專利名稱：活性有機(jī)鉻飼料添加劑制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法。
背景技術(shù)：
鉻被稱作為21世紀(jì)的營養(yǎng)素，其用量少(一般都在1ppm以下)，功能和作用廣泛，三價(jià)鉻作為葡萄糖耐量因子的重要組成成分，協(xié)同和增強(qiáng)胰島素的作用，廣泛參與機(jī)體糖類、脂肪、蛋白質(zhì)和核酸等的代謝；促進(jìn)生長，提高免疫力，降低畜禽應(yīng)激，改善繁殖性能，提高胴體品質(zhì)等方面均有不同程度的作用。作為飼料添加劑的投入產(chǎn)出比可達(dá)到1∶3左右。因此，研究、開發(fā)其應(yīng)用備受各方關(guān)注。從無機(jī)鉻到有機(jī)鉻已有大量研究，有機(jī)鉻中的吡啶羧酸鉻、煙酸鉻和酵母鉻在養(yǎng)殖生產(chǎn)中已有應(yīng)用。進(jìn)一步開發(fā)有機(jī)鉻的應(yīng)用，挖掘其營養(yǎng)潛力，考慮螯合劑的營養(yǎng)特性是一個(gè)必然的選擇。就有機(jī)螯合劑而言，動物利用含氮的有機(jī)螯合物比不含氮的好，氨基酸的螯合物必非氨基酸好。氨基酸作螯合劑之所以比非氨基酸好，主要是因?yàn)榘被岬奈沼鞋F(xiàn)成的通道，吸收氨基酸的過程，順便就將鉻帶入體內(nèi)，達(dá)到吸收快、效率高的目的。進(jìn)一步從蛋白質(zhì)營養(yǎng)角度考慮，二肽、三肽在蛋白質(zhì)營養(yǎng)中起作十分重要的特殊作用，而且是游離氨基酸不能代替的作用，甚至?xí)憩F(xiàn)出增效作用或活性肽的作用。基于動物營養(yǎng)的研究進(jìn)展，開發(fā)出比目前的有機(jī)鉻更有效的新一代產(chǎn)品，理論基礎(chǔ)已經(jīng)成熟，萬事俱備，只欠東風(fēng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在為飼料工業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)提供一種更加安全可靠、效果更好、更適合動物營養(yǎng)生理特性的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，該方法制得的活性有機(jī)鉻飼料添加劑對動物既有補(bǔ)充氨基酸的作用，提供所需要的鉻的作用，還有營養(yǎng)增效作用、提高瘦肉率的作用、活性肽的健康保護(hù)作用、調(diào)節(jié)生理功能的作用、提高中用動物繁殖效率的作用。
本發(fā)明所提供的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于其制備過程為蛋白質(zhì)原料經(jīng)粉碎過篩后，加入中性蛋白酶水解，水解結(jié)束后再使酶滅活，冷卻，將分離出的上清液經(jīng)粗超濾，收集濾出物，濾出物經(jīng)細(xì)超濾后，調(diào)整氨基酸與水比例及PH值，再加入無機(jī)三氯化鉻螯合反應(yīng)，最后濃縮、干燥即可制得產(chǎn)品。
本發(fā)明的特點(diǎn)是把動物營養(yǎng)和化學(xué)兩個(gè)領(lǐng)域里的理論、技術(shù)真正結(jié)合了起來，充分體現(xiàn)了動物營養(yǎng)研究的新進(jìn)展，也體現(xiàn)了新進(jìn)展、新理論、新技術(shù)的新應(yīng)用。本發(fā)明通過充分利用肽的營養(yǎng)理論，使傳統(tǒng)有機(jī)礦物質(zhì)作飼料添加劑邁上了一個(gè)新臺階，促進(jìn)了微量礦物元素的營養(yǎng)潛力和添加劑效應(yīng)作用的發(fā)揮，從而有利于營養(yǎng)物質(zhì)的有效利用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于一是顯著提高和促進(jìn)微量元素和氨基酸的營養(yǎng)效率；二是顯著增強(qiáng)動物的健康保護(hù)作用，減少疾病發(fā)生；三是有效提高動物生產(chǎn)性能，提高種用動物繁殖力，提高產(chǎn)肉動物瘦肉率。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所提供的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于其制備過程為蛋白質(zhì)原料經(jīng)粉碎過篩后，加入中性蛋白酶水解，水解結(jié)束后再使酶滅活，冷卻，將分離出的上清液經(jīng)粗超濾，收集濾出物，濾出物經(jīng)細(xì)超濾后，調(diào)整氨基酸與水比例及PH值，再加入無機(jī)三氯化鉻螯合反應(yīng)，最后濃縮、干燥即可制得產(chǎn)品。
