KR20230046567A - Method for preparing mineral amino acid complex and method for preparing feed composition comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법 및 이를 포함하는 사료 조성물의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결정화 유도를 이용한 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법 및 이를 포함하는 사료 조성물의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing crystals of a mineral amino acid complex and a method for producing a feed composition comprising the same, and more particularly, to a method for producing a crystal of a mineral amino acid complex using induction of crystallization and a method for producing a feed composition comprising the same .
미네랄 영양에 있어서 아미노산 미네랄 복합체의 장점은 점막세포 및 식물세포에서 능동수송(active transport) 또는 기타 다른 기전에 의해 그것이 손쉽게 흡수가 된다는 사실이다. 즉, 운반분자로서 아미노산을 사용하여 미네랄을 흡수시키게 되면, 흡수를 위하여 활성부위에 대한 경쟁과 관련된 문제와 미네랄간의 특수미량요소의 흡수저해 기능 등을 회피할 수 있는 장점이 있다.The advantage of amino acid-mineral complexes in mineral nutrition is that they are readily absorbed by mucosal cells and plant cells by active transport or other mechanisms. That is, when minerals are absorbed using amino acids as carrier molecules, there is an advantage in avoiding problems related to competition for active sites for absorption and absorption inhibition of special trace elements between minerals.
미네랄 아미노산 복합체는 일반적으로 알파-아미노산과 금속이온 사이의 반응에 의해 생성되며, 상기 복합체가 환구조를 갖기 위해서는 2 또는 그 이상의 원자가를 가진 금속이온이 요구된다. 이러한 반응에서, 금속이온의 양전하는 알파-아미노산의 아미노기 또는 카르복실기의 음전하와 반응하여 중화된다.A mineral amino acid complex is generally produced by a reaction between an alpha-amino acid and a metal ion, and a metal ion having a valency of 2 or more is required to have a ring structure. In this reaction, the positive charge of the metal ion is neutralized by reacting with the negative charge of the amino or carboxyl group of the alpha-amino acid.
미네랄 아미노산 복합체의 구조 및 화학식 그리고 생체 이용성에 대한 관련문헌은 매우 다양한 바, 대표적으로, 애쉬 머드 등(Ashmead et al., Chelated Mineral Nutrition, (1982), Chas. C. Thomas Publishers, Springfield, Ill.), 애쉬머드 등(Ashmead et al., Intestinal Absorption of Metal Ions, (1985)), 애쉬머드 등(Ashmead et al., Foliar Feeding of Plants with Amino Acid Chelates, (1986)) 및 미국특허 제4,020,158호, 제4,167,564호, 제4,216,143호, 제4,721,644호, 제4,599,152호, 제4,774,089호, 제4,830,716호, 제4,863,898호, 제4,725,427호 등을 들 수 있다.Literature on the structure and chemical formula and bioavailability of mineral amino acid complexes is very diverse. Representatively, Ashmead et al., Chelated Mineral Nutrition, (1982), Chas. C. Thomas Publishers, Springfield, Ill. ), Ashmead et al., Intestinal Absorption of Metal Ions, (1985), Ashmead et al., Foliar Feeding of Plants with Amino Acid Chelates, (1986) and U.S. Patent No. 4,020,158 , 4,167,564, 4,216,143, 4,721,644, 4,599,152, 4,774,089, 4,830,716, 4,863,898, 4,725,427 and the like.
종래 미네랄 아미노산 복합체의 제조방법은 복합체 형성을 위한 반응 후 농축 과정을 실시하는 것으로, 이와 같은 농축과정에서 시료의 점도가 높아져 여과, 건조 단계에서 용기 내에 달라붙는 현상이 빈번하게 발생할 뿐 아니라, 진공건조 과정에서는 수분이 증발하면서 발생하는 기포로 인하여 시료의 손실이 일어나 생성물의 수율이 감소하는 문제가 있고, 농축과정에서 생성된 미네랄 아미노산 복합체를 입자화 하기 위해서는 별도의 분쇄공정을 거쳐야 하기 때문에 공정시간이 길고 비용이 상승하는 문제가 있었다.Conventional method for producing mineral amino acid complex is to perform a concentration process after the reaction to form the complex. In this concentration process, the viscosity of the sample increases, so that it frequently sticks to the container during the filtration and drying steps, and vacuum-drying. In the process, there is a problem in that the yield of the product decreases due to loss of sample due to bubbles generated as moisture evaporates, and a separate grinding process is required to make the mineral amino acid complex generated in the concentration process into particles, so the process time is shortened. It was a long and costly problem.
본 발명의 목적은 종래 농축과정을 포함하는 미네랄 아미노산 복합체 제조방법에서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공정시간을 단축하고 수율을 향상시킬 수 있는 신규한 미네랄 아미노산 복합체의 제조방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to solve the problems occurring in the conventional mineral amino acid complex manufacturing method including a concentration process, and to provide a novel mineral amino acid complex manufacturing method capable of shortening the process time and improving the yield. .
또한, 본 발명의 다른 목적은 상술한 바와 같은 이점을 갖는 신규한 미네랄 아미노산 복합체의 제조방법을 포함하는 기능성 사료 조성물의 제조방법을 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing a functional feed composition including a method for producing a novel mineral amino acid complex having the above advantages.
