一种烟酸铬纳米分散制剂的制备方法与流程

1.本发明涉及饲料添加剂制备技术领域，尤其涉及一种烟酸铬纳米分散制剂的制备方法。


背景技术：

2.铬(chromium)，化学符号cr，原子序数为24，在元素周期表中属ⅵb族。元素名来自于希腊文，原意为“颜色”，因为铬的化合物都有颜色。单质为钢灰色金属，是自然界硬度最大的金属。铬在地壳中的含量为0.01％，居第17位。呈游离态的自然铬极其罕见，主要存在于铬铅矿中。铬是人和动物机体必需的微量元素。三价的铬是有益的元素，而六价铬是有毒的。机体对无机铬的吸收利用率极低，不到1％；对有机铬的利用率可达10-25％。铬在天然食品中的含量较低、均以三价的形式存在。铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用，如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质(dna和rna)等。铬对血糖代谢至关重要，它可以提高胰岛素作用，使葡萄糖顺利进入人体细胞进行代谢产生能量，糖尿病患者或是低血糖患者可以通过铬来调节体内葡萄糖的代谢。
3.铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100倍，并易被人体吸收且在体内蓄积，三价铬和六价铬可以相互转化。天然水不含铬；海水中铬的平均浓度为0.05μg/l；饮用水中更低。
4.烟酸铬，化学式：cr(c6h4no2)3)为一种烟灰色细小粉末，该物质在常温比较稳定，不溶于水和乙醇，其中的铬表现为3+。工业上主要用于饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等。功用：促进动物生长发育，加快生产速度，促进蛋白质合成；促进性腺发育，提高排卵质量，促进卵细胞发育，提高繁殖性能；降低胴体脂肪，提高瘦肉比例，显著改善肉质；提高种鸡受精率及产蛋率，提高产蛋质量，降低次品蛋比例；增强肌体免疫功能，提高抗应激能力，减少疾病。
5.申请号为cn200910062901.2的中国专利高纯度有机螯合烟酸铬的制备方法是一种将烟酸加入至其重量8～12倍的水中，搅匀，再缓慢加入烟酸重量0.4～0.5倍的助溶剂，搅匀至烟酸完全溶解；在上述溶液中缓慢加入烟酸重量0.5～1倍的可溶性三价无机铬盐溶液，使析出烟酸铬晶体；静置，陈化24小时后离心过滤，收集过滤后晶体，洗涤，烘干即得，母液可重新回收利用。该工艺耗时较长，而且得到的烟酸铬纯度也较低。申请号为cn201210393318.1的中国专利一种α-氨基酸铬(iii)螯合物及其制备方法，是一种将六价铬(重铬酸钾等)在乙醇溶液中还原成三价铬离子，然后与氨基酸和碱性盐在醇溶液中生成的氨基酸钠盐发生螯合反应制备氨基酸铬(蛋氨酸铬、甘氨酸铬等)的方法。该工艺采用的有机溶剂醇液的反应体系，生产成本过高，使用醇液具有挥发造成不安全因素，六价铬反应不完全会增加毒性，且醇不参与反应，额外还需要存储处理该溶剂。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
7.为此，本发明其解决技术问题所采用的技术方案是：一种烟酸铬纳米分散制剂的制备方法，原料包括按质量份数计包括烟酸4～8份，氯化铬2.8～5.6份，氢氧化钠2.0～4.0份，抗氧化剂0.1～1份，表面活性剂1～3份，分散剂1～3份，水溶性膜材3～8份，载体80～90份，水80～100份；
8.包括如下步骤：
9.a、氯化铬乳液的制备：取配方量60％的水加入表面活性剂和抗氧化剂中溶解，再加入氯化铬溶解至分散均匀，加热至50～80℃得到氯化铬乳液；
