本发明涉及一种络合物，特别是蔗糖锌络合物及其制备方法，并公开了其用途。
背景技术：
锌是动物必需的微量元素，不仅为维持动物机体生长发育所必需,而且也是动物免疫系统正常发育、维持免疫功能的关键。锌在动物体内是多种酶的组成成分或激活剂，包括有碱性磷酸酶、碳酸酐酶、醇脱氢酶、乳酸脱氢酶、谷氨酸脱氢酶及羧肽酶等，锌与核糖核酸脱氧核糖核酸及蛋白质的生物合成有密切联系，锌还是胰岛素的组成成分。当动物缺锌时表现为食欲减退、生长受阻，随之发生皮肤不完全角化，缺锌还影响动物骨骼发育而使长骨畸形，家禽繁殖功能下降，种蛋孵化率降低等，并且缺锌时动物免疫细胞的正常分裂、分化还受到抑制,免疫细胞的活性和数量大幅度降低,蛋白质合成受阻,从而损害机体的免疫功能。合理的锌水平可强化免疫系统,增强动物对疾病的抵抗能力。耿爱莲等(1997)用含锌39.5、121.5、151.5、181.5、211.5和891.5mg/kg的日粮饲喂海兰白蛋鸡,经10周发现,随着饲料锌水平的提高,血清球蛋白的含量显著提高,高锌组血清IgG、IgM、IgA含量显著增加。
许多研究人员认为,适宜的锌量可增加动物食欲,增强机体抗氧化能力,促进胰岛素和胰岛素样生长因子等的合成与分泌,从而加强合成代谢,促进动物生产性能。许梓荣等(2001)报道高剂量锌对猪的促生长作用似是一种整体效应,一方面通过增进食欲、提高采食量和饲料消化率而促进生长；另一方面,通过清除体内自由基,提高免疫力,在基因转录水平增强某些酶蛋白的合成,促进胰岛素的合成与分泌,加强合成代谢而促进生长的。
公畜缺锌可引起曲细精管上皮细胞结构发生异常,导致生殖腺的发育和功能受损,精子生成受阻,性欲下降；母畜缺锌可导致卵巢萎缩,发情周期紊乱,延迟发情或不发情,胚胎发育异常,死亡率增加,难产、死胎和畸形胎儿增加。合理的锌添加量可改善动物的繁殖性能。
高锌(尤其是氧化锌),大部分随粪便排泄到环境中,会给环境带来污染。加拿大国家饲料协会已将日粮中锌的最大添加量规定为500mg/kg。有机锌特别是氨基酸螯合锌,如蛋氨酸锌将动物生长所必需的微量元素与氨基酸作用,合成具有环状结构的螯合态化合物,是一种接近于动物体内天然形态的微量元素补充剂。与无机锌相比,具有高效、低毒、低污染、易吸收等特点。同时,由于动物体内不同组织和酶系统对某氨基酸的需要比例和数量不同,因此通过螯合特定氨基酸或肽类的锌,即可增加相应的锌元素运输到各个特定的组织和酶系统中的机会(方洛云,2001)。有研究报道,蛋氨酸锌在提高动物免疫力,改善动物生产性能,提高产品质量等方面的效果显著高于无机锌(王刚,2006)。但是氨基酸螯合锌生产工艺相对复杂,成本较高,其成本与无机锌相比为6-8：1,限制了在生产中的推广应用。然而从投入-回报率方面看,氨基酸螯合锌比无机锌高18倍左右(计峰等,2001)。
但是，随着饲料工业的发展和养殖业的进步，微量元素、氨基酸等饲料添加剂已成为配合饲料不可缺少的原料。人们根据不同动物营养需求，在配合饲料中加入不同剂量的微量元素、氨基酸等饲料添加剂来平衡营养成份，以达到促进动物生产、改善产品品质，提高饲料转化率，降低饲养成本，提高经济效益的目的。
然而，用价格较高的赖氨酸、蛋氨酸、甘氨酸等合成的氨基酸络合（螯合）微量元素虽然生物效价较高，但其使用成本也相对较高，尤其在目前竞争激烈的饲料市场环境下，降低使用成本的需求日益凸显。
因此，为了降低使用成本，本发明人充分利用广西甘蔗种植广、制糖业发达的当地丰富资源，以蔗糖为主要原料，通过蔗糖与锌盐的络合反应，得到蔗糖锌，大大降低了企业的生产成本，提高了企业的竞争力。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种具有安全、高效、高性价比的优势，对有机微量元素行业甚至畜牧业的发展将起到积极的引导和推动作用的蔗糖锌络合物。
本发明是这样实现的：
