專利名稱：控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑及其制備與使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑及其制備與使用方法。
背景技術(shù)：
鉀是動(dòng)物體內(nèi)僅次于鈣和磷的常量礦物質(zhì)元素，主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中，參與保持細(xì)胞的酸堿平衡、離子平衡、水平衡和維持滲透壓。鉀在幾個(gè)酶控生化反應(yīng)中起著激活和輔酶的作用，這些反應(yīng)包括能量的轉(zhuǎn)換和利用、蛋白質(zhì)合成及碳水化合物代謝；鉀也參與磷的代謝反應(yīng)，由于磷代謝在體內(nèi)非常普遍，因此，細(xì)胞中的大量代謝反應(yīng)離不開鉀離子；鉀也參與神經(jīng)和肌肉細(xì)胞的電傳導(dǎo)和神經(jīng)脈沖的傳遞，包括鉀鈉離子穿越細(xì)胞膜的主動(dòng)運(yùn)輸。
過去一直認(rèn)為在飼料原料本身的鉀含量就可以滿足動(dòng)物的需要，但是，由于下列原因，人們的認(rèn)識(shí)發(fā)生了很大的改變，主張日糧中需要另外添加鉀以發(fā)揮動(dòng)物的最大生產(chǎn)性能1)與傳統(tǒng)的品種相比，現(xiàn)代肉用品種的生長(zhǎng)速度快，奶牛的產(chǎn)奶量提高，蛋雞的產(chǎn)蛋量增加；2)由于飼料原料的生長(zhǎng)條件不同、收獲的時(shí)間和加工的方法等差異，飼料原料鉀含量變化很大；3)在反芻動(dòng)物飼料中，廣泛使用非蛋白氮和低質(zhì)量的飼料原料；4)動(dòng)物特殊生理時(shí)期需要補(bǔ)充鉀熱應(yīng)激對(duì)蛋雞、奶牛生產(chǎn)性能的不利影響與其礦物質(zhì)代謝密切相關(guān)，如熱應(yīng)激奶牛由于排汗造成的鉀損失可以達(dá)到11％，加之由于熱應(yīng)激導(dǎo)致的采食量降低，會(huì)導(dǎo)致奶牛夏天鉀缺乏。研究表明，日糧鉀離子濃度高于NRC推薦量可以提高產(chǎn)奶量3％～15％。
常用的補(bǔ)鉀飼料添加劑主要是無(wú)機(jī)鹽，如氯化鉀。對(duì)于水產(chǎn)動(dòng)物而言，無(wú)機(jī)鹽入水后，很容易溶失并溶解于水中。陳四清等(1995)研究了對(duì)蝦配合飼料浸于水中各營(yíng)養(yǎng)成分的流失情況及其對(duì)水環(huán)境的影響，發(fā)現(xiàn)鹽分的溶失是非常迅速而徹底的，僅以百分含量下降率來(lái)看，在5分鐘時(shí)下降了16.4～40.8％，在90分鐘時(shí)下降了69.4～76.7％，120分鐘時(shí)達(dá)84.4～93.9％，若計(jì)算失重造成的損失，則鹽分在120分鐘時(shí)已溶失殆盡。另外，魚類、蝦類和貝類的中腸呈堿性，常規(guī)無(wú)機(jī)態(tài)微量元素在堿性條件下溶解度較低，從而影響其消化吸收率，未被消化吸收的無(wú)機(jī)離子亦大量排入水體，對(duì)水體造成污染。
控緩釋系統(tǒng)對(duì)藥物、農(nóng)藥、肥料、香料的釋放部位、速度和方式具有選擇性和可控性，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的靶向傳輸和控緩釋，提高其利用率和作用效果，控緩釋體系的研究和應(yīng)用將給相關(guān)行業(yè)帶來(lái)新的技術(shù)革命?？鼐忈尲夹g(shù)在飼料添加劑的研究開發(fā)方面也展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用前景和理論意義，它可推動(dòng)產(chǎn)品的高性能化與環(huán)境友好化，將在新的層次上為畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供物質(zhì)和技術(shù)保證。
控緩釋技術(shù)的關(guān)鍵是控釋載體的選擇。沸石是一類天然存在或人工合成的具有規(guī)則孔道結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽，其化學(xué)組成為M2/n·A12O3x·xSiO2·yH2O，其中M代表金屬陽(yáng)離子，n為金屬陽(yáng)離子的價(jià)態(tài)，x為硅鋁比，y為飽和水分子數(shù)。天然沸石因成礦條件不同而結(jié)構(gòu)復(fù)雜，人工合成的沸石分子篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控。構(gòu)成分子篩最基本的結(jié)構(gòu)單元TO4(T＝Si、Al或其它元素)四面體經(jīng)由氧橋不僅可以相互連接成四元、六元等單元環(huán)，還可以進(jìn)一步聯(lián)成雙環(huán)，這些單、雙環(huán)的進(jìn)一步聯(lián)結(jié)便形成籠狀或不同維數(shù)孔道體系等形形色色的多孔沸石材料骨架結(jié)構(gòu)。例如八元氧環(huán)體系包括毛沸石、菱沸石、α-沸石，這些沸石為介孔材料，孔道體系中包含互相連通的超籠；十元環(huán)體系又稱中孔沸石，包括天然的濁沸石和大量的人工合成高硅沸石，它們的骨架結(jié)構(gòu)中含有五元氧環(huán)，孔道體系大部分是非交叉的單孔道；雙孔道體系沸石具有十二元和八元氧環(huán)開孔或十元和八元氧元開孔的內(nèi)部連通孔道，如斜發(fā)沸石、絲光沸石、輝沸石等，這類沸石具有介孔和微孔兩種孔徑。由于沸石具有很好的生物相容性和胃腸道粘膜親和性，規(guī)則的互通孔道結(jié)構(gòu)和籠狀空間，高表面活性和巨大比表面積等特點(diǎn)，使之十分適合作為控緩釋載體。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑及其制備與使用方法。
控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑是采用鉀鹽與天然或人工合成沸石經(jīng)吸附、離子交換反應(yīng)制備而成的一種含活性鉀的沸石，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為0.5～5％。
