一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法

文档序号:1867057 发布日期:2021-11-23 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法 (Preparation method of self-assembled small peptide chelated iron for feed additive ) 是由 山成明 邓国为 苏义雄 于 2021-08-31 设计创作,主要内容包括:本发明涉及化学合成技术领域,具体为一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法,所述饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法是首先制备小肽粉,然后通小肽粉与无机碱反应后得到小肽螯合铁,具体包含以下步骤:步骤一,准备制备原材料;步骤二,原材料的添加:将氨基酸放入容器内部,随后加入水源,将氨基酸与水进行充分融合;步骤八,将得到的溶液内部加入甲醇,使其析出小肽螯合铁;步骤九,进行过滤,随后进行借助器械进行干燥,即可得到小肽螯合铁。本发明带来了小肽鳌合铁与可以显著提高仔猪红细胞浓度,从而使得仔猪对铁元素的吸收利用率更高,有效的减少粪便中微量元素的含量,避免对环境造成较大的污染,并且制作过程中操作简单。(The invention relates to the technical field of chemical synthesis, in particular to a preparation method of self-assembled small peptide chelated iron for a feed additive, which comprises the following steps of firstly preparing small peptide powder, and then reacting the small peptide powder with an inorganic base to obtain the small peptide chelated iron: step one, preparing a raw material; step two, adding raw materials: putting amino acid into a container, then adding a water source, and fully fusing the amino acid and the water; step eight, adding methanol into the obtained solution to separate out small peptide chelated iron; and step nine, filtering, and then drying by means of an instrument to obtain the small peptide chelated iron. The invention brings small peptide chelated iron and can obviously improve the concentration of piglet red blood cells, thereby leading the piglet to have higher absorption and utilization rate of iron elements, effectively reducing the content of trace elements in excrement, avoiding larger pollution to the environment and having simple operation in the manufacturing process.)

一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法

技术领域

本发明涉及化学合成技术领域,具体为一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法。

背景技术

铁是人体细胞的必需成分,它具有造血功能,参与血红蛋白的生成以及细胞色素和各种酶的合成,促进生长。铁还在血液中起到运输和携带营养物质的作用,如果缺铁人就会发生缺铁性的贫血,而且也会造成免疫功能的下降和新陈代谢的紊乱,动物也是如此,在动物的很多组织中都都含有铁。

动物体内的铁大部分以蛋白质复合物的形式存在,以多种形式参与生命活动中的物质代谢和能量代谢。铁以血红蛋白的形式存在于红细胞中,以肌红蛋白形式存在于肌肉中,以运铁蛋白和铁蛋白的形式存在于血清中,以子宫铁蛋白形式存在于胎盘中,以乳铁蛋白形式存在于乳中,以铁蛋白和黄素铁蛋白的形式存在于肝脾中有极小部分以二价或三价铁的形式存在。铁的存在形式不同,它们的特性和作用也不同。但无论何种形式的铁都是动物所必需的,因此在动物的生长过程中,都需为其补铁,其主要的方法为在日常的饲料中添加无机盐为其进行补充。

但采用此种方式不利于动物吸收,从而使其随着动物粪便一同排出,而这些无机盐一般不进行处理,从而可能会使其对环境造成一定污染,后续治理时还需要浪费一定的人力物力,因此亟需一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法,以解决上述背景技术中提出的传统的无机盐不利于动物吸收,随着动物粪便一同排出,从而可能对环境造成一定污染的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法是首先制备小肽粉,然后通小肽粉与无机碱反应后得到小肽螯合铁;

具体包含以下步骤:

步骤一,准备制备原材料:准备氨基酸、强酸树脂、无机亚铁溶液无机碱;

步骤二,原材料的添加:将氨基酸放入容器内部,随后加入水源,将氨基酸与水进行充分融合;

步骤三,原材料的反应:随后加入强酸树脂,并在加热的条件对其进行搅拌,使其进行反应;

步骤四,材料制备的形成:反应完成后,借助器械对原料进行过滤,通过过滤的方式过滤出强酸树脂,随后原料进行干燥即可使其形成小肽粉;

步骤五,原材料的进一步制备:将制备的小肽粉进行溶解即可得到小肽溶解液;

步骤六,原材料的反应:在加热的条件下加入无机亚铁溶液,使其进行充分溶解;

步骤七,充分溶解后再向原料中加入无机碱,使小肽与铁反应形成螯合物;

步骤八,将得到的溶液内部加入甲醇,使其析出小肽螯合铁;

