CN102166019A - 一种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了—种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法，该方法包括：将鲍鱼壳洗净除杂，沥干后置于鼓风干燥箱中干燥；将干燥后的鲍鱼壳加入马弗炉中进行煅烧，制备鲍鱼壳灰分；将鲍鱼壳灰分加入粉碎设备中进行粗粉碎，制得鲍鱼壳灰分粉；将鲍鱼壳灰分粉与水混合调制成石灰乳；将鲍鱼壳石灰乳加入超声波设备中，加入乳酸溶液，超声波处理加速反应；将反应后的混合液加热到60~70℃，趁热过滤除去杂质得到乳酸钙母液；加热浓缩乳酸钙母液、静置结晶，过滤分离乳酸钙晶体；加入无水乙醇洗涤乳酸钙晶体，过滤，得纯乳酸钙晶体。本发明成本低、工艺简易、使用方便，具有较大的应用推广价值。

Description

一种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法

技术领域

本发明属于食品加工领域，具体涉及一种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法。

背景技术

鲍鱼壳又名石决明，为鲍科动物九孔鲍或盘大鲍等的贝壳，是珍贵的药材，鲍鱼壳洗净、烘干、敲碎、研磨后可入药，咸寒清热，质重潜阳，专入肝经，而有平肝阳、清肝热之功，为凉肝、镇肝、治肝肾阴虚、肝阳眩晕症，滋阴壮阳之要药。鲍鱼壳因最早用于各种眼疾的治疗而得名石决明。《本草经疏》记载：“石决明，乃足厥阴经药也。足厥阴开窍于目，目得血而能视，血虚有热，则青盲亦痛障翳生焉。咸寒入血除热，所以能主诸目疾也。” 《医学衷中参西录》中有“石决明味微咸，性微凉，为凉肝镇肝之要药。肝开窍于目，是以其性善明目。研细水飞作敷药，能治目外障；作丸、散内服，能消目内障。为其能凉肝，兼能镇肝，故善治脑中充血作疼作眩晕，因此证多系肝气、肝火挟血上冲也。”的描述。现代医学分析，鲍鱼壳的主要有效成分来自珍珠质中所含的碳酸钙，壳角质、及胆素等，其中壳角质经胃酸可水解为 16 种氨基酸，鲍鱼壳含碳酸钙90％以上，有机质约3.67％，含少量镁、铁、硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氯化物和极微量的碘；鲍鱼壳一般可分为3层，最外层为黑褐色的角质层（壳皮），薄而透明，有防止碳酸侵蚀的作用，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层（壳层），较厚，由外套膜边缘分泌的棱柱状的方解石构成，外层和中层可扩大贝壳的面积，但不增加厚度；内层为珍珠层（底层），由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石（文石）叠成，具有美丽光泽，可随身体增长而加厚。鲍鱼壳煅烧后碳酸盐分解，产生氧化钙，有机质则破坏。历史上古人已经懂得利用原始方法加工利用鲍鱼壳：《圣惠方》记载“捣碎细研，水飞过。现行，取原药材，除去杂质，洗净，干燥，捣碎。” 《海药本草》有“先以面裹熟煨，然后磨去其外黑处并粗皮，烂研之，细罗，于乳钵中再研如面。”的描述。《普济方》中记载“火煅存性。现行，取净石决明置适宜容器内，于无烟的炉火中，用武火加热，煅至酥脆时取出放凉，碾碎。”

利用鲍壳提取甲壳素，一方面可开辟甲壳素的新生产途径，另一方面又可扩大鲍的综合利用， 鲍壳中含有98％的碳酸钙。在甲壳素的提取过程中，可利用酸浸滤液中的钙来制取钙盐，达到化废为宝的目的。目前以牡蛎贝壳为原料制备的牡蛎碳酸钙，已广泛用于食品添加剂和药用补钙剂，但是牡蛎壳制备的钙盐重金属含量高，大大影响了其食用安全性。近年来，随着食品加工技术的提高和人们对鲍鱼壳特殊性质和功能的不断深入的研究和认识，鲍鱼壳钙质具有一定的生物活性，富含多种对人体有益的微量元素，如Zn，Mg，P，Fe，K，Cu等，易于被人体吸收，以鲍鱼壳为原料使食品加工有了十分广阔的发展空间。

