CN102309008B - 一种胶原多肽螯合钙的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种胶原多肽螯合钙的制备方法，采用两步酶解法酶解动物皮明胶，制备得到了富含羟基脯氨酸的小分子胶原多肽，然后将小分子胶原多肽同食品级可溶性离子钙进行螯合反应制备胶原多肽螯合钙。本发明制备胶原多肽螯合钙的工艺简单，螯合率达到77mg钙离子/g胶原多肽；制得的胶原多肽螯合钙水溶性好、易于人体吸收、既补充人体所需的钙元素，又补充了促进钙吸收的羟基脯氨酸，是一种很好的补钙产品。

Description

一种胶原多肽螯合钙的制备方法
技术领域
本发明涉及一种胶原多肽螯合钙的制备方法，属于食品添加剂、补钙剂的合成技术领域。
背景技术
钙是人体内含量最多的矿物元素之一。在构成人体的所有元素中，它仅次于碳、氢、氧、氮排列于第五位。钙是骨骼和牙齿构成的重要组分，还是动物生命活动所必需的元素，是动物机体新陈代谢的源泉，动物的生命活动如神经物质的传递、心脏搏动、肌肉收缩等等都在利用、消耗钙。由于饮食习惯、生活习惯、年龄层次等诸多原因，钙元素仍是我国人群中最缺乏的营养元素之一。随着人民生活水平的提高和保健意识的增强，人们越来越认识到补充钙营养品对健康的重要性。
目前，国内市场上口服钙剂品种繁多，但大体上分为三种类型。第一种类型是无机钙，如氧化钙、氯化钙、碳酸钙、磷酸钙，或者来自于经过加工的动物贝壳骨骼等；第二种类型是有机酸钙，如葡萄糖酸钙、乳酸钙、醋酸钙、柠檬酸钙等；第三种类型是有机钙，如氨基酸螯合钙，复合氨基酸螯合钙、L-苏糖酸钙等。第一类钙剂一般难溶解，有些碱性较强的对胃肠产生强烈的刺激，且钙的吸收率低；第二类钙剂在胃内易于胃酸及食物中的植酸、草酸等酸性物质结合形成沉淀阻碍钙的吸收，钙离子进入小肠后，也易与氢氧根结合形成氢氧化钙沉淀而阻碍钙的吸收。而第三类钙剂氨基酸螯合钙以螯合物的形式稳定溶解于pH大于7.0的碱性小肠中，并能参与小肠绒毛上皮细胞对氨基酸的主动转运过程而被完全吸收，使钙的吸收率大大提高，研究表明其对骨质疏松症、缺钙症都有明显的改善作用，对身体无副作用，且生物利用度高于一般的补钙制剂。
目前以氨基酸螯合钙为原料的补钙制剂在国内还未得到充分的开发，而胶原多肽螯合钙更少。
发明内容
本发明的目的在于提供一种胶原多肽螯合钙的制备方法，以弥补其他钙制剂的不足，从而提高钙的生物利用率。
本发明采用以下技术方案：
一种胶原多肽螯合钙的制备方法，包括如下步骤：
(1)将明胶与水按质量比为1∶(8～12)混合，溶胀溶解后，于40-60℃、pH值为5-7的条件下，加入复合蛋白酶，酶解1-6h后，灭酶活；所述复合蛋白酶的重量为所述明胶重量的0.5％-2％；
(2)将步骤1中灭酶活后的溶液于40-60℃、pH值为5-7的条件下，加入风味蛋白酶，酶解1-4h后，灭酶活，得到小分子量的胶原多肽液；所述风味蛋白酶与所述明胶的比例为5-20LAPU/g，即“5-20LAPU风味蛋白酶/g明胶”；
(3)将步骤2得到的胶原多肽液于10-50℃，加入可溶性离子钙，螯合反应10-50min，然后离心分离，所得上层清液用无水乙醇进行沉淀，所得沉淀用无水乙醇洗涤以去除游离钙，再经冷冻干燥得到胶原多肽螯合钙粉。
所述的明胶均为一般的食品级或药用级明胶。
所述的复合蛋白酶和风味蛋白酶均为一般的食品级酶制剂，可采用市售产品，如诺维信公司生产的Protamex复合蛋白酶和Flavourzyme风味蛋白酶。
较佳的，步骤1中，于40-50℃、pH值为5-7的条件下，加入复合蛋白酶。
较佳的，步骤1中，所述酶解时间为3-6h。
较佳的，步骤1中，所述复合蛋白酶的重量为所述明胶重量的0.5％-2％；
较佳的，步骤2中，于55-60℃、pH值为6-7的条件下，加入风味蛋白酶。
较佳的，步骤2中，所述酶解时间为3-4h。
较佳的，步骤3中，所述的可溶性离子钙可以是食品级氯化钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙、氧化钙或氢氧化钙。
较佳的，步骤3中，所述可溶性离子钙的加入量为70-130mg钙离子/g胶原多肽，此处所述的胶原多肽是指步骤2中得到的胶原多肽液中所含的胶原多肽。
较佳的，所述步骤3中，于pH值为5-8的条件下加入可溶性离子钙；优选的pH值为5-6。
较佳的，所述的灭酶活于沸水浴下进行，灭酶活时间为10-15min。
本发明首次采用动物皮制备的食用级或药用级明胶制备小分子胶原多肽螯合钙，使动物皮得到充分利用，减少其对环境的污染，而且大大提高了资源利用的附加值。本发明制备胶原多肽螯合钙的工艺简单，螯合率达到77mg钙离子/g胶原多肽；制得的胶原多肽螯合钙水溶性好、易于人体吸收、既补充人体所需的钙元素，又补充了促进钙吸收的羟基脯氨酸，是一种很好的补钙产品。
附图说明
图1胶原多肽的傅里叶变换红外光谱图；
图2胶原多肽和氯化钙混合物的傅里叶变换红外光谱图；
图3胶原多肽螯合钙的傅里叶变换红外光谱图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
实施例1
(1)选用食品级猪皮明胶100g，明胶与水质量比为1∶8溶胀30min、沸水浴溶解后，调节温度50℃，pH 5.0，按酶料比为1.5％加入复合蛋白酶(Protamex)1.5g，酶解3h；沸水浴灭酶活10min后，调节温度55℃，pH 6.0，酶料比为5LAPU/g，加入风味蛋白酶(Flavourzyme)，酶解3h，沸水浴灭酶活10min，得到小分子量的胶原多肽液；
(2)将上述得到的小分子胶原多肽，加入食品级的氯化钙进行螯合，螯合条件为：温度20℃，pH6.0，添加比例为110mg钙离子/g胶原多肽，水浴螯合30min，螯合结束后，用无水乙醇沉淀，离心去上清，沉淀用无水乙醇洗涤除去游离钙，再经冷冻干燥得到胶原多肽螯合钙；
经检测，该实施例所得胶原多肽螯合钙的螯合率可达到78.8mg钙离子/g胶原多肽。
本实施例所得胶原多肽螯合钙的傅里叶变换红外光谱图见图3。3332.6cm-1属于胶原多肽的酰胺A带，是由N-H的伸缩振动引起的；1651cm-1属于酰胺I带，由C＝O的伸缩振动引起；655.2cm-1是由C＝O的面外弯曲引起。通过比较胶原多肽、胶原多肽和氯化钙的混合物以及胶原多肽螯合钙的傅里叶变换红外光谱(图1-3)可知，胶原多肽螯合后，其酰胺A带向高波数方向移动，其峰宽和吸收强度也明显增强；酰胺I带向低波方向移动，其吸收强度增加；655.2处的吸收峰向低波方向移动，其吸收强度变强。这些变化说明胶原多肽中的N-H和C＝O与Ca2+发生配位作用，生成新的物质胶原多肽螯合钙。
实施例2
(1)选用食品级鱼皮明胶100g，明胶与水质量比为1∶10溶胀30min、沸水浴溶解后，调节温度50℃，pH 6.0，按酶料比为1.5％加入复合蛋白酶(Protamex)1.5g，酶解3h，沸水浴灭酶活10min后，调节温度55℃，pH 6.0，酶料比为10LAPU/g，加入风味蛋白酶(Flavourzyme)，酶解3h，沸水浴灭酶活10min，得到小分子量的胶原多肽液；
(2)将上述得到的小分子胶原多肽，加入食品级的乳酸钙进行螯合，螯合条件为：温度30℃，pH6.0，添加比例为130mg钙离子/g胶原多肽，水浴螯合30min，螯合结束后，用无水乙醇沉淀，离心去上清，沉淀用无水乙醇洗涤除去游离钙，再经冷冻干燥得到胶原多肽螯合钙；
经检测，该实施例所得胶原多肽螯合钙的螯合率可达到77.7mg钙离子/g胶原多肽。
实施例3
(1)选用药品级牛皮明胶100g，明胶与水质量比为1∶12，溶胀30min、沸水浴溶解后，调节温度40℃，pH 7.0，按酶料比为0.5％加入复合蛋白酶(Protamex)0.5g，酶解6h，沸水浴灭酶活10min后，调节温度60℃，pH 7.0，按酶料比为20LAPU/g，加入风味蛋白酶(Flavourzyme)，酶解4h，沸水浴灭酶活10min，得到小分子量的胶原多肽液；
(2)将上述得到的小分子胶原多肽，加入食品级的葡萄糖酸钙进行螯合，螯合条件为：温度50℃，pH5.0，添加比例为70mg钙离子/g胶原多肽，水浴螯合10min，螯合结束后，用无水乙醇沉淀，离心去上清，沉淀用无水乙醇洗涤除去游离钙，再经冷冻干燥得到胶原多肽螯合钙；
经检测，该实施例所得胶原多肽螯合钙的螯合率可达到65.8mg钙离子/g胶原多肽。

