專利名稱：寡聚果膠半乳糖醛酸鋅及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于飼料添加劑領(lǐng)域，特別是涉及一種寡聚果膠半乳糖醛酸鋅及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來在畜牧生產(chǎn)中，為了片面追求生產(chǎn)率，在飼料中添加高劑量的無機(jī)態(tài)金屬微量元素。雖然高劑量的無機(jī)微量元素確實(shí)能提高畜禽生產(chǎn)性能和防治某些腸道疾病，但由于家畜對無機(jī)態(tài)的礦物元素消化吸收能力差，利用率低，對環(huán)境造成的污染影響越來越大，畜牧養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展對環(huán)境污染所造成的危害已引起國內(nèi)外的廣泛關(guān)注。我國每年大約有 10萬t左右未被動(dòng)物利用的礦物質(zhì)隨糞尿排出污染環(huán)境成為一大公害。目前，飼料中使用的主要還是無機(jī)態(tài)的硫酸鋅。由于無機(jī)鋅在動(dòng)物體內(nèi)的生物學(xué)利用率較低，通常情況下，通過飼料進(jìn)入養(yǎng)殖動(dòng)物機(jī)體的無機(jī)鋅大約有80%左右會(huì)隨糞便排倒外界環(huán)境，對環(huán)境構(gòu)成了極大的危害，同時(shí)也對人類的健康帶來了嚴(yán)重的隱患。氨基酸微量元素螯(絡(luò))合物等，是近幾年發(fā)展起來的一類新型的有機(jī)微量元素飼料添加劑。由于在動(dòng)物體內(nèi)生物學(xué)利用率高，體外排泄量少，正逐漸被飼料養(yǎng)殖業(yè)所接受。但是因?yàn)榕c硫酸鋅相比，氨基酸微量元素螯(絡(luò))合物產(chǎn)品的成本較高，推廣起來較艱難。如何獲得即具有高的生物學(xué)利用率，低的體外排泄量，又能被廣大飼料加工企業(yè)所接受的有機(jī)鋅類飼料添加劑產(chǎn)品是人們一直關(guān)注的熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種寡聚果膠半乳糖醛酸鋅及其制備方法與應(yīng)用。本發(fā)明提供的制備寡聚果膠半乳糖醛酸鋅的方法，包括如下步驟1)將堿性乙醇水溶液與果膠進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物用乙醇水溶液溶解，調(diào)節(jié)pH值至0. 5-2.0，得到中間產(chǎn)物；2)將所述步驟1)得到的中間產(chǎn)物與內(nèi)切型果膠酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，收集酶解反應(yīng)產(chǎn)物，得到寡聚果膠半乳糖醛酸；3)將所述寡聚果膠半乳糖醛酸的水溶液與鋅鹽的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到所述寡聚果膠半乳糖醛酸鋅。上述方法的步驟1)中，所述堿性乙醇溶液為氫氧化鉀的乙醇水溶液或氫氧化鈉的乙醇水溶液，所述果膠選自蘋果果膠、柑橘果膠和向日葵果膠中的至少一種。各種半乳糖醛酸的質(zhì)量百分含量為90%以上的上述三類果膠均適用于該方法，且均可由公開商業(yè)途徑購買得到，如向日葵果膠可購自石家莊市行唐縣圃蘭特果膠廠，柑橘果膠可購自四川大元生物科技實(shí)業(yè)有限公司，蘋果果膠可購自河南三泰食品工業(yè)有限公司。所述氫氧化鉀的乙醇水溶液是將300g-600g氫氧化鉀溶于8L-12L乙醇水溶液而得，所述氫氧化鈉的乙醇水溶液是將300g-600g氫氧化鈉溶于8L-12L乙醇水溶液而得，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度均為40-60%，優(yōu)選50%;所述果膠與所述堿性乙醇水溶液的用量比為IKg 4-8L;所述將反應(yīng)產(chǎn)物用乙醇水溶液溶解步驟中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40% -60%，優(yōu)選 50% ；所述用鹽酸的乙醇水溶液洗滌步驟中，所述鹽酸的乙醇水溶液是將鹽酸水溶液與乙醇水溶液以體積比為1 1-10混勻而得，所述鹽酸水溶液的質(zhì)量百分濃度為0.5%-2%， 優(yōu)選1 %，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40-60%，優(yōu)選50% ；所述調(diào)節(jié)pH值至0. 