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一种产用控缓释型精酸的制备方法

阅读:634发布:2024-01-14

专利汇可以提供一种产用控缓释型精酸的制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 水 产用控缓释型精 氨 酸的制备方法。包括如下步骤:1)制备蒙脱石悬浮液矿浆;2)蒙脱石对精氨酸的 吸附 、离子交换反应;3)蒙脱石-精氨酸- 铜 的螯合反应;4)水洗、脱水、烘干、 粉碎 。本发明的水产用控缓释型精氨酸,可解决一般商业精氨酸在水产 饲料 中添加所存在的 缺陷 ,不仅有利于实现水产饲料养分的高效转化和 蛋白质 饲料资源的充分开发与利用,有效节约养殖的饲料成本,同时能显著减少水产动物代谢产物的排泄量,有益于养殖 水体 环境的稳定和改善,这对促进我省饲料工业的可持续发展和水产的高效、健康养殖具有重要的现实意义。,下面是一种产用控缓释型精酸的制备方法专利的具体信息内容。

1.一种产用控缓释型精酸的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
1)将蒙脱石矿物,加水搅拌均匀,制成重量百分比浓度为10%~20%的悬 浮液矿浆;
2)将蒙脱石矿物重量为5%~15%的精氨酸溶解在水中,制备成重量体积百 分比为0.1~5g/100mL的精氨酸水溶液,于搅拌下将精氨酸水溶液缓慢加入步 骤1)的悬浮液矿浆中,矿浆的pH值为2.5~3.5,反应8~12小时;
3)将蒙脱石矿物重量1~5%的盐,于搅拌下缓慢加入步骤2)的矿浆中, 用性溶液调节矿浆pH值至7.5~8.5,反应8~15小时;
4)将步骤3)的矿浆水洗3~7次,过滤或离心进行脱水,烘干、粉碎至300~500 目,得到水产用控缓释型精氨酸。
2.根据权利要求1所述的一种水产用控缓释型精氨酸的制备方法,其特征 在于所述的铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜。
3.根据权利要求1所述的一种水产用控缓释型精氨酸的制备方法,其特征 在于所述的碱性溶液是摩尔浓度为0.5~10moL/L的氢化钠或氢氧化的水 溶液。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种产用控缓释型精酸的制备方法

背景技术

饲料营养是水产养殖效率、效益密切相关的关键技术,同时也是水产动物 生长、发育的物质基础。水产动物对饲料蛋白质的需要实际上是对氨基酸的需 要。外源添加氨基酸以调整饲料中的氨基酸平衡,是提高饲料蛋白质利用效率、 节约蛋白质资源、降低饲料成本和改善水体环境的最佳途径。精氨酸是水产饲 料中的限制性氨基酸,已有大量的商业化生产。但是,国内、外大量研究表明, 在水产饲料中补充精氨酸不能明显提高甲壳动物和鱼类的生长性能。主要原因 是:(1)饲料在水中浸泡过程中导致所添加的精氨酸(水溶性)的溶解流失。(2) 饲料蛋白结合态氨基酸与添加的游离态精氨酸在鱼、虾体内存在明显的消化吸 收时间差。Ng等(1996)研究报道,白鲟强饲蛋白质后,血浆总氨基酸浓度逐 渐升高,在第8小时达到高峰,而强饲晶体氨基酸,血浆总氨基酸浓度很快升 高,在第2小时达到高峰,两者时间差6小时;此外发现,白鲟强饲晶体氨基 酸在尿中排出更多的氨基酸,而强饲蛋白质在在尿中排出更多的氨。Cowey等 (1988)运用C14同位素标记方法研究了晶体氨基酸和蛋白质氨基酸在虹鳟肠道 的吸收情况,同样发现晶体氨基酸吸收进入血液所需的时间较短,更多地氨基 酸被降解,用于体内糖原和脂类的合成。Deshimaru(1982)报道,来源于饵料 蛋白的精氨酸被消化吸收转化成日本对虾幼虾肌肉蛋白的量高达90.5%,而来源 于晶体精氨酸的量仅为0.6%。日本对虾(和/或其他品种的虾)实际上能有效吸 收晶体氨基酸,但不能有效的用于蛋白质合成。因此,在虾的氨基酸营养研究 中,虾对晶体氨基酸具有与其他动物相似的消化率,关键的问题是其利用率较 低。
因此,在水产饲料中,通常不提倡外源添加合成的晶体氨基酸,用于平衡 饲料蛋白,而是通过提高饲料蛋白质的水平,或选用含高精氨酸的优质蛋白原 料,以满足水生动物营养需要。这不仅增加了饲料成本,而且浪费了蛋白饲料 资源。

