CN115678948A - 一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法及应用，以新鲜海藻为原料，经降解处理后生成主要成分为小肽的海藻提取物，然后将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴、硫酸亚铁水溶液螯合，并借助介孔二氧化硅微球的作用进行负载，即可获得小肽螯合微量元素复合物。本发明的小肽螯合微量元素复合物可用于饲料加工，具有良好的稳定性，市场前景广阔。

Description

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法及 应用

技术领域

本发明涉及一种海藻加工利用方法，具体涉及一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法及应用。属于海藻加工技术领域。

背景技术

微量元素在维持动物正常生理功能和健康状态方面具有非常重要的作用，属于酶的必需组分和激活剂，能直接参与、合成动物机体组织。因此，在加工饲料时添加微量元素是非常必要的。现有的饲料产品通常采用微量元素无机盐实现微量元素的添加，动物吸收率非常低，绝大部分微量元素被动物排出后污染水体和农田，带来了严重的资源浪费和环境污染问题。

近年来随着小肽吸收理论的研究，人们尝试利用小肽螯合微量元素，大大提高了微量元素的动物吸收率，减少资源浪费和环境污染。市场上已经有赖氨酸铁、赖氨酸铜、蛋氨酸铁、蛋氨酸铜、蛋氨酸钴、甘氨酸铁等微量元素螯合物产品，但是这些产品的原料成本高，生产工艺也比较复杂。蛋白质水解产物包括小肽、氨基酸等，通常把由2～12个氨基酸残基形成的直链肽称为低聚肽，也称为小肽、短肽、微肽，超过12个而不多于20个氨基酸残基的称寡肽，含20个以上氨基酸残基的称为多肽。研究发现，蛋白质在消化道中的消化终产物往往大部分是小肽而非游离氨基酸。小肽能完整地通过肠粘膜细胞进入体循环，直接参与组织蛋白质的合成。某些具有特殊生理活性的小肽能够参与机体生理活动和代谢调节，提高动物机体的免疫能力。故利用小肽螯合微量元素对于饲料加工具有非常重要的意义。

海藻是非常常见的海洋资源，种类丰富，比如海带、昆布、裙带菜、羊栖菜等都可以用于食用或药用。除了常见的食用、药用功效之外，有些海藻也被用于饲料或肥料加工，特别是海藻中大多含有丰富的维生素、微量元素等营养物质。蛋白质就是海藻中非常常见的营养物质，倘若将蛋白质降解成小肽进而螯合微量元素，不但实现了海藻资源的再利用，还能促进饲料工业的发展。

蛋白质降解大体可以分为酶解法、微生物发酵法、碱水解法和酸水解法。酶解法生产周期长，降解程度控制性较差；微生物发酵法产品分子量控制较差；碱水解法会破坏氨基酸结构，通常不建议使用；酸水解法主要存在脱盐难的问题，影响产品质量。因此，如何对海藻中的蛋白质进行降解生产合适的小肽用于微量元素螯合具有非常重要的研究意义。

专利申请CN105707471A公开了一种螺旋藻氨基酸小肽微量元素螯合物添加剂及其应用，该添加剂以螺旋藻为氨基酸小肽源，首先通过反复冻融加超声破碎的方法提取螺旋藻蛋白，接着酶解螺旋藻蛋白并将酶解液依次与微量元素无机盐、植物类饲料混合，烘干即得螺旋藻氨基酸小肽微量元素螯合物添加剂。该专利技术通过常见的酶解法实现螺旋藻蛋白质的降解，存在前述的降解程度控制性差的问题，最终获得的小肽螯合微量元素产品稳定性较差，使用效果受到影响。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法及应用，稳定性好，可用于饲料加工。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)新鲜海藻洗净除杂，切碎后倒入去离子水中，研磨成浆，加入过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5～7，加入复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴在质量浓度35～45％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再将预螯合产物均匀分散于去离子水中，在氮气保护条件下加入质量浓度2～3mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4～6，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

优选的，步骤(1)中，新鲜海藻、去离子水、过磷酸、复合菌剂、D-甘露糖的质量比为10：10～15：0.8～1：0.5～0.6：1.5～2.5。

优选的，步骤(1)中，所述海藻选自海带、昆布、羊栖菜或裙带菜中的任一种或几种。

优选的，步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300～400W微波处理35～45分钟。

优选的，步骤(1)中，利用质量浓度22～25％浓氨水进行pH调整。

优选的，步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4～0.5：1.5～2均匀混合而得。

优选的，步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30～35℃发酵8～10小时。

优选的，步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率30～40W，处理时间为3～5分钟。

优选的，步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力40～50MPa，温度140～150℃，时间10～20分钟。