5-2. 0 步驟之后，還進(jìn)行如下操作依次用鹽酸的乙醇水溶液和乙醇水溶液洗滌，干燥，得到所述中間產(chǎn)物；所述用鹽酸的乙醇水溶液洗滌步驟中，所述鹽酸的乙醇水溶液是將鹽酸水溶液與乙醇水溶液以體積比為1 1-10混勻而得，所述鹽酸水溶液的質(zhì)量百分濃度為 0. 5 % -2 %，優(yōu)選1 %，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40-60 %，優(yōu)選50 %，洗滌次數(shù)為 2-4次；所述用乙醇水溶液洗滌步驟中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40-60%，優(yōu)選 50%,洗滌次數(shù)為3-6次；所述干燥步驟中，溫度為45-75°C，優(yōu)選70°C，時(shí)間為14- 小時(shí)， 優(yōu)選20小時(shí)。所述反應(yīng)步驟中，溫度為0-5°C，優(yōu)選4°C，時(shí)間為5-8小時(shí)，優(yōu)選6小時(shí)。所述步驟幻是將步驟1)所得中間產(chǎn)物進(jìn)行生物酶降解。該步驟中，所述酶解反應(yīng)是在緩沖液存在的條件下進(jìn)行的，所述緩沖液為由醋酸與醋酸鈉組成的緩沖液或由磷酸氫鈉與磷酸二氫鈉組成的緩沖液，所述緩沖液的濃度為40-60mM，優(yōu)選50mM，pH值為4_6， 優(yōu)選為5 ；所述內(nèi)切型果膠酶為降解產(chǎn)物以半乳糖醛酸二糖、半乳糖醛酸三糖和半乳糖醛酸四糖為主的果膠分解酶。各種滿足該降解產(chǎn)物調(diào)節(jié)的內(nèi)切型果膠酶均適用于該方法，如 Novozymes公司生產(chǎn)的產(chǎn)品編號為Pectinex XXL的內(nèi)切型果膠酶。所述內(nèi)切型果膠酶酶活酶活的定義為Ig酶粉或ImL酶液在30°C和pH值為5. 0的條件下，Ih分解多聚半乳糖醛酸鈉產(chǎn)生的半乳糖醛酸的μπιο 數(shù)，定義為1U。所述緩沖液的用量為40-60mL/g所述中間產(chǎn)物，優(yōu)選50mL/g所述中間產(chǎn)物，所述內(nèi)切型果膠酶的用量為1500-3000U所述內(nèi)切型果膠酶 /g所述中間產(chǎn)物，優(yōu)選2000-2600U所述內(nèi)切型果膠酶/g所述中間產(chǎn)物。所述反應(yīng)步驟中， 溫度為45-60°C，優(yōu)選55°C，時(shí)間為40-60分鐘，優(yōu)選50分鐘。所述收集酶解反應(yīng)產(chǎn)物之后， 還進(jìn)行如下處理將所述酶解反應(yīng)產(chǎn)物依次進(jìn)行滅活、真空濃縮和干燥，得到所述寡聚果膠半乳糖醛酸；所述滅活步驟中，溫度為90-110°C，優(yōu)選100°C，時(shí)間為15-25分鐘，優(yōu)選20分鐘，所述真空濃縮步驟中，真空度為0. OlMPa-O. OOMPa，優(yōu)選0. OOMPa，溫度為40_50°C，優(yōu)選 45 V，所述干燥步驟中，溫度為-50 V —30 V，優(yōu)選-45 V，時(shí)間為18- 小時(shí)，優(yōu)選20小時(shí)。所述步驟；3)是化學(xué)合成方法，該步驟中，所述鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅，所述步驟 3)中，所述鋅鹽的水溶液的濃度為0. 15M-0. 3M，優(yōu)選0. 2M，所述寡聚果膠半乳糖醛酸的水溶液的質(zhì)量百分濃度為5% -15%，優(yōu)選10%，所述寡聚果膠半乳糖醛酸與所述鋅鹽中的鋅離子的重量比為1 0.12-0.39。