发明内容

本发明的目的是提供一种水产用控缓释型精氨酸的制备方法。
包括如下步骤:
1)将蒙脱石矿物加水,搅拌均匀,制成重量百分比浓度为10%~20%的悬 浮液矿浆;
2)将蒙脱石矿物重量为5%~15%的精氨酸溶解在水中,制备成重量体积百 分比为0.1~5g/100mL的精氨酸水溶液,于搅拌下将精氨酸水溶液缓慢加入步 骤1)的悬浮液矿浆中,矿浆的pH值为2.5~3.5,反应8~12小时;
3)将蒙脱石矿物重量1~5%的盐,于搅拌下缓慢加入步骤2)的矿浆中, 用性溶液调节矿浆pH值至7.5~8.5,反应8~15小时;
4)将步骤3)的矿浆水洗3~7次,过滤或离心进行脱水,烘干、粉碎至300~500 目,得到水产用控缓释型精氨酸。
所述的铜盐为氯化铜、硝酸铜、硫酸铜。碱性溶液是摩尔浓度为0.5~10 moL/L的氢化钠或氢氧化的水溶液。
本发明可因地制宜,选用离心或过滤等方法进行脱水。脱水后所得的滤饼 可使用常规烘干设备干燥。烘干后的控缓释型精氨酸为状,可选用常规粉碎 设备粉碎至粒度大于300目。
蒙脱石是一种含水的2∶1型层状酸盐矿物,由于蒙脱石结构特殊,所 以具有许多优良性能,如:膨胀性、分散性、阳离子交换性、悬浮性、稳定性吸附性等。  蒙脱石的这些性质,特别是其高比表面积,强吸附等性质,使其 在工业和医药领域有着广泛的应用。本发明通过蒙脱石对精氨酸的吸附、离子 交换反应以及蒙脱石-精氨酸-铜的螯合反应制备控缓释型精氨酸,控制调节矿浆 的pH值是本发明的关键之一。蒙脱石和精氨酸的离子交换反应的pH值为2.5~ 3.5。离子交换反应结束后,加入铜盐并用碱性溶液调节pH介于7.5~8.5,加 入铜盐和调节pH值的目的,一是使溶液中未吸附的精氨酸形成蒙脱石-精氨酸- 铜的螯合物,以充分利用精氨酸,避免污染环境;其二是使蒙脱石-精氨酸-铜在 碱性环境形成的螯合物在蒙脱石层间或表面发育成雏晶,这些雏晶具有精氨酸 和铜的生物学活性。
目前在水产饲料中一般不额外添加晶体氨基酸,而是靠调整配方中各种蛋 白饲料的比例来进行氨基酸平衡,这样不仅很难实现与鱼虾营养需求一致的氨 基酸模式,而且导致配方中鱼粉等动物性蛋白用量以及饲料蛋白质含量偏高, 使廉价植物蛋白资源的使用量受到更多的限制。因此目前水产饲料配合技术的 氨基酸平衡调节方式十分不合理,不仅浪费了蛋白饲料资源,增加了饲料成本, 造成饵料系数高,蛋白质沉积率低,而且污染了水体,阻碍了水产养殖业的可 持续发展。
本发明制备的控缓释型精氨酸在水中的溶解流失很低,而且由于载体蒙脱 石具有很好的生物相容性和胃肠道粘膜亲和性,高表面活性和巨大比表面积等 特点,使之对所负载的精氨酸具有控缓释作用。本发明的水产用控缓释型精氨 酸,可解决一般商业精氨酸在水产饲料中添加所存在的缺陷,不仅有利于实现 水产饲料养分的高效转化和蛋白质饲料资源的充分开发与利用,有效节约养殖 的饲料成本,同时能显著减少水产动物代谢产物的排泄量,有益于养殖水体环 境的稳定和改善,这对促进我省饲料工业的可持续发展和水产的高效、健康养 殖具有重要的现实意义。