传统的有机钙以碳酸钙为主，其生产工艺主要有两种，即天然碳酸钙矿石粉碎生产的重质碳酸钙和碳酸钙矿石煅烧后经消化、碳化、过滤、干燥生产的轻质碳酸钙。这两种工艺制备的碳酸钙由于采用天然的碳酸钙矿石为原料，原料中含有对人体有害的成分如重金属等，影响了食用安全性。以往用贝壳制备食品添加剂都需要先粉碎再进行煅烧，由于粉碎贝壳对设备要求高，能耗大，制造设备庞大，工艺也较复杂。

公开号为101602685的中国发明，公开了一种以贝类加工废弃物为钙源的谷氨酸螯合钙合成方法，包括如下步骤：贝壳预处理：将贝壳用0.05Ｍ盐酸浸泡１小时后刷洗去除贝壳表面泥沙等吸附物，经过100℃烘干、粉碎过60目筛，再经自来水水飞法处理即得合成谷氨酸螯合钙用钙源贝壳粉；合成：按谷氨酸和贝壳粉（碳酸钙钙含量以95％计）摩尔比为2：1.0~1.2配料，并加３０~３５倍贝壳粉重量的蒸馏水，搅拌并加热至70~75℃，保温螯合:1.0~1.5小时，使谷氨酸完全反应，冷却，抽滤去除过量贝壳粉；纯化：将上述抽滤所得清液减压浓缩至浓膏状，加入85~90％乙醇搅拌，静置过夜。抽滤，不溶物用９５％乙醇重结晶，再抽滤；烘干：将上述所得结晶在130℃烘箱中烘干，即得谷氨酸螯合钙产品。该发明中要对贝壳进行粉碎，对粉碎设备要求高，能耗大，而且将贝壳粉与谷氨酸直接反应制备螯合钙反应效率低，反应不完全。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法。该方法相对粉碎后煅烧法可以有效地简化制备鲍鱼壳生物活性钙的工艺，提高了活性钙的产率，节能环保，生产成本低，制备的鲍鱼壳生物活性钙在溶解度、酸碱性等技术指标方面更具安全性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法，该方法包括以下步骤：

（1）干燥：将鲍鱼壳用水洗净除去杂质，沥干后置于恒温鼓风干燥箱中，90~100℃干燥30~50min；

（2）煅烧：将干燥后的鲍鱼壳加入马弗炉进行煅烧，煅烧温度为800~1000℃，煅烧时间为100~120min，制得鲍鱼壳灰分；

（3）粉碎：将煅烧后的鲍鱼壳灰分加入粉碎设备中进行粗粉碎，制得粒度为30~40目的鲍鱼壳灰分粉；

（4）将鲍鱼壳灰分粉与水混合调制成石灰乳，所述鲍鱼壳灰分粉与水的质量比为1:14~15；

（5）将鲍鱼壳石灰乳加入超声波设备中，按照乳酸溶液与石灰乳质量比为8:15~16的量缓慢加入乳酸溶液，超声波处理加速反应，超声功率为200~600W，超声频率为20~60kHz，超声波处理时间为30~50min，所述乳酸溶液的质量百分浓度为50~55%；

（6）将反应后的混合液加热到60~70℃，趁热过滤除去杂质得到乳酸钙母液；

（7）加热浓缩乳酸钙母液，加热浓缩温度为90~100℃，浓缩时间为50~60min；

（8）浓缩后的乳酸钙母液静置结晶，然后过滤分离乳酸钙晶体；

（9）加入无水乙醇洗涤乳酸钙晶体，然后过滤，制得纯乳酸钙晶体。

所述步骤（8）中，静置结晶的时间为1~2h。

所述步骤（9）中，所述乳酸钙晶体与无水乙醇的质量比为1:1~2。

本发明的优点在于：

1、本发明采用一次煅烧制备鲍鱼壳生物活性乳酸钙，相对传统贝壳有机酸钙制备采用的双烧法，本发明改进了制备方法，缩短了工艺流程，节约了能源，制得的乳酸钙产品的色泽洁白、产率、纯度和溶解度均较高。

