Walter Schüssler andLutz Nitschke,1999；Jensen et al.,1995)，稍做修改，检测器为Waters-2475荧光检测器，色谱柱为C18反相色谱柱；λex＝280nm，λem＝360nm。流动相：乙腈和水梯度洗脱。洗脱程序为：乙腈：水＝18:82,0min；乙腈：水＝45:55，25min；乙腈：水＝90:10，45min；乙腈：水＝100:0，46min；乙腈：水＝100:0，51min；乙腈：水＝18:82，56min；乙腈：水＝18:82，60min；流动相流速为：0.6mL/min，柱温为30℃，进样量：20μL。见图2。

2)标准曲线的建立

用0.1mol/L HCI稀释7种多胺物质，获得不同工作浓度的标准样品，经高效液相色谱法建立获得如下标准曲线：甲胺(Methylamine)：Y＝1.07×10⁴X-6.90×10³>2＝0.9990；色胺(Trytamine)：Y＝4.64×10³X-2.88×10³>2＝0.9988；腐胺(Putrescine)：Y＝4.68>3X-1.95×10³>2＝0.9986；尸胺(Cadaverine)：Y＝5.55×10³X-4.51×10³>2＝0.9989；酪胺(Tyramine)：Y＝6.23×10³X-3.30×10³>2＝0.9988；亚精胺(Spermidine)：Y＝3.54×10³X-2.58×10³>2＝0.9989；精胺(Spermine)：Y＝2.62×10³X-2.98×10³>2＝0.9991。

用流动相乙腈稀释对-甲酚、吲哚及粪臭素，获得不同工作浓度的7种多胺标准样品，经高效液相色谱法建立获得如图1的标准曲线：对-甲酚(р-Cresol)：Y＝4.22×10⁵X+7.43>4>2＝0.9997；吲哚(Indole)：Y＝2.05×10⁷X+5.15×10⁶>2＝0.9994；粪臭素(Skatole)：Y＝2.83×10⁷X+2.48×10⁶>2＝0.9999。

图1备注：Methylamine：甲胺；Trytamine：色胺；Putrescine：腐胺；Cadaverine：尸胺；Tyramine：酪胺；Spermidine：亚精胺；Spermine：精胺

图2备注：Cresol：对-甲酚；Indole：吲哚；Skatole：粪臭素

(3)试验结果

结果显示，10％与20％脂类提取物均极显著减少鸡猪粪污硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)>

表2鸡猪粪污处理后硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)含量变化(单位：PPM)

注：同行数据肩标有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不相同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。试验数值：平均值±标准误。5％、10％及20％指：提取物的浓度；A：鸡粪污，B：猪粪污；复合组：复合脂类喷雾剂；Ⅰ组：大麦虫脂类提取物；Ⅱ组：柑橘类脂类提取物；Ⅲ组：黑水虻脂类提取物；“0”表示：数值低于仪器检测下限，未检测到。下同。

表3鸡猪粪污处理后硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)含量变化(单位：PPM)

表4鸡猪场粪污处理后生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素含量变化(单位：μg/g)

注：同行数据肩标有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不相同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。试验数值：平均值±标准误。5％、10％及20％指：提取物的浓度；A：鸡粪污，B：猪粪污；复合组：复合脂类喷雾剂；Ⅰ组：大麦虫脂类提取物；Ⅱ组：柑橘类脂类提取物；Ⅲ组：黑水虻脂类提取物；“0”表示：数值低于仪器检测下限，未检测到。下同。

表5鸡猪场粪污处理后生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素含量变化(单位：μg/g)

