本发明涉及骨钙提取工艺，属于食品加工领域。
背景技术
随着社会的老龄化，在西方国家，骨质疏松症的患病率居代谢性骨病的第一位。骨质疏松病症带给患者及家庭的痛苦是不言而喻的。据统计，我国目前约有超过1亿的骨质疏松症患者，预计到2050年将增加到2亿1千万人。造成越来越多的人们钙缺乏的因素：生活和工作节奏加快，工作压力大以及生活无规律，不注意饮食结构的合理搭配，每日钙摄入少于600毫克者可认为是钙摄入不足，易造成体内钙的缺乏；一些中年人工作紧张，缺乏自我保健意识，不重视室外活动，使得体内合成的维生素d减少，影响钙的吸收和利用；营养摄入不均衡或缺乏人体所必需的营养元素。
目前市场的钙剂多为工业合成的钙。工业合成的钙剂营养成分单一，很难满足骨骼生长代谢过程中多方面的营养需求，补钙效果不理想。动物骨富含钙、磷、铁、镁等多种矿物元素，而且与人骨相似，人体骨骼细胞对相同组织细胞有较强的亲和力，因而利用率更高。
中国专利201210382496.4公开了一种利用酶解和发酵的方法从动物骨骼中提取钙素的工艺，该方法制得的骨钙产品口感好，无腥膻的气味，游离钙含量较高。但是，本领域技术人员知晓，一种钙源是否优越的评判标准，一是含钙量高，二是钙吸收率高。
上述工艺制得的骨钙中，虽然经过发酵后游离钙含量有所增加，但是距离一个优越的钙源游离钙含量还是不够高，补钙的效果不甚理想。因此寻找一种既能够显著增加提取液中游离钙含量并使产品能够具有更好的补钙效果，成为技术人员急需解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种新的骨钙素的提取工艺，所述的工艺能够较现有技术更好的增加游离钙含量。
本发明的另一目的是提供一种具有市场竞争力的补钙产品，所述的产品能够被人体更好地吸收。
为达到上述目的，本发明采用下列技术方案实现。
本发明采用发酵的方法对酶解前的骨料进行预处理，然后再进行酶解提取钙素，然后再次进行发酵处理，尤其是对预处理发酵步骤进行改进，包括对乳酸菌的品种的选择、几种乳酸菌的添加比例等以达到终产品游离钙含量高且补钙效果更佳。
为增强发酵效果，本发明优选的将骨粉碎至15～25mm颗粒，颗粒在15mm以下及25mm以上发酵效果均较差。发明人经过多次试验及经验，最终确定15～25mm颗粒范围达到钙素发酵效果的最佳。
本发明所述的酶解前发酵采用乳酸菌与骨料按一定的重量配比，40～50℃，发酵12h。乳酸菌与骨料的重量配比、乳酸菌在发酵液中的浓度、发酵温度和时间对最终制得的产物中游离钙含量具有重要的影响，而乳酸菌与骨料的重量配比和乳酸菌在发酵液中的浓度对游离钙的影响最大。发明人根据自己多年的工作经验，反复试验后确定乳酸菌占骨料重量比为0.03～0.07％，骨料与水重量体积比1∶3～5的条件下，能够达到最佳的发酵效果。
优选地，骨料与水重量体积比为1∶4，乳酸菌占骨料重量比为0.05％，发酵温度为45℃。
发明人进行了大量的乳酸菌品种选择及多种乳酸菌以不同比例添加的发酵效果试验，意外发现采用乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)三种乳酸菌以重量比1∶2∶2进行组合时发酵的效果更好，较采用乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和瑞士乳杆菌(l.helviticus)以重量比1∶3∶2进行组合时的发酵效果有了进一步的提升，酶解液中游离钙含量相较提高了30％以上。
本发明所述的二次发酵采用乳脂明串珠菌和柠檬酸，而二者之间的配比对最终产物的口味、生产效率都具有重要的影响。发明人最终确定乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.02～0.06％、乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶20～30的条件下，发酵的最终产物效果较好。在上述条件下，确定发酵温度为39℃，发酵时间为12h时，可以达到生产效率的最优化。
优选地，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.03％、乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶24的条件下，发酵的最终产物效果最好。
本发明采用高温灭菌的方法达到杀菌消毒的目的，同时也去除酶解液中的乳酸菌。
本发明的酶解采用二次酶解方法，经过筛选后，最终发现用胃蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解较其他蛋白酶具有更好的效果。本发明的提取工艺中最佳的酶解方案是ph值1～3，加入胃蛋白酶，水解温度35～40℃，搅拌1～2h；ph值6～7，加入木瓜蛋白酶，40～50℃，搅拌1～2h。
优选地，加入胃蛋白酶后水解温度为38℃，加入木瓜蛋白酶后水解温度为45℃。
水解骨粉所用的两种蛋白酶各占骨料重量比为0.04～0.08％为佳。
优选地，胃蛋白酶占骨料重量比为0.06％，木瓜蛋白酶占骨料重量比为0.08％。
本发明的组合物与任何一种或一种以上药剂学上辅料如淀粉、糊精、乳糖、微晶纤维素、羟丙甲基纤维素、聚乙二醇、硬脂酸镁、微粉硅胶、木糖醇、乳糖醇、葡萄糖、甘氨酸、甘露醇、甘氨酸等混合制成的各种剂型，例如，可制成片剂、缓释片、滴丸、颗粒剂、胶囊剂、粉剂、微粒剂。优选剂型为片剂或颗粒剂。
本发明所述工艺较专利申请号为201210382496.4的技术方案制得的骨钙素，游离钙含量提高30％以上。最终制得的产物口感好，钙含量高，被人体吸收效果更好。
试验例
以下通过一些具体的实验数据进一步说明本发明的有益效果，本发明所有的实施例均能做出与此相近的实验效果，以下数据只是举例说明。
一、产品游离钙含量检测
1、材料与方法
1.1牛骨：购于河北福成五丰食品股份有限公司
1.2样品1：依照专利申请号为201210382496.4的实施例3使用牛骨获得的样品；样品2：依照专利申请号为201210382496.4的实施例6使用牛骨获得的样品；样品3：依照本发明实施例2使用牛骨获得的样品；样品4：依照本发明实施例3使用牛骨获得的样品；样品5：依照本发明实施例4使用牛骨获得的样品；样品6：依照本发明实施例5使用牛骨获得的样品；样品7：依照本发明实施例6使用牛骨获得的样品；样品8：依照本发明实施例7使用牛骨获得的样品；样品9：依照本发明实施例8使用牛骨获得的样品；样品10：依照本发明实施例9使用牛骨获得的样品；样品11：依照本发明实施例10使用牛骨获得的样品；样品12：依照本发明实施例11使用牛骨获得的样品。
1.3方法：采用原子吸收分光光度法测定游离钙含量。
2、结果