步骤九,进行过滤,随后进行借助器械进行干燥,即可得到小肽螯合铁。

进一步的,氨基酸可为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸,组氨酸和硒半胱氨酸。

进一步的,氨基酸配比根据所需组分进行平均分配,使其总浓度为200g/L。

进一步的,强酸树脂质量为氨基酸重量的5%。

进一步的,小肽粉制备中加热的条件为80℃,并且其反应3小时。

进一步的,无机亚铁溶液为20-25%硫酸亚铁溶液。

进一步的,无机碱为碳酸钠,质量为干肽粉和硫酸亚铁质量和的3%-5%。

进一步的,小肽与硫酸亚铁的质量比为3-5:1,且反应过程中的加热条件为70℃,反应时间为1小时。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

1、通过小肽螯合铁肽铁避免了传统的无机盐不利于动物吸收,从而使其随着动物粪便一同排出,而这些无机盐一般不进行处理,从而可能会使其对环境造成一定污染,后续治理时还需要浪费一定的人力物力的问题,带来了小肽鳌合铁与可以显著提高仔猪红细胞浓度,从而使得仔猪对铁元素的吸收利用率更高,并且小肽鳌和铁与饲料混合后更利于动物进行食用,有效的减少粪便中微量元素的含量,避免后续对环境造成较大的污染,并且制作过程中操作简单,对反应过程中的条件要求较低,反应整体条件较为温和,利于制备,使得后续生产使用成本更低,易于制造。

2、相对于现有的有制备小肽技术如发酵和缩合剂,本法中采用强酸树脂,可达到容易分离提纯、容易再生利用和较少三废的优点。

3、小肽螯合盐对于传统的无机盐和氨基酸盐它的吸收效果更佳好,并且不容易造成吸收通道饱和、小肽螯合盐之间的吸收不会产生竞争,适合与氨基酸螯合盐混合使用,达到二次补充效果,有利于提高饲料利用率。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

本发明提供的实施例:一种饲料添加剂用自主组装小肽螯合铁的制备方法是首先制备小肽粉,然后通小肽粉与无机碱反应后得到小肽螯合铁;

具体包含以下步骤:

步骤一,准备制备原材料:准备氨基酸、强酸树脂、无机亚铁溶液无机碱;

步骤二,原材料的添加:将氨基酸放入容器内部,随后加入水源,将氨基酸与水进行充分融合;

步骤三,原材料的反应:随后加入强酸树脂,并在加热的条件对其进行搅拌,使其进行反应;

步骤四,材料制备的形成:反应完成后,借助器械对原料进行过滤,通过过滤的方式过滤出强酸树脂,随后原料进行干燥即可使其形成小肽粉;

步骤五,原材料的进一步制备:将制备的小肽粉进行溶解即可得到小肽溶解液;

步骤六,原材料的反应:在加热的条件下加入无机亚铁溶液,使其进行充分溶解;

步骤七,充分溶解后再向原料中加入无机碱,使小肽与铁反应形成螯合物;

步骤八,将得到的溶液内部加入甲醇,使其析出小肽螯合铁;

步骤九,进行过滤,随后进行借助器械进行干燥,即可得到小肽螯合铁。

氨基酸可为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸,组氨酸和硒半胱氨酸,采用这种设计便于使得材料的选择性更加灵活,使得多种材料均可满足需求,利于根据实际需求进行选择,使得原材料更易获取和选择,利于后续进行生产,使得原材料的种类多样化。

氨基酸配比根据所需组分进行平均分配,氨基酸为无色晶体,熔点超过200℃,比一般有机化合物的熔点高很多。α-氨基酸有酸、甜、苦、鲜4种不同味感。谷氨酸单钠和甘氨酸是用量最大的鲜味调味料。氨基酸一般易溶于水、酸溶液和碱溶液中,不溶或微溶于乙醇或乙醚等有机溶剂。氨基酸在水中的溶解度差别很大,例如酪氨酸的溶解度最小,25℃时,100g水中酪氨酸仅溶解0.045g,但在热水中酪氨酸的溶解度较大。赖氨酸和精氨酸常以盐酸盐的形式存在,因为它们极易溶于水,因潮解而难以制得结晶,使其总浓度为 200g/L,采用这种设计便于使得材料配比更加合理,利于使得每组成分皆相同。

强酸树脂质量为氨基酸重量的5%,采用这种设计便与使得确定反应过程中的氨基酸的配比,避免原料误差较大,不利于生产,强酸树脂是一种为除盐使用而设计的均粒性树脂。小颗粒的均粒树脂展现出比传统粒径树脂更快的动力性。改良的动力学带来了更好的再生效率,更高的运行交换容量,减少了再生剂的使用,及更少的废水。