优选的，步骤(2)中，海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴、氢氧化钠溶液的质量比为1：0.1～0.15：0.1～0.15：0.1～0.15：0.1～0.15：0.2～0.25。

优选的，步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20～30分钟。

优选的，步骤(3)中，预螯合产物、去离子水、硫酸亚铁水溶液、介孔二氧化硅微球的质量比为1.5：6～8：0.6～0.8：1.5～2。

优选的，步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度20～30kV·cm^-1，脉冲宽度80～100μs，脉冲频率1000～1200Hz。

优选的，步骤(3)中，搅拌螯合反应的温度为25～30℃，时间为30～40分钟。

优选的，步骤(3)中，以重量份计，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2～3份PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100份1～2mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1～2份正硅酸乙酯，45～50℃搅拌反应1～2小时，30～32℃陈化3～4小时，转移至高温碳化炉中，300～350℃保温30～40分钟，580～600℃保温5～6小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径300～500nm，即得。

优选的，步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400～500W超声波振荡处理40～50分钟。

利用上述制备方法得到一种小肽螯合微量元素复合物。

上述一种小肽螯合微量元素复合物在饲料加工中的应用。

本发明的有益效果：

本发明以新鲜海藻为原料，经降解处理后生成主要成分为小肽的海藻提取物，然后将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴、硫酸亚铁水溶液螯合，并借助介孔二氧化硅微球的作用进行负载，即可获得小肽螯合微量元素复合物。本发明的小肽螯合微量元素复合物可用于饲料加工，具有良好的稳定性，市场前景广阔。

海藻提取物的制备方法如下：新鲜海藻洗净除杂，切碎后倒入去离子水中，研磨成浆，加入过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5～7，加入复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物。加入过磷酸后微波处理，一方面促进海藻中大分子蛋白质、多糖的降解，另一方面进行磷酸化修饰，有利于促进后续的螯合反应。加入D-甘露糖可以与部分小肽进行美拉德反应，改善饲料风味，具有诱食效果，同时有助于改善螯合产物的稳定性。

螯合过程主要分为两步，第一步是将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴在质量浓度35～45％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，可以实现铜、锌、锰、钴等离子与小肽的螯合，第二步是在氮气保护下实现亚铁离子的进一步螯合，有效避免了亚铁离子氧化，辅以脉冲电场条件，促进充分螯合。

介孔二氧化硅微球具有丰富的孔隙，可以起到负载作用，有助于产品稳定性的进一步改善。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

为便于比较，实施例中的海藻均选用海带。

实施例1：

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入10kg去离子水中，研磨成浆，加入0.8kg过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5，加入0.5kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入1.5kg D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.1kg五水合硫酸铜、0.1kg七水合硫酸锌、0.1kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.2kg质量浓度35％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于6kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.6kg质量浓度2mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入1.5kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300W微波处理35分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4：1.5均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30℃发酵8小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率30W，处理时间为3分钟。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力40MPa，温度140℃，时间10分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度20kV·cm^-1，脉冲宽度80μs，脉冲频率1000Hz。搅拌螯合反应的温度为25℃，时间为30分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 1mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1kg正硅酸乙酯，45℃搅拌反应1小时，30℃陈化3小时，转移至高温碳化炉中，300℃保温30分钟，580℃保温5小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径300nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400W超声波振荡处理40分钟。

实施例2：

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入15kg去离子水中，研磨成浆，加入1kg过磷酸，微波处理，调整pH＝7，加入0.6kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入2.5kg D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.15kg五水合硫酸铜、0.15kg七水合硫酸锌、0.15kg一水合硫酸锰、0.15kg七水合硫酸钴在0.25kg质量浓度45％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于8kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.8kg质量浓度3mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝6，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入2kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：400W微波处理45分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度25％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.5：2均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：35℃发酵10小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率40W，处理时间为5分钟。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力50MPa，温度150℃，时间20分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨30分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度30kV·cm^-1，脉冲宽度100μs，脉冲频率1200Hz。搅拌螯合反应的温度为30℃，时间为40分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将3kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 2mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入2kg正硅酸乙酯，50℃搅拌反应2小时，32℃陈化4小时，转移至高温碳化炉中，350℃保温40分钟，600℃保温6小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径500nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：500W超声波振荡处理50分钟。

