專利名稱：以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑及其制備方法和用法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑及其制備方法和用法。
背景技術(shù)：
鉻是人和動(dòng)物體內(nèi)必需的微量元素之一，它對(duì)動(dòng)物生理機(jī)能的貢獻(xiàn)主要表現(xiàn)在以下方面1)Cr3+離子是葡萄糖耐受因子(GIF)活性中心的組成部分，它與胰島素共同作用，使體內(nèi)糖元合成增加，血糖遷移率提高，從而使葡萄糖從肝臟快速轉(zhuǎn)移到其它組織并被利用。
2)通過(guò)提高胰島素的活性，調(diào)節(jié)動(dòng)物脂類代謝，改善血脂狀況，使肉產(chǎn)品中膽固醇和甘油三脂含量降低，有利于食用健康。
3)鉻能促進(jìn)氨基酸進(jìn)入細(xì)胞，提高蛋白質(zhì)的合成率，使動(dòng)物體內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)更多地用來(lái)生長(zhǎng)肌肉，而不是轉(zhuǎn)變成脂肪，因此能大大提高飼料利用率，并明顯增加胴體的瘦肉率。
4)提高動(dòng)物的抗應(yīng)激能力。對(duì)于處于不利環(huán)境中的動(dòng)物，如長(zhǎng)距離運(yùn)輸，噪音干擾，病原襲擊，環(huán)境溫度、濕度過(guò)高或過(guò)低等，補(bǔ)鉻能降低動(dòng)物的血清皮質(zhì)醇濃度，從而提高動(dòng)物的抗應(yīng)激能力。
5)增強(qiáng)免疫力。鉻在動(dòng)物體內(nèi)的免疫反應(yīng)中，起著免疫調(diào)節(jié)因子的作用，通過(guò)對(duì)免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)機(jī)體的抗病力和適應(yīng)性。
6)提高母畜產(chǎn)仔數(shù)及家禽產(chǎn)蛋率。處于繁殖期的母豬補(bǔ)鉻后，窩產(chǎn)仔數(shù)與活仔窩重均有明顯提高。蛋禽日糧中添加鉻，其產(chǎn)蛋率亦有明顯增加，而且蛋黃中的鉻含量提高近一倍。含鉻較高的“保健蛋”可減少人類患心血管病和糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。
鉻有+6、+3和+2三種價(jià)態(tài)。其中Cr6+生物毒性大，Cr2+不夠穩(wěn)定，它們均不適合用作動(dòng)物補(bǔ)鉻。三價(jià)無(wú)機(jī)鉻價(jià)格低廉，安全性較高，可溶性好，但在動(dòng)物體內(nèi)吸收率低，僅為0.5～2％，甚至更低。目前動(dòng)物補(bǔ)鉻多采用三價(jià)有機(jī)鉻，如煙酸鉻、酵母鉻、吡啶甲酸鉻、氨基酸螯合鉻、蛋白質(zhì)鉻等。有機(jī)鉻的生物吸收率較高，最高可達(dá)25～30％，有效性為無(wú)機(jī)鉻的十倍以上。但有機(jī)鉻價(jià)格昂貴，部分有機(jī)鉻的效果尚不能肯定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑及其制備方法和用法。
本發(fā)明的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑是一種含可交換鉻離子的蒙脫石，按重量百分比計(jì)，鉻元素在蒙脫石中的含量為0.01～0.5％。
這種以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法包括以下步驟1)按常規(guī)方法分離提純蒙脫石，將蒙脫石和重量為蒙脫石5～15％的鈉鹽混合，加水?dāng)嚢?，進(jìn)行離子交換反應(yīng)，然后離心或過(guò)濾脫水，用水清洗后，再加水?dāng)嚢瑁瞥蓾舛葹?～20％的鈉基蒙脫石懸浮液礦漿，檢測(cè)并調(diào)節(jié)礦漿的pH值，使礦漿pH值為4.5～6.0；2)將含鉻量為蒙脫石重量0.01～0.5％的鉻鹽，溶于水配置成溶液，并滴入數(shù)滴稀酸使溶液酸化；3)在攪拌的同時(shí)，將配置好的鉻鹽溶液緩緩倒入礦漿，進(jìn)行離子交換反應(yīng)；4)檢測(cè)礦漿的pH值，用堿性溶液調(diào)節(jié)，使礦漿pH值為6.5～8.5；5)用沉淀、離心或壓濾等方法，使礦漿脫水；6)將步驟5)所得物自然涼曬干燥或在低于80℃溫度下烘干，研磨至小于300目，得到含水量小于10％的粉體，或者將步驟5)所得物加入最多5％的分散劑，加水?dāng)嚢?，制?0～30％的礦漿，用常規(guī)噴霧干燥法得到含水量小于10％的粉體。