其中所述的蛋白質(zhì)原料為粗白質(zhì)含量不低于70％的蛋白質(zhì)原料，如血球粉，鮮血球，血粉，鮮血，膨化角質(zhì)蛋白，濃縮豆蛋白，葉蛋白等一種或幾種混合物。然后將蛋白質(zhì)原料粉碎后過40目篩，篩下物作為進(jìn)一步水解的底物。所述的水解為底物加6～8倍量的水后，以40-70℃保溫15-45分鐘，再按底物的0.3-1.5％加入中性蛋白酶水解，溫度繼續(xù)保持40-70℃，其間不停攪動，在PH 6.5-7.5環(huán)境下水解6-10小時(shí)。所述的中性蛋白酶為中性蛋白水解酶。水解結(jié)束后需煮沸2-6分鐘使酶滅活。所述的上清液，其應(yīng)貯于4℃環(huán)境條件下。所述的螯合劑的平均肽鏈長度不小于1，不大于3，游離氨基酸和多肽含量小于10％，且螯合劑和鉻的摩爾比不大于3∶1。所述的螯合反應(yīng)過程，其溫度70-90度，pH3.5-7.5。。所述的粗超濾是用1000道爾頓的超濾器對上清液進(jìn)行超濾，收集濾出物備用；細(xì)超濾是用100道爾頓的超濾器對濾出物進(jìn)行超濾；收集超濾截留物備用。
本發(fā)明所述的螯合反應(yīng)，需先測定超濾截留物中的氨基酸總含量，根據(jù)氨基酸含量，以質(zhì)量為基礎(chǔ)，用潔凈水將氨基酸與水之比調(diào)整為1∶6，然后用鹽酸或氫氧化鈉pH值調(diào)整為3.5～7.5；將超濾截留物調(diào)整液升溫至70-90度，按氨基酸與鉻比例1-3∶1加入無機(jī)氯化鉻反應(yīng)13小時(shí)。所述的干燥為離心噴霧干燥，產(chǎn)品細(xì)度不低于100目。所述的產(chǎn)品的螯合度不低于95％，螯合劑的所有活性小肽成分含量不低于90％。所述的活性小肽成分為二肽、三肽含量。
此外，本發(fā)明所述的螯合體適用于其它微量元素和超微量元素。
實(shí)施例一活性有機(jī)鉻實(shí)例制備過程。
步驟1，稱取濃縮豆蛋白(蛋白含量80％左右)200克，粉碎過篩40目，收集篩下物備用(170克)，實(shí)測蛋白含量82％。
步驟2，稱取100克篩下物放入容量1升的燒杯中，再加入700毫升去離子水，適當(dāng)攪動，放入60度的恒溫水浴中預(yù)熱30分鐘，實(shí)測pH7.4。
步驟3，稱取中性蛋白酶0.5克(pH6.5-7.5)，加入水浴預(yù)熱燒杯中，繼續(xù)60±1.5度恒溫并自動慢速攪動的水浴中水解8小時(shí)。水解結(jié)束后立即煮沸3分鐘，涼至室溫，過濾分離出上清液備用(620毫升)。
步驟4，用1000Da膜超濾，濾出液再用200Da超濾，收集截留物備用(30克)。抽樣測定干物質(zhì)(75％)，蛋白含量(90％)。肽鏈平均長度(3.1)。
步驟5，將收集的截留物(26克)放入500毫升燒杯中，加入150毫升去離子水，攪動，在水浴中升溫至70度。
步驟6，按螯合劑鉻2.5∶1，在水浴燒杯中加入三氯化鉻7.4克，用鹽酸將pH調(diào)整到5.5，繼續(xù)恒溫70±1.5度，自動攪拌反應(yīng)3小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束，用氫氧化鈉將pH調(diào)整到7。
步驟7，干燥即得產(chǎn)品(25克)。
實(shí)施例二動物源蛋白制備活性小肽、生產(chǎn)活性有機(jī)鉻的實(shí)例過程。
步驟1，稱取鮮血球(干物質(zhì)蛋白含量90％左右)1000克放入2升容量的玻缸中，加水200毫升去離子水混合，靜止10分鐘，再加300毫升去離子水混合備用，實(shí)測蛋白含量(占干物質(zhì)91％)。
步驟2，量取步驟1的備用液1450毫升，倒入容量2升的容器中，放入60度的恒溫水浴中預(yù)熱30分鐘，實(shí)測pH6.7。
步驟3，稱取中性蛋白酶2.1克(pH6.5-7.5)，加入水浴預(yù)熱燒杯中，繼續(xù)60±1.5度恒溫并自動慢速攪動水解8小時(shí)。水解結(jié)束后立即煮沸3分鐘，涼至室溫，過濾分離出上清液備用(1400毫升)。
步驟4，用1000Da膜超濾，濾出液再用200Da超濾，收集截留物備用(80克)。抽樣測定干物質(zhì)(76％)，蛋白含量(92％)。肽鏈平均長度(2.8)。
