CN1907086B - 活性有机铬饲料添加剂制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：蛋白质原料经粉碎过筛后，加入中性蛋白酶水解，水解结束后再使酶灭活，冷却，将分离出的上清液经粗超滤，收集滤出物，滤出物经细超滤后，调整氨基酸与水比例及pH值，再加入无机三氯化铬螯合反应，最后浓缩、干燥即可制得产品。本发明不仅显著提高和促进微量元素和氨基酸的营养效率，而且显著增强动物的健康保护作用，减少疾病发生，还有效提高动物尘产性能，提高种用动物繁殖力，提高产肉动物瘦肉率。

Description

活性有机铬饲料添加剂制备方法

技术领域

本发明涉及一种活性有机铬饲料添加剂的制备方法。

背景技术

铬被称作为21世纪的营养素，其用量少(一般都在1ppm以下)，功能和作用广泛，三价铬作为葡萄糖耐量因子的重要组成成分，协同和增强胰岛素的作用，广泛参与机体糖类、脂肪、蛋白质和核酸等的代谢；促进生长，提高免疫力，降低畜禽应激，改善繁殖性能，提高胴体品质等方面均有不同程度的作用。作为饲料添加剂的投入产出比可达到1∶3左右。因此，研究、开发其应用备受各方关注。从无机铬到有机铬已有大量研究，有机铬中的吡啶羧酸铬、烟酸铬和酵母铬在养殖生产中已有应用。进一步开发有机铬的应用，挖掘其营养潜力，考虑螯合剂的营养特性是一个必然的选择。就有机螯合剂而言，动物利用含氮的有机螯合物比不含氮的好，氨基酸的螯合物必非氨基酸好。氨基酸作螯合剂之所以比非氨基酸好，主要是因为氨基酸的吸收有现成的通道，吸收氨基酸的过程，顺便就将铬带入体内，达到吸收快、效率高的目的。进一步从蛋白质营养角度考虑，二肽、三肽在蛋白质营养中起作十分重要的特殊作用，而且是游离氨基酸不能代替的作用，甚至会表现出增效作用或活性肽的作用。基于动物营养的研究进展，开发出比目前的有机铬更有效的新一代产品，理论基础已经成熟，万事俱备，只欠东风。

发明内容

本发明旨在为饲料工业和养殖业提供一种更加安全可靠、效果更好、更适合动物营养生理特性的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，该方法制得的活性有机铬饲料添加剂对动物既有补充氨基酸的作用，提供所需要的铬的作用，还有营养增效作用、提高瘦肉率的作用、活性肽的健康保护作用、调节生理功能的作用、提高中用动物繁殖效率的作用。

本发明所提供的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：其制备过程为：蛋白质原料经粉碎过筛后，加入中性蛋白酶水解，水解结束后再使酶灭活，冷却，将分离出的上清液经粗超滤，收集滤出物，滤出物经细超滤后，调整氨基酸与水比例及PH值，再加入无机三氯化铬螯合反应，最后浓缩、干燥即可制得产品。

本发明的特点是把动物营养和化学两个领域里的理论、技术真正结合了起来，充分体现了动物营养研究的新进展，也体现了新进展、新理论、新技术的新应用。本发明通过充分利用肽的营养理论，使传统有机矿物质作饲料添加剂迈上了一个新台阶，促进了微量矿物元素的营养潜力和添加剂效应作用的发挥，从而有利于营养物质的有效利用。

本发明的优点在于：

一是显著提高和促进微量元素和氨基酸的营养效率；

二是显著增强动物的健康保护作用，减少疾病发生；

三是有效提高动物生产性能，提高种用动物繁殖力，提高产肉动物瘦肉率。

具体实施方式

本发明所提供的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：其制备过程为：蛋白质原料经粉碎过筛后，加入中性蛋白酶水解，水解结束后再使酶灭活，冷却，将分离出的上清液经粗超滤，收集滤出物，滤出物经细超滤后，调整氨基酸与水比例及PH值，再加入无机三氯化铬螯合反应，最后浓缩、干燥即可制得产品。

其中：所述的蛋白质原料为粗白质含量不低于70％的蛋白质原料，如血球粉，鲜血球，血粉，鲜血，膨化角质蛋白，浓缩豆蛋白，叶蛋白等一种或几种混合物。然后将蛋白质原料粉碎后过40目筛，筛下物作为进一步水解的底物。所述的水解为底物加6～8倍量的水后，以40-70℃保温15-45分钟，再按底物的0.3-1.5％加入中性蛋白酶水解，温度继续保持40-70℃，其间不停搅动，在PH6.5-7.5环境下水解6-10小时。所述的中性蛋白酶为中性蛋白水解酶。水解结束后需煮沸2-6分钟使酶灭活。所述的上清液，其应贮于4℃环境条件下。所述的螯合剂的平均肽链长度不小于1，不大于3，游离氨基酸和多肽含量小于10％，且螯合剂和铬的摩尔比不大于3∶1。所述的螯合反应过程，其温度70-90度，pH3.5-7.5。。所述的粗超滤是用1000道尔顿的超滤器对上清液进行超滤，收集滤出物备用；细超滤是用100道尔顿的超滤器对滤出物进行超滤；收集超滤截留物备用。