案例1

在清远市某一养鸡场和英德市某一养猪场进行应用效果评价，分别选取各5个单元中鸡舍和5个单元的生长育肥猪舍，分别标记为空白对照组和处理组(10％复合脂类喷雾剂(30 份大麦虫脂类提取物、10份柑橘类脂类提取物和黑水虻脂类提取物混合，按本发明的实例 1制备方法))，应用复合脂类喷雾剂(含量：10％)进行粪污喷洒处理，于第二天上午8 时分别用手持泵式H₂S检测仪(H₂S/C-200)和手持泵式NH₃检测仪(NH₃/CR-200)进行H₂S和NH₃臭气检测，检测结束后分别从不同位点采集粪污样品(样品数量n≥30份)带回实验室，进行臭味物质生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素检测。检测方法依照本实验建立的方法—鸡和猪粪污臭味物质检测。

结果表明，在养殖场中应用本品均能极显著减少鸡猪粪污硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)>

表6中鸡舍和生长育肥猪舍处理后硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)含量变化(单位：>

注：各组同行数据肩标有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不相同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。“0”数值表示低于检测限。下同。

表7中鸡舍和生长育肥猪舍处理后粪便中生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素含量变化(单位：μg/g)

案例2

在韶关市某一养鸡场和某一养猪场进行应用效果评价，分别选取各5个单元大鸡舍和 5个单元的育肥猪舍，分别标记为空白对照组和处理组(10％复合脂类喷雾剂(30份大麦虫脂类提取物、10份柑橘类脂类提取物和黑水虻脂类提取物混合，按本发明的实例1制备方法))，应用复合脂类喷雾剂(含量：10％)进行粪污喷洒处理，于第二天上午8时分别用手持泵式H₂S检测仪(H₂S/C-200)和手持泵式NH₃检测仪(NH₃/CR-200)进行H₂S和NH₃臭气检测，检测结束后分别从不同位点采集粪污样品(样品数量n≥30份)带回实验室，进行臭味物质生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素检测。检测方法依照本实验建立的方法—鸡和猪粪污臭味物质检测。

结果表明，在养殖场中应用本品均能极显著减少鸡猪粪污硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)>

表8大鸡舍和生长肥育猪舍处理后硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)含量变化(单位：>

注：各组同行数据肩标有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不相同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。“0”表示数值低于检测限。下同。

表9大鸡舍和肥育猪舍处理后粪便中生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素含量变化(单位：μg/g)

案例3

在河源某一养鸡场和某一养猪场进行应用效果评价，分别选取各5个单元小鸡舍和5 个单元的保育猪舍，分别标记为空白对照组和处理组(10％复合脂类喷雾剂(30份大麦虫脂类提取物、10份柑橘类脂类提取物和黑水虻脂类提取物混合，按本发明的实例1制备方法))，应用复合脂类喷雾剂(含量：10％)进行粪污喷洒处理，于第二天上午8时分别用手持泵式H₂S检测仪(H₂S/C-200)和手持泵式NH₃检测仪(NH₃/CR-200)进行H₂S和NH₃臭气检测，检测结束后分别从不同位点采集粪污样品(样品数量n≥30份)带回实验室，进行臭味物质生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素检测。检测方法依照本实验建立的方法—鸡和猪粪污臭味物质检测。

结果表明，在养殖场中应用本品均能极显著减少鸡猪粪污硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)>

表10小鸡舍和保育猪舍处理后硫化氢(H₂S)和氨气(NH₃)含量变化(单位：PPM)

注：各组同行数据肩标有相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)，不相同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。“0”表示数值低于检测限。下同。

表11小鸡舍和保育猪舍处理后粪便中生物胺、对-甲酚、吲哚及粪臭素含量变化(单位：μg/g)

通过上述的试验和应用测试可以发现：

1、复合脂类具有优异的抑菌效果，其抑菌效果远优于单一脂类提取物的抑菌效果。

2、复合脂类浓度的增加，可以显著的提高抑菌效果，且20％质量浓度的远大于10％质量浓度的抑菌效果。

3、复合脂类具有良好的净化功能，复合脂类浓度的增加，可以显著降低粪便中臭味气体的排放，提高养殖环境清洁性。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。