CN105746887A - 水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法，包括以下步骤：采用盐酸对动物碎皮进行水解，水解后过滤得到小肽溶液；加入微量元素无机盐，并将溶液的pH值调整到8～9，进行螯合反应，得到液态半成品；调整液态半成品的pH到中性，得到水溶性小肽微量元素螯合物。本发明以动物碎皮为原料，在适当酸度作用下，进行降解、过滤，制备得到小肽溶液；加入适当比例的微量元素无机盐，在适宜的pH值条件下，充分反应，再回调PH值到中性，获得均匀、一致的水溶性小肽微量元素螯合物，该生产方法采用价廉的动物碎皮为原料，降低了小肽微量元素螯合物的成本，并且提高了该物质的水溶性，进而促进金属离子的吸收、生物学效价高。

Description

水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法

技术领域

本发明涉及饲料添加剂领域和叶面肥领域，尤其涉及水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法。

背景技术

铜、铁、锌、锰等微量元素作为动物生长所必需的营养物质，直接或间接地参与机体接近全部的生理和生化过程，对畜禽保持健康，维持正常生长、繁殖、生产性能有极其重要的作用。相比维生素等其它营养成份，动物体内不能合成微量元素，必须从饲料中摄取。而饲料原料中玉米、豆粕等大宗原料中所含微量元素量少、变数大、利用率低且对动物作用有限，饲料配方计算时一般不予考虑，所需要的微量元素直接以添加剂的方式进行补充。据有关方面统计，2010年全国微量元素的消费总量约60万吨，按照饲料中使用传统无机盐(硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌、硫酸锰)四类产品进行折算，分别为11.12万吨，14.12万吨，11.55万吨，7.04万吨，传统无机盐约占消费总量的73％。

我国饲料工业发展过程中，对于微量元素的价值认识有一个发展过程。第一阶段，传统微量元素无机盐。自上世纪80年代，随着国民经济飞速发展而不断壮大，当时对微量元素的作用和价值认识不够，工业级硫酸盐和氧化物被作为微量元素原料简单添加到饲料中，近年来，随着人们对食品安全和环境保护意识的增强，逐渐认识到硫酸盐、氧化物、氯化物等无机盐产品的诸多不足，再也不能将这些原料简单添加到饲料中，选择安全、高效的微量元素，防止产生环境污染，迫切需要升级换代产品。第二个阶段，微量元素有机酸盐，通过有机酸化合物与微量元素反应，产生的有机酸化合物，具有稳定性好、抗干扰、易被动物吸收、生物学效价高等优点，但由于生化功能不太稳定、动物生长重现性差，目前业界一直处于观望或尝试使用状态，未得到广泛认同和大面积推广。第三个阶段，有机微量元素，包括氨基酸微量元素螯(络)合物和小肽微量元素鳌合物。氨基酸微量元素螯(络)合物，上世纪70年代由美国ALBICN试验室最早研制成功，是以氨基酸为配位体生产的氨基酸微量元素产品。我国在上世纪80年代末，开始对氨基酸螯合物进行了研究，"八五"期间被列为国家重点攻关项目，2000年后开始小规模推广应用，此类产品饲喂效果良好，其功能性效果重新得到重视，越来越多的业内人士认识到氨基酸微量螯合物除有效满足营养需要外，在动物免疫性能、生产性能及繁殖性能待方面，具有无机盐难以达到的作用，将成为饲料中的必要产品。

如何降低有机微量元素的成本，成为限制其推广应用的最主要因素。目前基本是两个方向，一个是降低单一氨基酸如蛋氨酸、赖氨酸的生产成本，进而降低氨基酸微量元素螯(络)合物的成本；一个是利用蛋白质生产小肽，直接降低成本，进而生产小肽微量元素螯合物。由于受各种因素影响，不可能降低单一氨基酸如蛋氨酸、赖氨酸的生产成本。所以，小肽微量元素螯合物成为发展方向，但是国内外研究很少，没有成熟技术，成为小肽微量元素螯合物主要障碍。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法，解决了小肽微量元素螯合物成本高的技术问题。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法，包括以下步骤：

a)采用盐酸对动物碎皮进行水解，水解后过滤得到小肽溶液；所述盐酸溶液的质量浓度为15～17％；所述盐酸溶液与所述动物碎皮的质量比为1.5:1；

b)向步骤a)得到的小肽溶液中加入微量元素无机盐，并将溶液的pH值调整到8～9，进行螯合反应，得到液态半成品；所述小肽溶液与所述微量元素无机盐的离子摩尔比为1.2～1:1；

c)调整步骤b)得到的液态半成品的pH，pH值为6～7，得到小肽微量元素螯合物。再加入载体，烘干后即得到小肽微量元素螯合物。

优选地，所述小肽溶液的分子量不大于800Dalton。

优选地，所述微量元素无机盐为硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸锰。

优选地，所述硫酸铜与所述小肽溶液质量比为0.5:1；所述硫酸亚铁与所述小肽溶液的质量比为0.44：1；所述硫酸锌与所述小肽溶液的质量比为0.43：1；所述硫酸锰与所述小肽溶液质量比为0.43：1。

