[發(fā)明專(zhuān)利]以貝殼為原料制備的果酸螯合鈣產(chǎn)品及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410348050.9
• 申請(qǐng)日: 2014-07-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104086395A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳劍鋒;林筱穎;陳浩;李娜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C51/41
• 分類(lèi)號(hào): C07C51/41;C07C59/265;C07C59/245
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明為一種以貝殼為原料制備的果酸螯合鈣產(chǎn)品及方法，涉及海洋生物功能材料和鈣營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的綠色化學(xué)制備，屬于貝殼資源和果酸資源的高值化利用和循環(huán)使用領(lǐng)域。

背景技術(shù)

軟體動(dòng)物外套膜具有一種特殊的腺細(xì)胞，其分泌物是一系列具有生物活性的有機(jī)化合物，在自然環(huán)境中，可形成保護(hù)自身柔軟部分的鈣化物，即為貝殼。

貝殼的結(jié)構(gòu)一般可分為3層，最外層為帶有色素的角質(zhì)層，由外套膜邊緣分泌的殼質(zhì)素構(gòu)成；中層為棱柱層，由外套膜邊緣分泌的棱柱狀方解石構(gòu)成，外層和中層可擴(kuò)大貝殼的面積，但不增加厚度；內(nèi)層為珍珠層，由外套膜整個(gè)表面分泌的葉片狀文石疊成，具有美麗光澤，可隨身體生長(zhǎng)而加厚。

貝殼的種類(lèi)和形狀差異較大。有的呈螺旋形貝殼（如蝸牛、螺類(lèi)、鮑類(lèi)），有的呈瓣形貝殼（如蚌類(lèi)、蚶類(lèi)），有的呈板狀貝殼（如鱉類(lèi)、龜類(lèi)），有的貝殼則被包入體內(nèi)（如烏賊、魷魚(yú)、海參）。

貝殼是一種重要的天然鈣源，主要成分為碳酸鈣、硫酸鈣和磷酸鈣等水不溶性鈣，以及少量的殼質(zhì)素。鈣元素是生物體新陳代謝的源泉，對(duì)生物體的正常生理功能具有重要作用。

鈣是人體必需元素之一，是構(gòu)成人體骨骼、牙齒、器官、血液、肌肉組織的重要成分，人體缺鈣將發(fā)生生理功能障礙。防治缺鈣與飲食補(bǔ)鈣已成為全球研究熱點(diǎn)之一。高鈉和缺鈣導(dǎo)致的高血壓、糖尿病、肥胖等疾病的發(fā)病率逐年遞增并出現(xiàn)低齡化趨勢(shì)，因此，飲食補(bǔ)鈣是解決缺鈣問(wèn)題的主要途徑之一。

鈣營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑作為一種營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，可用于多種食品的強(qiáng)化，其發(fā)展經(jīng)歷了無(wú)機(jī)鈣、有機(jī)鈣、絡(luò)合鈣和螯合鈣等四代產(chǎn)品。一個(gè)良好的鈣營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑應(yīng)具備如下特點(diǎn)：生物利用率高，安全無(wú)毒副作用，鈣吸收率好，鈣含量不低于10%。

果酸螯合鈣產(chǎn)品作為第四代鈣強(qiáng)化劑，吸收效果比無(wú)機(jī)鈣、有機(jī)鈣和絡(luò)合鈣好，具有生物利用率高、性能穩(wěn)定、無(wú)毒副作用、適口性好等優(yōu)點(diǎn)，具有前三代鈣產(chǎn)品所沒(méi)有的補(bǔ)充檸檬酸、蘋(píng)果酸及鈣元素的多重功效，可減少生物體內(nèi)各元素之間的拮抗作用，是一種較好的人和動(dòng)植物的鈣營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充劑，被廣泛用于食品、藥品、植物肥料和動(dòng)物飼料的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化。

果酸螯合鈣是安全性很高的食品原料鈣，也稱(chēng)檸檬酸蘋(píng)果酸鈣，它是將鈣離子、檸檬酸和蘋(píng)果酸按一定比例配合而形成的螯合物，已成為當(dāng)今美國(guó)、西歐和日本等國(guó)首選的高吸收性鈣強(qiáng)化劑，可應(yīng)用于各類(lèi)食品、藥品、肥料和飼料添加劑中。

紅外光譜分析發(fā)現(xiàn)，果酸鈣獨(dú)特的結(jié)構(gòu)有別于蘋(píng)果酸鈣及檸檬酸鈣，它不是簡(jiǎn)單地由蘋(píng)果酸鈣與檸檬酸鈣組成的混合物，而是由鈣元素、檸檬酸根及蘋(píng)果酸根構(gòu)成的螯合物，是通過(guò)氫鍵構(gòu)成立體空間結(jié)構(gòu)的。

果酸螯合鈣是由鈣元素、檸檬酸和蘋(píng)果酸兩種果酸構(gòu)成。檸檬酸和蘋(píng)果酸參與生物體三羧酸循環(huán)，在生物體細(xì)胞的能量生產(chǎn)周期中產(chǎn)生，幾乎大量存在于所有水果中。因此，果酸螯合鈣非常適應(yīng)生物體環(huán)境，生物學(xué)效價(jià)和可吸收性是迄今鈣源中最好的。

與同類(lèi)鈣產(chǎn)品相比，果酸螯合鈣的鈣含量適中、風(fēng)味良好、溶解性佳、吸收利用度高，其溶解度隨pH的減小而增大，隨溫度的減小略有增加但不明顯，在微堿性和近中性的環(huán)境下仍具有一定的溶解性，果酸螯合鈣在較寬pH值范圍的溶解性是與其高吸收正相關(guān)的重要特征。

目前，生產(chǎn)果酸螯合鈣主要是使用化學(xué)合成方法，在生產(chǎn)中要考慮到鈣離子、檸檬酸根、蘋(píng)果酸根的反應(yīng)摩爾比、溫度、時(shí)間、濃度和沉淀結(jié)晶條件。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種以貝殼為原料制備的果酸螯合鈣產(chǎn)品及方法，可為貝殼資源和果酸資源的高值化利用和循環(huán)使用找到一條新途徑。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明首先提供了一種果酸螯合鈣產(chǎn)品，是以貝殼為原料，采用酸溶液把貝殼的水不溶性鈣先轉(zhuǎn)化成水溶性離子鈣，固液分離去除雜質(zhì)，再控制濾液的pH值和溫度，經(jīng)含果酸根的物質(zhì)螯合鈣離子使之沉淀后，加工成果酸螯合鈣產(chǎn)品。該產(chǎn)品果酸螯合鈣產(chǎn)品純度≥94%，其中鈣離子含量≥15%、果酸根含量≥75%，具有弱酸、弱堿和水微溶，醇不溶的特點(diǎn)。

本發(fā)明還提供了一種所述的果酸螯合鈣產(chǎn)品的制備方法，以貝殼為原料，采用酸溶液，在一定的溫度和酸度條件下，先把貝殼的水不溶性鈣轉(zhuǎn)化成水溶性離子鈣，固液分離去除雜質(zhì)，再向?yàn)V液中添加含果酸根的物質(zhì)，通過(guò)控制pH值、溫度、以及檸檬酸根、蘋(píng)果酸根和鈣離子的濃度和摩爾比，螯合鈣離子使之沉淀，螯合沉淀物經(jīng)加工處理后，即得果酸螯合鈣產(chǎn)品。