所述反應(yīng)步驟中，溫度為25-35°C，優(yōu)選30°C，時(shí)間為 40-80分鐘，具體可為40-60分鐘、40-50分鐘或50-60分鐘，優(yōu)選70分鐘。所述洗滌步驟可用去離子水進(jìn)行洗滌。所述干燥步驟優(yōu)選為凍干，如可在_50°C --30°C進(jìn)行凍干。按照上述方法制備而得的寡聚果膠半乳糖醛酸鋅及含鋅的飼料添加劑，以及該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅及含鋅的飼料添加劑在制備畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物或反芻養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料添加劑中的應(yīng)用，也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明提供的飼料添加劑寡聚果膠半乳糖醛酸鋅，是根據(jù)寡聚果膠半乳糖醛酸含有多個(gè)羧酸基團(tuán)，可與金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物的特性，通過化學(xué)反應(yīng)對植物果膠進(jìn)行脫甲酯化反應(yīng)，并用果膠酶對其進(jìn)行分解降解，再用鋅鹽進(jìn)行鰲合制備得到的。本發(fā)明提供的寡聚果膠半乳糖醛酸鋅為綠色粉末狀，其中，Zn2+的質(zhì)量百分含量為20%以上，同時(shí)兼有寡聚果膠半乳糖醛酸的生物學(xué)功效，且流散性好，具有很好的飼用效果，能夠顯著促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物對鋅離子的吸收，減少抗生素的飼用量，提高動(dòng)物生長率，并降低死亡率，改善動(dòng)物品質(zhì)，減少動(dòng)物排泄物中鋅離子的含量，降低對環(huán)境污染的危害。本發(fā)明提供的制備方法， 采用農(nóng)產(chǎn)品加工下腳料制得的果膠為原料，采用化學(xué)處理與生物酶降解的方式制備成寡聚果膠半乳糖醛酸，并將其作為配體，進(jìn)一步制備新型飼料添加劑寡聚果膠半乳糖醛酸鋅。該方法工藝簡便，易于工業(yè)化生產(chǎn)，成本較低，適合飼料工業(yè)和畜牧水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的需求，符合國家對于飼料添加劑發(fā)展的需要，具有較為廣闊的發(fā)展前景。本發(fā)明為開發(fā)新一代有機(jī)鋅類飼料添加劑提供了一條新的途徑。


圖1為實(shí)施例1中步驟2)所得產(chǎn)物的薄層層析檢測譜圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。本發(fā)明中所述濃度，如無特別說明，均為質(zhì)量百分濃度。下述實(shí)施例中所用內(nèi)切型果膠酶均購自Novozymes公司，產(chǎn)品編號為Pectinex XXL0所述方法如無特別說明，均為常規(guī)方法。下述實(shí)施例中測定寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中Zn2+的方法均為常規(guī)的原子吸收法。實(shí)施例11)稱取400g NaOH溶于IOL濃度為50%乙醇水溶液中，得到氫氧化鈉的乙醇水溶液，將該氫氧化鈉的乙醇水溶液降溫至0-5°C，電磁攪拌，于冰水浴(0-5°C)中將2kg蘋果果膠(購自河南三泰食品工業(yè)有限公司，半乳糖醛酸的質(zhì)量百分含量為90%以上)加入上述氫氧化鈉的乙醇水溶液中，反應(yīng)他后，4°C冰箱中過夜(1 1)，抽濾得沉淀。將所得沉淀加入4L濃度為50%的乙醇水溶液中，室溫下電磁攪拌，得到沉淀的乙醇水溶液，再用3M HCL 調(diào)節(jié)該沉淀的乙醇水溶液的PH值至1. 5，在保持pH值不變的條件下繼續(xù)攪拌40min，抽濾得沉淀。再分別用鹽酸的乙醇水溶液(所述鹽酸的乙醇水溶液是將濃度為的鹽酸水溶液與質(zhì)量百分濃度為50%的乙醇水溶液等體積混勻而得)和濃度為50%的乙醇水溶液進(jìn)行洗滌先在沉淀中加入5L所述鹽酸的乙醇水溶液，室溫下電磁攪拌40min后抽濾得沉淀， 再在沉淀中加入等量所述鹽酸的乙醇水溶液，室溫下電磁攪拌40min后抽濾得沉淀，再用所述乙醇水溶液洗滌該沉淀4次，每次用5L所述乙醇水溶液，抽濾得沉淀，將該沉淀于70°C 下干燥20h，得到中間產(chǎn)物1600. 