CN101884412B - 一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法。该方法依次通过：动物骨肉下脚料破碎，加酸蒸煮一步提取动物骨肉中的氨基酸和离子钙，固液分离，调节pH值控温定时螯合反应，离子交换柱净化，浓缩、干燥，制得天然复合氨基酸螯合钙。本发明同时利用动物骨肉中的生物钙和蛋白质两种天然物质为原料，制得的复合氨基酸螯合钙更加安全天然。本发明通过加酸蒸煮一步水解充分提取了动物骨肉下脚料中的氨基酸和离子钙，不需将氨基酸和离子钙分离，即可进行螯合反应获得复合氨基酸螯合钙产品，步骤简单易行，便于工业化应用。本发明在获得天然的螯合钙产品的同时，实现了对动物骨肉下脚料的高值化低弃废利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种氨基酸螯合钙的制备方法，特别涉及一种由动物骨肉下脚料制备天然复合氨基酸螯合钙的方法。
背景技术
氨基酸螯合钙具有无需消化分解即可被机体直接吸收，利用率高，无需维生素D调节，无任何毒副作用等优点，因此被称为是继无机酸钙和有机酸钙之后的第三代补钙产品。目前，关于氨基酸螯合钙等金属氨基酸螯合物的制备研究已广泛开展，已见报导的制备方法主要有液相螯合法、微波固相合成法、离子交换柱制备法等。中国专利CN 1720249A报道了一种利用金属碳酸盐和氨基酸在水溶液中反应制备金属氨基酸螯合物的方法。专利CN1362403A则公开了一种利用微波能量使商品化的氨基酸和金属盐试剂在固相状态下螯合生成氨基酸螯合金属盐的方法。专利CN100516026C利用强酸性阳离子交换树脂结合钙离子，使氨基酸溶液流经离子交换柱时与钙离子螯合，制备了高纯度的氨基酸螯合钙。这些方法多采用市售化学试剂等非天然原料，所得金属螯合物产品也不符合人们追求天然的健康理念，因此难以在食品、饲料等领域中广泛应用。
在水产品、禽畜等制品的加工过程中，会产生大量的含天然蛋白和生物钙的骨肉下脚料，如猪骨、鸡架、鱼排等，若不进行有效利用，不仅浪费大量的优质资源，而且会严重污染环境。上述骨肉下脚料中不仅含有氨基酸，也含有大量的生物钙，因此有研究者将其作为氨基酸螯合钙的制备原料。中国专利CN 1034200A利用动物蛋白水解制成复合氨基酸，然后与钙、铁等金属盐螯合制成了复合氨基酸螯合金属盐。CN 101659625则研究报道了利用蛋壳钙和复合氨基酸试剂制备氨基酸螯合钙的工艺方法。这些方法，有的单独利用了动植物中的天然蛋白资源，有的单独利用了动物骨中的天然钙资源，最终制得了较为天然安全的氨基酸螯合钙，但同时利用同种动物骨肉下脚料中氨基酸和生物钙两种天然资源作为原料来制备安全性更高的氨基酸螯合钙的研究，几乎未见报道。
以天然原料制备氨基酸螯合钙，一般均需将天然原料中的氨基酸或生物钙提取出来，然后才能进行螯合反应制备。已有的方法均是单独提取并分离获得氨基酸，或单独提取并分离获得离子钙，然后再将氨基酸和离子钙混合螯合得到产品，这些方法都需用到复杂细致的分离步骤，工艺繁杂，成本较高，也难以实现工业化应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种充分利用动物骨肉下脚料中的氨基酸和生物钙两种天然原料制备复合氨基酸螯合钙的方法。
实现本发明目的的技术方案如下：
一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法包括以下操作步骤：
(1)动物骨肉下脚料破碎
将含有骨钙和蛋白的各种动物制品骨肉下脚料破碎成含肉骨渣；
(2)加酸蒸煮一步提取动物骨肉中的氨基酸和离子钙
在每公斤各种动物的含肉骨渣中加入1.0-3.0公斤一种浓度0.1-2.0mol/L无机酸溶液或一种以上的浓度0.1-2.0mol/L有机酸溶液蒸煮，蒸煮温度为60-130℃，蒸煮提取时间为2h-6h；得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液；
(3)固液分离