본 발명의 하나의 측면에 따르면,According to one aspect of the invention,
(a) 가열된 물에 미네랄 전구체와 아미노산을 동시 투입하고 용해 및 반응시켜 미네랄 아미노산 복합체를 포함하는 용액을 제조하는 단계;(a) preparing a solution containing a mineral amino acid complex by simultaneously adding a mineral precursor and an amino acid to heated water, dissolving and reacting;
(b) 상기 미네랄 아미노산 복합체를 포함하는 용액을 온도 조절에 따라 포화상태로 만든 후 서서히 냉각시켜 결정화 유도함으로써 미네랄 아미노산 복합체 결정을 포함하는 용액을 제조하는 단계; 및(b) preparing a solution containing mineral amino acid complex crystals by saturating the solution containing the mineral amino acid complex by controlling the temperature and then slowly cooling the solution to induce crystallization; and
(c) 상기 미네랄 아미노산 복합체 결정을 포함하는 용액을 여과 및 건조하여 수분을 제거하고 미네랄 아미노산 복합체 결정을 수득하는 단계;를 포함하는 미네랄 아미노산 결정의 제조방법이 제공된다.(c) filtering and drying the solution containing the mineral amino acid complex crystals to remove moisture and obtaining mineral amino acid complex crystals; provided.
상기 미네랄 전구체는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr) 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는 금속산화물 또는 금속염일 수 있다.The mineral precursor may be a metal oxide or metal salt containing any one metal selected from zinc (Zn), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu), and chromium (Cr).
상기 아미노산은 아스파르트산(aspartic acid) 또는 글루타민산(glutamic acid)일 수 있다.The amino acid may be aspartic acid or glutamic acid.
단계 (a)에서, 상기 용해 및 반응은 60 내지 90℃로 가열된 물에서 수행될 수 있다.In step (a), the dissolution and reaction may be performed in water heated to 60 to 90 °C.
단계 (a)에서, 상기 미네랄 전구체와 아미노산은 1 : 1 내지 1 : 3의 몰비로 혼합하여 사용할 수 있다.In step (a), the mineral precursor and amino acid may be mixed at a molar ratio of 1:1 to 1:3.
단계 (b)에서, 상기 포화상태는 60 내지 90℃의 온도에서 형성되도록 할 수 있다.In step (b), the saturation state may be formed at a temperature of 60 to 90 °C.
단계 (b)에서, 상기 결정화 유도는 10 내지 30℃ 온도로 냉각시켜 수행될 수 있다.In step (b), the crystallization induction may be performed by cooling to a temperature of 10 to 30 °C.
단계 (c)에서, 상기 건조는 60 내지 80℃ 온도에서 수행될 수 있다.In step (c), the drying may be performed at a temperature of 60 to 80 °C.
단계 (c)에서, 상기 건조는 진공건조에 따라 수행될 수 있다.In step (c), the drying may be performed according to vacuum drying.
상기 미네랄 아미노산 복합체는 분자식 C4H9NO7Zn이고, 하기 화학식 1로 표시되는 아연 아스파르트산 수화물일 수 있다.The mineral amino acid complex has a molecular formula of C 4 H 9 NO 7 Zn, and may be zinc aspartic acid hydrate represented by Formula 1 below.
[화학식 1][Formula 1]
. .
상기 미네랄 아미노산 복합체는 사방정계 결정일 수 있다.The mineral amino acid complex may be an orthorhombic crystal.
본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면,According to another aspect of the present invention,
상기 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법을 포함하는 사료 조성물의 제조방법이 제공된다.A method for producing a feed composition comprising the method for producing the crystal of the mineral amino acid complex is provided.
본 발명의 미네랄 아미노산 복합체의 제조방법은 종래 미네랄 아미노산 복합체 제조방법과 달리 농축과정 대신에 냉각화를 통한 결정화 유도를 이용하므로 농축시 기포 발생으로 인한 수율 저하를 방지하여 수율을 향상시키고, 공정시간을 6시간 이상 현저히 단축시킬 수 있는 효과가 있다.The manufacturing method of the mineral amino acid complex of the present invention, unlike the conventional manufacturing method of the mineral amino acid complex, uses crystallization induction through cooling instead of the concentration process, thereby improving the yield by preventing the yield reduction due to the generation of bubbles during concentration and reducing the process time to 6 There is an effect that can significantly shorten the time or more.
또한, 본 발명의 기능성 사료 조성물의 제조방법은 상기 결정화 유도를 도입한 미네랄 아미노산 복합체 제조방법을 포함함으로써 공정 시간 단축 및 비용을 절감할 수 있다.In addition, the manufacturing method of the functional feed composition of the present invention can shorten the process time and reduce the cost by including the mineral amino acid complex manufacturing method introducing the crystallization induction.
도 1은 본원발명의 미네랄 아미노산 결정의 제조방법에서 결정화 유도를 위한 과포화 유도와 관련된 포화 곡선을 나타낸 것이다.
도 2는 비교예 1(a)과 실시예 1(b)의 제조공정을 나타낸 흐름도이다.
도 3은 화학식 1의 아연 아스파르트산 수화물이 인접한 아연 아스파르트산 수화물의 아스파르트산(제2 아스파르트산)과 배위결합하는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 실험예 3에 따른 적외선 분광분석 결과이다.1 shows a saturation curve related to the induction of supersaturation for inducing crystallization in the method for preparing mineral amino acid crystals of the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the manufacturing process of Comparative Example 1 (a) and Example 1 (b).
FIG. 3 is a schematic diagram of a coordinate bond between zinc aspartic acid hydrate of Chemical Formula 1 and an aspartic acid (second aspartic acid) of an adjacent zinc aspartic acid hydrate.
4 is an infrared spectroscopic analysis result according to Experimental Example 3 of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 본 발명의 미네랄 아미노산 결정의 제조방법에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the manufacturing method of the mineral amino acid crystals of the present invention will be described.