实施例3：

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入10kg去离子水中，研磨成浆，加入1kg过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5，加入0.6kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入1.5kg D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.15kg五水合硫酸铜、0.1kg七水合硫酸锌、0.15kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.25kg质量浓度35％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于8kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.6kg质量浓度3mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入2kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300W微波处理45分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.5：1.5均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：35℃发酵8小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率40W，处理时间为3分钟。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力50MPa，温度140℃，时间20分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度30kV·cm^-1，脉冲宽度80μs，脉冲频率1200Hz。搅拌螯合反应的温度为25℃，时间为40分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 2mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1kg正硅酸乙酯，50℃搅拌反应1小时，32℃陈化3小时，转移至高温碳化炉中，350℃保温30分钟，600℃保温5小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径500nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400W超声波振荡处理50分钟。

实施例4：

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入12kg去离子水中，研磨成浆，加入0.9kg过磷酸，微波处理，调整pH＝7，加入0.55kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入2kg D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.15kg五水合硫酸铜、0.15kg七水合硫酸锌、0.1kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.2kg质量浓度40％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于7kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.7kg质量浓度3mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝5，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入1.8kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：400W微波处理40分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.45：1.8均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：33℃发酵9小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率40W，处理时间为4分钟。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力45MPa，温度145℃，时间15分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨25分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度30kV·cm^-1，脉冲宽度90μs，脉冲频率1100Hz。搅拌螯合反应的温度为28℃，时间为35分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2.5kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 1.5mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1.5kg正硅酸乙酯，48℃搅拌反应1.5小时，31℃陈化3.5小时，转移至高温碳化炉中，330℃保温35分钟，590℃保温5.5小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径400nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：500W超声波振荡处理45分钟。

对比例1

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入10kg去离子水中，研磨成浆，加入0.8kg过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5，加入0.5kg复合菌剂，发酵，离心取上清，加入1.5kgD-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.1kg五水合硫酸铜、0.1kg七水合硫酸锌、0.1kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.2kg质量浓度35％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于6kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.6kg质量浓度2mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入1.5kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300W微波处理35分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4：1.5均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30℃发酵8小时。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力40MPa，温度140℃，时间10分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度20kV·cm^-1，脉冲宽度80μs，脉冲频率1000Hz。搅拌螯合反应的温度为25℃，时间为30分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 1mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1kg正硅酸乙酯，45℃搅拌反应1小时，30℃陈化3小时，转移至高温碳化炉中，300℃保温30分钟，580℃保温5小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径300nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400W超声波振荡处理40分钟。

对比例1

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入10kg去离子水中，研磨成浆，加入0.8kg过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5，加入0.5kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.1kg五水合硫酸铜、0.1kg七水合硫酸锌、0.1kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.2kg质量浓度35％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于6kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.6kg质量浓度2mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入1.5kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300W微波处理35分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4：1.5均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30℃发酵8小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率30W，处理时间为3分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度20kV·cm^-1，脉冲宽度80μs，脉冲频率1000Hz。搅拌螯合反应的温度为25℃，时间为30分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 1mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1kg正硅酸乙酯，45℃搅拌反应1小时，30℃陈化3小时，转移至高温碳化炉中，300℃保温30分钟，580℃保温5小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径300nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400W超声波振荡处理40分钟。

对比例1

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入10kg去离子水中，研磨成浆，加入0.8kg过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5，加入0.5kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入1.5kg D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.1kg五水合硫酸铜、0.1kg七水合硫酸锌、0.1kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.2kg质量浓度35％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于6kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.6kg质量浓度2mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4，搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入1.5kg介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300W微波处理35分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4：1.5均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30℃发酵8小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率30W，处理时间为3分钟。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力40MPa，温度140℃，时间10分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20分钟。

步骤(3)中，搅拌螯合反应的温度为25℃，时间为30分钟。

步骤(3)中，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2kg PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100kg 1mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1kg正硅酸乙酯，45℃搅拌反应1小时，30℃陈化3小时，转移至高温碳化炉中，300℃保温30分钟，580℃保温5小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径300nm，即得。

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400W超声波振荡处理40分钟。

对比例1

一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，具体步骤如下：

(1)10kg新鲜海藻(海带)洗净除杂，切碎后倒入10kg去离子水中，研磨成浆，加入0.8kg过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5，加入0.5kg复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入1.5kg D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后取1kg海藻提取物与0.1kg五水合硫酸铜、0.1kg七水合硫酸锌、0.1kg一水合硫酸锰、0.1kg七水合硫酸钴在0.2kg质量浓度35％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再取1.5kg预螯合产物均匀分散于6kg去离子水中，在氮气保护条件下加入0.6kg质量浓度2mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，喷雾干燥，即得。

步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300W微波处理35分钟。

步骤(1)中，利用质量浓度22％浓氨水进行pH调整。

步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4：1.5均匀混合而得。

步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30℃发酵8小时。

步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率30W，处理时间为3分钟。

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力40MPa，温度140℃，时间10分钟。

步骤(2)的具体方法为：将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴混合均匀，搅拌加入氢氧化钠溶液，混合研磨20分钟。

