专利名称：络合钙及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种新型钙产品——络合钙及其制造方法，即以动物鲜骨为原料，通过酶的作用使骨料中的钙元素以络合物的形式存在，从而能被人体充分吸收和有效利用。
钙是一种化学性质非常活泼的元素，在自然界中不能以“元素”或“原子”的形式存在，而只能以化合物的形式存在，根据钙在化合物中与其他离子的结合程度不同，又分为分子态、离子态和络合态三种状态。
钙是人体中含量最丰富的元素之一，约占人体体重的1.5～2％，这其中约有99％存在于骨骼、牙齿之中，1％存在于血液、细胞外液、软组织细胞里。钙参与人体内几乎所有的生命活动。在维持人体神经、循环、呼吸、消化、内分泌、肌肉、泌尿、免疫、生殖等机能，及在神经冲动的传递、肌肉应激、心动节律的维持、血液凝固、细胞粘着等生理过程中，起着非常重要甚至关键的作用。
人类普遍缺钙，这有两个方面的原因首先，人体本身不能产钙，只能从饮食中摄取。由于食物结构的差异和吸收性的差异，导致整个人类对钙的普遍的、程度不同的缺乏。研究表明，仅在美国，1/2的成年妇女缺钙，1/3的10岁以下儿童和2/3的60岁以上老人缺钙；在中国，由于人们的主要食物是谷类，而谷类食物中钙含量很低，所以，中国人缺钙的现象更加普遍而且严重，调查表明，我国人均日缺钙量达250mg～350mg。其次，随着人年龄的增长，人体内的钙不断地丢失。专家认为，人在20～35岁之间是钙平衡期，20岁以前是钙增长期，35岁以后是钙丢失期，且钙丢失的速度加快，平均每年的丢失速度大约是1％。
缺钙对人体的抵抗力、耐力、免疫力、记忆力、理解力、创造力、反应能力和抗衰老能力都有不同程度的影响。进一步说，骨质增生、骨质疏松、骨折、佝偻病、龋齿病、肩周炎、关节炎、少儿弱智、老年性痴呆症、高血压、心脏病、糖尿病、贫血症、厌食症等疾病都与缺钙有直接或间接的关系。
钙在人体活动中的重要性日益受到重视，各种钙产品不断问世。目前的钙产品市场有国际和国内两个方面，就国际而言，主要产品有美国Health Mother公司的CoralCalcium；加拿大Stanley Pharmaceutical公司的Oyster Shell Calcium；法国Uendenhalllaboratories公司的Skim Delux Calcium；以及挪威Nycomed Pharma公司的Calcichew--D3等。国际市场的特点是产品种类不多，但市场占有率大。
国内钙产品市场刚好相反，据不完全统计，仅以钙产品为主导产品的企业就有68家，产品种类计有100多种。
虽然这些钙产品的种类繁多，但就其产品型态看，主要有两种分子钙如碳酸钙、乳酸钙等。
离子钙如活性钙、高效钙等。
研究证明，人体在吸收钙时，分子钙需消耗人体自身的酶，故分子钙在人体内不能完全被吸收；而离子钙要与人体胃部草酸、植酸起反应而生成不溶性的沉淀，故离子钙亦较难被人体完全吸收；只有络合钙既不与人体胃部酸性物质反应，又不消耗人体自身的酶，所以极易被人体彻底吸收。
关于络合钙的产品及生产工艺还未见报道。
本发明人的一项在先申请，申请号921135320.3，公开了一种以动物鲜骨为原料，通过生物激活加工使骨料中所有营养成分能被人体充分吸收的高钙素骨粉的制造方法，利用该申请案公开的方法能使骨骼组织中所有营养成分，特别是骨质中的胶原蛋白、磷蛋白及羟磷酸钙活化溶解，最大程度地被人体充分吸收。作为一种钙产品或食品添加剂，对比试验证明，人体对其中钙的吸收率大于其它的钙食品添加剂。但是这种方法制成的高钙素骨粉中的钙仍是一种离子型态的钙，严格地讲仍很难被人体完全吸收。
本发明的目的就是提供一种络合型的钙产品，这种络合钙产品既可以作为一种补钙制剂或钙食品，也可以是一些食品加工的添加剂。
本发明的另一目的就是通过酶工程法将动物鲜骨中的钙从分子型→离子型→络合型，以使人体更好地吸收和利用。
本发明提供的络合钙是一种使离子型钙在酶的作用下与氨基酸络合而形成的可溶性钙制品。
本发明提供的络合钙是以动物鲜骨的骨浆为原料，将骨浆先用碱性酶水解成分子型钙，该分子型钙再经食用稀酸水解成离子型钙，然后使离子型钙在酸性蛋白酶的作用下与氨基酸反应形成络合钙。