经数据对比分析，本发明所制得的产品的游离钙含量，与样品1、样品2相比，具有显著的提高，提高幅度达到30.39％～44.06％。
二、功效试验
1资料与方法
1.1一般资料：
病例总数为120例，男性58例，女性62例，年龄42～54岁，为本单位的产品服用志愿者，所有病例使用美国lunar公司的双能x线骨密度仪测定骨密度均低于正常值，为骨流失或骨质疏松。随机分成试验a组、试验b组、试验c组和对照a组、对照b组、空白对照组：试验a组20例，男性10例，女性10例，年龄在43～51岁，平均年龄为47.2岁；试验b组20例，男性9例，女性11例，年龄在42～51岁，平均年龄为46.6岁；试验c组20例，男性11例，女性9例，年龄在44～50岁，平均年龄为47.0岁；对照a组20例，男性9例，女性11例，年龄在42～53岁，平均年龄为46.9岁；对照b组20例，男性10例，女性10例，年龄在42～50岁，平均年龄为45.8岁；空白对照组20例，男性9例，女性11例，年龄在44～51岁，平均年龄为46.4岁。六组志愿者在年龄、病情等一般资料上不存在显著差异(p＞0.05)，具有可比性。
1.2用药方法
试验a组给予依照本发明实施例2使用牛骨获得的产品；试验b组给予依照本发明实施例3使用牛骨获得的产品；试验c组给予依照本发明实施例4使用牛骨获得的产品；对照a组给予专利申请号为201210382496.4的实施例3使用牛骨获得的产品；对照b组给予专利申请号为201210382496.4的实施例6使用牛骨获得的产品以下产品；空白对照组不服用任何补钙产品，仅叮嘱其多食用含钙量高的食物，多晒太阳。除空白对照组外，其余5组服用产品每次20g，每日2次。所有病例均服用3个月治疗，疗程结束后复查骨密度。
1.3观察项目和测量方法
骨密度(bmd)：分别于治疗前后采用双能x线骨密度测量仪(法国midlink公司生产)测量腰椎正位(l1～l4)及股骨颈bmd值，单位采用g/cm2。
1.4统计学处理
计量资料用均数±标准差
2结果
2.1六组患者治疗前后骨密度值对比
表1六组治疗前后bmd值比较(g/cm2，
注：*与治疗前比较，p＜0.05，**与治疗前比较，p＜0.01；
△与对照组比较，p＜0.05。
3结论
本发明的实施例试验a组、试验b组、试验c组在增加骨密度方面具有非常显著的效果，p＜0.01；与对照a组、对照b组相比具有卓越的增加骨密度的效果，p＜0.05。发明人对本发明所写到的所有的实施例均按照上述试验方法进行了试验，并得到了类似的试验结果，证明本发明制备方法制得的骨钙素具有显著的增加骨密度的功效,与专利申请号为201210382496.4的骨钙素相比，不仅游离钙含量高，而且人体服用后，具有很好的增加骨密度的效果，即吸收率高，吸收效果好。
具体实施方式
实施例1
配制培养基：mrs培养基：蛋白胨1％，牛肉膏1％，酵母膏0.5％，葡萄糖2％，磷酸氢二钾0.2％，醋酸钠0.5％，硫酸镁0.02％，硫酸锰0.005％，吐温-800.1％，柠檬酸三铵0.2％，ph5.5～6.0,115℃,灭菌30min。
实施例2
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶3，乳酸菌占骨料重量比为0.03％，加入总重量的5％的蔗糖，40℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值1，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，水解温度35℃，搅拌1h，加碱调节ph值至6，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，40℃，搅拌1h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.02％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶20，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例3
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶5，乳酸菌占骨料重量比为0.07％，加入总重量的5％的蔗糖，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值3，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.08％，水解温度40℃，搅拌2h，加碱调节ph值至7，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.08％，50℃，搅拌2h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.06％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶30，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例4
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶4，乳酸菌占骨料重量比为0.05％，加入总重量的5％的蔗糖，45℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值2，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.06％，水解温度38℃，搅拌1.5h，加碱调节ph值至6，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.08％，45℃，搅拌1～2h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.03％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶24，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例5