小肽粉制备中加热的条件为80℃,并且其反应3小时,小肽是指分子量一般在1000道尔顿以下,被称作小肽,寡肽、低聚肽也称为小分子活性肽。小肽一般是指由2-3个氨基酸组成的寡肽,平均分子量约300道尔顿,采用这种设计便于使得反应条件更加适宜,同时加热可以促进反应进行,减少反应所需的时间,采用三小时的反应时间便于使其反应更加充分,避免反应不充分。

无机亚铁溶液为20-25%硫酸亚铁溶液,采用这种设计便于使得选择合适浓度的溶液进行反应,使得后续反应效果更好,硫酸亚铁是一种无机物,化学式为FeSO4,外观为白色粉末无气味。其结晶水合物为在常温下为七水合物,俗称“绿矾”,浅绿色晶体,在干燥空气中风化,在潮湿空气中表面氧化成棕色的碱式硫酸铁,在56.6℃成为四水合物,在65℃时成为一水合物。硫酸亚铁可溶于水,几乎不溶于乙醇。其水溶液冷时在空气中缓慢氧化,在热时较快氧化。加入碱或露光能加速其氧化。相对密度(d15)1.897。有刺激性。硫酸亚铁可用于色谱分析试剂、点滴分析测定铂、硒、亚硝酸盐和硝酸盐。硫酸亚铁还可以作为还原剂、制造铁氧体、净水、聚合催化剂、照相制版等。

无机碱为碳酸钠,质量为干肽粉和硫酸亚铁质量和的3%-5%,采用这种设计便于确定无机碱的量,使得反应时可根据实际情况确定合适的量进行反应,碳酸钠,是一种无机化合物,分子式为Na2CO3,分子量105.99,又叫纯碱,但分类属于盐,不属于碱。国际贸易中又名苏打或碱灰。它是一种重要的无机化工原料,主要用于平板玻璃、玻璃制品和陶瓷釉的生产。还广泛用于生活洗涤、酸类中和以及食品加工等,碳酸钠的水溶液呈碱性且有一定的腐蚀性,能与酸发生复分解反应,也能与一些钙盐、钡盐发生复分解反应。溶液显碱性,可使酚酞变红。

小肽与硫酸亚铁的质量比为3-5:1,且反应过程中的加热条件为 70℃,采用这种设计便于确定小肽与硫酸亚铁的量,便于选择合适的比例进行反应,反应时间为1小时,采用这种设计便于使得反应条件更加适宜,同时使得反应更加充分。

试验例

基础饲粮参照NRC(2012)猪营养需要于我国《猪饲养标准》(NY/T 65-2004)配制,基础日粮采用玉米-豆粕型,对照组采用无机微量元素(七水硫酸亚铁)作为营养补充剂;试验组添加小肽螯合铁代替同等价位的七水硫酸亚铁,基础饲粮组成及各项营养指标见下表

预混料为每千克饲粮提供:七水硫酸亚铁500mg/小螯合铁 100mg,七水硫酸锌60mg,五水硫酸铜20mg,硫酸镁10mg,碘化钾 0.2mg,一水硫酸锰10mg,VA 5400IU,VD3110IU,VB 15mg,柠檬酸 12mg,抗氧化剂7mg,吡啶甲酸铬5mg,磷酸二氢钙280mg,石粉300mg,载体为沸石粉,七水硫酸亚铁,俗称绿矾,是一种无机化合物,化学式为FeSO4·7H2O。对人呼吸道有刺激性,吸入引起咳嗽和气短。对眼睛、皮肤和粘膜有刺激性。主要用于制造铁盐,墨水,磁性氧化铁、净水剂、消毒剂、铁触媒催化剂;用作煤染剂、鞣草剂、漂水剂、木材防腐剂及和复合肥料添加剂以及加工一水硫酸亚铁等。

营养水平为计算值。

采用单因素试验涉及,选择30±1天的体重相近的健康仔猪80 头,随机分成2组,每组8个重复,每个重复10头仔猪,分别饲喂上述2种饲粮,试验期为30天。试验仔猪分组情况如下表

组别 日粮中不同铁源的添加剂
对照组 小肽粉+七水硫酸亚铁
试验组 小肽螯合铁

测定指标:初始均重、末均重、平均日采食量、平均日增重、料重比

对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视为限制所涉及的权利要求。

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