本发明提供的络合钙的制造方法是将动物鲜骨经清洗、磨浆等工序加工成骨浆A1，再按以下操作进行(1)、将骨浆A1送入第I级反应釜，反应温度控制在25～35℃，在缓慢搅拌的同时加入枯草杆菌，其生物蛋白质为骨浆重量的0.2～0.4％，并保温20～40分钟，得骨浆A2；(2)、将骨浆A2送入第II级反应釜，反应温度30～40℃，加入骨浆重量0.3～0.5％的碱性蛋白酶，保温40～60分钟，得骨浆A3；(3)、将骨浆A3送入第III级反应釜，反应温度60～70℃，加入碱性脂肪酶，加入量是骨浆重量的0.4～0.6％，保温20～30分钟，得骨浆A4；(4)、将骨浆A4送入第IV级反应釜，加入适量水，保持温度60～70℃，加入食用稀酸，使反应物料的PH≤2，保温40～50分钟，分离出液体B0；(5)、剩余残渣送入第V级反应釜，重复第IV级反应釜中的操作和反应，使该剩余残渣完全溶解为液体B1；(6)、将液体B1、B0合并送入第VI级反应釜，保持温度60～70℃，向反应釜中分别加入物料重量8～12％的氨基酸和0.8～1.2％的酸性蛋白酶，保温30分钟，得到络合钙混合体C0；(7)、将该络合钙混合体C0按要求加工成产品。
本发明用以生产络合钙的原料骨浆A1，是将质检合格的动物鲜骨经清洗、剔除和分离去骨头上残留的肉及筋、骨油等，使之成净骨，再进行碎骨、磨浆、过筛、匀浆等加工而成，这些都是普通加工技术，在此不予详述。
本发明的主要反应机理如下在动物的骨骼中，钙以分子型化合物方式存在，钙在不同的动物骨骼中的含量大致如下
以分子型态存在的钙化合物在酸的作用下，可以转化为离子型态的钙；以离子型态存在的钙，在酸性蛋白酶的作用下，形成钙的络合物。人体在吸收钙时，分子钙需消耗人体自身的酶，故分子钙在人体内不能完全被吸收；而离子钙要与人体胃部草酸、植酸起反应而生成不溶性的沉淀，故离子钙亦较难被人体完全吸收；只有络合钙既不与人体胃部酸性物质反应，又不消耗人体自身的酶，所以极易被人体彻底吸收。
本发明的工艺方法中，骨浆在第I、II、III级反应釜中，在碱性酶的作用下成为含有不溶性的钙分子的混合体，这些以分子型态存在的钙化合物在第IV、V级反应釜中与酸发生作用，转化为可溶性的离子型钙，离子型钙进一步在酸性蛋白酶的作用下形成可溶性的络合钙。
本发明的基本反应过程如下在I、II、III级反应釜中，主要是将骨质的胶原蛋白、磷蛋白、脂肪等生物大分子在酶的作用下水解成氨基酸及其他水解产物，过程是1、肽键的打开2、质子交换其中R’、R”代表胶原蛋白、磷蛋白、脂肪等生物大分子，在第IV、V级反应釜中，主要是将与大分子结合的羟磷酸钙等不溶性的钙盐反应生成可溶性的离子钙，基本过程是
在第VI级反应釜中，主要是将可溶性的离子钙再在酶的作用下与氨基酸等重新络合，形成可溶性的络合钙，基本过程是R代表氨基酸上述制造方法中，第I、II、III级反应釜中加入的酶为单一的碱性酶，为获得最佳反应结果，分别使用了三种不同的碱性酶，即第I级反应釜中使用枯草杆菌，第II级反应釜中加入碱性蛋白酶，如胰蛋白酶、肽酶、纤维素蛋白酶等，第III级反应釜中则加入的是碱性脂肪酶，原料骨经以上三次水解反应，成为含分子型钙的混合体。
本发明所用的食用稀酸是稀盐酸，目的是将不溶性的分子型钙转化为可溶性的离子型钙。
第VI级反应釜中加入的酶是食品用或医药用的酸性蛋白酶，为使反应物料获得足够的酶活力，将离子钙全部与氨基酸络合得到络合钙，最好使用混合酶，即选用两种以上的酸性蛋白酶混合使用，混合的比例为1∶1～1∶1.25，例如，使用胃蛋白酶、木瓜酶、菠萝蛋白酶等。
本发明使用氨基酸作为络合钙的载体，为利于人体的吸收，最好使用人体必需氨基酸，即甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸八种之一。
本发明方法得到的是含有络合钙的混合体，它可以根据需要进一步加工成补钙制剂、钙食品或作为食品添加剂，增加食品中的钙含量，由于其中的钙是络合态的，无论是直接食用还是添加到食品中制成高钙食品，都保证了人体对钙的充分吸收。
附图
是本发明的工艺流程方框图。
