本发明属于化工技术领域，尤其涉及一种利用家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法。
背景技术：
氨基酸螯合物为机体正常的中间产物，可以通过氨基酸和可溶性的盐螯合而成，具有生物利用率高、能维持生物体内的酸碱平衡、增强免疫力和减少抗营养因子的优点，受到越来越多的关注。而家禽羽毛主要来源于鸡、鸭和鹅等，禽类的屠宰加工过程产生大量的羽毛，便宜易得，且家禽羽毛通过化学的方法，能够最终降解成游离态氨基酸。
目前，用于氨基酸螯合物生产的氨基酸，主要使用购买的商业纯化氨基酸或通过购买纯化的蛋白质来水解生成氨基酸，价格昂贵，不利于氨基酸螯合物的大范围的使用。而家禽羽毛来源广泛，价格便宜，如直接使用家禽羽毛作为氨基酸的来源，不但可以使家禽羽毛这种废弃的资源得到合理优化，还可以降低氨基酸螯合物的生产成本。另外，现有的制备氨基酸螯合物使用的盐一般为硫酸盐和氯化物，要除去未参与反应的硫酸根和氯离子很困难。
技术实现要素：
本发明提供一种利用家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法，以资源化利用废弃羽毛，通过简单的化学工艺使废弃羽毛降解为氨基酸，再与碳酸盐螯合生成氨基酸螯合物，减少环境压力，提高经济附加值。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是一种家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法，包括以下步骤：
第一步：依次取净化的家禽羽毛和酸，加入到蒸汽加热反应釜中，蒸汽加热，蒸汽压0.2-0.3mpa，反应温度108-112℃，反应时间4-5h，冷却；
第二步：向所述第一步冷却后的反应液中入加入活性炭，静置4-5h，过滤，获得滤液；
第三步：测定所述滤液中氨基酸含量，将所述滤液加入微波反应釜，向所述微波反应釜中加入碳酸盐，再向所述微波反应釜中加入碱，调节ph为中性或是微碱性，800-900mhz微波加热至65-70℃，螯合反应20-30min；
第四步：将所述第三步螯合反应后的反应液干燥，至含水含量小于4％的粉剂，将所述粉剂筛分。
通过在家禽羽毛的水解过程中使用蒸汽加热反应釜，蒸汽液化放出大量的热，满足家禽羽毛降解所需温度的同时，还可以使液化的水浸泡羽毛，使羽毛发生膨化，增大了羽毛与酸的接触面积，提高反应的速率，从而可以使羽毛在压力小于等于0.2mpa压力的条件下充分的降解为氨基酸；在家禽羽毛水解液中加入活性炭可以去除异味，再通过过滤除去活性炭和反应的残留物；使用甲醛滴定法测定氨基酸含量(gb5009.39-85)，为下一步添加金属离子的量提供依据；将获得的滤液加入微波反应釜中，微波反应釜自带有搅拌装置，通过控制开关可以随时搅拌，再加入碳酸盐，由于滤液中含有大量的酸，酸可以和碳酸盐发生反应，把碳酸根转化为co2，从而除去co32-杂质，通过加入naoh或是浓氨水调节ph为中性或是微碱性，其中naoh与盐酸反应转化为了nacl和水，nacl属于动植物可以吸收的盐，不用从产物中除去，而nh3·h2o与盐酸反应生成nh4cl和水，通过后续对氨基酸螯合物的干燥处理，可以除去nh4+，所以不用再考虑后续的除杂过程；再通过微波加热到65-70℃，螯合反应进行进行20-30min即可以进行完全，原因是由于微波加热通过离子传导及偶极子转动给物质加热，这样可以使更多的氨基酸和金属离子活化，成为活化分子或是离子，从而提高了反应的速率，缩短反应时间。
优化地，所述的酸为盐酸，所述家禽羽毛和盐酸的重量百分比为1:1.5-1:6。本发明使用的盐酸是浓盐酸，质量浓度为30％-32％，目的是使家禽羽毛完全的降解为氨基酸。
优选地，过滤采用的是板框过滤，除去碳化滤渣，获得滤液。使用板框过滤可以更加快速的完成过滤，获得滤液。
优选地，碳酸盐和氨基酸的摩尔质量之比为1:2。这样可以使氨基酸的螯合反应完全进行，得到最佳的氨基酸螯合产物。
优选地，所述的碳酸盐可以是碳酸钙、碳酸镁、碳酸亚铁、碳酸锌和碳酸锰的一种或是任意的组合。这样可以获得不同种类的氨基酸螯合物。
优选地，所述的ph值为7-8。螯合反应在ph值为7-8的条件下，可以有效的抑制氨基酸螯合物的分解，使生成的氨基酸螯合产物更加的稳定，从而提高反应的产率。
优选地，所述干燥的方法为喷雾干燥。
优选地，所述筛分的标准筛孔径为0.84mm。
通过这样的处理氨基酸螯合物可以使氨基酸螯合物干燥彻底，粒径均匀。
