一种防腐剂及其应用

本发明属于饲料添加剂及防腐，具体涉及一种防腐剂及其应用。

背景技术：

1、中国作为世界上动物养殖业最发达的国家之一，每年在动物产品加工过程中，会产生大量的内脏副产品，如家禽内脏和鱼内脏。家禽内脏和鱼内脏等副产品，不仅富含蛋白质，而且具有一定的营养价值，是潜在的宝贵资源。然而，它们同时也面临着难保存、易腐烂及高值化利用程度较低等问题，这极大地限制了其市场价值和应用范围。

2、目前，大部分饲料厂对家禽内脏和鱼内脏的处理方式非常简单，主要是通过清洗、粉碎、酶解、干燥后即可作为饲料原料使用，以缓解饲料资源短缺的问题。然而，内脏酶解浆液的高含水量，约50～70％，使其完全干燥需要消耗大量的能源，从而大大增加了内脏产品的生产成本。因此，开发一种能够延长内脏酶解浆液保存期的高效廉价防腐剂，对于降低生产成本、提高内脏产品的市场竞争力、缓解资源短缺具有重要意义。

3、化学防腐剂，因来源广泛、生产成本低廉、防腐效果好以及应用广泛而被关注，例如，苯甲酸及其盐类、山梨酸及其盐类、丙酸盐类、硝酸盐和亚硝酸盐等。这些化学防腐剂均是食品常见的防腐剂，其中，苯甲酸及其钠盐主要对酵母菌、霉菌和细菌有广泛的抑制作用；山梨酸及其钾盐主要对霉菌和酵母菌有较好的抑制作用，而对细菌的抑制作用较弱。丙酸盐类主要用于面包和糕点的防腐，能够抑制霉菌的生长。硝酸盐和亚硝酸盐主要用于肉制品的防腐和发色，但过量摄入可能对健康造成不利影响。然而，上述防腐剂的防腐，对于内脏酶解浆液的防腐保鲜方面的防腐效果较差，导致内脏酶解浆液的储存周期较短。

技术实现思路

1、为了解决现有的化学防腐剂对于内脏酶解浆液的防腐保鲜方面的效果较差，导致内脏酶解浆液的储存周期较短的问题，本发明的目的在于提供一种防腐剂及其在制备动物内脏酶解浆中的应用。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

3、本发明提供一种防腐剂，所述防腐剂是对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯中的至少两种以等摩尔比混合得到；对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯的化学结构式分别如下式(i)、(ii)、(iii)、(iv)所示：

4、

5、在一个优选的实施例中，所述对甲氧基肉桂醛是以对甲氧基苯甲醛、三苯基膦为原料，以三乙胺为催化剂，在溶剂体系下进行搅拌反应制得；

6、所述对甲酸甲酯肉桂醛是以对甲酸甲酯苯甲醛、三苯基膦为原料，以三乙胺为催化剂，在溶剂体系下进行搅拌反应制得；

7、所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯是以山梨酸、对羟基苯甲酸丁酯为原料，以edc和dmap为催化剂，在溶剂体系下进行搅拌反应制得；

8、所述1,3-山梨酸丙二酯是以山梨酸、1,3-丙二醇为原料，以edc和dmap为催化剂，在溶剂体系下进行搅拌反应制得。

9、本发明主要是以制备的对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯中的至少一种作为防腐剂，在经蛋白酶酶解后的动物内脏酶解浆中添加该防腐剂，可以显著抑制微生物的生长，减缓腐败变质，有效地延长酶解鸡肝浆的保存时间，降低其使用成本。同时，该防腐剂的制备方法简单，生产成本低廉，防腐效果好。

10、在一个优选的实施例中，所述对甲氧基肉桂醛和所述对甲酸甲酯肉桂醛的制备过程中，反应温度为100～120℃；在该反应温度下具有相对较高的产率；而温度低于100℃则不利于反应向正向进行。

11、所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯和所述1,3-山梨酸丙二酯的制备过程中，反应温度为10～30℃。在该反应温度下具有相对较高的产率；而反应温度过高则不利于反应的正向进行。

12、在一个优选的实施例中，所述对甲氧基肉桂醛和所述对甲酸甲酯肉桂醛的制备过程中，三乙胺、三苯基膦、乙腈的质量比为1～5：100：100～300；该反应中，在相应的反应条件下，以三乙胺作为催化剂能够促进反应的正向进行，提高产率。

13、所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯和所述1,3-山梨酸丙二酯的制备过程中，edc、dmap、山梨酸、二氯甲烷的质量比为1～5：1～5：100：100～300。在该反应中，在相应的反应条件下，以dmap与edc作为催化剂能够促进反应的正向进行，提高产率；而单一的edc作为催化剂无法有效催化反应正向进行。

14、在一个优选的实施例中，所述对甲氧基肉桂醛的制备过程中，对甲氧基苯甲醛与三苯基膦的摩尔比为1：1～1.2；

15、所述对甲酸甲酯肉桂醛的制备过程中，对甲酸甲酯苯甲醛与三苯基膦的摩尔比为1：1～1.2。

16、在一个优选的实施例中，所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯和所述1,3-山梨酸丙二酯的制备过程中，edc与dmap的质量比为1：1。

17、在一个优选的实施例中，所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯的制备过程中，山梨酸与对羟基苯甲酸丁酯的摩尔比为1～1.2：1；

18、所述1,3-山梨酸丙二酯的制备过程中，山梨酸与1,3-丙二醇的摩尔比为1～1.2：1。

19、在一个优选的实施例中，所述溶剂为乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。

20、在一个优选的实施例中，所述对甲氧基肉桂醛和所述对甲酸甲酯肉桂醛的制备过程中，反应时间为12～16h；

21、所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯和所述1,3-山梨酸丙二酯的制备过程中，反应时间为16～18h。