总之，本发明提供了一种新型的钙产品及其制造方法，它的推广和应用，对改善人类特别是中国人的缺钙状况，提高健康水平，将会有很好的促进作用。
实施例将质检达标的牛或羊的鲜骨经清洗和剔除去骨头上残留的肉、筋、骨油等处理，成为净骨，再进行粉碎、磨浆、过筛、匀浆，得到骨浆A1，将骨浆A1送入第I级反应釜，反应温度控制在30±2℃，在缓慢搅拌的同时加入枯草杆菌，其生物蛋白质为骨浆重量的0.3％，并保温约30分钟，得骨浆A2；将骨浆A2送入第II级反应釜，反应温度35±2℃，加入骨浆重量0.4％的胰蛋白酶，保温约50分钟，得骨浆A3；将骨浆A3送入第III级反应釜，反应温度为65±2℃，加入碱性脂肪酶，加入量是骨浆重量的0.5％，保温30分钟，得骨浆A4；将骨浆A4送入第IV级反应釜，加入适量水，保持温度65±2℃，加入稀盐酸，使反应物料的PH≤2，保温40分钟，分离出液体B0；剩余残渣送入第V级反应釜，重复第IV级反应釜中的操作和反应，使该剩余残渣完全溶解为液体B1；将液体B1、B0合并送入第VI级反应釜，保持温度65±2℃，加入反应物料重量10％的缬氨酸和1％的胃蛋白酶与木瓜酶的混合酶(这两种酶事先以1∶1的比例混合)，保温30分钟，得到络合钙混合体C0。
权利要求
1.一种络合钙产品，其特征在于该产品是一种使离子型钙在酶的作用下与氨基酸络合而形成的可溶性钙制品。
2.根据权利要求1所述的络合钙产品，其特征在于该络合钙产品是以动物鲜骨的骨浆为原料，将骨浆先用碱性酶水解成分子型钙，再经食用稀酸水解成离子型钙，然后使离子型钙在酸性蛋白酶的作用下与氨基酸络合而成。
3.一种络合钙产品的制造方法，其特征在于是将动物鲜骨经清洗、磨浆等工序加工成骨浆A1，再按以下操作进行(1)、将骨浆A1送入第I级反应釜，反应温度控制在25～35℃，在缓慢搅拌的同时加入枯草杆菌，其生物蛋白质为骨浆重量的0.2～0.4％，并保温20～40分钟，得骨浆A2；(2)、将骨浆A2送入第II级反应釜，反应温度30～40℃，加入骨浆重量0.3～0.5％的碱性蛋白酶，保温40～60分钟，得骨浆A3；(3)、将骨浆A3送入第III级反应釜，反应温度60～70℃，加入碱性脂肪酶，加入量是骨浆重量的0.4～0.6％，保温20～30分钟，得骨浆A4；(4)、将骨浆A4送入第IV级反应釜，加入适量的水，保持温度60～70℃，加入食用稀酸，使反应物料的PH≤2，保温40～50分钟，分离出液体B0；(5)、剩余残渣送入第V级反应釜，重复第IV级反应釜中的操作和反应，使该剩余残渣完全溶解为液体B1；(6)、将液体B1、B0合并后送入第VI级反应釜，保持温度60～70℃，向反应釜中分别加入物料重量8～12％的氨基酸和0.8～1.2％的酸性蛋白酶，保温30分钟，得到络合钙混合体C0；(7)、将该络合钙混合体C0按要求加工成产品。
4.根据权利要求3所述的络合钙产品的制造方法，其特征在于第I、II、III级反应釜中加入的酶均为单一酶，且为碱性酶。
5.根据权利要求3所述的络合钙产品的制造方法，其特征在于所用的食用稀酸是稀盐酸。
6.根据权利要求3所述的络合钙产品的制造方法，其特征在于加入的氨基酸是人体必需氨基酸，即甲硫氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苏氨酸、色氨酸、本丙氨酸。
7.根据权利要求3所述的络合钙产品的制造方法，其特征在于第VI级反应釜中加入的酸性蛋白酶是食品用或医药用的酸性蛋白酶，且选用两种以上的酸性蛋白酶混合使用，混合的比例为1∶1～1∶1.25。
全文摘要
一种新型钙产品——络合钙,是使离子型钙在酶的作用下与氨基酸络合而形成的可溶性钙制品。本发明以动物鲜骨为原料,通过酶的作用使骨料中的钙从分子型→离子型→络合型,从而较分子钙和离子钙产品更易被人体充分吸收和有效利用。制造方法是骨料先在碱性酶的作用下成为分子钙的混合体,再在稀酸作用下被转化为可溶性的离子钙,离子钙在酸性蛋白酶的作用下,与人体必需氨基酸络合形成钙的络合物。本发明产品可作成补钙制剂、钙食品或食品添加剂。
文档编号C12P13/00GK1189338SQ9810081
公开日1998年8月5日 申请日期1998年2月16日 优先权日1998年2月16日
发明者陈勇 申请人:陈勇