步驟5，將收集的截留物(75克)放入500毫升燒杯中，加入350毫升去離子水，攪動，在水浴中升溫至90度。
步驟6，按螯合劑∶鉻3∶1，在水浴燒杯中加入三氯化鉻20.1克，用鹽酸將pH調(diào)整到5.5，繼續(xù)恒溫90±1.5度，自動攪拌反應(yīng)1小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束，用氫氧化鈉將pH調(diào)整到7。
步驟7，干燥即得產(chǎn)品(80克)。
以下為采用本發(fā)明所提供的活性有機(jī)鉻飼料添加劑進(jìn)行效果驗(yàn)證驗(yàn)證實(shí)例一選18只體重2.5千克左右的肉雞，隨機(jī)分成三組，一組用吡啶羧酸鉻處理，一組用活性有機(jī)鉻處理，一組用氨基酸螯合鉻處理。比較活性有機(jī)鉻與常用吡啶羧酸鉻和氨基酸螯的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)效率。
具體作法是三種有機(jī)鉻，均按鉻計(jì)算，每千克雞體重用1,6mg。
首先將試雞稱重，計(jì)算出鉻的用量，換算成鉻產(chǎn)品的用量，再將鉻產(chǎn)品混于25克飼料中比雞吃下去，最后再喂25克沒有添加實(shí)驗(yàn)鉻的飼料。2小時(shí)以后，抽取心臟和肝門脈血液5ml，測定鉻含量。
結(jié)果如下吡啶羧酸鉻氨基酸鉻 活性有機(jī)鉻心臟(ug/g) 0.20±0.020.29±0.020.34±0.05肝門脈(ug/g)0.16±0.060.23±0.030.30±0.05十二指腸(ug/g) 1.08±0.270.95±0.221.24±0.16結(jié)果說明，活性有機(jī)鉻的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)效率比吡啶羧酸鉻和氨基酸鉻都高，吸收進(jìn)入十二指腸的效率比吡啶羧酸鉻高15％，比氨基酸鉻高31％；轉(zhuǎn)運(yùn)至心臟的效率比吡啶羧酸鉻高70％，比氨基酸鉻高17％；轉(zhuǎn)運(yùn)至肝門脈中的效率比吡啶羧酸鉻高88％，比氨基酸鉻高30％。證明活性有機(jī)鉻被吸收后，轉(zhuǎn)運(yùn)速度顯著更快。
驗(yàn)證實(shí)例二選18只體重2.5千克左右的肉雞，隨機(jī)分成三組，一組用三氯化鉻處理，一組用活性有機(jī)鉻處理，一組用煙酸鉻處理。比較活性有機(jī)鉻與無機(jī)鉻(三氯化鉻)和一般有機(jī)鉻(煙酸鉻)的吸收轉(zhuǎn)運(yùn)效果。
具體作法是三種有機(jī)鉻，均按鉻計(jì)算，每千克雞體重用1,6mg。
將試雞稱重，計(jì)算出鉻的用量，換算成鉻產(chǎn)品的用量，將鉻產(chǎn)品混于25克飼料中讓雞吃下去，然后再喂25克沒有添加實(shí)驗(yàn)鉻的飼料。2小時(shí)以后，抽取心臟和肝門脈血液5ml，測定鉻含量。
結(jié)果如下三氯化鉻 煙酸鉻活性有機(jī)鉻心臟(ug/g) 0.22±0.030.16±0.010.34±0.05肝門脈(ug/g)0.21±0.020.15±0.020.30±0.05十二指腸(ug/g) 0.66±0.090.33±0.041.24±0.16結(jié)果說明，活性有機(jī)鉻的吸收效率比無機(jī)的三氯化鉻快88％，比一般有機(jī)的煙酸鉻快2.8倍。進(jìn)入體內(nèi)后，活性有機(jī)鉻的轉(zhuǎn)運(yùn)比三氯化鉻快43％，比煙酸鉻快1倍以上。證明無機(jī)鉻和一般有機(jī)鉻吸收進(jìn)入體內(nèi)后，轉(zhuǎn)運(yùn)速度很慢。
權(quán)利要求
1.一種活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于其制備過程為蛋白質(zhì)原料經(jīng)粉碎過篩后，加入中性蛋白酶水解，水解結(jié)束后再使酶滅活，冷卻，將分離出的上清液經(jīng)粗超濾，收集濾出物，濾出物經(jīng)細(xì)超濾后，調(diào)整氨基酸與水比例及PH值，再加入無機(jī)三氯化鉻螯合反應(yīng)，最后濃縮、干燥即可制得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的蛋白質(zhì)原料為粗白質(zhì)含量不低于70％的蛋白質(zhì)原料，如血球粉，鮮血球，血粉，鮮血，膨化角質(zhì)蛋白，濃縮豆蛋白，葉蛋白等一種或幾種混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的蛋白質(zhì)原料粉碎過篩為將蛋白質(zhì)原料粉碎后過40目篩，篩下物作為進(jìn)一步水解的底物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的水解為底物加6～8倍量的水后，以40-70℃保溫15-45分鐘，再按底物的0.3-1.5％加入中性蛋白酶進(jìn)行恒溫水解，溫度持續(xù)保持40-70℃，其間不停攪動，在PH 