本发明蔗糖锌络合物的制备方法包括如下步骤：
步骤一、将蔗糖和水按照重量分数25-32: 40-50的比例混合均匀，按照蔗糖和七水硫酸锌的重量分数为25-32: 85-100加入七水硫酸锌，加入氢氧化钠水溶液调节pH 11-12得到反应液；
步骤二、将步骤一所得反应液在温度65-75℃、不断搅拌条件下保温1-2小时，冷却过滤分离，得到滤渣及滤液；
步骤三、取步骤二所得滤液，按滤液和75%的乙醇水溶液的重量比为1∶2加入75%乙醇水溶液常温沉淀1.5-3小时，沉淀物经过离心抽滤，得到的废水和沉淀物，沉淀物经真空干燥，检测即得到蔗糖锌产品；
步骤四、取步骤二中滤渣并检测其中的锌离子浓度，按照蔗糖与锌离子的摩尔比为1:4向滤渣中加入蔗糖与锌盐，取步骤三离心抽滤后的废水溶解加入蔗糖和加入锌盐的滤渣，加氢氧化钠水溶液调节溶液的pH 11-12得到反应液；
步骤五、取步骤四中反应液重复步骤二、步骤三和步骤四进行反应，循环反应生成蔗糖锌。
所述的锌盐为七水硫酸锌。
所述氢氧化钠水溶液的溶度为0.1-2mol/L。
所述蔗糖锌络合物作为饲料添加剂，用于猪、鸡、鸭、牛和羊的饲喂，添加量为200g/吨饲料。
蔗糖（寡二糖）的糖苷键上有一对孤对电子，同时过渡金属离子（M=Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ca2+）具有合适空轨道，在合适温度环境下能与蔗糖形成“配位效应”，经过化学反应络合形成络合态金属，利于动物体吸收利用。其形成分子结构式如下：
上述式为蔗糖微量元素分子结构式，其中M=Cu2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Ca2+。
因为蔗糖微量元素络合物的反应复杂，生成物与一般的氨基酸螯合物不同，多属于大分子结构，没有确定的分子量。
上述制备蔗糖锌的机理是将蔗糖与Zn2+反应形成络合物以后，利用蔗糖锌络合物不溶于乙醇，沉淀析出然后干燥即可得到固体蔗糖络合锌。
发明人在加入乙醇之前先把蔗糖锌溶液冷却后再过滤一次，其目的在于把过量的微量元素以滤渣形式保留下来，作为蔗糖循环络合反应物之一，按滤液：75%乙醇溶液的重量比=1∶2加入75%乙醇溶液进行常温沉淀，其原理在于：过量的微量元素不溶于乙醇，故要在加入乙醇之前首先将其过滤掉。又乙醇的极性较弱，而蔗糖锌这是多羟基盐，极性较大，根据相似相溶性的原理，蔗糖锌微溶于乙醇，将两者分离，就可以得到较纯净的蔗糖锌产品。而发明人申请号为201410463827.6，名称为《微量元素蔗糖络合物饲料添加剂及其制备方法和应用》的专利是以蔗糖蜜为主要原料，加入各种微量元素进行络合反应，得到的是微量元素蔗糖络合物饲料添加剂，是复杂的预混料。本身蔗糖蜜中就已经含有大量的杂质，又加入微量元素络合，过量的微量元素以及杂质并没有被去除，得到的产品实则是含有杂质以及过量微量元素的预混料，与本发明相比，两者的作用功能是完全不一样的。
本发明蔗糖锌络合物的使用方法是：与饲料混合均匀后，用于猪、鸡、鸭、牛和羊的饲喂，添加量为 200g/吨饲料。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
1、本发明蔗糖锌络合物，通过蔗糖与七水硫酸锌的络合反应，得到蔗糖锌溶液，在加入乙醇之前将蔗糖锌溶液冷却后再过滤一次，得到滤渣及滤液，按滤液：75%乙醇水溶液的重量比=1∶2加入75%乙醇水溶液进行常温沉淀后，将沉淀离心抽滤，真空干燥烘干，筛分、检测，得到较纯净的蔗糖锌产品；检测步骤二滤渣的锌离子浓度，按照蔗糖与锌离子的摩尔比为1:4，继续加入蔗糖与七水硫酸锌，将步骤三离心抽滤后的废水返回到反应釜中作为溶解蔗糖的母液，以相同的反应条件进行循环反应继续生成蔗糖锌。本发明制备蔗糖锌的过程，是一个循环反应的化学过程，实现了能源的重复利用，符合绿色化学的要求，降低了生产成本，提高了生产效率。
