[发明专利]微量营养素添加剂

说明书

发明背景和概述

本发明涉及食品的矿物质微量营养素添加剂，涉及其生产系统和生产方法。更具体地讲，本发明涉及含有碱式氯化铜作为矿物质添加剂的食品，涉及生产此类添加剂的系统和方法。

以与良好进食相一致的量使用的矿物质源，是重要的食品添加剂。例如，家禽和家畜对于铜的需要是关键的。W.Mertz(Ed.)TraceElements in Human and Animal Nutrition.Vol.I.pp.301-364 AcademicPress,New York(1987)。缺铜对于牛是个主要问题。铜在牛的瘤胃中趋向于与钼和硫化物生成不溶的络合物，瘤胃中的pH值为6.0左右。这些络合物在随后的消化过程中仍然不溶，即使pH下降至约2.5。因此，有必要在动物饲料中提供铜添加剂，铜在其中以不能形成不溶性络合物的形式存在。

许多铜添加剂已被批准用于动物饲料中，包括如硫酸铜和氧化铜。但是目前的铜添加剂中存在许多问题。氧化铜的生物利用率低。硫酸铜虽有足够的生物利用率，但通常造成饲料混合物中所需有机组成物的不稳定性。不稳定营养素如维生素和抗生素一般对氧化作用高度敏感。事实上饲料混合物中维生素的破坏稳定效应是由微量矿物质的氧化还原反应造成的。由于硫酸铜的水溶性特别高，而且由于饲料混合物中不可避免地存在水分，所以硫酸铜趋向于在饲料混合物中具有较高的氧化还原能力，并释放铜离子，催化维生素、抗生素或其它营养素的氧化。

另外，在制造饲料用铜基微量营养素添加剂的过程中，控制添加剂的粒径也存在问题。由于小颗粒更容易与饲料掺混，所以一般希望粒径小，以使最终的饲料混合物有相对均匀的微量营养素添加剂分布。但是，如果颗粒太小，在添加剂与饲料掺混时便会出现粉尘问题，增加生产成本。

小颗粒的存在还给在制造添加剂的过程中从母液中冲洗掉不需要的背景组分的操作增加了难度(有时几乎是不可能的)。例如，在制造硫酸铜时，通常是运作结晶过程使之产生较大的晶体，以便更为彻底地从母液中冲洗掉游离硫酸和其它杂质。为产生掺混入饲料混合物的小颗粒，可以或者使硫酸铜的结晶在次优条件下进行，或者在产品形成后加以研磨。这同样会加大生产成本。

背景盐的存在是个极大的问题。例如，铵基背景盐会使微量营养素添加剂的物理性质变差，使处理和掺混操作复杂化。这类盐一般是强吸潮的，而且在暴露于潮湿环境时趋向于结块，导致形成难以脱水和难以分解为有用粉末材料的含水糊状产品。另外，这类盐味涩，会导致进食量的减少。

铜源本身存在的污染物也是极大的问题。例如，低价位的铜源中常常含有诸如砷的污染物，它们使分离操作复杂化。另外，这类困难的分离操作会大大增加生产成本。

因此，有必要提供一种铜基微量营养素添加剂，它与可能存在于饲料混合物中的维生素和其它营养素或抗生素兼容，并展示出优良的生物可利用率，而且粒径大小适当。

根据本发明，提供一种食品。该食品含有一种营养素掺混物，以及作为可生物利用铜源的式Cu(OH)_xCl_(2-x)化合物。该通式化合物被称为“碱式氯化铜”。优点是由于水溶性低，碱式氯化铜氧化还原力低，并且生物利用率高。

根据本发明的另一方面，提供一种从铜源和氯离子源制备碱式氯化铜的方法。该方法包括使预定量的预生成的碱式氯化铜停留在反应器中以及在预生成的碱式氯化铜存在下使铜源和氯离子源在反应器中反应的步骤。在一个优选实施方案中，可溶的铜的氯化物盐提供铜源和氯离子源。

此法的优点是所制备的碱式氯化铜具有良好的掺混和加工处理性能。碱式氯化铜产品为自由流动的粉末，能够容易地混入饲料混合物以获得良好的微量营养素分布，而且还可以容易地混入肥料混合物。但是，由此法生产的碱式氯化铜的粒径实际上比由现有方法制得的要大。背景盐可以容易地由这些较大颗粒中除去。

根据本发明的另一方面，提供一种方法，其中废弃蚀刻剂物流(如，由制造印刷线路板得到的物流)再生，产生碱式氯化铜和无色透明的、可重新使用的氯化铵液体，该液体可以进一步加工处理转化为蚀刻剂。该方法包括使废弃碱性蚀刻剂物流与酸化剂在pH值为约1.8至约8.0下反应，生成包括含铜淤浆和含溶解铜的氯化铵液体，将含铜淤浆由氯化铵液体中分离出来，使氯化铵液体与金属清除剂接触，从氯化铵液体中除去溶解铜。在本方法的一个优选方面，酸化剂是废弃的铜蚀刻剂物流。