具体实施方式

本发明结合以下实例作进一步的说明。
实施例1
1)将蒙脱石矿物,加水搅拌均匀,制成重量百分比浓度为10%的悬浮液矿浆;
2)将蒙脱石矿物重量为5%的精氨酸溶解在水中,制备成重量体积百分比 为0.1g/100mL的精氨酸水溶液,于搅拌下将精氨酸水溶液缓慢加入步骤1)的 悬浮液矿浆中,矿浆的pH值为2.5,反应8小时;
3)将蒙脱石矿物重量1%的氯化铜,于搅拌下缓慢加入步骤2)的矿浆中, 用0.5moL/L的氢氧化钠水溶液调节矿浆pH值至7.5,反应8小时;
4)将步骤3)的矿浆水洗3次,过滤或离心进行脱水,烘干、粉碎至300目, 得到水产用控缓释型精氨酸。
添加结晶和控缓释精氨酸制成颗粒试验饲料,取一定量饲料测定精氨酸溶 出率,其结果为添加结晶精氨酸组溶出率为(14.4±1.5)%,而添加控缓释精氨 酸组溶出率为(0.42±0.05)%,两组比较溶出率有显著差别。
在罗氏沼虾饲料中添加控缓释型精氨酸的试验结果表明:测定2,4,6,8, 12,24hr血浆精氨酸浓度的结果表明,投饲控缓释型精氨酸后,罗氏沼虾血浆 总氨基酸浓度逐渐升高,在6hr达到高峰,而投饲晶体精氨酸,血浆精氨酸浓 度很快升高,在2hr达到高峰,两者时间差4hr。此外测定了4,8,12,16,20, 24hr尿中精氨酸的排泄情况,精氨酸组排出更多的氨基酸,并在第8hr精氨酸 排泄量达到高峰,而控缓释型精氨酸组在尿中排出更多的氨。
实施例2
1)将蒙脱石矿物,加水搅拌均匀,制成重量百分比浓度为20%的悬浮液矿 浆;
2)将蒙脱石矿物重量为15%的精氨酸溶解在水中,制备成重量体积百分比 为5g/100mL的精氨酸水溶液,于搅拌下将精氨酸水溶液缓慢加入步骤1)的悬 浮液矿浆中,矿浆的pH值为3.5,反应12小时;
3)将蒙脱石矿物重量5%的硝酸铜,于搅拌下缓慢加入步骤2)的矿浆中, 用10moL/L的氢氧化钾水溶液调节矿浆pH值至8.5,反应15小时;
4)将步骤3)的矿浆水洗7次,过滤或离心进行脱水,烘干、粉碎至500目, 得到水产用控缓释型精氨酸。
添加结晶和控缓释精氨酸制成颗粒试验饲料,取一定量饲料测定精氨酸溶 出率,其结果为添加结晶精氨酸组溶出率为(14.4±1.5)%,而添加控缓释精氨 酸组溶出率为(1.01±0.17)%,两组比较溶出率有显著差别。
研究了控缓释型精氨酸对罗非鱼生长、血清游离氨基酸和肌肉蛋白质合成 率的影响。设计3种试验饲料(实用饲料以及分别补充结晶和控缓释型精氨酸的 两种实用饲料)。试验罗非鱼放养在玻璃水族箱)中,每箱放养30尾(平均体重 3.5±0.45g},每种处理设3个平行组,饲养9周。试验结果表明:实用饲料 补充控缓释型精氨酸与不补充或补充结晶精氨酸比较,增重率、蛋自质效率、 血清必需氨基酸平衡指数(EAAP)和蛋自质合成率都得到改善。补充控缓释精氨 酸组显著高于不补充或补充结晶精氨酸组(P<0.05)。饲料系数3个试验组之间 以补充控缓释精氨酸组最低,与不补充精氨酸和补充结晶精氨酸的两个实用饲 料组相比有显著差异(P<0.05)。蛋白质效率实用饲料3个组之间以添加控缓释精 氨酸组为好,但没有显著差异(P<0.05)。
实施例3
1)将蒙脱石矿物,加水搅拌均匀,制成重量百分比浓度为15%的悬浮液矿 浆;
2)将蒙脱石矿物重量为10%的精氨酸溶解在水中,制备成重量体积百分比 为3g/100mL的精氨酸水溶液,于搅拌下将精氨酸水溶液缓慢加入步骤1)的悬 浮液矿浆中,矿浆的pH值为3.0,反应10小时;
3)将蒙脱石矿物重量2.5%的硫酸铜,于搅拌下缓慢加入步骤2)的矿浆中, 用5moL/L的氢氧化钠水溶液调节矿浆pH值至8.0,反应10小时;
4)将步骤3)的矿浆水洗5次,过滤或离心进行脱水,烘干、粉碎至400目, 得到水产用控缓释型精氨酸。
添加结晶和控缓释精氨酸制成颗粒试验饲料,取一定量饲料测定精氨酸溶 出率,其结果为添加结晶精氨酸组溶出率为(14.4±1.5)%,而添加控缓释精氨 酸组溶出率为(0.92±0.09)%,两组比较溶出率有显著差别。
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