将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，常压或减压过滤得分离液；
(4)调节pH值控温定时螯合反应
在分离液中加入碱，调pH值为4.0-8.0；升温至40-60℃，保温搅拌反应2h-8h，冷却得螯合反应溶液；
(5)离子交换柱净化
使螯合反应溶液依次通过强碱性阴离子交换柱和强酸性阳离子交换柱，或强酸性阳离子交换柱和强碱性阴离子交换柱，得流出液；
(6)浓缩、干燥
将流出液在40-100℃下浓缩至有结晶析出，喷雾干燥得天然复合氨基酸螯合钙。
步骤(2)中的所述无机酸溶液为盐酸溶液或硫酸溶液或磷酸溶液；所述有机酸溶液为柠檬酸水溶液或苹果酸水溶液或醋酸水溶液或乳酸水溶液。
所述步骤(2)中的蒸煮为高压蒸煮，蒸煮压力为1.5-3.0大气压，蒸煮温度为60-130℃。
步骤(4)所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、石灰乳。
所述的同时含有骨钙和蛋白的各种动物制品骨肉下脚料为鱼片加工剩余的鱼排，鸡肉加工剩余的鸡架，猪肉加工剩余的连肉猪骨。
本发明的原料可以是各种同时含有骨钙和蛋白的各种动物制品或其下脚料，尤其是含骨肉的各种动物的加工下脚料。典型的原料有鱼片加工剩余的鱼排，鸡肉加工剩余的鸡架，猪肉加工剩余的连肉猪骨等。
本发明同时利用动物骨肉中的生物钙和蛋白质两种天然物质作为原料，制备获得的复合氨基酸螯合钙更加安全天然，可广泛应用于食品、保健品、医药、饲料等领域。本发明通过加酸蒸煮水解，一步充分提取了动物肉下脚料中的氨基酸和动物骨中的氨基酸和离子钙，不需将氨基酸和离子钙分离，即可进行螯合反应获得复合氨基酸螯合钙产品，步骤简单易行，便于工业化应用。本发明在获得天然的螯合钙产品的同时，实现了对动物骨肉下脚料的高值化低弃废利用。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步地描述。
实施例1
采用骨泥机将2.00kg新鲜鱼片加工剩余的鱼排洗净破碎后，加入4.00kg的0.5mol/L的柠檬酸水溶液，常压下煮沸并保持沸腾4h，得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液。将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，常压过滤得分离液；在分离液中加氢氧化钠调节pH6.0，50℃下保温搅拌反应4h，冷却得螯合反应溶液。将螯合反应溶液依次通过强碱型阴离子交换柱和强酸型阳离子交换柱，流出液在50℃下减压浓缩至有结晶析出，喷雾干燥得天然复合氨基酸螯合钙0.24kg。
实施例2
将2.00kg新鲜鱼排洗净破碎后，加入0.5kg 1.0mol/L的柠檬酸水溶液和0.5kg 2.0mol/L的乳酸水溶液，常压下加热至80℃并保温酸解2h，得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液。将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，常压过滤得分离液；在分离液中加氨水调节pH4.0，50℃下保温搅拌反应2h，冷却得螯合反应溶液。将螯合反应溶液依次通过强碱型阴离子交换柱和强酸型阳离子交换柱，流出液在100℃下敞开蒸发浓缩至有结晶析出，喷雾干燥得天然复合氨基酸螯合钙0.18kg。
实施例3
采用骨泥机将2.00kg新鲜鸡肉加工剩余的鸡架洗净破碎后，加入6.00kg的0.1mol/L的盐酸溶液，常压下煮沸并保持沸腾6h，得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液。将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，减压抽滤得分离液；在分离液中加氢氧化钾调节pH8.0，50℃下保温搅拌反应8h，冷却得螯合反应溶液。将螯合反应溶液依次通过强碱型阴离子交换柱和强酸型阳离子交换柱，流出液在80℃下减压浓缩至有结晶析出，喷雾干燥得天然复合氨基酸螯合钙0.31kg。