2、本发明蔗糖锌络合物，由于蔗糖的加入而具有很好适口性好，轻微糖甜香味使得畜禽喜欢取食。
3、本发明以蔗糖为主要原料，得到的蔗糖锌，与单纯用氨基酸络合（螯合）
微量元素所使用的成本相比，本发明降低了20-30%的使用成本。
4、本发明蔗糖锌的络合物，溶解性好、易吸收、稳定性好，作为饲料添加剂，能明显降低饲料源微量元素的粪排泄量，减少养殖业对环境的污染，还能改善肉质肉色，增强机体的抗氧化功能，显著提高肝脏、肌肉中的GSH-Px的活力，提高血清T-AOC和T-SOD，降低UN，显著改善饲料CP、EE、钙、磷等养分表观消化率，增加氮的沉积，还能显著提高血清铁和肝铁含量。蔗糖锰进入动物胃中之后，与胃酸缓慢反应生成容易被吸收的有机锌，这样就可以促进仔猪的初生质量、断奶存活率和断奶质量；改善仔猪的肠道形态，促进营养物质的消化吸收，调节动物生长发育。
5、本发明蔗糖锌的络合物，有机微量元素用量比无机离子少，而且吸收利用率高出 3-4 倍，不会造成浪费，同时环境污染问题得到改善，对人的安全性得到提高。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
实施例1
蔗糖锌络合物的制备方法包括如下步骤：
步骤一、往反应釜中加25重量份的蔗糖，加40重量份的水溶解蔗糖后，加氢氧化钠水溶液碱化，调节溶液的pH 11；
步骤二、加热反应釜，保持釜内温度在65℃，再加入85重量份七水硫酸锌进行络合反应1小时，反应过程不断搅拌，生成蔗糖锌溶液，冷却过滤分离，得到滤渣及滤液；
步骤三、按滤液：75%乙醇水溶液的重量比=1∶2加入75%乙醇水溶液进行常温沉淀，沉淀时间为1.5小时，沉淀物经过离心抽滤，得到的废水回收利用，沉淀物经真空干燥，检测即得到蔗糖锌产品；
步骤四、检测步骤二滤渣的锌离子浓度，按照蔗糖与锌离子的摩尔比为1:4，继续加入25重量份的蔗糖与22重量份的七水硫酸锌（这里测得的锌离子浓度63重量份），将步骤三中离心抽滤后的废水返回到反应釜中作为溶解蔗糖的母液，加氢氧化钠水溶液碱化，调节溶液的pH 11；
步骤五、加热反应釜，保持釜内温度在65℃之间进行络合反应，反应过程的条件与步骤二、步骤三相同，循环反应继续生成蔗糖锌。
实施例2
蔗糖锌络合物的制备方法包括如下步骤：
步骤一、往反应釜中加28重量份的蔗糖，加45重量份的水溶解蔗糖后，加氢氧化钠水溶液碱化，调节溶液的pH 11；
步骤二、加热反应釜，保持釜内温度在70℃，再加入95重量份七水硫酸锌进行络合反应1.5小时，反应过程不断搅拌，生成蔗糖锌溶液，冷却过滤分离，得到滤渣及滤液；
步骤三、按滤液：75%乙醇水溶液的重量比=1∶2加入75%乙醇水溶液进行常温沉淀，沉淀时间为2小时，沉淀物经过离心抽滤，得到的废水回收利用，沉淀物经真空干燥，检测即得到蔗糖锌产品；
步骤四、滤渣的锌离子浓度，按照蔗糖与锌离子的摩尔比为1:4，继续加入28重量份蔗糖与25重量份七水硫酸锌（这里测得的锌离子浓度为70重量份），将步骤二离心抽滤后的废水返回到反应釜中作为溶解蔗糖的母液，加氢氧化钠水溶液碱化，调节溶液的pH 11；
步骤五、加热反应釜，保持釜内温度在70℃进行络合反应，反应过程的条件与步骤二、步骤三相同，循环反应继续生成蔗糖锌。
实施例3
蔗糖锌络合物的制备方法包括如下步骤：
步骤一、往反应釜中加32重量份的蔗糖，加50重量份的水溶解蔗糖后，加氢氧化钠水溶液碱化，调节溶液的pH 12；
步骤二、加热反应釜，保持釜内温度在75℃，再加入100重量份七水硫酸锌进行络合反应2小时，反应过程不断搅拌，生成蔗糖锌溶液，冷却过滤分离，得到滤渣及滤液；
步骤三、按滤液：75%乙醇水溶液的重量比=1∶2加入75%乙醇水溶液进行常温沉淀，沉淀时间为3小时，沉淀物经过离心抽滤，得到的废水回收利用，沉淀物经真空干燥，检测即得到蔗糖锌产品；