먼저, 가열된 물에 미네랄 전구체와 아미노산을 동시 투입하고 용해 및 반응시켜 미네랄 아미노산 복합체를 포함하는 용액을 제조한다(단계 a).First, a mineral precursor and an amino acid are simultaneously added to heated water, dissolved and reacted to prepare a solution containing a mineral amino acid complex (step a).
상기 미네랄 전구체는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr) 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는 금속산화물 또는 금속염일 수 있고, 바람직하게는 상기 금속산화물 또는 금속염은 아연(Zn), 마그네슘(Mg) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 더욱 바람직하게는 산화아연 또는 황산아연일 수 있고, 더욱 더 바람직하게는 산화아연일 수 있다. 가장 바람직하게는 산화아연을 사용할 수 있다. 종래 아연 아스파르트산 복합체의 제조에는 물에 잘 녹는 수용성 아연염을 주로 사용하였으나, 오히려 물에 대해 불용성인 산화아연을 사용하면서 일정온도 및 시간 이상 가열할 경우 더욱 효과가 뛰어난 아연 아미노산 복합체가 형성할 수 있다.The mineral precursor may be a metal oxide or metal salt containing any one metal selected from zinc (Zn), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu) and chromium (Cr), and preferably the metal. The oxide or metal salt may be any one selected from zinc (Zn) and magnesium (Mg). More preferably, it may be zinc oxide or zinc sulfate, and even more preferably, it may be zinc oxide. Most preferably, zinc oxide can be used. In the prior art, water-soluble zinc salts that are well soluble in water were mainly used for the preparation of zinc aspartic acid complexes, but when heated over a certain temperature and time while using water-insoluble zinc oxide, a more effective zinc amino acid complex can be formed. there is.
상기 아미노산은 아스파르트산(aspartic acid) 또는 글루타민산(glutamic acid)인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 아스파르트산 일 수 있다.The amino acid is preferably aspartic acid or glutamic acid, and more preferably may be aspartic acid.
즉, 상기 미네랄 아미노산 복합체는 아연 아스파르트산 복합체인 것이 바람직하다.That is, the mineral amino acid complex is preferably a zinc aspartic acid complex.
상기 용해 및 반응은 60 내지 90℃로 가열된 물에서 수행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 내지 80℃, 더욱 더 바람직하게는 60 내지 70℃로 가열된 물에서 수행할 수 있다. 상기 온도 범위에서 용해와 함께 미네랄 아미노산 복합체가 형성에 필요한 반응이 가장 활발히 일어날 수 있다.The dissolution and reaction may be carried out in water heated to 60 to 90 ° C, more preferably in water heated to 60 to 80 ° C, even more preferably 60 to 70 ° C. In the above temperature range, reactions required for the formation of the mineral amino acid complex along with dissolution may occur most actively.
상기 미네랄 전구체 및 아미노산은 1 : 1 내지 1 : 3의 몰비로 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1 : 1.5 내지 1 : 2.5의 몰비로 혼합하여 사용할 수 있다.The mineral precursor and amino acid may be mixed in a molar ratio of 1:1 to 1:3, and more preferably in a molar ratio of 1:1.5 to 1:2.5.
아연 아스파르트산 복합체 수화물에서 아연과 아스파르트산의 이론적 몰비는 1:1이나, 아연 전구체에 비해 아스파르트산을 과량으로 첨가할 때 불용성 산화아연이 줄어들면서 수용해성인 아연 아스파르트산 수화물이 더욱 용이하게 제조될 수 있다.The theoretical molar ratio of zinc to aspartic acid in zinc aspartic acid complex hydrate is 1:1, but when an excess amount of aspartic acid is added compared to the zinc precursor, insoluble zinc oxide is reduced and water-soluble zinc aspartic acid hydrate is more easily prepared. can
본 단계의 생성물에서 불용물을 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 불용물을 제거하는 단계는 산화아연을 아연 전구체로 사용하는 경우 더욱 필요할 수 있다. 상기 불용물을 제거하는 단계는 수 ㎛ 이하, 예를 들어 0.2 ㎛ 여과지 또는 여과포로 여과할 수 있고, 상기 여과 전에, 또는 상기 여과와 별개로 원심분리를 통해 불용물을 제거할 수 있다.A step of removing insoluble matters from the product of this step may be further included. The step of removing insolubles may be further required when zinc oxide is used as a zinc precursor. The step of removing the insolubles may be performed by filtering with a filter paper or filter cloth of several μm or less, for example, 0.2 μm, and the insolubles may be removed before the filtration or separately from the filtration by centrifugation.
이후, 상기 미네랄 아미노산 복합체를 포함하는 용액을 온도 조절에 따라 포화상태로 만든 후 서서히 냉각시켜 결정화를 유도함으로써 미네랄 아미노산 복합체 결정을 포함하는 용액을 제조한다(단계 b).Thereafter, the solution containing the mineral amino acid complex is saturated by temperature control and then slowly cooled to induce crystallization, thereby preparing a solution containing the mineral amino acid complex crystals (step b).
도 1은 결정화 유도와 관련된 포화곡선으로 이를 참조하여 본 단계를 설명하도록 한다.1 is a saturation curve related to crystallization induction, and this step will be described with reference to this.
상기 포화상태는 60 내지 90℃의 온도에서 형성되도록 하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 60 내지 80℃, 더욱 더 바람직하게는 60 내지 70℃의 온도에서 형성될 수 있다.The saturation state is preferably formed at a temperature of 60 to 90 °C, more preferably 60 to 80 °C, and even more preferably at a temperature of 60 to 70 °C.