实施例4
采用骨泥机将1.00kg新鲜猪肉加工剩余的连肉猪骨洗净破碎后，加入2.00kg的1.0mol/L的醋酸水溶液，密闭加压至2.0个大气压，蒸煮至130℃并保持3h，得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液。将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，常压过滤得分离液；在分离液中加氢氧化钾调节pH7.0，60℃下保温搅拌反应4h，冷却得螯合反应溶液。将螯合反应溶液依次通过强酸型阳离子交换柱和强碱型阴离子交换柱，流出液在40℃下减压浓缩至有结晶析出，50℃下真空干燥得天然复合氨基酸螯合钙0.17kg。
实施例5
将2.00kg新鲜猪排洗净破碎后，加入1.00kg 1.0mol/L的醋酸水溶液和3.00kg 1.0mol/L的盐酸溶液，密闭加压至1.5个大气压，蒸煮至120℃并保持3h，得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液。将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，减压抽滤得分离液；在分离液中加石灰乳调节pH8.0，40℃下保温搅拌反应4h，冷却得螯合反应溶液。将螯合反应溶液依次通过强酸型阳离子交换柱和强碱型阴离子交换柱，流出液在80℃下常压浓缩至有结晶析出，真空干燥得天然复合氨基酸螯合钙0.38kg。
Claims (5)
1.一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法，具体操作步骤如下：
(1)动物骨肉下脚料破碎
将含有骨钙和蛋白的各种动物制品骨肉下脚料破碎成含肉骨渣；
(2)加酸蒸煮一步提取动物骨肉中的氨基酸和离子钙
在每公斤各种动物的含肉骨渣中加入1.0-3.0公斤一种浓度0.1-2.0mol/L无机酸溶液或一种以上的浓度0.1-2.0mol/L有机酸溶液蒸煮，蒸煮温度为60-130℃，蒸煮提取时间为2h-6h；得含有离子钙和游离氨基酸的蒸煮酸解液；
(3)固液分离
将蒸煮酸解液冷却后离心分离，撇除上层脂肪，常压或减压过滤得分离液；
(4)调节pH值控温定时螯合反应
在分离液中加入碱，调pH值为4.0-8.0；升温至40-60℃，保温搅拌反应2h-8h，冷却得螯合反应溶液；
(5)离子交换柱净化
使螯合反应溶液依次通过强碱性阴离子交换柱和强酸性阳离子交换柱，或强酸性阳离子交换柱和强碱性阴离子交换柱，得流出液；
(6)浓缩、干燥
将流出液在40-100℃下浓缩至有结晶析出，喷雾干燥得天然复合氨基酸螯合钙。
2.根据权利要求1所述的一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法，其特征在于：步骤(2)中的所述无机酸溶液为盐酸溶液或硫酸溶液或磷酸溶液；所述有机酸溶液为柠檬酸水溶液或苹果酸水溶液或醋酸水溶液或乳酸水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的蒸煮为高压蒸煮，蒸煮压力为1.5-3.0大气压，蒸煮温度为60-130℃。
4.根据权利要求1所述的一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法，其特征在于：步骤(4)所用碱为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、石灰乳。
5.根据权利要求1所述的一种天然复合氨基酸螯合钙的制备方法，其特征在于：所述的同时含有骨钙和蛋白的各种动物制品骨肉下脚料为鱼片加工剩余的鱼排，鸡肉加工剩余的鸡架，猪肉加工剩余的连肉猪骨。
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