[发明专利]一种高螯合度甘氨酸锰的制备方法

说明书

本发明公开了一种高螯合度甘氨酸锰的制备方法，该方法是将锰盐及甘氨酸溶于水得到混合液，将混合溶液在70℃～85℃温度下，采用碱性pH缓冲剂调节pH值至6～7，恒温反应，反应完成后，冷却，析晶，离心分离，即得。该方法操作简单、条件温和、易于实现大规模生产；制备的甘氨酸锰具有螯合度高、化学稳定性好及生物利用率高等优点，克服了现有甘氨酸锰存在螯合度低，且产品质量层次不齐等缺陷。

技术领域

本发明涉及一种甘氨酸锰的制备方法，具体涉及一种具有高螯合度的甘氨酸锰的制备方法，属于饲料添加剂制备技术领域。

背景技术

锰元素是动物体内必要的营养元素，是多种蛋白质代谢及骨骼发育过程中必不可少的金属元素，饲料中添加的锰是动物体内锰的主要来源。在传统的饲料中，锰通常是以无机盐的形式添加进去，但无机锰盐通常具有易吸潮或溶解度低、生物利用率低等缺点。而锰盐与氨基酸螯合生成的有机锰可以克服无机锰盐存在的这些缺点，且具有化学稳定性好、易吸收和适口性好等优点。

目前市面上的甘氨酸锰通常是用干法混料制备得到，但是干法制备的甘氨酸锰螯合度低，且产品质量层次不齐。目前有文献报道采用湿法制备的氨基酸(“有机锰源络合率的研究计峰”，罗绪刚等，安徽农业大学学报，2005(01):59-63.)，该方法采用NaOH调pH，制得的氨基酸锰螯合度也难以保证。如果能够合成高螯合度的甘氨酸锰，能够解决现有技术中低螯合度氨基酸锰作为饲料添加剂存在的一系列问题。

发明内容

针对现有技术中的饲料添加剂甘氨酸锰螯合度低，质量参差不齐的问题，本发明的目的是在于提供一种具有高螯合度、化学稳定性好、生物利用率高的甘氨酸锰的制备方法，该方法操作简单、原料利用率高、反应条件温和、易于实现大规模生产。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种高螯合度甘氨酸锰的制备方法，该方法是将锰盐及甘氨酸溶于水得到混合液，将混合溶液在70℃～85℃温度下，采用碱性pH缓冲剂调节pH值至6～7，恒温反应，反应完成后，冷却，析晶，离心分离，即得。

本发明技术方案的关键是采用碱性pH缓冲剂稳定反应过程中的pH值在6～7范围内，由于反应的pH过低时，会造成甘氨酸只会水解少部分，从而导致部分甘氨酸无法与锰盐形成甘氨酸锰螯合物，而当pH值过高时，锰盐中的锰离子会生成甘氨酸锰沉淀，也不利于甘氨酸锰螯合物的生成，所以整个合成过程中的pH值应当严格控制在6～7，而研究进一步发现，在甘氨酸锰的合成过程中采用常规的氢氧化钠来调节反应的pH并不能形成高螯合度的甘氨酸锰，主要原因是NaOH是强碱，在调pH过程中NaOH在体系中能全部电离出OH－，而甘氨酸在反应过程中还能电离出少量H⁺，从而以致反应过程中pH值降低，从而减少甘氨酸与锰盐形成甘氨酸锰螯合物的效率。在本发明技术方案中采用碱性pH缓冲剂为作为pH调节剂，而采用弱碱性pH缓冲剂能够中和由于甘氨酸在反应过程中能电离出少量H⁺，保持反应体系的pH环境，提高螯合反应效率。此外，还发现最佳的反应温度在70℃～85℃，如果温度过低也不利于高螯合度甘氨酸锰的生成。因此，通过控制温度以及采用碱性pH缓冲剂调节pH值至6～7，能够保证获得高螯合度甘氨酸锰。

作为一个优选的方案，甘氨酸和锰盐的摩尔比为1:0.5～2。甘氨酸和锰盐的摩尔比较优选为1:1～1.5。

作为一个优选的方案，所述锰盐为水溶性锰盐。锰盐较优选为硫酸锰。理论上常见的水溶性锰盐都适合于甘氨酸锰的合成，而硫酸锰是廉价的常见的锰盐。

作为一个优选的方案，所述碱性pH缓冲剂为NH₃·H₂O或其他弱碱性pH缓冲剂。较优选的碱性pH缓冲剂为NH₃·H₂O。由于甘氨酸在反应过程中能电离出少量H⁺，以致反应过程中pH值降低，而采用弱碱性pH缓冲剂能够中和H⁺，保持反应体系的pH环境，提高螯合反应效率。

作为一个优选的方案，所述恒温反应的时间为30min～120min。