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度20kV·cm^-1，脉冲宽度80μs，脉冲频率1000Hz。搅拌螯合反应的温度为25℃，时间为30分钟。

试验例

分别对实施例1～4和对比例1～4进行螯合率和稳定性考察，具体方法如下：

先使用金属检测试剂盒对小肽螯合微量元素复合物的铜、锌、锰、钴、铁含量检测，然后根据以下公式计算各金属螯合率：

螯合率＝复合物中金属质量/原料金属质量×100％。

然后将小肽螯合微量元素复合物分别用去离子水配制成5g/L的水溶液，100℃保温1小时，按照以下公式计算金属保留率：

金属保留率＝加热后金属含量/加热前金属含量×100％。

考察结果见表1。

表1.螯合率和稳定性考察结果

由表1可知，实施例1～4的微量元素螯合率高，且在加热处理后具有较高的金属保留率，说明热稳定性好。

对比例1略去低温等离子体处理，对比例2略去加入D-甘露糖和美拉德反应，对比例3略去脉冲电场处理，对比例4略去介孔二氧化硅微球，对比例1、3的螯合率明显较低，说明低温等离子体处理和脉冲电场处理对于螯合具有促进作用，对比例2、4加热处理后金属保留率明显降低，说明美拉德反应和介孔二氧化硅微球的负载作用有利于改善产品的热稳定性。

上述虽然对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种利用海藻降解产物生产小肽螯合微量元素的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

(1)新鲜海藻洗净除杂，切碎后倒入去离子水中，研磨成浆，加入过磷酸，微波处理，调整pH＝6.5～7，加入复合菌剂，发酵，低温等离子体处理，离心取上清，加入D-甘露糖，搅拌混匀后进行美拉德反应，喷雾干燥，得到海藻提取物；

(2)然后将海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴在质量浓度35～45％氢氧化钠溶液的作用下进行固相螯合，得到预螯合产物；

(3)再将预螯合产物均匀分散于去离子水中，在氮气保护条件下加入质量浓度2～3mol/L硫酸亚铁水溶液，搅拌混匀，调节pH＝4～6，在脉冲电场条件下进行搅拌螯合反应，离心取上清，最后加入介孔二氧化硅微球，超声波振荡处理，喷雾干燥，即得。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，新鲜海藻、去离子水、过磷酸、复合菌剂、D-甘露糖的质量比为10：10～15：0.8～1：0.5～0.6：1.5～2.5。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，微波处理的工艺条件为：300～400W微波处理35～45分钟。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，复合菌剂是由康氏木霉、施氏假单胞菌和解淀粉芽孢杆菌按照质量比1：0.4～0.5：1.5～2均匀混合而得。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，发酵的工艺条件为：30～35℃发酵8～10小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，低温等离子体处理的工艺条件为：氩气气氛，等离子功率30～40W，处理时间为3～5分钟；

步骤(1)中，美拉德反应的工艺条件为：超临界二氧化碳压力40～50MPa，温度140～150℃，时间10～20分钟。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，海藻提取物与五水合硫酸铜、七水合硫酸锌、一水合硫酸锰、七水合硫酸钴、氢氧化钠溶液的质量比为1：0.1～0.15：0.1～0.15：0.1～0.15：0.1～0.15：0.2～0.25。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，预螯合产物、去离子水、硫酸亚铁水溶液、介孔二氧化硅微球的质量比为1.5：6～8：0.6～0.8：1.5～2；

步骤(3)中，脉冲电场处理条件为：电场强度20～30kV·cm^-1，脉冲宽度80～100μs，脉冲频率1000～1200Hz；

步骤(3)中，搅拌螯合反应的温度为25～30℃，时间为30～40分钟；

步骤(3)中，以重量份计，所述介孔二氧化硅微球是通过以下方法制备得到的：先将2～3份PEO-PPO-PEO三嵌段共聚物加入100份1～2mol/L盐酸溶液中，搅拌混匀，接着加入1～2份正硅酸乙酯，45～50℃搅拌反应1～2小时，30～32℃陈化3～4小时，转移至高温碳化炉中，300～350℃保温30～40分钟，580～600℃保温5～6小时，自然冷却至室温，粉碎至粒径300～500nm，即得；

步骤(3)中，超声波振荡处理的工艺条件为：400～500W超声波振荡处理40～50分钟。

9.利用权利要求1～8中任一项所述制备方法得到一种小肽螯合微量元素复合物。

10.权利要求9所述一种小肽螯合微量元素复合物在饲料加工中的应用。