포화상태가 형성되면 30℃ 이하의 온도가 되도록 서서히 냉각시키면서 과포화상태로 만들어 결정화를 유도하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 10 내지 30℃ 온도에서 결정화를 유도할 수 있다. 이와 같은 결정화는 결정화 조 내에서 입자를 갖는 결정형 시료가 제조되기 때문에 이후 수분만 제거하면 되고, 종래 농축에 의한 제조와 같이 별도로 분쇄하는 과정을 거치지 않아도 되는 이점이 있다.When the saturated state is formed, it is preferable to induce crystallization by making the supersaturated state while gradually cooling to a temperature of 30 ° C or less, and more preferably, crystallization can be induced at a temperature of 10 to 30 ° C. Such crystallization has an advantage in that since a crystalline sample having particles is prepared in a crystallization tank, only water needs to be removed thereafter, and there is no need to go through a separate pulverization process as in the conventional preparation by concentration.
다음으로, 상기 미네랄 아미노산 복합체 결정을 포함하는 용액을 여과 및 건조하여 수분을 제거하고 미네랄 아미노산 복합체 결정을 수득한다(단계 c).Next, the solution containing the mineral amino acid complex crystals is filtered and dried to remove moisture to obtain mineral amino acid complex crystals (step c).
상기 건조는 60 내지 80℃ 온도에서 수행하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 65 내지 75℃에서 수행할 수 있다.The drying is preferably performed at a temperature of 60 to 80°C, and more preferably at 65 to 75°C.
상기 건조는 진공건조에 따라 수행되는 것이 바람직하다.The drying is preferably performed according to vacuum drying.
이에 따라 제조된 미네랄 아미노산 복합체는 분자식 C4H9NO7Zn이고 하기 화학식 1로 표시되는 아연 아스파르트산 수화물 일 수 있다.The mineral amino acid complex thus prepared may be zinc aspartic acid hydrate represented by the following
[화학식 1][Formula 1]
. .
상기 아연 아스파르트산 수화물은 1 g당 25 ℃의 물 1 내지 30 ml에 용해되는 수용해성을 가지고, 사방정계 결정인 것을 특징으로 한다.The zinc aspartic acid hydrate is characterized in that it has a water solubility that dissolves in 1 to 30 ml of water at 25 ° C. per 1 g, and is an orthorhombic crystal.
[화학식 1][Formula 1]
본 발명은 상술한 미네랄 아미노산 복합체의 제조방법을 포함하는 사료 조성물의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a method for preparing a feed composition comprising the method for preparing the above-described mineral amino acid complex.
본 발명의 미네랄 아미노산 복합체 결정은 사료 첨가제용으로 사용될 수 있다.The mineral amino acid complex crystals of the present invention can be used for feed additives.
상기 사료 첨가제는 돼지, 닭, 오리, 소, 양, 염소, 개 등의 가축의 사료 조성물의 고형분을 기준으로 0.01-1 중량%로 첨가 및 혼합하여 각종 동물에 투여하여 적용할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 돼지 사료의 첨가제로 사용되는 것이다.The feed additive may be added and mixed at 0.01-1% by weight based on the solid content of the feed composition of livestock such as pigs, chickens, ducks, cows, sheep, goats, dogs, and may be applied by administering to various animals, more preferably It is used as an additive in pig feed.
본 발명의 상기 사료 조성물은 발효 사료, 배합 사료, 펠렛 형태 및 사일리지(silage) 등의 형태의 사료 조성물로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라 변형하여 제조할 수 있다.The feed composition of the present invention may be prepared as a feed composition in the form of fermented feed, formulated feed, pellet form and silage, but is not limited thereto, and may be modified and prepared as necessary.
종래 농축공정을 이용한 미네랄 아미노산 복합체의 제조는 반응, 농축, 진공건조 및 분쇄까지 약 12시간 이상 소요될 수 있으나, 본 발명의 결정화 유도를 이용한 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법은 분말형으로 결정화되기 때문에 별도로 분쇄공정을 수행하지 않아도 되고, 농축과정이 생략되므로 공정시간이 종래에 비하여 6시간 이상 단축될 수 있다.Preparation of the mineral amino acid complex using the conventional concentration process may take about 12 hours or more from reaction, concentration, vacuum drying, and grinding. It is not necessary to perform the grinding process, and since the concentration process is omitted, the process time can be reduced by 6 hours or more compared to the prior art.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art, It goes without saying that these variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
[실시예][Example]
실시예 1: 결정화 공정에 의한 아연 아스파르트산 복합체 제조Example 1: Preparation of zinc aspartic acid complex by crystallization process
교반기에 정제수 1,300ℓ를 넣고 60℃로 가열한 후, 산화아연 61.5kg과 아스파르트산 163.5kg을 혼합물을 가열된 정제수에 투입하고 6시간 동안 교반(35hz, 80rpm 이하)하면서 용해와 반응을 동시에 수행하였다. 반응이 완료되면 반응에 의해 생성된 아연 아스파르트산 복합체를 포함하는 용액을 결정화조로 이동시키고, 60 내지 90℃의 온도에서 포화상태를 만든 후 30℃ 이하로 서서히 냉각시켜 과포화 상태를 형성함으로써 결정화를 유도하여 아연 아스파르트산 복합체 결정을 제조하였다. 이후, 아연 아스파르트산 복합체 결정과 상등액(수분)을 여과를 통하여 분획하고, 건조기에서 70℃ 온도로 진공 건조하여 아스파르트산 복합체 결정을 수득하였다.After putting 1,300ℓ of purified water in a stirrer and heating it to 60℃, the mixture of 61.5kg of zinc oxide and 163.5kg of aspartic acid was added to the heated purified water and stirred (35hz, 80rpm or less) for 6 hours to perform dissolution and reaction at the same time. . When the reaction is completed, the solution containing the zinc aspartic acid complex produced by the reaction is transferred to a crystallization tank, saturated at a temperature of 60 to 90 ° C, and then slowly cooled below 30 ° C to form a supersaturated state, thereby inducing crystallization Thus, zinc aspartic acid complex crystals were prepared. Thereafter, the zinc-aspartic acid complex crystals and the supernatant (water) were fractionated through filtration, and vacuum-dried at 70° C. in a dryer to obtain aspartic acid complex crystals.