6.5-7.5環(huán)境下水解6-10小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的中性蛋白酶為中性蛋白水解酶，適宜pH6.5-7.5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的酶滅活為水解結(jié)束后煮沸2-6分鐘使酶滅活。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的上清液，其應(yīng)貯于4℃環(huán)境條件下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的螯合劑的平均肽鏈長度為2-3，肽鏈長度小于1和大于3的肽鏈，游離氨基酸和多肽含量小于10％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的螯合劑和鉻的摩爾比不大于3∶1。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的螯合反應(yīng)過程，其溫度70-90度，pH3.5-7.5。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的粗超濾是用1000道爾頓的超濾器對上清液進(jìn)行超濾，收集濾出物備用。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的細(xì)超濾是用100道爾頓的超濾器對濾出物進(jìn)行超濾；收集超濾截留物備用。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的螯合反應(yīng)，需先測定超濾截留物中的氨基酸總含量，根據(jù)氨基酸含量，以質(zhì)量為基礎(chǔ)，用潔凈水將氨基酸與水之比調(diào)整為1∶6-8，再用鹽酸或氫氧化鈉將pH值調(diào)整為3.5～7.5；將超濾截留物調(diào)整液升溫至70-90度，按氨基酸與鉻的比例1-3∶1加入無機(jī)氯化鉻反應(yīng)1-3小時(shí)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的干燥為離心噴霧干燥，產(chǎn)品細(xì)度不低于100目。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的產(chǎn)品的螯合度不低于95％，螯合劑的所有小肽成分含量不低于90％。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的小肽成分為二肽、三肽含量。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于所述的螯合體適用于其它微量元素和超微量元素。
全文摘要
本發(fā)明所提供的一種活性有機(jī)鉻飼料添加劑的制備方法，其特征在于蛋白質(zhì)原料經(jīng)粉碎過篩后，加入中性蛋白酶水解，水解結(jié)束后再使酶滅活，冷卻，將分離出的上清液經(jīng)粗超濾，收集濾出物，濾出物經(jīng)細(xì)超濾后，調(diào)整氨基酸與水比例及pH值，再加入無機(jī)三氯化鉻螯合反應(yīng)，最后濃縮、干燥即可制得產(chǎn)品。本發(fā)明不僅顯著提高和促進(jìn)微量元素和氨基酸的營養(yǎng)效率，而且顯著增強(qiáng)動物的健康保護(hù)作用，減少疾病發(fā)生，還有效提高動物生產(chǎn)性能，提高種用動物繁殖力，提高產(chǎn)肉動物瘦肉率。
文檔編號A23K1/00GK1907086SQ200610069858
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月3日
發(fā)明者況應(yīng)谷, 周安國, 陳炳鈿, 王之盛 申請人:福建省新閩科生物科技開發(fā)有限公司