4g，得率80. 2%,甲酯化率為，該中間產(chǎn)物為淺紅色粉末。2)稱取Ikg步驟1)所得中間產(chǎn)物，加入到50L pH值為5. 5的濃度為50mM的由 HAC和NaAC組成的緩沖液中，置于55°C下攪拌預(yù)熱40min后加入IOOmL酶活為20000U/mL 的內(nèi)切型果膠酶，攪拌反應(yīng)50min后，100°C下加熱滅活20min，靜置，在真空度為0. OlMPa, 溫度為45°C的條件下真空濃縮至IL左右，于-45°C下冷凍干燥20h，得到560. 8g產(chǎn)物，收率 56. 1%。該步驟所得產(chǎn)物用薄層層析(TLC)法對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測。薄層層析(TLC)法檢測條件如下Sillca gel60 F254 TLC板，展開劑為正丁醇、乙酸和水以體積比5 2 3混勻所得混合液，顯色劑為以體積比為5 100混合由H2SO4和乙醇組成的混合液，110°c干燥5min后備用。M表示標(biāo)準(zhǔn)樣品，由10 μ g半乳糖醛酸、10 μ g 半乳糖醛酸二糖和10 μ g半乳糖醛酸三糖組成；f為待測樣品。所得結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，該產(chǎn)物中含有半乳糖醛酸、半乳糖醛酸二糖和半乳糖醛酸三糖，為寡聚果膠半乳糖醛酸。3)將500g步驟2)所得寡聚果膠半乳糖醛酸中加入4500mL去離子水，配成濃度為 10%的水溶液，在30°C下與5000mL 0. 2M ZnSOjK溶液混合，攪拌反應(yīng)50min，在8000rpm條件下離心50min，棄去上清液，沉淀用去離子水洗滌3次，每次用5L去離子水，將洗滌完畢所得沉淀于_45°C凍干，得到^Og寡聚果膠半乳糖醛酸鋅(含鋅的飼料添加劑)，收率56%。 按照原子吸收法對該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中的鋅離子進(jìn)行測定，得到該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中Si2+的質(zhì)量百分含量為23. 5%。實(shí)施例21)稱取300g KOH溶于9L濃度為40%乙醇水溶液中，得到氫氧化鉀的乙醇水溶液， 將該氫氧化鉀的乙醇水溶液降溫至0-5°C，電磁攪拌，冰水浴(0-5°C)中，將2kg柑橘果膠 (購自四川大元生物科技實(shí)業(yè)有限公司，半乳糖醛酸的質(zhì)量百分含量為90%以上)加入上述氫氧化鉀的乙醇水溶液中，反應(yīng)證后，4°C冰箱中過夜，抽濾得沉淀。將所得沉淀加入4L 濃度為40%的乙醇水溶液中，室溫下電磁攪拌，得到沉淀的乙醇水溶液，再用3M HCL調(diào)節(jié)該沉淀的乙醇水溶液的PH值至2. 0，在保持pH值不變的條件下繼續(xù)攪拌30min，抽濾得沉淀。再分別用鹽酸的乙醇水溶液(所述鹽酸的乙醇水溶液是將濃度為的鹽酸水溶液與質(zhì)量百分濃度為40%的乙醇水溶液等體積混勻而得)和濃度為40%的乙醇水溶液進(jìn)行洗滌先在沉淀中加入5L所述鹽酸的乙醇水溶液，室溫下電磁攪拌30min后抽濾得沉淀。再在沉淀中加入等量所述鹽酸的乙醇水溶液，室溫下電磁攪拌30min后抽濾得沉淀。再用所述乙醇水溶液洗滌該沉淀3次，每次用5L所述乙醇水溶液，抽濾得沉淀。將該沉淀于45°C 下干燥^h，得到中間產(chǎn)物1660. 9g，得率83. 0%,甲酯化率為22%，該中間產(chǎn)物為淺紅色粉末。2)稱取Ikg步驟1)所得中間產(chǎn)物，加入到50L pH值為4. 0、濃度為40mM的由HAC 和NaAC組成的緩沖液中，置于45°C下攪拌預(yù)熱30min后加入IOOmL酶活為^000U/mL的內(nèi)切型果膠酶，攪拌反應(yīng)40min后，90°C下加熱滅活25min，靜置，在真空度為0. OOMPa、溫度為40°C的條件下真空濃縮至IL左右，于_30°C下冷凍干燥Mh，得到585. 