基于上述阐述，与现有技术相比，本申请技术方案的有益效果在于：(1)通过资源化利用废弃的家禽羽毛，最终转化为经济附加值高的氨基酸螯合物，减少了环境的压力，又降低了氨基酸螯合物的生产成本；(2)直接利用家禽羽毛，没有对家禽羽毛进行复杂的预处理，只是采用有效地加热手段就可以使家禽羽毛完全的转化为氨基酸，简化了工艺流程；(3)使用碳酸盐，利用家禽羽毛水解时加入的酸性物质，可以有效地除去碳酸根离子，不需要额外的除杂物质，节约了资源；(4)使用微波加热，可以有效地活化氨基酸和金属离子，成为活化分子，提高反应的速率和转化率，缩短反应时间。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法，包括以下步骤：
第一步：依次取净化的家禽羽毛和酸，家禽羽毛和盐酸的重量百分比为1:1.6，加入到蒸汽加热反应釜中，蒸汽加热，蒸汽压0.2mpa，反应温度108℃，反应时间5h，冷却；
第二步：向所述第一步冷却后的反应液中入加入适量活性炭，静置4-5h，板框过滤，获得滤液；
第三步：测定所述滤液中氨基酸含量，将所述滤液加入微波反应釜，向所述微波反应釜中加入碳酸钙，所述碳酸钙和氨基酸的摩尔质量之比为1:2，再向所述微波反应釜中加入naoh或是浓氨水，调节ph为7，800mhz微波加热至65℃，螯合反应30min；
第四步：将所述第三步螯合反应后的反应液喷雾干燥，至含水含量小于4％的粉剂，将所述粉剂过0.84mm的标准孔径筛分。通过该实施例获得了获得了质量较佳的钙的氨基酸螯合物。
实施例2
一种家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法，包括以下步骤：
第一步：依次取净化的家禽羽毛和酸，家禽羽毛和盐酸的重量百分比为1:1.5，加入到蒸汽加热反应釜中，蒸汽加热，蒸汽压0.3mpa，反应温度112℃，反应时间4h，冷却；
第二步：向所述第一步冷却后的反应液中入加入适量活性炭，静置4-5h，板框过滤，获得滤液；
第三步：测定所述滤液中氨基酸含量，将所述滤液加入微波反应釜，向所述微波反应釜中加入碳酸钙，所述碳酸钙和氨基酸的摩尔质量之比为1:2，再向所述微波反应釜中加入naoh或是浓氨水，调节ph为8，800mhz微波加热至65℃，螯合反应30min；
第四步：将所述第三步螯合反应后的反应液喷雾干燥，至含水含量小于4％的粉剂，将所述粉剂过0.84mm的标准孔径筛分。通过增大蒸汽压的压力，提供高反应温度，缩短了家禽羽毛的水解时间为4h。
实施例3
一种家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法，包括以下步骤：
第一步：依次取净化的家禽羽毛和酸，家禽羽毛和盐酸的重量百分比为1:1.5，加入到蒸汽加热反应釜中，蒸汽加热，蒸汽压0.3mpa，反应温度112℃，反应时间4h，冷却；
第二步：向所述第一步冷却后的反应液中入加入适量活性炭，静置4-5h，板框过滤，获得滤液；
第三步：测定所述滤液中氨基酸含量，将所述滤液加入微波反应釜，向所述微波反应釜中加入碳酸钙，所述碳酸钙和氨基酸的摩尔质量之比为1:2，再向所述微波反应釜中加入naoh或是浓氨水，调节ph为8，900mhz微波加热至70℃，螯合反应20min；
第四步：将所述第三步螯合反应后的反应液喷雾干燥，至含水含量小于4％的粉剂，将所述粉剂过0.84mm的标准孔径筛分。通过改变螯合反应加热的频率，提高加热的温度，能够使更多的氨基酸分子和金属离子活化，成分活化分子，从而加快反应氨基酸螯合反应的速率。
实施例4
一种家禽羽毛制备氨基酸螯合物的方法，包括以下步骤：
第一步：依次取净化的家禽羽毛和酸，家禽羽毛和盐酸的重量百分比为1:1.5，加入到蒸汽加热反应釜中，蒸汽加热，蒸汽压0.3mpa，反应温度112℃，反应时间4h，冷却；
第二步：向所述第一步冷却后的反应液中入加入适量活性炭，静置4-5h，板框过滤，获得滤液；
第三步：测定所述滤液中氨基酸含量，将所述滤液加入微波反应釜，向所述微波反应釜中加入碳酸钙，所述碳酸钙和氨基酸的摩尔质量之比为1:2，再向所述微波反应釜中加入碱，调节ph为7，900mhz微波加热至70℃，螯合反应20min；
第四步：将所述第三步螯合反应后的反应液喷雾干燥，至含水含量小于4％的粉剂，将所述粉剂过0.84mm的标准孔径筛分。通过改变螯合反应加热的频率，提高加热的温度，能够使更多的氨基酸分子和金属离子活化，成分活化分子，从而加快反应氨基酸螯合反应的速率。
实施例5
在实施例4的基础上，把碳酸钙改变为碳酸镁或碳酸亚铁或碳酸锌或碳酸锰。结果均得到了较佳的镁的螯合物或亚铁的螯合物或锌的螯合物或锰的螯合物。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。