本发明所述的螯合反应，需先测定超滤截留物中的氨基酸总含量，根据氨基酸含量，以质量为基础，用洁净水将氨基酸与水之比调整为1∶6，然后用盐酸或氢氧化钠pH值调整为3.5～7.5；将超滤截留物调整液升温至70-90度，按氨基酸与铬比例1-3∶1加入无机氯化铬反应1-3小时。所述的干燥为离心喷雾干燥，产品细度不低于100目。所述的产品的螯合度不低于95％，螫合剂的所有活性小肽成分含量不低于90％。所述的活性小肽成分为二肽、三肽含量。

此外，本发明所述的螯合体适用于其它微量元素和超微量元素。

实施例一：

活性有机铬实例制备过程。

步骤1，称取浓缩豆蛋白(蛋白含量80％左右)200克，粉碎过筛40目，收集筛下物备用(170克)，实测蛋白含量82％。

步骤2，称取100克筛下物放入容量1升的烧杯中，再加入700毫升去离子水，适当搅动，放入60度的恒温水浴中预热30分钟，实测pH7.4。

步骤3，称取中性蛋白酶0.5克(pH6.5-7.5)，加入水浴预热烧杯中，继续60±1.5度恒温并自动慢速搅动的水浴中水解8小时。水解结束后立即煮沸3分钟，凉至室温，过滤分离出上清液备用(620毫升)。

步骤4，用1000Da膜超滤，滤出液再用200Da超滤，收集截留物备用(30克)。抽样测定干物质(75％)，蛋白含量(90％)。肽链平均长度(3.1)。

步骤5，将收集的截留物(26克)放入500毫升烧杯中，加入150毫升去离子水，搅动，在水浴中升温至70度。

步骤6，按螯合剂：铬2.5∶1，在水浴烧杯中加入三氯化铬7.4克，用盐酸将pH调整到5.5，继续恒温70±1.5度，自动搅拌反应3小时。反应结束，用氢氧化钠将pH调整到7。

步骤7，干燥即得产品(25克)。

实施例二：

动物源蛋白制备活性小肽、生产活性有机铬的实例过程。

步骤1，称取鲜血球(干物质蛋白含量90％左右)1000克放入2升容量的玻缸中，加水200毫升去离子水混合，静止10分钟，再加300毫升去离子水混合备用，实测蛋白含量(占干物质91％)。

步骤2，量取步骤1的备用液1450毫升，倒入容量2升的容器中，放入60度的恒温水浴中预热30分钟，实测pH6.7。

步骤3，称取中性蛋白酶2.1克(pH6.5-7.5)，加入水浴预热烧杯中，继续60±1.5度恒温并自动慢速搅动水解8小时。水解结束后立即煮沸3分钟，凉至室温，过滤分离出上清液备用(1400毫升)。

步骤4，用1000Da膜超滤，滤出液再用200Da超滤，收集截留物备用(80克)。抽样测定干物质(76％)，蛋白含量(92％)。肽链平均长度(2.8)。

步骤5，将收集的截留物(75克)放入500毫升烧杯中，加入350毫升去离子水，搅动，在水浴中升温至90度。

步骤6，按螯合剂：铬3∶1，在水浴烧杯中加入三氯化铬20.1克，用盐酸将pH调整到5.5，继续恒温90±1.5度，自动搅拌反应1小时。反应结束，用氢氧化钠将pH调整到7。

步骤7，干燥即得产品(80克)。

以下为采用本发明所提供的活性有机铬饲料添加剂进行效果验证：

验证实例一：

选18只体重2.5千克左右的肉鸡，随机分成三组，一组用吡啶羧酸铬处理，一组用活性有机铬处理，一组用氨基酸螯合铬处理。比较活性有机铬与常用吡啶羧酸铬和氨基酸螯的吸收转运效率。

具体作法是：三种有机铬，均按铬计算，每千克鸡体重用1,6mg。

首先将试鸡称重，计算出铬的用量，换算成铬产品的用量，再将铬产品混于25克饲料中让鸡吃下去，最后再喂25克没有添加实验铬的饲料。2小时以后，抽取心脏和肝门脉血液5ml，测定铬含量。