控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑的制備方法包括以下步驟1)將沸石研磨至大于300目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?％～10％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量0.5～5％的鉀鹽，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)4～10小時(shí)，過濾或離心脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至大于300目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀飼料添加劑。
本發(fā)明所說的沸石可以是天然或人工合成沸石。合成沸石為市售商品或采用已知的制備方法制備，其制備技術(shù)是眾所周知的。本發(fā)明所說的鉀鹽為氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、甲酸鉀、醋酸鉀或葡萄糖酸鉀。
制備方法的漿液脫水工藝，可因地制宜，選用離心或過濾等方法進(jìn)行脫水。脫水后所得的濾餅可使用常規(guī)烘干設(shè)備干燥。烘干后的控緩釋型補(bǔ)鉀飼料添加劑為塊狀，可選用常規(guī)粉碎設(shè)備粉碎至粒度大于300目。
控緩釋型鉀的使用方法按以下添加劑量拌入水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊、畜禽飼料中(以鉀計(jì)，mg/kg)甲魚500～2500，蝦50～200，魚40～150，產(chǎn)前奶牛100～1000，泌乳奶牛500～1000，肉牛50～300，綿羊50～300，豬100～500，肉雞50～200，蛋雞100～1000。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)由于載體沸石具有很好的生物相容性和胃腸道粘膜親和性，規(guī)則的互通孔道結(jié)構(gòu)和籠狀空間，高表面活性和巨大比表面積等特點(diǎn)，使之對(duì)所負(fù)載的鉀具有控緩釋作用，從而大大提高了鉀的吸收利用率。
(2)本發(fā)明采用鉀鹽與天然或人工合成沸石的吸附、離子交換反應(yīng)，經(jīng)過濾、干燥、粉碎制成含活性鉀的沸石，該方法工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，易于推廣實(shí)施。
(3)本發(fā)明制得的控緩釋型鉀可應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊、畜禽的補(bǔ)鉀以發(fā)揮動(dòng)物最大生產(chǎn)性能，適用范圍廣泛。
(4)本發(fā)明的補(bǔ)鉀飼料添加劑易于與飼料混合，形成均勻分散系，使用方便。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明結(jié)合以下實(shí)例作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例11)將市售的ZSM-5型沸石分子篩研磨至300目，加水?dāng)嚢杈鶆颍瞥蓾舛葹?％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量0.5％的氯化鉀于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)6小時(shí)；過濾脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至300目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀劑，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為0.5％。
實(shí)施例21)將產(chǎn)自浙江縉云的斜發(fā)沸石研磨至500目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?0％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量1％的醋酸鉀于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)4小時(shí)；過濾脫水；4)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至600目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀劑，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為1％。
實(shí)施例3預(yù)備根據(jù)“溫和條件下介孔分子篩MCM-41的修飾與表征”(鄭珊，高濂，郭景坤.無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào)，2000，15(5)844-848)的方法制備介孔分子篩MCM-41。
1)將預(yù)備步驟中得到的介孔分子篩MCM-41研磨至300目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％的懸浮漿液；2)將含鉀量為MCM-41重量2％的硝酸鉀于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)10小時(shí)；離心脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至400目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀劑，按重量百分比計(jì)，鉀在MCM-41中的含量為2％。