비교예 1: 농축 공정에 의한 아연 아스파르트산 복합체 제조Comparative Example 1: Preparation of Zinc Aspartic Acid Complex by Concentration Process
교반기에 정제수 1,300ℓ를 넣고 산화아연 61.5kg을 넣어 교반하여 용해시키고, 아스파르트산 163.5kg을 첨가하면서 90 ℃의 온도로 6시간 동안 교반하여 반응시켜 아연 아스파르트산 복합체를 제조하였다. 반응이 완료되면 아연 아스파르트산 복합체를 포함하는 용액을 감압농축 시켰다. 농축된 용액을 200㎛ 필터를 이용하여 여과시켜 용매를 제거한 후, 건조기에서 70℃ 온도로 진공건조 시키고, 분쇄하였다.1,300 ℓ of purified water was put into a stirrer, 61.5 kg of zinc oxide was stirred to dissolve, and 163.5 kg of aspartic acid was added and reacted by stirring at a temperature of 90 ° C. for 6 hours to prepare a zinc aspartic acid complex. When the reaction was completed, the solution containing the zinc aspartic acid complex was concentrated under reduced pressure. The concentrated solution was filtered using a 200 μm filter to remove the solvent, dried in a vacuum at 70° C. in a dryer, and pulverized.
[실험예][Experimental Example]
실험예 1: 아연 아스파르트산 복합체의 구조 확인Experimental Example 1: Confirmation of structure of zinc aspartic acid complex
Bruker SMART APEX II X-ray Crystallograph(XRC) 및 Bruker SHELXTL Structure Analysis Program을 이용하여 실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 아연 아스파르트산 복합체의 구조 확인하였다.The structure of the zinc aspartic acid complex prepared according to Example 1 and Comparative Example 1 was confirmed using Bruker SMART APEX II X-ray Crystallograph (XRC) and Bruker SHELXTL Structure Analysis Program.
결정학적 데이터crystallographic data
분자식 C4H9NO7ZnMolecular Formula C 4 H 9 NO 7 Zn
분자량 248.49Molecular Weight 248.49
결정계 사방정계crystal system orthorhombic system
스페이스그룹 P2(1)2(1)2(1)space group P2(1)2(1)2(1)
Z 4Z 4
단위 셀 디멘전 a=7.8012(15)Å α=90°unit cell dimension a=7.8012(15) Å α=90°
b=9.3435(17)Å β=90° b=9.3435(17)Å β=90°
c=11.576(2)Å γ=90° c=11.576(2)Å γ=90°
부피 843.8(3) / Å 3 Volume 843.8(3) / Å 3
계산된 밀도 1.956 Mg/m3 Calculated density 1.956 Mg/m 3
온도 296(1) Ktemperature 296(1)K
절대적 구조 파라미터 0.00absolute structural parameters 0.00
결정 크기 0.18 x 0.12 x 0.08 mm3 Crystal size 0.18 x 0.12 x 0.08 mm 3
F(000) 504F(000) 504
흡수 계수 2.920 mm-1 Absorption coefficient 2.920 mm -1
표 1에는 원자 좌표들(x104) 및 등가 등방성 변위(equivalent isotropic displacement) 파라미터들(Å2x103)을 나타내었다. U(eq)는 직교화된(orthogonalized) Uij 텐서(tensor)의 트레이스(trace)의 1/3로서 정의된다.Table 1 shows atomic coordinates (x10 4 ) and equivalent isotropic displacement parameters (Å 2 x10 3 ). U(eq) is defined as 1/3 of the trace of the orthogonalized Uij tensor.
표 2에는 결합 길이(Å) 및 각도(°)를 나타내었다.Table 2 shows the bond length (Å) and angle (°).
동등 원자를 생성하기 위해 대칭 변환을 사용하였다. #1 -x, y-1/2, -z+3/2; #2 - x, y+1/2, -z+3/2.Symmetry transformations were used to create equivalent atoms. #1 -x, y-1/2, -z+3/2; #2 - x, y+1/2, -z+3/2.
표 3에는 비등방성 변위 파라미터들(Å 2x103)을 나타내었다. 비등방성 변위 인자의 지수는 -2π2[h2a*2U11+...+2hka* b*U12] 형태이다.Table 3 shows the anisotropic displacement parameters (Å 2 x10 3 ). The exponent of the anisotropic displacement factor is of the form -2π 2 [h 2 a *2 U 11 +...+2hka * b * U 12 ].
표 4에는 수소 좌표들(x104 ) 및 등가 등방성 변위(equivalent isotropic displacement) 파라미터들(Å2x103)을 나타내었다. Table 4 shows hydrogen coordinates (x10 4 ) and equivalent isotropic displacement parameters (Å 2 x10 3 ).
표 5에는 뒤틀림 각도 (torsion angles)(°)을 나타내었다.Table 5 shows torsion angles (°).
