一种节能型胺基酸螯合钙之方法与流程

本发明涉及一种螯合方法，特别是有关于一种节能型胺基酸螯合钙之方法。
背景技术：
：钙是人体必需的矿物质营养素，钙约占体重的1.5至2％，约有99％以上的钙存在于骨骼及牙齿中，其余则散布在体液与组织器官中，所有的细胞都需要钙，以维持正常的生理机制。钙离子在生物体中是许多生化过程及生理过程的触发器，如触发肌肉收缩、释放激素、传递脉冲、促进血液凝结与调节心律等，且尤为各种高级生物体所必需。现代医学的临床研究亦表明，钙离子与体内免疫、神经、内分泌、消化、循环、运动、生殖等十多个系统的功能密切相关，显示钙离子对生命机能的维持相当重要。胺基酸螯合钙是一个或多个胺基酸基团与金属钙发生反应形成的具有环状结构的化合物。胺基酸螯合钙具有良好的化学和生物稳定性、生物学效用高等特点，能达到既补充胺基酸又补充钙的双重功效。迄今为止，胺基酸螯合钙的制备方法，主要有化学合成法、电解半透膜法和离子交换法等。然而，这些方法具有下列问题：反应慢、时间长、产率低、反应不完全、难以去除没有参与合成的剩余反应物。因此，规模化生产较困难且成本高。技术实现要素：有鉴于此，本发明的一目的就是在提供一种节能型胺基酸螯合钙之方法，以解决现有制备胺基酸螯合钙的问题。为达前述目的，本发明提出一种节能型胺基酸螯合钙之方法，至少包括下列步骤：提供一胺基酸及一鈣源；以及以均質機令胺基酸及鈣源進行一螯合反應，借以製備胺基酸螯合鈣。其中，胺基酸及钙源的质量比实质为1比1。其中，均质机的转速实质为7千转/分，且螯合反应的ph值实质为8及温度实质为摄氏80度。其中，螯合反应达到螯合率为90％所需时间实质为30分钟。其中，胺基酸为复合胺基酸，钙源为鱼骨粉水解液。其中，螯合反应是以氢氧化钠调节ph值。其中，鱼骨粉水解液是以鱼骨粉进行酸解所得，且鱼骨粉中钙含量实质为49.49％且水分含量实质为0.25％。其中，鱼骨粉水解液是以盐酸酸解鱼骨粉所得。传统螯合反应需要80分钟，而利用均质机快速螯合只需要30分钟即可达90％以上之螯合率，本发明可节省62.5％之反应时间，故符合节能之要求。承上所述，依本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法，其可具有一或多个下述优点：(1)本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法，借由均质机来提高胺基酸与钙源的螯合反应效率，可以提升胺基酸与钙源的螯合率，并将螯合时间缩短至30分钟。(2)本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法，借由将均质机设定为适当的转速，并将胺基酸与钙源的螯合反应调整成适当ph值及温度，即可将胺基酸与钙源的螯合率提升至90％，并将螯合时间缩短至30分钟。现为使钧审对本发明的技术特征及所能达到的技术效果有更进一步的了解与认识，谨佐以较佳的实施例及配合详细的说明如后。附图说明图1为本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法的流程示意图。图2为本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法所采用的设备示意图。具体实施方式为利了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效，兹将本发明配合附图，并以实施例的表达形式详细说明如下，而其中所使用的附图，其主旨仅为示意及辅助说明书之用，未必为本发明实施后的真实比例与精准配置，故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。此外，为使便于理解，下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。且附图所示的组件的尺寸比例仅为便于解释各组件及其结构，并非用以限定。另外，在全篇说明书与权利要求所使用的用词，除有特别注明外，通常具有每个用词使用在此领域中、在此揭露的内容中与特殊内容中的平常意义。某些用以描述本发明的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本发明的描述上额外的引导。