2、本发明鲍鱼壳在煅烧后最终煅烧产物的鲍鱼壳灰分中存在着大量的气孔，松酥易粉碎，比表面积大，化学反应性好。

3、本发明中采用超声波处理加速鲍鱼壳石灰乳和乳酸溶液的反应，制备生物活性钙，反应效率高，避免了生物发酵法制备有机钙，工艺复杂，生产周期长且易造成污染等缺点，工艺简单，操作方便，成本低，污染小。

4、本发明中采用浓缩结晶法有利于乳酸钙的结晶的析出，提高了乳酸钙产品的产率。

5、本发明利用鲍鱼壳制备生物活性钙，不仅可解决废弃鲍鱼壳资源的再利用问题，而且为其增值开拓新途径，并为工业化生产乳酸钙提供了新的途径，具有良好的实用价值和应用前景。

具体实施例方式

下面结合具体实施例，进—步阐述本发明。但这些实施例仅限于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。

本发明实施例中使用鲍鱼壳为产自福建省的鲍鱼壳，其他品种的鲍鱼壳均适用于本发明。

实施例1  

1、将鲍鱼壳用水洗净除去泥沙等杂质，沥干后置于恒温鼓风干燥箱中于90℃干燥30min；

2、将干燥后的鲍鱼壳加入马弗炉进行煅烧，煅烧温度为800℃，煅烧时间为100min，制得鲍鱼壳灰分；

3、将煅烧后的鲍鱼壳灰分加入粉碎设备中进行粗粉碎，制得粒度为30目的鲍鱼壳灰分粉；

4、将鲍鱼壳灰分粉与水混合调制成石灰乳，所述鲍鱼壳灰分粉与水的质量比为1:14；

5、将鲍鱼壳石灰乳加入超声波设备中，按乳酸溶液与石灰乳质量比为8:15的量缓慢加入质量百分浓度为50%的乳酸溶液，超声波处理加速反应，超声功率为200W，超声频率为20kHz，超声时间为30min；

6、将反应后的混合液加热到60℃，趁热过滤除去杂质得到乳酸钙母液；

7、将乳酸钙母液进行加热浓缩，温度为90℃，浓缩时间为50min；

8、浓缩后的乳酸钙母液静置结晶1h后，过滤分离乳酸钙晶体；

9、按乳酸钙晶体与无水乙醇质量比为1:1的量，加入无水乙醇洗涤乳酸钙晶体，过滤除去未反应的乳酸及其他残留杂质，得纯乳酸钙晶体；

10、将醇洗后的纯乳酸钙结晶经干燥、粉碎、过筛、包装即得鲍鱼壳生物活性乳酸钙产品。

实施例2  

1、将鲍鱼壳用水洗净除去泥沙等杂质，沥干后置于恒温鼓风干燥箱中于95℃干燥40min；

2、将干燥后的鲍鱼壳加入马弗炉进行煅烧，煅烧温度为900℃，煅烧时间为110min，制得鲍鱼壳灰分；

3、将煅烧后的鲍鱼壳灰分加入粉碎设备中进行粗粉碎，制得粒度为35目的鲍鱼壳灰分粉；

4、将鲍鱼壳灰分粉与水混合调制成石灰乳，所述鲍鱼壳灰分粉与水的质量比为1:14；

5、将鲍鱼壳石灰乳加入超声波设备中，按乳酸溶液与石灰乳质量比为8:15的量缓慢加入质量百分浓度为52%的乳酸溶液，超声波处理加速反应，超声功率为300W，超声频率为40kHz，超声时间为40min；