22、在一个优选的实施例中，所述防腐剂是对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯以等摩尔比混合得到。

23、本发明的第二方面提供一种第一方面所述的防腐剂在制备饲料添加剂中的应用。所述饲料添加剂中添加有防腐剂。

24、在一个优选的实施例中，所述饲料添加剂是以动物内脏酶解浆为原料，通过添加防腐剂制得；所述防腐剂在所述饲料添加剂中的质量百分比为0.3％。

25、通过添加本发明的防腐剂，能够有效缓解动物内脏酶解浆的腐败。其中，对甲氧基肉桂醛和对山梨酸酯苯甲酸丁酯均能够有效延长动物内脏酶解浆在27℃条件下的储藏期至10天。对甲氧基肉桂醛和1,3-山梨酸丙二酯均能够有效延长动物内脏酶解浆在37℃条件下的储藏期至24天，并最大程度抑制了色泽变化。对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯等摩尔比混合制备的复合防腐剂，在27℃和37℃均具有较佳的防腐效果。

26、在一个优选的实施例中，所述动物内脏酶解浆是以废弃的动物内脏为原料，经蛋白酶酶解后得到。

27、在一个优选的实施例中，所述饲料添加剂的储存温度为27～37℃。

28、在一个优选的实施例中，所述蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶、组织蛋白酶、木瓜蛋白酶和枯草杆菌蛋白酶中的任意一种。蛋白酶均为市售的蛋白酶。

29、在一个优选的实施例中，所述动物内脏酶解浆的具体制备过程如下：将废弃的动物内脏搅碎，加水稀释至2倍体积，加入蛋白酶，在60℃下酶解2h，然后升温至90℃灭酶处理30min，得到酶解内脏浆。

30、在一个优选的实施例中，蛋白酶在动物内脏酶解浆中的总添加量为0.3～1.5％(wt)。

31、在一个优选的实施例中，所述废弃的动物内脏为家禽内脏、鱼内脏中的至少一种。家禽内脏包括鸡内脏、鸭内脏、鹅内脏。

32、本发明的有益效果：

33、1、本发明通过化学修饰同时增加了分子内的共轭效应和复配程度，提高了防腐效果，且防腐剂的合成方法简便，操作简单，便于工业化生产。

34、2、本发明的防腐剂在动物内脏酶解浆中的添加量小，防腐效果好，有效延长了动物内脏酶解浆的储存期，动物内脏酶解浆无需干燥，即可存放至下一步进入饲料配制流程，大大节约了成本，解决了动物内脏高值化利用问题。

技术特征：

1.一种防腐剂，其特征在于，所述防腐剂是对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯中的至少两种以等摩尔比混合得到；

2.根据权利要求1所述的防腐剂，其特征在于，所述对甲氧基肉桂醛是以对甲氧基苯甲醛、三苯基膦为原料，以三乙胺为催化剂，在溶剂体系下进行搅拌反应制得；

3.根据权利要求2所述的防腐剂，其特征在于，所述对甲氧基肉桂醛和所述对甲酸甲酯肉桂醛的制备过程中，反应温度为100～120℃；

4.根据权利要求2所述的防腐剂，其特征在于，所述对甲氧基肉桂醛和所述对甲酸甲酯肉桂醛的制备过程中，三乙胺、三苯基膦、乙腈的质量比为1～5：100：100～300；

5.根据权利要求2所述的防腐剂，其特征在于，所述对甲氧基肉桂醛的制备过程中，对甲氧基苯甲醛与三苯基膦的摩尔比为1：1～1.2；

6.根据权利要求2所述的防腐剂，其特征在于，所述对山梨酸酯苯甲酸丁酯的制备过程中，山梨酸与对羟基苯甲酸丁酯的摩尔比为1～1.2：1；

7.根据权利要求2所述的防腐剂，其特征在于，所述溶剂为乙腈、n,n-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的防腐剂，其特征在于，所述防腐剂是对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3-山梨酸丙二酯以等摩尔比混合得到。

9.一种权利要求1～8中任意一项所述的防腐剂在制备饲料添加剂中的应用。

10.根据权利要求9所述的防腐剂在制备饲料添加剂中的应用，其特征在于，所述饲料添加剂是以动物内脏酶解浆为原料，通过添加防腐剂制得；

技术总结
本发明涉及饲料添加剂及防腐技术领域，具体涉及一种防腐剂及其应用。防腐剂是对甲氧基肉桂醛、对甲酸甲酯肉桂醛、对山梨酸酯苯甲酸丁酯、1,3‑山梨酸丙二酯中的至少两种以等摩尔比混合得到；对甲氧基肉桂醛是以对甲氧基苯甲醛、三苯基膦为原料反应制得；对甲酸甲酯肉桂醛是以对甲酸甲酯苯甲醛、三苯基膦为原料反应制得；对山梨酸酯苯甲酸丁酯是以山梨酸、对羟基苯甲酸丁酯为原料反应制得；1,3‑山梨酸丙二酯是以山梨酸、1,3‑丙二醇为原料反应制得。该防腐剂通过化学修饰同时增加分子内共轭效应和复配程度，提高防腐效果，且能够添加到动物内脏酶解浆中，添加量小，有效延长动物内脏酶解浆的储存期，解决动物内脏高值化利用问题。

技术研发人员：周志刚,喻丽娟,李彦卿,杨雅麟,药园园,张震,冉超,丁倩雯,夏锐
受保护的技术使用者：中国农业科学院饲料研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23