상기 결과를 종합하여 실시예 1 및 비교예 1의 수용성 아연 아스파르트산 복합체는 분자식 C4H9NO7Zn이고, 하기 화학식 1의 아연 아스파르트산 수화물로 확인되어 본 발명의 결정화 공정을 도입한 실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체와 종래 농축공정을 사용한 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체는 분자구조, 분자량 등이 동일하여 동일한 결과물이 제조됨을 확인하였다.Based on the above results, the water-soluble zinc aspartic acid complexes of Example 1 and Comparative Example 1 have a molecular formula of C 4 H 9 NO 7 Zn, and are confirmed to be zinc aspartic acid hydrates of the following
[화학식 1][Formula 1]
상기 화학식 1의 아연 아스파르트산 수화물은 아연에 2개의 물 분자가 배위 결합하고, 제1 아스파르트산의 2개의 하이드록시기에서 산소 원자 2개, 1개의 아미노기에서 질소 원자 1개와 배위결합하며, 제2 아스파르트산의 산소 원자 1개와 배위결합하여, 총 6개의 배위결합을 가진 아연과 아스파르트산이 1:1 몰비로 결합한 아연 아스파르트산 수화물이다.In the zinc aspartic acid hydrate of
상기 화학식 1의 아연 아스파르트산 수화물이 인접한 아연 아스파르트산 수화물의 아스파르트산(제2 아스파르트산)과 배위 결합하는 모식도를 도 3에 나타내었다.FIG. 3 shows a schematic diagram in which the zinc aspartic acid hydrate of
실험예 2: 제조방법에 따른 아연 아스파르트산 복합체의 생산 수율 비교Experimental Example 2: Comparison of Production Yield of Zinc Aspartic Acid Complexes According to Manufacturing Methods
실시예 1과 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체 제조를 각각 3회씩 수행하여 수율을 비교한 결과를 아래의 표 6에 나타내었다.The preparation of the zinc aspartic acid complex of Example 1 and Comparative Example 1 was performed three times each, and the results of comparing yields are shown in Table 6 below.
이에 따르면, 종래 농축 공정을 포함하는 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체의 생산 수율에 비하여 본 발명의 결정화 공정을 포함하는 실시예 1의 아연 아스프르트산 복합체의 생산 수율이 10% 이상 높아진 것을 확인할 수 있다.According to this, it can be confirmed that the production yield of the zinc aspartic acid complex of Example 1 including the crystallization process of the present invention is increased by 10% or more compared to the production yield of the zinc aspartic acid complex of Comparative Example 1 including the conventional concentration process. can
실험예 3: 적외선 분광 분석Experimental Example 3: Infrared spectroscopic analysis
실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제조된 아연 아스파르트산 복합체에 대하여 한국화학연구원에 의뢰하여 적외선 분광분석(Bruker ALPHA-T Infrared Spectrometer(IR)에 의함)을 수행하여 그 결과를 도 4에 나타내었다. 여기서, (a)는 실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체, (b)는 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체에 대한 적외선 분광분석 결과를 나타낸 것이다.For the zinc aspartic acid complex prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the Korea Research Institute of Chemical Technology was commissioned to perform infrared spectroscopy analysis (Bruker ALPHA-T Infrared Spectrometer (IR)), and the results are shown in FIG. was Here, (a) shows the result of infrared spectroscopy analysis of the zinc aspartic acid complex of Example 1 and (b) the zinc aspartic acid complex of Comparative Example 1.
이에 따르면, 종래 농축 공정을 포함하는 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체와 본 발명의 결정화 공정을 포함하는 실시예 1의 아연 아스프르트산 복합체의 피크값이 유사하게 나타났다.According to this, the peak values of the zinc aspartic acid complex of Comparative Example 1 including the conventional concentration process and the zinc aspartic acid complex of Example 1 including the crystallization process of the present invention were similar.
실험예 4: 유도 플라즈마 분광 분석Experimental Example 4: Induction Plasma Spectroscopic Analysis
실시예 1 및 비교예 1에 따라 각각 제조된 아연 아스파르트산 복합체에 대하여 한국화학연구원에 의뢰하여 유도 플라즈마 분광분석(Thermo Scientific iCAP 7400 duo Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer(ICP-AES)에 의함)을 수행하여 그 결과를 아래의 표 7 및 표 8에 나타내었다. For the zinc aspartic acid complex prepared in Example 1 and Comparative Example 1, the Korea Research Institute of Chemical Technology was requested to perform inductive plasma spectroscopy (by Thermo Scientific iCAP 7400 duo Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES)). It was performed and the results are shown in Tables 7 and 8 below.
여기서, 표 7은 실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 샘플 5개에 대한 결과이고, 표 8은 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체에 대한 샘플 6개 대한 유도 플라즈마 분광분석 결과를 나타낸 것이다.Here, Table 7 shows the results of 5 samples of the zinc-aspartic acid complex of Example 1, and Table 8 shows the results of induction plasma spectroscopy of 6 samples of the zinc-aspartic acid complex of Comparative Example 1.
이에 따르면, 종래 농축 공정을 포함하는 비교예 1의 아연 아스파르트산 복합체에 비하여 본 발명의 결정화 공정을 포함하는 실시예 1의 아연 아스프르트산 복합체의 아연 함량이 증가한 것으로 나타났다. 이는 아스파르트산과 아연의 완전한 반응에 의하여 아연의 함량이 증가한 것으로 사료된다.According to this, it was found that the zinc content of the zinc aspartic acid complex of Example 1 including the crystallization process of the present invention was increased compared to the zinc aspartic acid complex of Comparative Example 1 including the conventional concentration process. It is considered that the zinc content increased due to the complete reaction between aspartic acid and zinc.
