CZ291649B6

CZ291649B6 - Způsob přípravy nutričního doplňku pro zvířata

Info

Publication number: CZ291649B6
Application number: CZ20011288A
Authority: CZ
Inventors: Lars Persson; Leif Olsson
Original assignee: Kemira Kemi Ab
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1999-10-11
Publication date: 2003-04-16
Also published as: EP1121022A1; SE9803478L; EP1121022B1; WO2000024268A1; SE515568C2; AU741421B2; AU1424000A; SE9803478D0; DE69920731D1; US6531167B1; ATE277525T1; IL142478A0; DE69920731T2; CZ20011288A3; DK1121022T3; TR200101072T2

Abstract

Zp sob p° pravy granulovan kompozice, kter obsahuje ho° k a fosfor spo v v tom, e se oxid ho°e nat² granuluje za p° davku granula n kapaliny, kter obsahuje kyselinu fosfore nou, vodu a kyselinu s rovou.\

Description

Způsob přípravy nutričního doplňku pro zvířata

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby nutričního doplňku pro zvířata. Vynález se konkrétněji týká způsob přípravy granulátu, který obsahuje hořčík a fosfor, přičemž oxid hořečnatý se granuluje za přídavku granulační kapaliny, která obsahuje kyselinu fosforečnou a vodu.

Dosavadní stav techniky

V současné době trh nabízí celou řadu různých nutričních doplňků pro zvířata, které obsahují hořčík a fosfor a které mají formu granulátu.

Nedostatek dnešních kompozic spočívá v měnící se dostupnosti hořčíku a fyzikální stabilitě granulátu. Tyto dva parametry jsou na sobě nepřímo závislé. Kompozice, která má vysoký stupeň fyzikální stability má často nízký stupeň dostupnosti hořčíku, zatímco kompozice s vysokým stupněm dostupnosti hořčíku má nízký stupeň fyzikální stability.

Pro tyto kompozice je důležité, aby měly vysoký stupeň stability. V případě nízké stability by totiž docházelo ke snadné ztrátě fyzikální formy této kompozice v průběhu přepravy a k jejímu rozmělnění na prášek. Prášková forma zhoršuje manipulaci s touto kompozicí, protože taková kompozice je prašná a při manipulaci a krmení zvířat ovlivňuje nežádoucím způsobem zdraví lidí a zvířat.

Z ekonomických důvodů je navíc důležité, aby tato kompozice vykazovala co nejvyšší stupeň dostupnosti hořčíku a aby tak bylo možné minimalizovat množství kompozice, kterou je třeba přidat do krmivá.

Americká patentová přihláška US 4 996 065 popisuje vazebné činidlo, pro peletizaci a lisování krmivá. Toto vazebné činidlo obsahuje chemicky reakční směs reakčního zdroje fosfátu, kterým může být kyselina fosforečná, a reakčního hydroxidu kovu nebo reakční kovové soli, kterou může být oxid hořečnatý.

Americká patentová přihláška US 4 160 041 popisuje způsob přípravy nutričního doplňku v pevné formě, při jehož použití dochází ke spontánní reakci mezi kovovým oxidem, například oxidem hořečnatým, a fosfátem rozpustným ve vodě, například kyselinou fosforečnou, která způsobí převedení produktu do pevné formy.

Americká patentová přihláška US 5 019 148 popisuje stupňovitý způsob přípravy homogenního minerálního granulátu. Tento granulát se získá souběžnou reakcí mezi kyselinami a bázemi, které jsou schopny tvořit kapalné vazebné činidlo, které po uplynutí předem stanovené doby vytvrdnou a vytvoří pevný cement vážící granulát. Jako příklady kyselin, které lze pro tyto účely použít, lze zmínit libovolný člen skupiny sestávající z kyseliny fosforečné, kyseliny octové, kyseliny oxalové, kyseliny sírové, kyseliny citrónové a kyseliny polyfosforečné. Příklady bází jsou hydroxidy, oxidy a uhličitany alkalických kovů a kovů alkalických zemin.