其次，在本文中如使用用词“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，其均为开放性的用语，即意指包括但不限于。请一并参阅图1及图2，图1为本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法的流程示意图，图2为本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法所采用的设备示意图。如图1及图2所示，本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法至少包括下列步骤s10及s20。其中，在步骤s10中，提供胺基酸及钙源。在步骤s20中，进行螯合反应，其中步骤s20是以均质机令胺基酸及钙源进行一螯合反应，借以制备胺基酸螯合钙。本发明利用均质机40来进行胺基酸与钙源的螯合反应，均质机40举例为购自新光精机，且型号例如为hm-0025均质机。均质机40的运作速度可例如受速度控制器60控制，其可无段式调整转速，均质机40的转速(rpm)范围可介于约500转/分至约11,000转/分，且转速较佳为介于约4,000转/分至约8,000转/分。由于均质机40在每分钟8,000转以上易造成机器过热，故在不增加成本(例如增设冷却设备)又要获得良好螯合率的前提下，因此转速较佳为不超过8,000转/分。然而，在本发明中，均质机40较佳的转速为7,000转/分。均质机40上可例如设有安全夹钳42，安全夹钳42用以夹持反应器皿44，反应器皿44用以置入待反应的胺基酸及钙源(即胺基酸-钙源混合物)，且均质机40的转动件46则是伸入反应器皿44用以均质化胺基酸及钙源。本发明使用均质机40来促进胺基酸与钙源的螯合效率，可以提升胺基酸与钙源的螯合率，并缩短螯合时间。在本发明中，任何含有胺基酸分子/基团的成分物质皆为本发明所请求保护的胺基酸。此外，胺基酸可例如为复合胺基酸，但不限定于此，且复合胺基酸中的胺基酸种类成分及含量亦没有特殊限定。举例来说，复合胺基酸举例为购自郑州福润德生物工程有限公司，呈粉状，胺基酸总量为80.9％(见下列成分表)，复合胺基酸是由蚕蛹提取，其中各胺基酸比例非常接近人体胺基酸组成比例，营养价值极高。上述复合胺基酸的成分种类及含量仅为举例，使用者可视实际需求选用单一成分的胺基酸或者是适当成分种类及含量的复合胺基酸。复合胺基酸中各种胺基酸的成分表：在本发明中，任何含有钙成分的物质皆为本发明所请求保护的钙源。举例来说，钙源可例如为鱼骨粉水解液，但不限定于此。鱼骨粉可例如购自湖州生物工程有限公司，鱼骨粉中的钙含量为49.49％，水分含量0.25％，并含有微量金属元素(铅≦1mg/kg、汞≦0.5mg/kg、砷≦0.5mg/kg)。上述钙源的种类及成分含量仅为举例，使用者可视实际需求选用适当成分种类及含量的钙源。将鱼骨粉进行酸解反应可得鱼骨粉水解液。举例来说，利用盐酸的作用来破坏鱼骨粉中的胶原蛋白盐的盐键、酯键，使蛋白质变性，含钙物质裸露出来，并与含钙物质中的磷酸钙和氢氧化钙反应，使骨钙转化为可溶性钙。较佳地，在1g鱼骨粉中加入4mol/l盐酸6ml在100℃下作用50分钟，而得游离钙含量为75.65mg/ml的鱼骨粉水解液。接着，于均质机40中将鱼骨粉水解液与复合胺基酸按一定比例混合，并使用氢氧化钠来调节ph值，使得复合胺基酸与鱼骨粉水解液能在适当酸碱度下进行螯合反应。反应完成后，进行离心分离步骤、沉淀加无水乙醇洗涤、上清液浓缩、冷冻干燥、粉碎，而得复合胺基酸螯合钙成品。本发明中的螯合率(％)＝w0×100/w1，其中w0为螯合物中钙的含量、w1为反应体系中钙的含量。表一列出均质机配合不同ph值的胺基酸-钙源混合物进行螯合反应的结果图表。其中，胺基酸-钙源混合物的性质及来源如上所述。螯合反应的条件为：胺基酸及钙源的质量比为1比1、反应时间为30分钟、均质机的转速为7,000转/分、反应温度为摄氏80度。经均质机以约7,000转/分的转速搭配ph值分别约5、6、7、8、9的胺基酸-钙源混合物进行30分钟的螯合反应，检测得螯合率分别约为65％、70％、80％、90％、76％。