하기에 본 발명의 미네랄 아미노산 복합체 결정을 함유하는 조성물의 제제예를 설명하나, 본 발명은 이를 한정하고자 함이 아닌 단지 구체적으로 설명하고자 함이다.Examples of formulation of the composition containing the mineral amino acid complex crystals of the present invention will be described below, but the present invention is not intended to be limited, but only specifically described.
[제제예][Formulation example]
제제예 1: 산제의 제조Formulation Example 1: Preparation of powder
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 500 mgZinc aspartic acid complex crystals of Example 1 500 mg
유당 100 mgLactose 100 mg
탈크 10 mgTalc 10 mg
상기의 성분들을 혼합하고 기밀포에 충전하여 산제를 제조한다.The above ingredients are mixed and filled into an airtight bag to prepare a powder.
제제예 2: 정제의 제조Formulation Example 2: Preparation of tablets
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 300 mgZinc aspartic acid complex crystals of Example 1 300 mg
옥수수전분 100 mgCorn Starch 100 mg
유당 100 mgLactose 100 mg
스테아린산 마그네슘 2 mgMagnesium stearate 2 mg
상기의 성분들을 혼합한 후 통상의 정제의 제조방법에 따라서 타정하여 정제를 제조한다.After mixing the above ingredients, tablets are prepared by tableting according to a conventional tablet manufacturing method.
제제예 3: 캅셀제의 제조Formulation Example 3: Preparation of capsule formulation
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 200 mg200 mg of crystals of the zinc aspartic acid complex of Example 1
결정성 셀룰로오스 3 mg3 mg of crystalline cellulose
락토오스 14.8 mgLactose 14.8 mg
마그네슘 스테아레이트 0.2 mgMagnesium stearate 0.2 mg
통상의 캡슐제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합하고 젤라틴 캡슐에 충전하여 캡슐제를 제조한다.Capsules are prepared by mixing the above ingredients and filling them into gelatin capsules according to a conventional capsule preparation method.
제제예 4: 주사제의 제조Formulation Example 4: Preparation of injection
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 600 mgZinc aspartic acid complex crystals of Example 1 600 mg
만니톨 180 mgMannitol 180 mg
주사용 멸균 증류수 2974 mgSterile Distilled Water for Injection 2974 mg
Na2HPO4,12H2O 26 mgNa 2 HPO 4, 12H 2 O 26 mg
통상의 주사제의 제조방법에 따라 1 앰플 당 상기의 성분 함량으로 제조한다.It is prepared with the above component content per 1 ampoule according to the conventional method for preparing injections.
제제예 5: 액제의 제조Formulation Example 5: Preparation of liquid formulation
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 4 g4 g of crystals of the zinc aspartic acid complex of Example 1
이성화당 10 gIsomerized sugar 10 g
만니톨 5 g5 g mannitol
정제수 적량Appropriate amount of purified water
통상의 액제의 제조방법에 따라 정제수에 각각의 성분을 가하여 용해시키고 레몬향을 적량 가한 다음 상기의 성분을 혼합한 다음 정제수를 가하여 전체를 정제수를 가하여 전체 100g으로 조절한 후 갈색병에 충전하여 멸균시켜 액제를 제조한다.According to the conventional liquid formulation manufacturing method, each component is dissolved in purified water, lemon flavor is added in an appropriate amount, the above components are mixed, and then purified water is added to adjust the total amount to 100g, and then filled into a brown bottle for sterilization. to prepare a liquid.
제제예 6: 과립제의 제조Formulation Example 6: Preparation of granules
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 1,000 mg1,000 mg of crystals of the zinc aspartic acid complex of Example 1
비타민 혼합물 적량Appropriate amount of vitamin mixture
비타민 A 아세테이트 70 ㎍Vitamin A Acetate 70 μg
비타민 E 1.0 mgVitamin E 1.0 mg
비타민 B1 0.13 mgVitamin B1 0.13 mg
비타민 B2 0.15 mgVitamin B2 0.15 mg
비타민 B6 0.5 mgVitamin B6 0.5 mg
비타민 B12 0.2 ㎍Vitamin B12 0.2 μg
비타민 C 10 mgVitamin C 10 mg
비오틴 10 ㎍10 μg of biotin
니코틴산아미드 1.7 mgNicotinamide 1.7 mg
엽산 50 ㎍
판토텐산 칼슘 0.5 mgCalcium Pantothenate 0.5 mg
무기질 혼합물 적량Appropriate amount of mineral mixture
황산제1철 1.75 mgFerrous sulfate 1.75 mg
산화아연 0.82 mgZinc Oxide 0.82 mg
탄산마그네슘 25.3 mgMagnesium Carbonate 25.3 mg
제1인산칼륨 15 mgPotassium Phosphate Monobasic 15 mg
제2인산칼슘 55 mgDibasic Calcium Phosphate 55 mg
구연산칼륨 90 mgPotassium citrate 90 mg
탄산칼슘 100 mgCalcium Carbonate 100 mg
염화마그네슘 24.8 mgMagnesium Chloride 24.8 mg
상기의 비타민 및 미네랄 혼합물의 조성비는 비교적 과립제에 적합한 성분을 바람직한 실시예로 혼합 조성하였지만, 그 배합비를 임의로 변형 실시하여도 무방하며, 통상의 과립제 제조방법에 따라 상기의 성분을 혼합한 다음, 과립을 제조하고, 통상의 방법에 따라 건강기능식품 조성물 제조에 사용할 수 있다.Although the composition ratio of the above vitamin and mineral mixture was prepared by mixing ingredients suitable for granules in a preferred embodiment, the mixing ratio may be arbitrarily modified, and after mixing the above ingredients according to a conventional granule manufacturing method, It can be prepared and used for preparing a health functional food composition according to a conventional method.