优选地，步骤a)中所述水解的温度为95～105℃，所述水解时间为6～10h。

优选地，步骤b)中所述螯合反应的温度为30～60℃，所述螯合反应的时间为25～40min。

优选地，还包括步骤d)，向步骤c)得到的所述小肽微量元素螯合物中加入载体，混合均匀后得到小肽微量元素螯合物饲料。

优选地，所述载体为玉米蕊粉或硅藻土。

从上述技术方案可以看出，本发明以动物碎皮为原料，在适当酸度作用下，进行降解、过滤，制备得到小肽溶液；加入适当比例的微量元素无机盐，在适宜的pH值条件下，充分反应，再回调PH值到中性，获得均匀、一致的水溶性小肽微量元素螯合物，该生产方法采用价廉的动物碎皮为原料，降低了小肽微量元素螯合物的成本，并且提高了该物质的水溶性，进而促进金属离子的吸收、生物学效价高，减少了动物粪便中铜、锌等的污染，更加环保。

具体实施方式

为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。

一种水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)采用盐酸对动物碎皮进行水解，水解后过滤得到小肽溶液；所述盐酸溶液的质量浓度为15～17％；所述盐酸溶液与所述动物碎皮的质量比为3:2；

b)向步骤a)得到的小肽溶液中加入微量元素无机盐，并将溶液的pH值调整到8～9，进行螯合反应，得到液态半成品；所述小肽溶液与所述微量元素无机盐的离子摩尔比为1.2～1:1；

c)调整步骤b)得到的液态半成品的pH，pH值为6～7，得到小肽微量元素螯合物，再加入载体，烘干后即得到小肽微量元素螯合物。

本发明所有原料的来源没有特殊限制，为市售即可。

本发明以动物碎皮为原料，在适当酸度作用下，进行降解、过滤，制备得到小肽溶液；加入适当比例的微量元素无机盐，在适宜的pH值条件下，充分反应，再回调PH值到中性，获得均匀、一致的小肽微量元素螯合物，该生产方法采用价廉的动物碎皮为原料，降低了小肽微量元素螯合物的成本，并且提高了该物质的水溶性，进而促进金属离子的吸收、生物学效价高，减少了动物粪便中铜、锌、铁、锰等的污染，更加环保。并且本发明的水溶性小肽微量元素螯合物还可以做为液面肥供高档花卉、有机蔬菜使用。

动物碎皮在盐酸的作用下水解，得到水解液，水解液过滤得到小肽溶液。其中，动物碎皮来源容易，价格低廉，从而降低了小肽微量元素螯合物的成本，在本发明的实施例中，动物碎皮来源于屠宰场废弃的碎皮，小肽溶液的分子量不大于800Dalton。

盐酸的质量浓度为15～17％，盐酸与动物碎皮的质量比为1.5：1；上述范围的盐酸和动物碎皮，能够使动物碎皮完全水解。

在本发明的实施例中，盐酸与动物碎皮的水解温度为95～105℃，水解时间为6～10h。

向小肽溶液中加入微量元素无机盐，并将溶液的pH值调整到8～9，进行螯合反应，得到液态半成品。其中，小肽溶液与微量元素无机盐的离子摩尔比为1.2～1:1。

在本发明的实施例中，螯合反应的温度为30～60℃，螯合反应的时间为25～40min。

在本发明的实施例中，微量元素无机盐为硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸锰；硫酸铜与小肽溶液的质量比为0.5：1，硫酸亚铁与小肽溶液的质量比为0.44：1，硫酸锌与小肽溶液的质量比为0.43：1，硫酸锰与小肽溶液的质量比为0.43:1。

调整液态半成品的pH值为6～7，得到小肽微量元素螯合物。该小肽微量元素螯合物的螯合度均匀，螯合充分，其中含有不溶性物质在0.5％以下，可以通过饮水添加，从而有利于快速均匀地为动物提供便捷的微量元素补充；尤其在叶面肥应用领域，可以更好的满足溶解性好、中性、便于喷洒的要求。

在本发明的实施例中，还包括步骤d)：

向步骤c)得到的所述小肽微量元素螯合物中加入载体，混合均匀后得到小肽微量元素螯合物饲料。

在本发明的实施例中，载体为玉米蕊粉或硅藻土。

该饲料解决了现有饲料中的植酸、草酸、磷酸等物质与微量元素发生化学反应，形成机体不能或难以吸收的物质的问题，避免了不同微量元素之间的拮抗作用，促进金属离子的吸收、生物学效价高，减少了动物粪便中铜、锌、铁、锰等的污染，更加环保；并且能够极大地降低了对饲料中维生素的破坏作用，提高了维生素的利用效率，增强了动物机体免疫功能，提高了抗病抗应激能力，提高了动物生长速率。

