饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物的制备方法与流程

文档序号:11223157阅读:1378来源:国知局
本发明涉及动物养殖领域,尤其是一种饲料添加剂的制备方法。
背景技术
:微量元素锌是动物必须的微量元素之一,一直被比喻为动物的“生命元素”,自从1934年todd等人通过大鼠试验首次证实锌是动物营养所必需的微量元素之一以来,人们逐渐发现,锌是动物机体中200多种金属酶类、激素和胰岛素的组成部分,能促进机体的生长发育和组织再生,维持机体的正常代谢,促进食欲,维持性器官和性机能的正常,加速创口愈合,保护皮肤健康,增强免疫机制,提高抵抗力等方面具有重大营养价值。羟基蛋氨酸锌具有毒性小、瘤胃降解率低、促进瘤胃微生物的合成、节约日粮中的蛋白质、提高乳牛的生产性能、提高动物的生产性能和免疫能力、减少氮的排放、污染环境较少、生产工艺简单、价格较低等特点,是动物最经济有效的一种氨基酸源和锌源。因此羟基蛋氨酸锌在市场上正逐渐替代价格较贵的一些氨基酸。羟基蛋氨酸锌的制备方法通常是:将羟基蛋氨酸与锌的无机盐水溶液混合后,在碱性溶液存在下维持一定的反应温度而制得。例如,公开号为cn1287795a的专利文件公开了一种羟基蛋氨酸锌饲料添加剂的制备方法,其即是采用液体羟基蛋氨酸与锌的无机盐水溶液以摩尔比为1:1~2,在温度50~100℃下,在氢氧化钠存在下,ph=6~8,常压条件下反应0.8~1.2小时,反应产物再经水洗和烘干制得成品。又如公开号为cn102617426a的专利文件公开了一种对虾用羟基蛋氨酸锌的制备方法,其采用氯化锌和羟基蛋氨酸,用超声波细胞破碎仪振荡5min后,按氯化锌与羟基蛋氨酸质量比1:2混合均匀,然后用0.2mol/l的naoh调ph=6.8~7.2,最后用沸石粉吸附、烘干、粉碎,即得羟基蛋氨酸锌产品。羟基蛋氨酸锌分为络合物、螯合物:羟基蛋氨酸锌络合物是一摩尔锌与一摩尔羟基蛋氨酸通过配位键络合而生成,形成络阳离子,络合物带正电离子。羟基蛋氨酸络合物分子式:znc5h8o3s。羟基蛋氨酸锌螯合物是一摩尔锌与两摩尔羟基蛋氨酸通过配位键、共价键螯合而生成,形成内络盐,螯合物成电中性。羟基蛋氨酸锌螯合物分子式:zn(c5h10o3s)2。而上述两件专利文件的方法均只能发生络合反应生产出羟基蛋氨酸锌络合物,而不能获得羟基蛋氨酸锌螯合物。技术实现要素:为了获得产品杂质含量更少,纯度更高的饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物产品,并优化生产速率,本发明提供了一种饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物的制备方法。本发明所采用的技术方案是:饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物的制备方法,包括以下步骤:a、向锌的无机盐水溶液中加入计量氢氧化钠试剂,充分反应后固液分离得到固相物;b、水洗固相物以去除其中可溶性成分,得到水洗渣;c、向水洗渣中加水匀浆,得到料浆;d、按照料浆中锌含量与羟基蛋氨酸的摩尔比值≤0.5的比例加入羟基蛋氨酸进行螯合反应,反应结束后得到反应产物;e、反应产物通过固液分离、水洗、干燥得到饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物产品。在本发明中,发明人采用先制备得到中间体料浆,再用料浆与羟基蛋氨酸进行螯合反应制备出羟基蛋氨酸锌螯合物。该方法可有效避免锌的无机盐水溶液中的阴离子和杂质阳离子以及碱性溶液中的阳离子或阴离子等非目标产物杂质混入产品中,从而能够制备出纯度更高的羟基蛋氨酸锌产品,更适宜作为饲料添加剂使用。另一方面,本发明中的中间体料浆可与羟基蛋氨酸发生螯合反应,实现了羟基蛋氨酸螯合物zn(c5h10o3s)2的制备。