天然植物除臭劑對豬舍衛生環境抑菌性能和NH3影響效果分析

孫 靜，張榮飛，劉志鵬，張 苗，畢大鵬，曲麗君，李 萍，張 程，李 強，王瑞瑜，烏仁娜

（1.天津大學化工學院，天津市 300354；2.天津納爾生物科技有限公司，天津市 300457；3.天津市濱海新區農業農村發展服務中心，天津市 300452）

0 引言

除臭劑目前大多應用在養殖業、加工業、環保業以及醫療衛生機構。眾所周知，養殖場空氣惡劣，高溫條件下，更會加重對周邊環境的污染，從而給周邊生態和生活環境帶來不利影響。養殖場除臭不僅對畜牧養殖大有裨益，還可改善周邊生態環境。市場上比較常見的是物理吸附型除臭劑，香味型除臭劑還有化學、生物酶制劑、純植物型和復合型等[1]。

近幾年，植物除臭劑因為安全性能和綜合除臭效果顯著，越來越受到市場青睞。植物除臭劑[2]篩選自天然植物，養殖場植物除臭劑一般采用植物萃取，提取多種天然活性植物的根、莖、葉或果實中的高活性成分，植物除臭產品溫和，不易燃燒、易于分解，是有效去除廢氣、臭氣、異味的安全天然綠色產品。一般可以直接噴灑于畜禽飼舍或養殖動物的糞便上，或使用除臭噴霧設備進行稀釋噴灑。

1 天然植物除臭劑產品主要成分

本研究中的一種天然植物除臭劑產品，主要成分為龍膽根、甘草、艾草等，其含有豐富的植物有機酸如甘草[3]活性成分甘草酸，其中的活性基團—COOH可吸收氨及有機胺等臭氣[4]。有機酸還含有烯鍵、羰基等活性基團，可通過加成、聚合反應消除臭氣[5]；艾草植物[6]葉片活性成分中的側柏酮等可與臭氣發生加成與縮合反應。多種植物的揮發性芳香氣味能抵消臭氣，即芳香族分子優先與嗅覺感受器官結合，直接預先遮蓋臭氣，所以人聞不到臭味。

龍膽根[7]，屬于龍膽科是多年生草本植物，可以分離鑒定出多種成分，主要活性物質為龍膽苦苷類、黃酮類等成分，具有抗炎、抑菌效果。龍膽中主要環烯醚萜苷類成分龍膽苦苷，大量地存在于龍膽屬草本植物中，龍膽苦苷具有利膽、抗炎、降壓等作用，是一種天然的環烯醚萜苷，極易溶解于醇類和水性溶劑，分子式是C16H20O9。其活性成分鞣質類及多種黃酮類化合物可通過絡合的形式有效固定化臭氣分子，黃酮類化合物[8]是兩個苯環通過三碳鏈相互連接而成的一類化合物，在植物提取物中存在特別廣泛，是一種強抗氧劑。色原酮/烷的衍生化合物，一般均源自水果類、蔬菜類、植物種子和根部等，基本上都具有C6-C3-C6的特殊分子結構。植物花色素就是黃酮類化合物，其化學結構中C3部分容易形成脂鏈結構、C6部分比較容易形成五或六元環結構。

2 試驗方法與結果

2.1 試驗設計

試驗時間：2020年3月25日～2020年4月5日。試驗地點：天津納爾生物科技有限公司實驗室進行。試驗方案：在天津市寶坻區張頭窩村中原養豬場內，隨機選擇育肥豬前期和后期豬舍中的糞便，干糞（濕度約35%）和稀糞（濕度約80%），兩種糞便均在3月24日隨機取自豬舍內，分為空白對照組和試驗組噴灑10 mL植物除臭劑組，設4個處理，分稀糞和干糞2種，各處理4個重復。

試驗采樣：所有箱子安置完排泄糞便后先封閉24 h，第二天開始9：00進行第1次采樣，然后噴灑植物除臭劑，連續噴7天。每天9：00、12：00、15：00、18：00和21：00，采集樣品測定噴灑后的試驗效果，用于分析對比植物除臭劑除臭應用結果。

2.2 臭氣濃度測定方法

試驗過程預先測定每組豬舍原有臭氣濃度，噴灑完成后確認不同時間段逐一測試。首先由專業的技術員通過人工嗅覺感觀評定測驗，測試合格后，利用便捷式三合一氣體檢測儀（檢測儀型號：慧采貳H8396，采購自河北慧采科技有限公司），檢測臭氣濃度并記錄，設定以下4個級別的臭氣強度（表1）。

表1 依據嗅覺的臭氣強度（mg/L）

除臭效果顯示說明（表2），噴霧前30 min，NH3測定濃度為34 mg/L，噴灑使用本試驗品12 h之后NH3濃度已經下降為0，并可一直維持該水平24 h。同時，依據本試驗臭氣強度評價指標評定除臭等級（表1），氨氣在等級“0”可以保持至少36 h，超過72 h之后氨氣的濃度升高，結果證實產品噴灑后能夠有效發揮除臭效果的時間至少為72 h。

表2 天然植物除臭劑的除臭效果

2.3 NH3濃度測定方法

NH3測定方法依照國標方法即納氏試劑比色法：以游離的NH3與納氏試劑反應絡合成黃棕色化合物，再用分光光度法測定。本試驗采用ZK-3H大氣恒流采樣器空氣采樣器采集空氣樣品，流量范圍2.0 L/min。將樣品中的氨氣用稀H2SO4吸收后，0.5 L/min的流速條件下，采集1 L容積氣體樣品，將1 L樣品加入測試試劑，通過紫外分光光度計測定OD值后，制定出標準曲線。根據吸光度值獲取測試值，確認NH3含量。

數據處理方法：SPSS19.0單因素方差分析和Duncan氏法多重比較，試驗數據結果：P＞0.05顯示差異不顯著，P＜0.05顯示差異顯著，P≤0.01顯示差異極顯著。植物除臭劑豬舍除臭效果顯示，稀糞樣品試驗結果在噴灑植物除臭劑第1天NH3濃度相比于空白對照組試驗結果降低，差異極顯著（P＜0.01）；干糞樣品，噴灑植物除臭劑后與對照組相比降低，差異不顯著（P＞0.05）（表3）。

表3 植物除臭劑豬舍除臭效果

2.4 抑菌試驗測定方法

清潔豬舍后，測量地板上的細菌總數，之后按上述用量使用天然植物除臭劑產品。天然植物除臭劑產品停留時間為20 h，之后將其清除并再次測量地面細菌總數。培養48 h后，得出以下結果。所有數據均以1 cm2為單位，每次測量的平均值為9.5 cm2。細菌測定48 h結果顯示：噴灑植物除臭劑后地面細菌總數平均值為5.3 cm2，未使用該產品時為90.5 cm2，地面上的細菌顯著減少，豬舍環境明顯改善。

3 結論

天然植物除臭劑能明顯降低豬舍內臭氣的濃度，可有效改善豬舍內空氣的質量，對豬場環境起到了明顯的改善、修繕作用。天然植物除臭劑帶有植物中特有的芳香族氣味，令感官產生愉悅感，能有效祛除飼舍內臭味氣體，抑制細菌的繁殖，改善養殖環境，起到很好的養殖修繕效果，有效抑制養殖氣味污染弊端。產品生產成本低，活性成分主要來源于天然植物提取物，性能安全無毒副作用，不會危害動物健康，無禁藥期，除臭效果顯著，因此在市場上推廣前景良好。