为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供小肽微量元素螯合物的生产方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

以下实施例中所用的原料均为市售。

实施例1

将100g动物碎皮加入到150g质量浓度为15％的盐酸溶液中，在100℃下水解8h，得到水解液，将水解液过滤得到150克小肽溶液；向小肽溶液中加入75g硫酸铜，并调整pH值为8，在30℃条件下进行螯合反应，反应30min，得到液态半成品；将液态半成品的pH值调到7，得到小肽微量元素螯合物；向小肽微量元素螯合物加入硅藻土，搅拌均匀后烘干得到小肽微量元素螯合物饲料。

实施例2

将100g动物碎皮加入到150g质量浓度为16％的盐酸溶液中，在95℃下水解10h，得到水解液，将水解液过滤得到150g小肽溶液；向小肽溶液中加入66g硫酸亚铁，并调整pH值为9，在40℃条件下进行螯合反应，反应40min，得到液态半成品；将液态半成品的pH值调到6，得到小肽微量元素螯合物；向小肽微量元素螯合物加入玉米蕊粉，搅拌均匀后烘干得到小肽微量元素螯合物饲料。

实施例3

将100g动物碎皮加入到150g质量浓度为17％的盐酸溶液中，在105℃下水解6h，得到水解液，将水解液过滤得到150g小肽溶液；向小肽溶液中加入64.5g硫酸锌，并调整pH值为8.5，在60℃条件下进行螯合反应，反应20min，得到液态半成品；将液态半成品的pH值调到6.5，得到小肽微量元素螯合物；向小肽微量元素螯合物加入玉米蕊粉，搅拌均匀后烘干得到小肽微量元素螯合物饲料。

实施例4

将100g动物碎皮加入到150g质量浓度为15.5％的盐酸溶液中，在102℃下水解7h，得到水解液，将水解液过滤得到150g小肽溶液；向小肽溶液中加入64.5g硫酸锰，并调整pH值为8，在50℃条件下进行螯合反应，反应35min，得到液态半成品；将液态半成品的pH值调到7，得到小肽微量元素螯合物；向小肽微量元素螯合物加入玉米蕊粉，搅拌均匀后烘干得到小肽微量元素螯合物饲料。

表征和性能测试

1)实施例1～4制备得到的小肽微量元素螯合物中水不溶物在0.5％以下。

2)以1000头猪为例，随机分为5组，分别为实验组1、实验组2、实验组3、实验组4和对照组1，各200头，五组无显著差异，具有可比性。其中对照组喂食普通饲料，实验组1～4喂食饲料为与对照组相同的普通饲料中分别加入实施例1～4小肽微量元素螯合物饲料；每组每头猪增长100斤所需的时间，结果如表1所示。(每组喂食次数、时间、饲料总量均相同)

表1实施例1～4每头猪增产100斤所需的时间结果

	时间(天)
		实验组1	56.2
实验组2	56.5
		实验组3	55.2
实验组4	56.8
		对照组1	57.5

以上对本发明提供的一种小肽微量元素螯合物饲料及小肽微量元素螯合物的生产方法，进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种水溶性小肽微量元素螯合物的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)采用盐酸对动物碎皮进行水解，水解后过滤得到小肽溶液；所述盐酸溶液的质量浓度为15～17％；所述盐酸溶液与所述动物碎皮的质量比为1.5:1；

b)向步骤a)得到的小肽溶液中加入微量元素无机盐，并将溶液的pH值调整到8～9，进行螯合反应，得到液态半成品；所述小肽溶液与所述微量元素无机盐的离子摩尔比为1～1.2:1；

c)调整步骤b)得到的液态半成品的pH，pH值为6～7，得到水溶性小肽微量元素螯合物。再加入载体，烘干后即得到小肽微量元素螯合物。

2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述小肽溶液的分子量不大于800Dalton。

3.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述微量元素无机盐为硫酸铜、硫酸亚铁、硫酸锌或硫酸锰。

4.如权利要求3所述的生产方法，其特征在于，所述硫酸铜与所述小肽溶液质量比为0.5:1；所述硫酸亚铁与所述小肽溶液的质量比为0.44：1；所述硫酸锌与所述小肽溶液的质量比为0.43：1；所述硫酸锰与所述小肽溶液质量比为0.43：1。

5.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤a)中所述水解的温度为95～105℃，所述水解时间为6～10h。

6.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤b)中所述螯合反应的温度为30～60℃，所述螯合反应的时间为25～40min。

7.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，还包括步骤d)：

向步骤c)得到的所述小肽微量元素螯合物中加入载体，混合均匀后得到小肽微量元素螯合物饲料。

8.如权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述载体为玉米蕊粉或硅藻土。