由于羟基蛋氨酸锌螯合物是微溶性物质,因此不会吸潮,有利于饲料加工;此外,羟基蛋氨酸锌在酸环境下更稳定,在肠道中锌不会被植酸,草酸等物质结合导致吸收率下降。第三方面,通过形成中间体浆料,更利于螯合反应进行,使得反应速率更快,更节能。作为本发明的进一步改进,步骤d的螯合反应条件为:反应温度50~60℃,反应时间20~40分钟,反应过程中的搅拌速度40~80转/分钟,反应体系ph=6~7。该方案是发明人通过大量实验总结出的较佳螯合反应条件,在该反应条件下,既能保证螯合反应以较快的速率进行,也能将能耗维持在较低水平,使得本方案更利于在产业上推广。本领域技术人员应当理解,能够与氢氧化钠试剂反应生成氢氧化物沉淀的锌的无机盐水溶液通常都可以作为本发明的原料,但从原料的成本和生产的安全角度考虑,最好选用硫酸锌溶液、氯化锌溶液作生产原料。作为本发明的进一步改进,步骤c的料浆中锌(以zn计)的质量百分比浓度为22~26%,合适的料浆浓度可以保证螯合反应以较快速率进行。作为本发明的进一步改进,步骤a中的反应结束后液相ph=9~10,可以此来作为氢氧化钠试剂加入量的控制指标,确保溶液中的锌充分沉淀,同时又不加入过分过量的氢氧化钠试剂,减少原料浪费的同时还能避免增加后续水洗工序的负荷。本发明的有益效果是:1)能够制备出纯度更高的羟基蛋氨酸锌产品,更适宜作为饲料添加剂使用;2)通过本发明的方法可制备出羟基蛋氨酸锌螯合物;3)螯合反应速率快,能耗低,利于在产业上推广。附图说明图1是实施例一的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例一:按照以下方法制备饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物产品a:(1)将固体硫酸锌溶解,通过压滤的方式除去不溶物,得到硫酸锌溶液。(2)向硫酸锌溶液中加入氢氧化钠溶液,充分反应后通过压滤的方式收集固相物,再通过水洗的方式将固相物中含有的硫酸钠,氢氧化钠等可溶性物质冲洗干净,利用氯化钡检测硫酸根是否冲洗干净,得到水洗渣。(3)将水洗渣转入反应罐,加入清水匀浆。提取匀浆检测锌含量为23.3%(质量百分比)。(4)通过测定锌含量,按照锌与羟基蛋氨酸摩尔比为1:2.05进行螯合反应,反应温度50℃,反应时间30分钟,搅拌速度60转/分钟,反应体系的ph=6。(5)羟基蛋氨酸锌螯合物沉淀通过压滤,水洗,除去过量的羟基蛋氨酸。(6)获得羟基蛋氨酸锌螯合物粗产品通过闪蒸干燥,除去多余的水分,最终获得产品a。对产品a进行成分分析,结果见表1。实施例二:按照以下方法制备饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物产品b:(1)将固体氯化锌溶解,通过压滤的方式除去不溶物,得到氯化锌溶液。(2)向氯化锌溶液中加入氢氧化钠溶液,充分反应后通过压滤的方式收集固相物,再通过水洗的方式将固相物中含有的氯化钠,氢氧化钠等可溶性物质冲洗干净,得到水洗渣。(3)将水洗渣转入反应罐,加入清水匀浆。提取匀浆检测锌含量为25.1%(质量百分比)(4)通过测定锌含量,按照锌与羟基蛋氨酸摩尔比为1:2.1进行螯合反应,反应温度60℃,反应时间20分钟,搅拌速度80转/分钟,反应体系的ph=6.8。(5)羟基蛋氨酸锌螯合物沉淀通过压滤,水洗,除去过量的羟基蛋氨酸。(6)获得羟基蛋氨酸锌螯合物粗产品通过闪蒸干燥,除去多余的水分,最终获得产品b。对产品b进行成分分析,结果见表1。表1:饲料级羟基蛋氨酸锌螯合物产品成分分析表zn(c5h10o3s)2水分铅(mg/kg)砷(mg/kg)镉(mg/kg)产率产品a86.2%7.6%4.63.26.896.8%产品b85.9%7.7%5.34.15.296.2%当前第1页12
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