Claims (5)

1.一种胶原多肽螯合钙的制备方法，包括如下步骤：
（1）将明胶与水按质量比为1:（8～12）混合，溶胀溶解后，于40-60℃、pH值为5-7的条件下，加入复合蛋白酶，酶解1-6h后，灭酶活；所述复合蛋白酶的重量为所述明胶重量的0.5%-2%；
（2）将步骤1中灭酶活后的溶液于40-60℃、pH值为5-7的条件下，加入风味蛋白酶，酶解1-4h后，灭酶活，得到胶原多肽液；所述风味蛋白酶与所述明胶的比例为5-20LAPU/g；
（3）将步骤2得到的胶原多肽液于10-50℃，pH值为5-8的条件下，加入可溶性离子钙，螯合反应10-50min，然后离心分离，所得上层清液用无水乙醇进行沉淀，所得沉淀用无水乙醇洗涤以去除游离钙，再经冷冻干燥得到胶原多肽螯合钙粉；加入量为70-130mg钙离子/g胶原多肽。
2.如权利要求1所述的胶原多肽螯合钙的制备方法，其特征在于，所述的明胶为食品级或药用级明胶。
3.如权利要求1所述的胶原多肽螯合钙的制备方法，其特征在于，所述的复合蛋白酶和风味蛋白酶均为食品级酶制剂。
4.如权利要求1所述的胶原多肽螯合钙的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述的可溶性离子钙选自食品级氯化钙、葡萄糖酸钙、乳酸钙或氢氧化钙。
5.如权利要求1所述的胶原多肽螯合钙的制备方法，其特征在于，所述的灭酶活于沸水浴下进行。
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