在本發(fā)明制備方法中所說(shuō)的蒙脫石為鈉基、鈣基、鎂基蒙脫石。鈉鹽選用氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉或其水合物。鉻鹽選用氯化鉻、硝酸鉻和硫酸鉻或者是這些鹽類的水合物中的一種或幾種，。所說(shuō)的堿性溶液為Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等溶液，分散劑為三磷酸鈉，焦磷酸四鈉，木素磺酸鈉中的一種或幾種。
若采用噴霧干燥法，其噴霧干燥器進(jìn)風(fēng)溫度控制在150～180℃，出料口溫度60～80℃。
將上述方法制得的鉻元素飼料添加劑用于飼料，按每公斤飼料中加入含鉻元素為0.5～3毫克的載銘蒙脫石，一般對(duì)含水較高的青粗飼料加入含鉻0.5～1毫克的載鉻蒙脫石，含水份較低的配合飼料與精飼料加入含鉻1～3毫克的載鉻蒙脫石。應(yīng)將鉻元素的含量明顯標(biāo)志在產(chǎn)品的外包裝上，以便用戶在使用前計(jì)算添加劑的用量。
載鉻蒙脫石可以用不同方式添加到飼料中?？梢詫⒎蹱畹妮d鉻蒙脫石直接拌入飼料中，亦可將載鉻蒙脫石配置成適當(dāng)濃度的懸浮液，噴灑在飼料上。不管采用何種方式，均應(yīng)使添加劑與飼料混合均勻，這對(duì)集群式飼養(yǎng)尤為重要。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1)利用天然蒙脫石的陽(yáng)離子交換能力搭載三價(jià)鉻離子，生產(chǎn)成本低；2)載體礦物蒙脫石與動(dòng)物胃腸道粘膜的親和性高，大大提高了Cr3+離子在動(dòng)物體內(nèi)的吸收率，同時(shí)也降低了環(huán)境殘留量；3)蒙脫石的緩釋效應(yīng)提高了Cr3+離子的使用安全性；4)載鉻蒙脫石易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中分離提純天然蒙脫石(又名膨潤(rùn)土)是眾所周知的，它包括粉碎、打漿制成懸浮液、分級(jí)收集小于2μ的顆粒等。這種高度提純的蒙脫石是一種淺綠色、淺黃色具層狀結(jié)晶結(jié)構(gòu)的粘土礦物。分離提純過(guò)程可選用常規(guī)礦山設(shè)備。
離子交換反應(yīng)分兩步進(jìn)行，第一步使用鈉鹽溶液，使溶液中的Na+離子置換蒙脫石礦物晶格中的Ca2+、Mg2+和其它層間陽(yáng)離子，所說(shuō)的鈉鹽為氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉。鈉鹽使用量的要求不是很嚴(yán)格，一般而言，鈉鹽用量不低于蒙脫石干重量的8％。Na+離子與蒙脫石的離子交換反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行，如有廉價(jià)熱源，也可對(duì)礦漿加熱。加熱可縮短反應(yīng)時(shí)間。
第二步使用鉻鹽溶液，使溶液中的Cr3+離子置換蒙脫石礦物晶格中的Na+和其它層間陽(yáng)離子，所說(shuō)的鉻鹽可選用氯化鉻、硝酸鉻和硫酸鉻中的一種或幾種，本發(fā)明推薦使用氯化鉻。鉻鹽用量應(yīng)使鉻元素相當(dāng)于蒙脫石重量的0.01～0.5％，推薦值為0.1％。使用前將鉻鹽完全溶解在水中，滴入稀酸的目的是使溶液穩(wěn)定。
在本發(fā)明的制作過(guò)程中，有關(guān)步驟添加的水量要求不是很嚴(yán)格，在攪拌、混合及噴霧干燥等設(shè)備能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，應(yīng)盡量減少用水，以降低生產(chǎn)成本。攪拌和混合可選用常規(guī)設(shè)備，混合的時(shí)限以能夠形成明顯均勻的漿料為宜。