步骤四、检测步骤二中滤渣的锌离子浓度，按照蔗糖与锌离子的摩尔比为1:4，继续加入32重量份蔗糖与25重量份七水硫酸锌（这里测得的锌离子浓度为75重量份），将步骤1）离心抽滤后的废水返回到反应釜中作为溶解蔗糖的母液，加氢氧化钠水溶液碱化，调节溶液的pH 12；
步骤五、加热反应釜，保持釜内温度在75℃进行络合反应，反应过程的条件与步骤二、步骤三相同，循环反应继续生成蔗糖锌。
应用实施试验
1、试验设计：基础日粮相同，锌的添加量均为100mg/kg，试验共分为两个处理，对照组无机锌（100%硫酸锌）提供锌源，试验组蔗糖锌提供锌源，每个处理组设3个重复
2、试验材料的来源：无机锌（饲料级硫酸锌）市场采购，有机锌（蔗糖锌）由南宁泽威尔饲料有限责任公司研制
3、试验动物以及营养管理：试验选用28日龄断奶三元杂交猪18头，按照体重、性别一致性原则分为2组，，随机接受一种处理方法；圈舍采用漏缝地板保育设备，舍温控制在22-25℃，相对湿度控制在65%-75%。实验前一周对猪舍及各种饲喂器具进行清扫、冲刷和消毒，用火碱喷洒地面、围栏、猪槽等设施，实验期间保持圈舍通风、清洁、干燥；人工加料，自由采食和饮水，常规饲养管理，试验期为28d，前期为（1-14d）和后期（15-28d）两个周期。
4、测定指标及方法
试验开始称重、分组，试验14d和28d，停料12h后称重，计算试验各周期猪的平均日增重，记录每天的给料量以及采食量。
6、结果与分析
常规剂量补锌（100mg/kg）的断奶仔猪日粮中，硫酸锌与蔗糖锌对断奶仔猪生长性能的影响如表1。
表1 硫酸锌与蔗糖锌对断奶仔猪生长性能的影响
由上表可见：使用蔗糖锌一组在前期的采食量比使用硫酸锌的一组增加了26.1%以上，日增重提高了22.6%以上，料重比提高4.2%。研究结果表明，有机锌源（蔗糖锌）对断奶仔猪生长性能影响的效果比硫酸锌的效果要明显。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：
1、本发明蔗糖锌络合物，通过蔗糖与七水硫酸锌的络合反应，得到蔗糖锌溶液，在加入乙醇之前将蔗糖锌溶液冷却后再过滤一次，得到滤渣及滤液，按滤液：75%乙醇水溶液的重量比=1∶2加入75%乙醇水溶液进行常温沉淀后，将沉淀离心抽滤，真空干燥烘干，筛分、检测，得到较纯净的蔗糖锌产品；检测步骤二滤渣的锌离子浓度，按照蔗糖与锌离子的摩尔比为1:4，继续加入蔗糖与七水硫酸锌，将步骤三离心抽滤后的废水返回到反应釜中作为溶解蔗糖的母液，以相同的反应条件进行循环反应继续生成蔗糖锌。本发明制备蔗糖锌的过程，是一个循环反应的化学过程，实现了能源的重复利用，符合绿色化学的要求，降低了生产成本，提高了生产效率。
2、本发明蔗糖锌络合物，由于蔗糖的加入而具有很好适口性好，轻微糖甜香味使得畜禽喜欢取食。
3、本发明以蔗糖为主要原料，得到的蔗糖锌，与单纯用氨基酸络合（螯合）
微量元素所使用的成本相比，本发明降低了20-30%的使用成本。
4、本发明蔗糖锌的络合物，溶解性好、易吸收、稳定性好，作为饲料添加剂，能明显降低饲料源微量元素的粪排泄量，减少养殖业对环境的污染，还能改善肉质肉色，增强机体的抗氧化功能，显著提高肝脏、肌肉中的GSH-Px的活力，提高血清T-AOC和T-SOD，降低UN，显著改善饲料CP、EE、钙、磷等养分表观消化率，增加氮的沉积，还能显著提高血清铁和肝铁含量。蔗糖锰进入动物胃中之后，与胃酸缓慢反应生成容易被吸收的有机锌，这样就可以促进仔猪的初生质量、断奶存活率和断奶质量；改善仔猪的肠道形态，促进营养物质的消化吸收，调节动物生长发育。
5、本发明蔗糖锌的络合物，有机微量元素用量比无机离子少，而且吸收利用率高出 3-4 倍，不会造成浪费，同时环境污染问题得到改善，对人的安全性得到提高。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。