结果如下：

                吡啶羧酸铬    氨基酸铬      活性有机铬

心脏(ug/g)      0.20±0.02    0.29±0.02    0.34±0.05

肝门脉(ug/g)    0.16±0.06    0.23±0.03    0.30±0.05

十二指肠(ug/g)  1.08±0.27    0.95±0.22    1.24±0.16

结果说明，活性有机铬的吸收转运效率比吡啶羧酸铬和氨基酸铬都高，吸收进入十二指肠的效率比吡啶羧酸铬高15％，比氨基酸铬高31％；转运至心脏的效率比吡啶羧酸铬高70％，比氨基酸铬高17％；转运至肝门脉中的效率比吡啶羧酸铬高88％，比氨基酸铬高30％。证明活性有机铬被吸收后，转运速度显著更快。

验证实例二：

选18只体重2.5千克左右的肉鸡，随机分成三组，一组用三氯化铬处理，一组用活性有机铬处理，一组用烟酸铬处理。比较活性有机铬与无机铬(三氯化铬)和一般有机铬(烟酸铬)的吸收转运效果。

具体作法是：三种有机铬，均按铬计算，每千克鸡体重用1,6mg。

将试鸡称重，计算出铬的用量，换算成铬产品的用量，将铬产品混于25克饲料中让鸡吃下去，然后再喂25克没有添加实验铬的饲料。2小时以后，抽取心脏和肝门脉血液5ml，测定铬含量。

结果如下：

                 三氯化铬      烟酸铬          活性有机铬

心脏(ug/g)       0.22±0.03    0.16±0.01      0.34±0.05

肝门脉(ug/g)     0.21±0.02    0.15±0.02      0.30±0.05

十二指肠(ug/g)   0.66±0.09    0.33±0.04      1.24±0.16

结果说明，活性有机铬的吸收效率比无机的三氯化铬快88％，比一般有机的烟酸铬快2.8倍。进入体内后，活性有机铬的转运比三氯化铬快43％，比烟酸铬快1倍以上。证明无机铬和一般有机铬吸收进入体内后，转运速度很慢。

Claims (16)

1.一种活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：其制备过程为：蛋白质原料经粉碎过筛后，加入中性蛋白酶水解，水解结束后再使酶灭活，冷却，将分离出的上清液经粗超滤，收集滤出物，滤出物经细超滤后，调整氨基酸与水比例及PH值，再加入无机三氯化铬螯合反应，最后浓缩、干燥即可制得产品；

所述中性蛋白酶水解为：底物加6～8倍量的水后，以40-70℃保温15-45分钟，再按底物的0.3-1.5％加入中性蛋白酶进行恒温水解，温度持续保持40-70℃，其间不停搅动，在PH6.5-7.5环境下水解6-10小时。

2.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的蛋白质原料为粗白质含量不低于70％的蛋白质原料。

3.根据权利要求2所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述蛋白质原料为血球粉，鲜血球，血粉，鲜血，膨化角质蛋白，浓缩豆蛋白，叶蛋白中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的蛋白质原料粉碎过筛为将蛋白质原料粉碎后过40目筛，筛下物作为进一步水解的底物。

5.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的中性蛋白酶为中性蛋白水解酶，适宜pH6.5-7.5。

6.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的酶灭活为水解结束后煮沸2-6分钟使酶灭活。

7.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的上清液，其应贮于4℃环境条件下。

8.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的中性蛋白酶水解结束后得到的产物，其平均肽链长度为2-3，肽链长度小于1和大于3的肽链，游离氨基酸和多肽含量小于10％。

9.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的中性蛋白酶水解结束后得到的产物，该产物和铬的摩尔比不大于3∶1。

10.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的螯合反应过程，其温度70-90度，pH3.5-7.5。

11.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的粗超滤是用1000道尔顿的超滤器对上清液进行超滤，收集滤出物备用。

12.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的细超滤是用100道尔顿的超滤器对滤出物进行超滤；收集超滤截留物备用。

13.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的螯合反应，需先测定超滤截留物中的氨基酸总含量，根据氨基酸含量，以质量为基础，用洁净水将氨基酸与水之比调整为1∶6-8，再用盐酸或氢氧化钠将pH值调整为3.5～7.5；将超滤截留物调整液升温至70-90度，按氨基酸与铬的比例1-3∶1加入无机三氯化铬反应1-3小时。

14.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的干燥为离心喷雾干燥，产品细度不低于100目。

15.根据权利要求1所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：所述的产品的螯合度不低于95％，所述的中性蛋白酶水解结束后得到的产物，其中所有小肽成分含量不低于90％。

16.根据权利要求15所述的活性有机铬饲料添加剂的制备方法，其特征在于：小肽成分为二肽、三肽含量。