控制調(diào)節(jié)礦漿的pH值是本發(fā)明的關(guān)鍵之一。將鉻鹽溶液加入礦漿前，應(yīng)檢測(cè)礦漿的pH值，如pH過(guò)高，可使用稀鹽酸或其它稀酸，將礦漿pH調(diào)節(jié)至6.0以下，以免鉻鹽發(fā)生絮凝沉淀。鉻鹽溶液應(yīng)在徐徐攪拌的同時(shí)緩慢加入礦漿。
Cr3+與蒙脫石的離子交換反應(yīng)可在室溫下進(jìn)行，如有廉價(jià)熱源，也可對(duì)礦漿加熱。加熱可縮短反應(yīng)時(shí)間。
Cr3+離子交換反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)再次檢測(cè)礦漿的pH值，若其pH＜6.5，則加入適量堿性溶液，使礦漿pH不小于6.5。建議使用Ca(OH)2溶液，即石灰水，以利于環(huán)境保護(hù)。此次調(diào)節(jié)pH值的目的，是使溶液中殘存的Cr3+離子沉淀，以免污染環(huán)境。調(diào)節(jié)pH后，應(yīng)再次將礦漿攪拌均勻。
礦漿的脫水工藝，可因地制宜，選用濾布過(guò)濾、沉淀池、離心機(jī)或壓濾機(jī)進(jìn)行脫水。
脫水后若使用烘干設(shè)備干燥，應(yīng)注意烘干溫度不得超過(guò)90℃，最好控制在80℃以下，溫度過(guò)高會(huì)使蒙脫石發(fā)生相變，失去陽(yáng)離子交換能力，Cr3+離子也隨之失去活性。
烘干后的載鉻蒙脫石為堅(jiān)硬的塊狀，可選用常規(guī)礦山設(shè)備破碎研磨至粒度不大于300目。裝袋后即為最終產(chǎn)品。
如選用噴霧干燥，則需對(duì)已脫水的礦漿重新制漿，并加入分散劑。適用于本發(fā)明的分散劑要求不是很嚴(yán)格。推薦使用的分散劑是三磷酸鈉，焦磷酸四鈉和木素磺酸鈉中的一種或幾種。加入分散劑的目的，是降低漿料的粘度，使高濃度漿料的噴霧干燥成為可能，從而降低干燥能耗。噴霧干燥產(chǎn)品是一種易流動(dòng)的固體粉末。適用于本發(fā)明的噴霧干燥設(shè)備是常規(guī)性的，技術(shù)上是眾所周知的。
以下結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，包括以下步驟1)稱取10Kg用常規(guī)方法分離提純的鈣基蒙脫石，加水90Kg，加入1Kg氯化鈉，在攪拌桶中攪拌均勻；在室溫下進(jìn)行離子交換反應(yīng)至少六小時(shí)，其間攪拌數(shù)次，然后離心脫水，用水清洗、攪拌、離心1～2次后，再加90Kg水?dāng)嚢?，制成濃度?0％的鈉基蒙脫石懸浮液礦漿，檢測(cè)并調(diào)節(jié)礦漿的pH值，使礦漿pH值為5.5；2)稱取30.5克CrCl3(含鉻元素10克)，溶入一升水中，在溶液中滴入數(shù)滴稀鹽酸，攪拌均勻。
3)在攪拌的同時(shí)，將CrCl3溶液緩緩倒入盛有礦漿的攪拌桶中。讓礦漿與含鉻溶液在攪拌桶中反應(yīng)六小時(shí)，期間每隔一小時(shí)攪拌3～5分鐘，以使礦漿保持懸浮態(tài)。
4)用pH計(jì)測(cè)得礦漿的pH為6.0。加入石灰水清液500毫升，攪拌均勻，重新測(cè)得pH為7.0。
5)礦漿在攪拌桶中靜置一晝夜，使蒙脫石自然沉淀，用虹吸法吸除上層清液，將沉淀物倒在濾布上進(jìn)一步脫水。
6)將脫水后的礦漿用切碎機(jī)或鐵鏟分割成小塊，在溫度不超過(guò)80℃環(huán)境下烘干、破碎、研磨，使產(chǎn)品粒度小于300目，裝袋。此時(shí)產(chǎn)品中鉻元素含量為0.1％。
實(shí)施例2稱取10Kg配合飼料或精飼料，倒入攪拌機(jī)中。稱取20g按實(shí)施例1方法制備的鉻元素飼料添加劑，均勻撒在飼料上，開啟攪拌機(jī)，使添加劑與飼料混合均勻即可。此時(shí)飼料中的鉻元素含量為2mg/Kg。
實(shí)施例3稱取10g按實(shí)施例1方法制備的鉻元素飼料添加劑，置入家用食品攪拌機(jī)中，加水一升，開機(jī)攪拌約一分鐘，制成懸浮液。將20Kg青飼料均勻撒在干凈的地面上，將上述懸浮液用潔凈的農(nóng)用噴霧器均勻噴灑在青飼料上，晾干后即可使用。此時(shí)青飼料中的鉻元素含量為0.5mg/Kg。