제제예 7: 사료 조성물의 제조Formulation Example 7: Preparation of feed composition
실시예 1의 아연 아스파르트산 복합체 결정 0.1 kg, 옥수수 25.5 kg, 소맥 15.04 kg, 소맥분 8.15 kg, 미강 7.4 kg, 대두박 18 kg, 옥구르텐 1kg, 닭부산물 14 kg, 동물성유지 9 kg, 가공염 0.3 kg, 인산제삼칼슘 0.3 kg, 석회석 1 kg, 염화콜린 0.01 kg, 비타민 0.05 kg, 미네랄 0.05 kg 및 소화효소제 0.1 kg을 혼합하여 동물(개, 애완견) 사료 조성물을 제조하였다. 0.1 kg of the zinc aspartic acid complex crystal of Example 1, 25.5 kg of corn, 15.04 kg of wheat, 8.15 kg of wheat flour, 7.4 kg of rice bran, 18 kg of soybean meal, 1 kg of jade gluten, 14 kg of chicken by-products, 9 kg of animal fat and oil, 0.3 kg of processed salt , 0.3 kg of tricalcium phosphate, 1 kg of limestone, 0.01 kg of choline chloride, 0.05 kg of vitamins, 0.05 kg of minerals, and 0.1 kg of digestive enzymes were mixed to prepare an animal (dog, pet dog) feed composition.
Claims (12)
(b) 상기 미네랄 아미노산 복합체를 포함하는 용액을 온도 조절에 따라 포화상태로 만든 후 서서히 냉각시켜 결정화 유도함으로써 미네랄 아미노산 복합체 결정을 포함하는 용액을 제조하는 단계; 및
(c) 상기 미네랄 아미노산 복합체 결정을 포함하는 용액을 여과 및 건조하여 수분을 제거하고 미네랄 아미노산 복합체 결정을 수득하는 단계;를 포함하는 미네랄 아미노산 결정의 제조방법.(a) preparing a solution containing a mineral amino acid complex by simultaneously adding a mineral precursor and an amino acid to heated water, dissolving and reacting;
(b) preparing a solution containing mineral amino acid complex crystals by saturating the solution containing the mineral amino acid complex by controlling the temperature and then slowly cooling the solution to induce crystallization; and
(c) filtering and drying the solution containing the mineral amino acid complex crystals to remove water and obtaining mineral amino acid complex crystals.
상기 미네랄 전구체는 아연(Zn), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 구리(Cu) 및 크롬(Cr) 중에서 선택된 어느 하나의 금속을 포함하는 금속산화물 또는 금속염인 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 결정의 제조방법.According to claim 1,
The mineral precursor is a metal oxide or metal salt containing any one metal selected from zinc (Zn), magnesium (Mg), manganese (Mn), copper (Cu) and chromium (Cr). manufacturing method.
상기 아미노산은 아스파르트산(aspartic acid) 또는 글루타민산(glutamic acid)인 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 결정의 제조방법.According to claim 1,
The method of producing a mineral amino acid crystal, characterized in that the amino acid is aspartic acid (aspartic acid) or glutamic acid (glutamic acid).
단계 (a)에서, 상기 용해 및 반응은 60 내지 90℃로 가열된 물에서 수행되는 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 1,
In step (a), the dissolution and reaction are performed in water heated to 60 to 90 ° C.
단계 (a)에서, 상기 미네랄 전구체와 아미노산은 1 : 1 내지 1 : 3의 몰비로 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 1,
In step (a), the mineral precursor and the amino acid are mixed in a molar ratio of 1:1 to 1:3.
단계 (b)에서, 상기 포화상태는 60 내지 90℃의 온도에서 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 1,
In step (b), the saturated state is a method for producing a mineral amino acid complex crystal, characterized in that formed at a temperature of 60 to 90 ℃.
단계 (b)에서, 상기 결정화 유도는 10 내지 30℃ 온도로 냉각시켜 수행되는 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 1,
In step (b), the induction of crystallization is performed by cooling at a temperature of 10 to 30 ° C.
단계 (c)에서, 상기 건조는 60 내지 80℃ 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 1,
In step (c), the drying is a method for producing a mineral amino acid complex crystal, characterized in that carried out at a temperature of 60 to 80 ℃.
단계 (c)에서, 상기 건조는 진공건조에 따라 수행되는 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 1,
In step (c), the method for producing a mineral amino acid complex crystal, characterized in that the drying is carried out according to vacuum drying.
상기 미네랄 아미노산 복합체는 분자식 C4H9NO7Zn이고, 하기 화학식 1로 표시되는 아연 아스파르트산 수화물인 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 결정의 제조방법.
[화학식 1]
.According to claim 1,
The method for preparing a mineral amino acid crystal, wherein the mineral amino acid complex has a molecular formula of C 4 H 9 NO 7 Zn and is a zinc aspartic acid hydrate represented by the following formula (1).
[Formula 1]
.
상기 미네랄 아미노산 복합체는 사방정계 결정인 것을 특징으로 하는 미네랄 아미노산 복합체 결정의 제조방법.According to claim 10,
The method for producing a mineral amino acid complex crystal, characterized in that the mineral amino acid complex is an orthorhombic crystal.
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US4020158A (en) | 1975-08-08 | 1977-04-26 | Ashmead H H | Increasing metals in biological tissue |
US4167564A (en) | 1974-09-23 | 1979-09-11 | Albion Laboratories, Inc. | Biological assimilation of metals |
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Patent Citations (2)
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