由此图表可得知，胺基酸-钙源混合物的ph值为8时可得螯合率90％，效果较佳。表一：ph值56789螯合率(％)6570809076由表一可知，在酸性条件下螯合率较低，而在ph值7至8时螯合率较高。其原因为，当溶液中氢离子(h+)大量存在时，h+会与争夺供电子基团，不利于螯合物存在；而在碱性条件下，oh-争夺了钙离子而优先生成了氢氧化钙沉淀，经无水乙醇洗涤后被除去，胺基酸受h+及oh-影响较小，提供了充分的供电子基团，进而有利于钙通过配位键形成螯合物。表二列出均质机配合不同质量比的胺基酸及钙源进行螯合反应的结果图表。其中，胺基酸-钙源混合物的性质及来源同样如上所述。螯合反应的条件为：胺基酸-钙源混合物的ph值为8、反应时间为30分钟、均质机的转速为7,000转/分、反应温度为摄氏80度。经均质机以约7,000转/分的转速搭配质量比分别为约1：3、1：2、1：1、2：1、3：1的胺基酸-钙源混合物进行30分钟的螯合反应，检测得螯合率分别约为74％、81％、90％、80％、79％。由此图表可得知，胺基酸及钙源的质量比为1：1时可得螯合率90％，效果较佳。表二質量比1:31:21:12:13:1螯合率(％)7481908079由表二可知，当胺基酸及钙源的质量比值较小时，螯合率较低；当比值变大时，螯合率逐渐增加；当质量比为1：1时，螯合率最大；但是当比值过大时，螯合率减小。其原因为，由于胺基酸与钙源配位形成螯合物存在一定的比例，参与螯合反应的钙含量较多或较少，都会影响螯合率大小。表三列出均质机配合不同反应温度进行螯合反应的结果图表。其中，胺基酸-钙源混合物的性质及来源同样如上所述。螯合反应的条件为：胺基酸-钙源混合物的ph值为8、反应时间为30分钟、均质机的转速为7,000转/分、胺基酸及钙源的质量比为1比1。经均质机以约7,000转/分的转速搭配反应温度分别为约50℃、60℃、70℃、80℃、90℃进行30分钟的螯合反应，检测得螯合率分别约为83％、84％、87％、90％、76％。由此图表可得知，反应温度为80℃时可得螯合率90％，效果较佳。表三温度(℃)5060708090螯合率(％)8384879076由表三可知，温度太高对于螯合物的生成是不利的，高温可能会使螯合物分解或发生其他反应。合适的反应温度有利于螯合向正方向发展，高于或低于这个温度都不利于螯合物生成。表四列出均质机配合不同反应时间进行螯合反应的结果图表。其中，胺基酸-钙源混合物的性质及来源同样如上所述。螯合反应的条件为：胺基酸-钙源混合物的ph值为8、均质机的转速为7,000转/分、胺基酸及钙源的质量比为1比1、反应温度为摄氏80度。经均质机以约7,000转/分的转速搭配反应时间分别为约20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、400分钟进行螯合反应，检测得螯合率分别约为78％、84％、90％、85％、80％。由此图表可得知，反应时间为30分钟时可得螯合率90％，效果较佳。表四時間(分鐘)2025303540螯合率(％)7884908580由表四可知，随着反应时间的延长，胺基酸螯合物的螯合率不断升高，但是当时间超过了30分钟，螯合率反而会降低。这说明了螯合物是不稳定的，随着时间的延长可能会发生分解变化，但是分解的过程中又有新的螯合物合成，所以分解与合成将趋于平衡，故螯合率的下降变化趋势越来越小。传统螯合反应需要80分钟，而利用均质机快速螯合只需要30分钟即可达90％以上之螯合率，本发明可节省62.5％之反应时间，故符合节能之要求。综上所述，本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法，借由均质机来提高胺基酸与钙源的螯合反应效率，可以提升胺基酸与钙源的螯合率，并将螯合时间缩短至30分钟。本发明的节能型胺基酸螯合钙之方法，借由将均质机设定为适当的转速，并将胺基酸与钙源的螯合反应调整成适当ph值及温度，即可将胺基酸与钙源的螯合率提升至90％，并将螯合时间缩短至30分钟。以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于后附的权利要求中。附图标记说明s10、s20：步骤44：反应器皿40：均质机46：转动件42：安全夹钳60：速度控制器当前第1页12