本發(fā)明提供了一種以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑及其制備方法。該發(fā)明涉及的原料來(lái)源豐富，制備方法與工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，易于推廣實(shí)施?；诒景l(fā)明制得的鉻元素飼料添加劑，可廣泛應(yīng)用于各種家畜、家禽和魚類的飼養(yǎng)，為上述動(dòng)物補(bǔ)充生命必需的鉻元素，具有提高飼料利用率，促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育，增強(qiáng)動(dòng)物免疫力與抗應(yīng)激能力，提高胴體瘦肉率和禽類產(chǎn)蛋率等功效。
權(quán)利要求
1.一種以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑，其特征在于它是一種含可交換鉻離子的蒙脫石，按重量百分比計(jì)，鉻元素在蒙脫石中的含量為0.01～0.5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于它包括以下步驟1)按常規(guī)方法分離提純蒙脫石，將蒙脫石和重量為蒙脫石5～15％的鈉鹽混合，加水?dāng)嚢瑁M(jìn)行離子交換反應(yīng)，然后離心或過(guò)濾脫水，用水清洗后，再加水?dāng)嚢瑁瞥蓾舛葹?～20％的鈉基蒙脫石懸浮液礦漿，檢測(cè)并調(diào)節(jié)礦漿的pH值，使礦漿pH值為4.5～6.0；2)將含鉻量為蒙脫石重量0.01～0.5％的鉻鹽，溶于水配置成溶液，并滴入數(shù)滴稀酸使溶液酸化；3)在攪拌的同時(shí)，將配置好的鉻鹽溶液緩緩倒入礦漿，進(jìn)行離子交換反應(yīng)；4)檢測(cè)礦漿的pH值，用堿性溶液調(diào)節(jié)，使礦漿pH值為6.5～8.5；5)用沉淀、離心或壓濾等方法，使礦漿脫水；6)將步驟5)所得物自然涼曬干燥或在低于80℃溫度下烘干，研磨至小于300目，得到含水量小于10％的粉體，或者將步驟5)所得物加入最多5％的分散劑，加水?dāng)嚢瑁瞥?0-30％的礦漿，用噴霧干燥法得到含水量小于10％的粉體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于所說(shuō)的蒙脫石為鈉基、鈣基、鎂基蒙脫石。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于所說(shuō)的鈉鹽為氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉或其水合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于所說(shuō)的鉻鹽為氯化鉻、硝酸鉻和硫酸鉻或者是這些鹽類的水合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于所說(shuō)的堿性溶液為Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于所說(shuō)的分散劑為三磷酸鈉，焦磷酸四鈉，木素磺酸鈉中的一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑的制備方法，其特征在于若采用噴霧干燥法，其噴霧干燥器進(jìn)風(fēng)溫度控制在150～180℃，出料口溫度60～80℃。
9.權(quán)利要求1所述的以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑用于飼料中，其特征是在每公斤飼料中，加入含鉻元素為0.5～3毫克的載鉻蒙脫石。
全文摘要
本發(fā)明公開了以蒙脫石為載體的鉻元素飼料添加劑及其制備方法和用法，這種飼料添加劑是一種含可交換鉻離子的蒙脫石，按重量百分比計(jì)，鉻元素在蒙脫石中的含量為0.01～0.5％。其制備方法是利用粘土礦物的離子交換能力，將生命必需的微量元素鉻植入蒙脫石晶格，制成含活性Cr
文檔編號(hào)A23K1/16GK1399903SQ0213673
公開日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月27日
發(fā)明者葉瑛, 沈忠悅, 周玉航, 朱曉燕, 陳志飛, 韓杰, 馮璐珈 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)