2g產(chǎn)物，收率 58.5%。該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果與實(shí)施例1相同，該產(chǎn)物中含有半乳糖醛酸、半乳糖醛酸二糖和半乳糖醛酸三糖，為寡聚果膠半乳糖醛酸。3)將500g步驟2、所得寡聚果膠半乳糖醛酸加入9500mL去離子水，配成濃度為 5%的水溶液，在25°C下與4000mL 0. 3M ZnSO4混合，攪拌反應(yīng)40min，在6000rpm條件下離心60min，棄去上清液，沉淀用去離子水洗滌2次，每次用5L水，將沉淀于_30°C凍干，得到 290g寡聚果膠半乳糖醛酸鋅(含鋅的飼料添加劑)，收率58%。按照原子吸收法對該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中的鋅離子進(jìn)行測定，得到該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中Zn2+的質(zhì)量百分含量為24. 7% ο實(shí)施例31)稱取300g KOH溶于9L濃度為60%乙醇水溶液中，得到氫氧化鉀的乙醇水溶液， 將該氫氧化鉀的乙醇水溶液降溫至0-5°C，電磁攪拌，冰水浴(0-5°C )中，將^cg向日葵果膠(購自石家莊市行唐縣圃蘭特果膠廠，半乳糖醛酸的質(zhì)量百分含量為90%以上)加入上述氫氧化鉀的乙醇水溶液中，反應(yīng)他后，4°C冰箱中過夜，抽濾得沉淀。將所得沉淀加入4L 濃度為60%的乙醇水溶液中，室溫下電磁攪拌，得到沉淀的乙醇水溶液，再用3M HCL調(diào)節(jié)該沉淀的乙醇水溶液的PH值至1. 5，在保持pH值不變的條件下繼續(xù)攪拌50min，抽濾得沉淀。再分別用鹽酸的乙醇水溶液(所述鹽酸的乙醇水溶液是將濃度為的鹽酸水溶液與質(zhì)量百分濃度為60%的乙醇水溶液以體積比1 10混勻而得)和濃度為60%的乙醇水溶液進(jìn)行洗滌先在沉淀中加入5L所述鹽酸的乙醇水溶液，室溫下電磁攪拌50min后抽濾得沉淀。再在沉淀中加入等量所述鹽酸的乙醇水溶液，室溫下電磁攪拌50min后抽濾得沉淀。 再用所述乙醇水溶液洗滌該沉淀6次，每次用5L所述乙醇水溶液，抽濾得沉淀。將該沉淀于75°C下干燥14h，得到中間產(chǎn)物1640. 6g，得率82. 0%，甲酯化率為23%，該中間產(chǎn)物為淺紅色粉末。2)稱取Ikg步驟1)所得中間產(chǎn)物，加入到50L pH值為6. 0、濃度為60mM的由磷酸氫鈉與磷酸二氫鈉組成的緩沖液中，置于60°C下攪拌預(yù)熱30min后加入IOOmL酶活為 26000U/mL的內(nèi)切型果膠酶，攪拌反應(yīng)60min后，110°C下加熱滅活15min，靜置，在真空度為 0. OlMPa、溫度為50°C的條件下真空濃縮至IL左右，于_50°C下冷凍干燥18h，得到576. 4g 產(chǎn)物，收率57.6%。該產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)檢測結(jié)果與實(shí)施例1相同，該產(chǎn)物中含有半乳糖醛酸、半乳糖醛酸二糖和半乳糖醛酸三糖，為寡聚果膠半乳糖醛酸。3)將500g步驟2、所得寡聚果膠半乳糖醛酸加入^40mL去離子水，配成濃度為 15%的水溶液，在30°C下與2500mL 0. 15M ZnSO4混合，攪拌反應(yīng)60min，在6000rpm條件下離心50min，棄去上清液，沉淀用去離子水洗滌4次，每次用5L水，將沉淀于_50°C凍干，得到270. 5g寡聚果膠半乳糖醛酸鋅(含鋅的飼料添加劑)，收率2%。按照原子吸收法對該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中的鋅離子進(jìn)行測定，得到該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅中Zn2+的質(zhì)量百分含量為四.8%。