[发明专利]一种甘氨酸锌的制备方法

说明书

背景技术

本发明涉及的是一种氨基酸营养性添加剂的制备方法，尤其是一种甘氨酸锌的制备方法。

技术领域

锌是畜禽所必需的最重要的微量元素之一，参与体内多种酶的组成、代谢，并直接参与体内蛋白质及维生素的体内合成，是目前国内外公认的，使用效果最理想的食品、饲料添加剂。锌添加剂的发展经历了三个阶段，第一代为无机盐类，如硫酸锌、氧化锌等，第二代产品为一些简单的有机化合物，如乳酸锌、葡萄酸锌等。但以上两类产品均存在其应用弊端，无机盐类不仅吸收利用率差，而且容易造成环境污染，资源浪费，影响饲料中的其他活性营养物质，而简单的有机化合物亦难以克服吸收利用率低的缺陷，不能充分满足动物体生长的需要。自17世纪初，化学界发现并制备出络合物以来，络合物的研究和应用在很多行业都得到了很大的发展。20世纪70年代，微量元素氨基酸络合物的研究推动了络合物在动物营养中的应用。而甘氨酸是动物营养源之一，动物营养研究工作者用其作为络合剂研究开发出新一代微量元素氨基酸营养性添加剂——甘氨酸锌。

大量实验证实甘氨酸锌以其独特的化学结构，把动物必需的锌元素和氨基酸中分子量最小的甘氨酸以1∶1的摩尔比结合，分子结构稳定，具有最高的生物学效价和优良的化学稳定性，既避免了矿物质之间的相互拮抗作用，又消除了无机盐氧化维生素的弊端。甘氨酸锌是集经济性、高效性、环保性于一体的，具有溶解性好、消化吸收率高、抗干扰、无刺激和无毒害等优点，在饲料、食品等行业中得到了广泛的应用。

近年来，国内外多家企业竞相研发甘氨酸锌，但由于工艺设计与路线问题，致使各家产品质量参差不齐，效果各异，同时亦无一套标准的甘氨酸锌质检分析方法，对产品无法进行客观的评价，从而限制了甘氨酸锌在实际中的广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种制备工艺简单、产品质量稳定可靠、便于推广应用的甘氨酸锌制备方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它选用甘氨酸和硫酸锌作为主要原料，其特征在于选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩尔比为1∶1——3∶1；先将甘氨酸溶解于水中，并加入固碱使其充分反应，经膜分离后得到甘氨酸钠盐，将硫酸锌用溶剂溶解后加入上述的甘氨酸钠盐，调节pH值在3-8之间后，加热至60-100℃，在搅拌下反应1-4小时，用刮板薄膜蒸发浓缩至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于8℃以下的环境中结晶至少18小时，将上述结晶纯化后的结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为[Zn(C₂H₅NO₂)₂SO₄·4H₂O][ZnSO₄·6H₂O]的甘氨酸锌产品。

本发明选用甘氨酸和硫酸锌的反应摩尔比为2∶1；所述的将硫酸锌用溶剂溶解后加入甘氨酸钠盐后，调节pH值在5后，加热至80℃，在搅拌下反应4小时，用刮板薄膜蒸发浓缩至表面析出晶膜，取出后在室温下缓慢冷却，然后置于5℃以下的环境中结晶24小时，将上述结晶纯化后的结晶物进行真空干燥，制成分子结构形式为[Zn(C₂H₅NO₂)₂SO₄·4H₂O][ZnSO₄·6H₂O]的甘氨酸锌产品。

本发明主要研究内容为：

①合成工艺研究：通过研究甘氨酸锌络合常数、络合物溶液pH值、络合物溶液中微量元素离子浓度[Zn²⁺]，确定不同络合物的络合参数，以络合率为指标，确定络合反应的影响因素及最佳合成工艺条件。

②甘氨酸锌络合物的结构表征与分析：甘氨酸锌红外光谱，由光谱图确定分子中的特征基团，确定络合物分子结构的红外测定，并运用X-射线衍射仪对甘氨酸锌进行晶体结构分析测定。