Evropská patentová přihláška EP-A1-175 805 popisuje přípravu krmivového fosfátu s nízkým obsahem fluoru a vysokou dostupností fosforu. Základní materiál obsahující fosfor, jakým je například apatit, se společně s defluorizačním činidlem rozemele briketuje a ohřeje na teplotu 1000 °C až 1450 °C, načež se tavenina ochladí a granuluje vodou a stlačeným vzduchem. Po granulaci se na připravené granule působí směsí kyseliny sírové a kyseliny fosforečné a za vlhka se rozemelou na velikost částic maximálně 200 μπι a suší za vzniku prášku.

-1 CZ 291649 B6

Evropská patentová přihláška EP-A2-360 600 popisuje přípravu olizovacích kamenů pro distribuci minerálů domácím zvířatům. Tento způsob zahrnuje výrobu bloku, který obsahuje uhlohydrátový materiál, jakým je například melasa, fosfátový materiál ve formě částic, kyselinu, jakou je například kyselina sírová, a oxid nebo hydroxid kovu alkalické zeminy, jakým je napřík5 lad oxid hořečnatý. Cílem přidání kyseliny sírové je převést fosforové sloučeniny do formy, která je zvířatům dostupnější.

Cílem vynálezu je tedy poskytnout způsob přípravy kompozice hořčíku a fosforu, která by byla vysoce stabilní a která by současně ještě vykazovala vysoký stupeň dostupnosti hořčíku.

Další cíle, znaky a výhody vynálezu budou zřejmější po prostudování následujícího popisu.

Podstata vynálezu

Vynález se týká způsobu přípravy granulované kompozice, která obsahuje hořčík a fosfor. U tohoto způsobu se oxid hořečnatý granuluje za přídavku granulační kapaliny, která obsahuje kyselinu fosforečnou a vodu. Granulační kapalina obsahuje kromě kyseliny fosforečné a vody rovněž kyselinu sírovou.

Výhodou vynálezu je, že tento způsob poskytuje granulát obsahující hořčík a fosfor, který má současně vysokou stabilitu a vykazují vysoký stupeň dostupnosti hořčíku.

Obsah kyseliny fosforečné v granulační kapalině je vhodně vyšší než 40 % hmotn., stanoveno pro 25 P2O5. Zvýšením obsahu kyseliny fosforečné v granulační kapalině se zvýší rozpustnost hořčíku, tj. množství hořčíku které je dostupné pro zvířata.

Obsah kyseliny sírové v granulační kapalině je vhodně vyšší než 0,3 % hmotn., stanoveno pro SO4. Přidání kyseliny sírové do granulační kapaliny vede ke zvýšení stupně dostupnosti hořčíku 30 v produktu a ke zvýšení stability tohoto produktu. Poměr koncentrací kyseliny fosforečné ku kyselině sírové se výhodně pohybuje v rozmezí 3:1 do 200:1 a celková koncentrace kyseliny fosforečné a kyseliny sírové v granulační kapalině je výhodně vyšší než 53 % hmotn., stanoveno pro P2O5 a resp. SO4.

Níže uvedená výhodná provedení budou popsána pomocí několika příkladů a řady testů. Je třeba zdůraznit, že tyto příklady mají pouze ilustrativní charakter a nikterak neomezují rozsah vynálezu, který je jednoznačně vymezen přiloženými patentovými nároky.

Rozpustnost hořčíku se stanovovala tzv. Kloosterovou metodou. Kloosterova metoda se provádí 40 následujícím způsobem:

150 mg Kompozice se suspenduje ve 350 ml pufrového roztoku (K₂HPO4/KH₂PO4) při teplotě 39 °C a hodnotě pH 6,5. Pomocí automatické birety (Radiometer, ABU 11) se v mementě, kdy pH hodnota roztoku vzrostla v důsledku rozpuštění hořčíku, automaticky přidala kyselina octová 45 (0,2 mol). Tímto způsobem se pH hodnota udržovala na 6,5. Záznamové zařízení (Radiometer,

Titigrahp SBR3) kontinuálně zaznamenávalo množství přidané kyseliny octové. Po uplynutí 1,5 h se změřila koncentrace hořčíku v roztoku (atomová absorpce) a vypočetl se obsah hořčíku v roztoku.