10.b、烟酸乳液的制备：取配方量40％水中加入分散剂，再加入氢氧化钠并溶解，加入烟酸加热至50～80℃得到烟酸乳液；
11.c、合成：将烟酸乳液逐滴滴加到氯化铬乳液中进行剪切下反应，并在反应过程中通过添加氢氧化钠控制反应时ph值为6.7～7.2，得到烟酸铬纳米乳液，该乳液粒径80～400nm；
12.d、均质：向c中制得的烟酸铬纳米乳液加入水溶性膜材和载体，通过均质制得烟酸铬纳米分散液。
13.e、干燥：将烟酸铬纳米分散液进行喷雾干燥得到烟酸铬纳米分散制剂。
14.作为优选，表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙二醇2000，聚乙烯醇中的一种或两种以上组合。
15.作为优选，抗氧化剂为茶多酚，异抗坏血酸钠中的一种或两种以上组合。
16.作为优选，分散剂为十二烷基硫酸钠，丙二醇单硬脂酸酯，聚乙二醇蓖麻酸酯中的一种或两种以上组合。
17.作为优选，水溶性包膜剂为羧甲基纤维素钠，蔗糖脂肪酸酯，木质素磺酸盐中的一种或两种以上组合。
18.作为优选，载体为硫酸钠，黄糊精，水溶性淀粉中的一种或两种以上组合。
19.作为优选，烟酸、氯化铬、氢氧化钠的反应摩尔比3～3.1:1:2.7～2.9。
20.作为优选，步骤c中，保持反应温度40～80℃。
21.作为优选，步骤d中，均质压力为一级均质压力20～30mpa，二级均质压力30～50mpa。
22.作为优选，步骤e中喷雾干燥中使用的设备为离心喷雾塔，所述离心喷雾塔的进风温度为185～200℃，出风温度为90～100℃，雾化转速3500～4500r/min，干燥成80～150μm的细粉。
23.本发明的有益效果为：
24.1、本发明制备烟酸铬的合成过程前通过添加表面活性剂和分散剂先进行分散，直接合成出纳米烟酸铬乳液，生产效率高，而且使得制得的烟酸铬纳米分散制剂纯度高；
25.2、本发明添加的抗氧化剂，在合成过程的高温期防止三价铬氧化成六价铬，降低烟酸铬的毒性；
26.3、本发明通过将乳液进行喷雾干燥，得到纳米微球，提高混合均匀度，提高有机铬利用率。
具体实施方式
27.下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不局限于说明书上的内容。
28.实施例1
29.(1)取水60kg，加入聚乙烯吡咯烷酮1kg和茶多酚0.2kg搅拌溶解，再加入氯化铬3.1kg溶解分散均匀，加热至65℃得到氯化铬乳液。
30.(2)取水40kg，加入聚乙二醇蓖麻酸酯1.5kg搅拌溶解，再加入氢氧化钠3kg并溶解，加入烟酸5kg加热至65℃溶解制备成烟酸乳液。
31.(3)将步骤(2)制得的烟酸乳液滴加到步骤(1)制得的氯化铬乳液中进行剪切反应，一边加入一边剪切，然后添加氢氧化钠控制反应ph 6.95，得到烟酸铬纳米乳液，该乳液粒径80～400nm；
32.(4)向(3)中制得的纳米乳液加入木质素磺酸钠4.5kg和黄糊精82kg，通过均质，一级均质压力20mpa，二级均质压力40mpa。制得烟酸铬纳米分散液。
33.(5)将(4)制得的烟酸铬纳米分散液进行喷雾干燥。进风温度为185～200℃，出风温度为90～100℃，雾化转速3500～4500r/min，干燥制得100～200μm的烟酸铬粉末。
34.实施例2
35.(1)取水54kg，加入聚乙烯醇1kg和异抗坏血酸钠0.3kg搅拌溶解，再加入氯化铬3.5kg溶解分散均匀，加热至68℃得到氯化铬乳液。
36.(2)取水36kg，加入十二烷基硫酸钠1.5kg搅拌溶解，再加入氢氧化钠3.2kg并溶解，加入烟酸5.5kg加热至70℃溶解制备成烟酸乳液。