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶3，乳酸菌占骨料重量比为0.07％，加入总重量的5％的蔗糖，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值1，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.08％，水解温度40℃，搅拌1h，加碱调节ph值至7，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，40℃，搅拌2h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.02％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶22，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例6
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶5，乳酸菌占骨料重量比为0.06％，加入总重量的5％的蔗糖，43℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值1～3，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.05％，水解温度36℃，搅拌1h，加碱调节ph值至6，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.06％，48℃，搅拌1h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.04％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶28，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例7
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶5，乳酸菌占骨料重量比为0.07％，加入总重量的5％的蔗糖，46℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值3，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.08％，水解温度37℃，搅拌2h，加碱调节ph值至6，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，40℃，搅拌1h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.06％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶25，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例8
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶4，乳酸菌占骨料重量比为0.06％，加入总重量的5％的蔗糖，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值2，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.07％，水解温度35℃，搅拌1h，加碱调节ph值至7，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，45℃，搅拌2h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.02％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶27，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例9
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶3，乳酸菌占骨料重量比为0.05％，加入总重量的5％的蔗糖，40℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值3，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.06％，水解温度40℃，搅拌1h，加碱调节ph值至7，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.06％，50℃，搅拌1h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.06％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶20，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例10
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶4，乳酸菌占骨料重量比为0.03％，加入总重量的5％的蔗糖，46℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值1，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，水解温度40℃，搅拌2h，加碱调节ph值至6，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.08％，45℃，搅拌1h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.04％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶30，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。
实施例11
(1)骨骼粉碎、灭菌；
(2)取乳双歧杆菌(b.lactis)、保加利亚乳杆菌(l.bulgaricus)和青春双歧杆菌(b.adolescentis)，三种乳酸菌重量比1∶2∶2；骨料与水重量体积比1∶5，乳酸菌占骨料重量比为0.07％，加入总重量的5％的蔗糖，50℃，发酵12h，120℃灭菌30min；
(3)加盐酸调ph值1，加入胃蛋白酶，占骨料重量比为0.06％，水解温度37℃，搅拌2h，加碱调节ph值至6，加入木瓜蛋白酶，占骨料重量比为0.04％，48℃，搅拌1h，加热灭酶；
(4)加入总重量的5％的葡萄糖，加入乳脂明串珠菌和柠檬酸，乳脂明串珠菌占骨料重量比为0.03％，乳脂明串珠菌和柠檬酸重量比1∶25，发酵温度为39℃，发酵时间为12h，加碱中和，120℃灭菌，干燥即得。