Stabilita kompozice se potom hodnotila následujícím způsobem:

Stabilita se testovala v otáčejícím se válci tvaru V. Do válce se společně s pěti keramickými kuličkami on průměru 30 mm umístilo 200 g granulí granulové frakce 1,4 mm až 0,25 mm. Válec se otáčel 10 min při frekvenci otáčení 30 min'¹, načež se vzorek testovaného materiálu opět přesil 55 na sítu a množství rozdrceného produktu se naznačilo v procentech.

-2CZ 291649 B6

Provedla se řada testů, ve kterých se měnilo množství vody přidané do granulační kapaliny. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 1. Změny přidaného množství vody jsou patrné z většího nebo menšího množství přidaného % P₂O₅.

Tabulka 1: Porovnání množství přidané vody

% P₂O₅ ¹⁾	% Mg	%P	%s	Mg rozp.^2>	Stabil.³⁾
40	31,5	9,7	0	25	8,0
50	28,7	12,5	0	52	5,9
40	31,5	9,7	2	63	7,7
50	28,7	12,5	2	81	5,7
38	28,1	10,0	4	72	5,0
47	25,9	11,6	4	84	3,3

Obsah kyseliny fosforečné v granulační kapalině vyjádřený jako P₂Os;

²⁾ Relativní % rozpustnost hořčíku podle Kloosterovy metody;

³⁾ Stabilita vyjádřená jako % dezintegrace.

Jak naznačuje tabulka 1, rozpustnost hořčíku se zvyšuje s rostoucím množstvím přidané vody, které zase odpovídá vyššímu množství přidané kyseliny fosforečné vyjádřené jako % P₂O5.

V případě výše popsaných testů se rovněž měnilo množství kyseliny sírové, které se přidalo do granulační kapaliny a které je zde vyjádřeno jako množství síry v granulačním produktu. Závislost mezi rozpustností hořčíku a množstvím přidané kyseliny sírové je uvedena v tabulce 2.

Tabulka 2: Porovnání různých přídavků kyseliny sírové

% P₂O₅ ¹⁾	% Mg	%P	%S	Mg rozp.²⁾	Stabil?
50	28,7	12,5	0	52	5,9
50	27,6	11,7	2	81	4,8
47	26,1	11,7	4	84	3,5

' Obsah kyseliny fosforečné v granulační kapalině vyjádřený jako P₂Os;

²⁾ Relativní % rozpustnost hořčíku podle Kloosterovy metody;

³⁾ Stabilita vyjádřená jako % dezintegrace.

Jak je zřejmé z tabulky 2, rozpustnost hořčíku vzrůstá se vzrůstajícím množstvím přidané kyseliny sírové, zatímco stabilita produktu zůstává konstantní. Ve skutečnosti není dána horní mez pro množství přidané kyseliny sírové, nicméně produkty, které obsahují příliš velké množství kyseliny sírové získávají hořkou chuť. Běžnou koncentrací v produktu je přibližně 5% síry a hořká chuť síry v případě vyšší koncentrace může být zamaskována dalšími ochucovadly.

-3CZ 291649 B6

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Do válcového granulátoru se zavedlo 150 g oxidu hořečnatého. Dále se jako granulační kapalina společně s 15 g kyseliny sírové přidalo 160g kyseliny fosforečné (58,7% P₂O₅). Koncentrace kyseliny fosforečné v granulační kapalině představovala 53,7 %, vypočteno jako P₂O₅, a koncentrace kyseliny sírové v této kapalině představovala 8,1 %, vy počteno jako SO4. Tímto způsobem se získal produkt s následujícími hodnotami.