實(shí)施例4、寡聚果膠半乳糖醛酸鋅對肉雞生長性能的影響為了考察本發(fā)明制備的寡聚果膠半乳糖醛酸鋅對于動(dòng)物的促生長效果，本實(shí)施例選擇肉仔雞作為試驗(yàn)動(dòng)物，在基礎(chǔ)日糧中添加不同濃度的實(shí)施例2制備所得寡聚果膠半乳糖醛酸鋅作為試驗(yàn)組，均分別飼喂42天，測定試驗(yàn)組肉仔雞的體增重、存活率、耗料量、料重比等指標(biāo)，確定飼喂效果。1.試驗(yàn)設(shè)計(jì)本試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了 5個(gè)組，其中一個(gè)為對照組，余下四個(gè)為飼喂添加不同劑量寡聚果膠半乳糖醛酸鋅(鋅含量7%)的試驗(yàn)組，除寡聚果膠半乳糖醛酸鋅(鋅含量7%) 外，五個(gè)組的基礎(chǔ)日糧和基礎(chǔ)添加劑(多種維生素、微量元素、氨基酸等)完全相同。詳細(xì)設(shè)計(jì)見表1。表1、各實(shí)驗(yàn)組寡聚果膠半乳糖醛酸鋅的添加量(g/t)
權(quán)利要求
1.一種制備寡聚果膠半乳糖醛酸鋅的方法，包括如下步驟1)將堿性乙醇水溶液與果膠進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物用乙醇水溶液溶解，調(diào)節(jié)PH值至 0. 5-2.0，得到中間產(chǎn)物；2)將所述步驟1)得到的中間產(chǎn)物與內(nèi)切型果膠酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，收集酶解反應(yīng)產(chǎn)物， 得到寡聚果膠半乳糖醛酸；3)將所述寡聚果膠半乳糖醛酸的水溶液與鋅鹽的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到所述寡聚果膠半乳糖醛酸鋅。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述堿性乙醇溶液為氫氧化鉀的乙醇水溶液或氫氧化鈉的乙醇水溶液，所述氫氧化鉀的乙醇水溶液是將300g-600g氫氧化鉀溶于8L-12L乙醇水溶液而得，所述氫氧化鈉的乙醇水溶液是將 300g-600g氫氧化鈉溶于8L-12L乙醇水溶液而得，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度均為 40-60%，優(yōu)選50% ；所述果膠與所述堿性乙醇水溶液的用量比為IKg 4-8L;所述果膠選自蘋果果膠、柑橘果膠和向日葵果膠中的至少一種；所述步驟幻中，所述酶解反應(yīng)是在緩沖液存在的條件下進(jìn)行的，所述緩沖液為由醋酸與醋酸鈉組成的緩沖液或由磷酸氫鈉與磷酸二氫鈉組成的緩沖液，所述緩沖液的濃度為 40-60mM，優(yōu)選50mM，pH值為4_6，優(yōu)選為5 ；所述緩沖液的用量為40_60mL/g所述中間產(chǎn)物， 優(yōu)選50mL/g所述中間產(chǎn)物，所述內(nèi)切型果膠酶的用量為1500-3000U所述內(nèi)切型果膠酶/g 所述中間產(chǎn)物，優(yōu)選2000-2600U所述內(nèi)切型果膠酶/g所述中間產(chǎn)物；所述步驟幻中，所述鋅鹽為硫酸鋅或氯化鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述步驟1)所述調(diào)節(jié)pH值至 0. 5-2. 0步驟之后，還進(jìn)行如下操作依次用鹽酸的乙醇水溶液和乙醇水溶液洗滌，干燥， 得到所述中間產(chǎn)物；所述用鹽酸的乙醇水溶液洗滌步驟中，所述鹽酸的乙醇水溶液是將鹽酸水溶液與乙醇水溶液以體積比為1 1-10混勻而得，所述鹽酸水溶液的質(zhì)量百分濃度為 0. 5 % -2 %，優(yōu)選1 %，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40-60 %，優(yōu)選50 %，洗滌次數(shù)為 2-4次；所述用乙醇水溶液洗滌步驟中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40-60 %，優(yōu)選 50%，洗滌次數(shù)為3-6次；所述干燥步驟中，溫度為45-75°C，優(yōu)選70°C，時(shí)間為14- 小時(shí)， 優(yōu)選20小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述將反應(yīng)產(chǎn)物用乙醇水溶液溶解步驟中，所述乙醇水溶液的質(zhì)量百分濃度為40% -60%，優(yōu)選50% ；所述步驟3)中，所述鋅鹽的水溶液的濃度為0. 