6、将反应后的混合液加热到65℃，趁热过滤除去杂质得到乳酸钙母液；

7、将乳酸钙母液进行加热浓缩，温度为95℃，浓缩时间为55min；

8、浓缩后的乳酸钙母液静置结晶1.5h后，过滤分离乳酸钙晶体；

9、按乳酸钙晶体与无水乙醇质量比为1:2的量，加入无水乙醇洗涤乳酸钙晶体，过滤除去未反应的乳酸及其他残留杂质，得纯乳酸钙晶体；

10、将醇洗后的纯乳酸钙结晶经干燥、粉碎、过筛、包装即得鲍鱼壳生物活性乳酸钙产品。

实施例3

1、将鲍鱼壳用水洗净除去泥沙等杂质，沥干后置于恒温鼓风干燥箱中于100℃干燥50min；

2、将干燥后的鲍鱼壳加入马弗炉进行煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧时间为120min，制得鲍鱼壳灰分；

3、将煅烧后的鲍鱼壳灰分加入粉碎设备中进行粗粉碎，制得粒度为40目的鲍鱼壳灰分粉；

4、将鲍鱼壳灰分粉与水混合调制成石灰乳，所述鲍鱼壳灰分粉与水的质量比为1:15；

5、将鲍鱼壳石灰乳加入超声波设备中，按乳酸溶液与石灰乳质量比为8:16的量缓慢加入质量百分浓度为55%的乳酸溶液，超声波处理加速反应，超声功率为600W，超声频率为60kHz，超声时间为50min；

6、将反应后的混合液加热到70℃，趁热过滤除去杂质得到乳酸钙母液；

7、将乳酸钙母液进行加热浓缩，温度为100℃，浓缩时间为60min；

8、浓缩后的乳酸钙母液静置结晶2h后，过滤分离乳酸钙晶体；

9、按乳酸钙晶体与无水乙醇质量比为1:2的量，加入无水乙醇洗涤乳酸钙晶体，过滤除去未反应的乳酸及其他残留杂质，得纯乳酸钙晶体；

10、将醇洗后的纯乳酸钙结晶经干燥、粉碎、过筛、包装即得鲍鱼壳生物活性乳酸钙产品。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (3)

1.一种鲍鱼壳制备生物活性钙的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）干燥：将鲍鱼壳用水洗净除去杂质，沥干后置于恒温鼓风干燥箱中，90~100℃干燥30~50min；

（2）煅烧：将干燥后的鲍鱼壳加入马弗炉进行煅烧，煅烧温度为800~1000℃，煅烧时间为100~120min，制得鲍鱼壳灰分；

（3）粉碎：将煅烧后的鲍鱼壳灰分加入粉碎设备中进行粗粉碎，制得粒度为30~40目的鲍鱼壳灰分粉；

（4）将鲍鱼壳灰分粉与水混合调制成石灰乳，所述鲍鱼壳灰分粉与水的质量比为1:14~15；

（5）将鲍鱼壳石灰乳加入超声波设备中，按照乳酸溶液与石灰乳质量比为8:15~16的量缓慢加入乳酸溶液，超声波处理加速反应，超声功率为200~600W，超声频率为20~60kHz，超声波处理时间为30~50min，所述乳酸溶液的质量百分浓度为50~55%；

（6）将反应后的混合液加热到60~70℃，趁热过滤除去杂质得到乳酸钙母液；

（7）加热浓缩乳酸钙母液，加热浓缩温度为90~100℃，浓缩时间为50~60min；

（8）浓缩后的乳酸钙母液静置结晶，然后过滤分离乳酸钙晶体；

（9）加入无水乙醇洗涤乳酸钙晶体，然后过滤，制得纯乳酸钙晶体。

2.根据权利要求1所述的鲍鱼壳制备生物活性钙的方法，其特征在于，步骤（8）中，静置结晶的时间为1~2h。

3.根据权利要求1所述的鲍鱼壳制备生物活性钙的方法，其特征在于，步骤（9）中，所述乳酸钙晶体与无水乙醇的质量比为1:1~2。