37.(3)将步骤(2)制得的烟酸乳液滴加到步骤(1)制得的氯化铬乳液中进行剪切下反应，一边加入一边剪切，然后添加氢氧化钠控制反应ph 7.12，得到烟酸铬纳米乳液，该乳液粒径80～400nm；
38.(4)向(3)中制得的纳米乳液加入羧甲基纤维素钠3.5kg和水溶性淀粉88kg，通过均质，一级均质压力25mpa，二级均质压力45mpa。制得烟酸铬纳米分散液。
39.(5)将(4)制得的烟酸铬纳米分散液进行喷雾干燥。进风温度为185～200℃，出风温度为90～100℃，雾化转速3500～4500r/min，干燥制得100～200μm的烟酸铬粉末。
40.实施例3
41.(1)取水48kg，加入聚乙二醇2000 1.2kg和异抗坏血酸钠0.25kg搅拌溶解，再加入氯化铬3.4kg溶解分散均匀，加热至68℃得到氯化铬乳液。
42.(2)取水32kg，加入丙二醇单硬脂酸酯1.6kg搅拌溶解，再加入氢氧化钠3.3kg并溶解，加入烟酸5.6kg加热至70℃溶解制备成烟酸乳液。
43.(3)将步骤(2)制得的烟酸乳液滴加到步骤(1)制得的氯化铬乳液中进行剪切下反应，一边加入一边剪切，然后添加氢氧化钠控制反应ph6.87，得到烟酸铬纳米乳液，该乳液粒径80～400nm；
44.(4)向(3)中制得的纳米乳液加入蔗糖脂肪酸酯3.1kg和黄糊精86kg，通过均质，一级均质压力30mpa，二级均质压力42mpa。
45.制得烟酸铬纳米分散液；
46.(5)将(4)制得的烟酸铬纳米分散液进行喷雾干燥。进风温度为185～200℃，出风温度为90～100℃，雾化转速3500～4500r/min，干燥制得100～200μm的烟酸铬粉末。
47.对照实验1：
48.通过肉鸡饲喂实验比较三氯化铬和本发明的烟酸铬的作用效果。
49.试验方法：选择270羽1日龄黄羽肉鸡，随机分为3组，每组6个重复，每个重复15羽。自由采食和饮水，试验为期42天。空白对照组饲喂基础日粮，不添加任何形式的铬，三氯化铬组在基础日粮中添加200μg/kg的三氯化铬(以铬计)，烟酸铬组在基础日粮中添加200μg/kg本发明实验例2制备的烟酸铬(以铬计)。
50.试验结果：
51.表1铬对肉鸡生长性能、屠宰率、肌肉品质和血清生化指标的影响
[0052][0053]
a-c
同行肩标无相同字母表示差异显著，p《0.05。
[0054]
试验结论：试验表明，补充200μg/kg的本发明的烟酸铬，可提高肉鸡日增重、降低料重比，改善肌肉品质，提高屠宰率。
[0055]
对照实验2：
[0056]
通过肥育猪猪实验评价三氯化铬和本发明的烟酸铬的作用效果。
[0057]
试验地点：浙江某猪场。
[0058]
试验方法：试验选择150头体重约70kg的健康三元猪，随机分为3组，每组5个重复，每重复10只猪，空白组饲喂基础日粮，不添加任何的铬，对照组在基础日粮中添加200μg/kg三氯化铬(以铬计)，实验组基础日粮中添加200μg/kg由实施例1制备的烟酸铬(以铬计)。试验期为35d，自由饮水采食。每日11:00、15:00和18:00观察试验猪的健康及采食状况，适时补充新料。试验结果如表2.
[0059]
表2不同铬源对仔猪生长性能、肉品质和血清生化指标的影响
[0060][0061][0062]
试验结论：表2结果表明，烟酸铬可提高断奶仔猪的平均日增重，增加屠宰率和背最长肌肉红度值及黄度值，降低料重比。
[0063]
本发明的上述实施方式仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。