15M-0. 3M，優(yōu)選0. 2M，所述寡聚果膠半乳糖醛酸的水溶液的質(zhì)量百分濃度為5% -15%，優(yōu)選10%，所述寡聚果膠半乳糖醛酸與所述鋅鹽中的鋅離子的重量比為1 0.12-0.39。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的方法，其特征在于所述步驟幻所述收集酶解反應(yīng)產(chǎn)物之后，還進(jìn)行如下處理將所述酶解反應(yīng)產(chǎn)物依次進(jìn)行滅活、真空濃縮和干燥，得到所述寡聚果膠半乳糖醛酸；所述滅活步驟中，溫度為90-110°C，優(yōu)選100°C，時(shí)間為15-25分鐘，優(yōu)選20分鐘，所述真空濃縮步驟中，真空度為0. OlMPa-O. OOMPa，優(yōu)選0. OOMPa，溫度為40_50°C，優(yōu)選45°C，所述干燥步驟中，溫度為_50°C —30°C，優(yōu)選_45°C，時(shí)間為18- 小時(shí)，優(yōu)選20小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于所述步驟1)反應(yīng)步驟中，溫度為0-50C，優(yōu)選4°C，時(shí)間為5-8小時(shí)，優(yōu)選6小時(shí)；所述步驟2)反應(yīng)步驟中，溫度為45-60°C，優(yōu)選55°C，時(shí)間為40-60分鐘，優(yōu)選50分鐘；所述步驟幻反應(yīng)步驟中，溫度為25-35°C，優(yōu)選30°C，時(shí)間為40-80分鐘，優(yōu)選70分鐘。
7.權(quán)利要求1-6任一所述方法制備而得的寡聚果膠半乳糖醛酸鋅。
8.權(quán)利要求7所述寡聚果膠半乳糖醛酸鋅在制備畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物或反芻養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料添加劑中的應(yīng)用。
9.一種含鋅的飼料添加劑，是按照權(quán)利要求1-6任一所述方法制備而得的寡聚果膠半乳糖醛酸鋅。
10.權(quán)利要求9所述含鋅的飼料添加劑在制備畜禽、水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物或反芻養(yǎng)殖動(dòng)物的飼料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種寡聚果膠半乳糖醛酸鋅及其制備方法與應(yīng)用。該方法，包括如下步驟1)將堿性乙醇水溶液與果膠進(jìn)行反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)物用乙醇水溶液溶解，調(diào)節(jié)pH值至0.5-2.0，得到中間產(chǎn)物；2)將中間產(chǎn)物與內(nèi)切型果膠酶進(jìn)行酶解反應(yīng)，收集酶解反應(yīng)產(chǎn)物，得到寡聚果膠半乳糖醛酸；3)將寡聚果膠半乳糖醛酸的水溶液與鋅鹽的水溶液進(jìn)行反應(yīng)，得到寡聚果膠半乳糖醛酸鋅。該寡聚果膠半乳糖醛酸鋅能顯著促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物對鋅離子的吸收，減少抗生素的飼用量，制備方法工藝簡便，易于工業(yè)化生產(chǎn)，在養(yǎng)殖動(dòng)物飼料添加劑領(lǐng)域具有重要的實(shí)用價(jià)值。
文檔編號A23K1/16GK102321703SQ20111020596
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者梁平, 石波 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所