實(shí)施例41)將市售的4A型沸石分子篩研磨至400目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量2.5％的甲酸鉀于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)6小時(shí)；離心脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至500目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀劑，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為2.5％。
實(shí)施例51)將產(chǎn)自廣西的紅輝沸石研磨至600目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量5％的葡萄糖酸鉀于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)10小時(shí)；離心脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至600目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀劑，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為5％。
實(shí)施例6預(yù)備根據(jù)“無(wú)胺法合成高硅鋁比和高結(jié)晶度的ZSM-5沸石分子篩”(項(xiàng)壽鶴，劉述全，王敬中，李赫喧等國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)1046922C)的方法制備ZSM-5沸石分子篩。
1)將預(yù)備步驟中得到的ZSM-5沸石分子篩研磨至300目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量4％的硫酸鉀于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)4小時(shí)；離心脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至400目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀劑，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為4％。
權(quán)利要求
1.一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑，其特征在于它是采用鉀鹽與天然或人工合成沸石經(jīng)吸附、離子交換反應(yīng)制備而成的一種含活性鉀的沸石，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為0.5～5％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑，其特征在于，所述的鉀鹽為氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、甲酸鉀、醋酸鉀或葡萄糖酸鉀。
3.一種如權(quán)利要求1所述的一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑的制備方法，其特征在于方法的步驟如下1)將沸石研磨至大于300目，加水?dāng)嚢杈鶆?，制成濃度?％～10％的懸浮漿液；2)將含鉀量為沸石重量0.5～5％的鉀鹽，于攪拌下緩慢加入步驟1)的懸浮漿液中，室溫反應(yīng)4～10小時(shí)，過濾或離心脫水；3)將步驟2)所得的濾餅烘干、粉碎至大于300目，得到控緩釋型補(bǔ)鉀飼料添加劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑的制備方法，其特征在于，所述的鉀鹽為氯化鉀、硝酸鉀、硫酸鉀、甲酸鉀、醋酸鉀或葡萄糖酸鉀。
5.一種如權(quán)利要求1所述的一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑的使用方法，其特征在于，以鉀計(jì)按以下添加劑量拌入水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊、畜禽飼料中甲魚500～2500mg/kg，蝦50～200mg/kg，魚40～150mg/kg，產(chǎn)前奶牛100～1000mg/kg，泌乳奶牛500～1000mg/kg，肉牛50～300mg/kg，綿羊50～300mg/kg，豬100～500mg/kg，肉雞50～200mg/kg，蛋雞100～1000mg/kg。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑及其制備與使用方法。控緩釋型鉀的補(bǔ)鉀飼料添加劑是一種含活性鉀的沸石，按重量百分比計(jì)，鉀在沸石中的含量為0.5～5％。其制備方法是采用鉀鹽與天然或人工合成沸石的吸附、離子交換反應(yīng)，經(jīng)過濾、干燥、粉碎制成含活性鉀的沸石。該方法工藝流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低廉，易于推廣實(shí)施。由于載體沸石具有很好的生物相容性和胃腸道粘膜親和性，規(guī)則的互通孔道結(jié)構(gòu)和籠狀空間，高表面活性和巨大比表面積等特點(diǎn)，使之對(duì)所負(fù)載的鉀具有控緩釋作用，從而大大提高了鉀的吸收利用率。本發(fā)明所制得的控緩釋型鉀可應(yīng)用于水產(chǎn)動(dòng)物、牛、羊、畜禽的補(bǔ)鉀以發(fā)揮動(dòng)物最大生產(chǎn)性能，適用范圍廣泛。
文檔編號(hào)A23K1/16GK1823612SQ20061005008
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月29日
發(fā)明者夏枚生, 胡彩虹, 潘金敏 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)