Tabulka 3

% Mg	%P	%S	Mg rozp. ^υ	Stabil.²⁾	Jemné frakce³⁾
26,6	13,2	1,5	78	4,1	1

^υ Relativní % rozpustnost hořčíku podle Kloosterovy metody;

²⁾ Stabilita vyjádřená jako % dezintegrace;

³⁾ Jemná frakce pro skladování, % frakce < 0,25 mm.

Příklad 2

Do válcového granulátoru se umístilo 150 g oxidu hořečnatého, ke kterému se následně přidalo 110 g kyseliny fosforečné (58,7% P₂O₅). Po přidání celého objemu kyseliny fosforečné se přidalo 17 g kyseliny sírové (37,0 % SO₄) a 26 g vody. Získaný produkt měl následující hodnoty:

Tabulka 4

%Mg	%P	%S	Mg rozp. ^υ	Stabil.²⁾	Jemné frakce³⁾
30,4	9,9	2,2	53	6,8	2

^υ Relativní % rozpustnost hořčíku podle Kloosterovy metody;

²⁾ Stabilita vyjádřená jako % dezintegrace;

³⁾ Jemná frakce pro skladování, % frakce < 0,25 mm.

Rozpustnost hořčíku není tak vysoká jako v případě produktu z příkladu 1. To je způsobeno menším množstvím přidané kyseliny fosforečné v tomto příkladu, tj. množství přidané vody nebylo minimalizováno na nejnižší možné množství.

Nicméně tento příklad prezentuje, že lze přidat kyselinu sírovou a kyselinu fosforečnou do granulační kapaliny odděleně a ne pouze společně jako jedinou granulační kapalinu, jak je tomu v příkladu 1.

Na závěr je zařazeno porovnání produktu z příkladu 1 se známým produktem obsahujícím hořčík a fosfor. Toto srovnání uvádí tabulka 5.

-4CZ 291649 B6

Tabulka 5: Srovnání známého produktu s produktem podle vynálezu

Produkt	% Mg	%P	%S	Mg rozp. ¹¹	Stabil.²⁾	Jemná frakce ³⁾
TESSENDERLO⁴⁾	29,5	13,4	0	67	10,5	23
Nový produkt⁵⁾	26,6	13,2	1,5	78	4,2	1

Relativní % rozpustnost hořčíku podle Kloosterovy metody;

²⁾ Stabilita vyjádřená jako % dezintegrace;

³⁾ Jemná frakce pro skladování, % frakce < 0,25 mm;

⁴⁾ Komerční produkt společnosti Hydro Agri;

⁵⁾ Produkt podle vynálezu.

Jak je patrné z tabulky 5, produkt připravený způsobem podle vynálezu má vynikající rozpustnost hořčíku a dostačující stabilitu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob přípravy granulované kompozice, která obsahuje hořčík a fosfor, přičemž oxid hořečnatý se granuluje za přídavku granulační kapaliny, která obsahuje kyselinou fosforečnou a vodu, vyznačený tím, že granulační kapalina rovněž obsahuje kyselinu sírovou.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že koncentrace kyseliny fosforečné vgranulační kapalině je vyšší než 40 % hmotn., stanoveno jako P₂O₅, a koncentrace kyseliny sírové v granulační kapalině je vyšší než 0,3 % hmotn., stanoveno jako SO4.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačený tím, že celková koncentrace kyseliny fosforečné a kyseliny sírové v granulační kapalině je vyšší než 53 % hmotn., stanoveno jako P2O5 respektive SO₄.
4. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že poměr koncentrací kyseliny fosforečné ku kyselině sírové se pohybuje od 3:1 do 200:1.
5. Způsob podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že se kyselina fosforová, kyselina sírová a voda smísí za vzniku granulační kapaliny a granulační kapalina se následně přidá do granulačního zařízení k oxidu hořečnatému.
6. Způsob podle některého z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačený tím, že se kyselina fosforečná, kyselina sírová a voda přidají do granulačního zařízení k oxidu hořečnatému odděleně.
7. Použití kyseliny fosforečné společně s kyselinou sírovou při přípravě granulátu obsahujícího nutriční látky hořčík a fosfor.