[发明专利]以贝壳为原料制备的谷氨酸螯合钙产品及其方法

说明书

技术领域

本发明为一种以贝壳为原料制备的谷氨酸螯合钙产品及其方法，涉及海洋生物功能材料和钙营养强化剂的绿色化学制备，属于贝壳资源和氨基酸资源的高值化利用和循环使用领域。

背景技术

软体动物外套膜具有一种特殊的腺细胞，其分泌物是一系列具有生物活性的有机化合物，在自然环境中，可形成保护自身柔软部分的钙化物，即为贝壳。

贝壳的结构一般可分为3层，最外层为带有色素的角质层，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层，由外套膜边缘分泌的棱柱状方解石构成，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，由外套膜整个表面分泌的叶片状文石叠成，具有美丽光泽，可随身体生长而加厚。

贝壳是一种重要的天然钙源，主要成分为碳酸钙、硫酸钙和磷酸钙等水不溶性无机钙，以及少量的壳质素。贝壳的种类和形状差异较大，有的呈螺旋形贝壳（如蜗牛、螺类、鲍类），有的呈瓣形贝壳（如蚌类、蚶类），有的呈板状贝壳（如鳖类、龟类），有的贝壳则被包入体内（如乌贼、鱿鱼、海参）。

钙是人体必需元素之一，是继C、H、N、O 后人体第5 位构成元素，是构成人体骨骼、牙齿、器官、血液、肌肉组织的重要成分，人体缺钙将发生生理功能障碍。防治缺钙与饮食补钙已成为全球研究热点之一。

食盐摄入过量是世界性现象，现代医学已证明缺钙比高钠的危害性更大，高钠和缺钙导致的高血压、糖尿病、肥胖等疾病的发病率逐年递增并出现低龄化趋势，因此，饮食补钙是解决缺钙问题的主要途径之一。

钙营养补充剂作为一种营养强化剂，可用于多种食品的强化，其发展经历了无机钙、有机钙、络合钙和螯合钙等四代产品。一个良好的钙营养强化剂应具备如下特点：生物利用率高，安全无毒副作用，钙吸收率好，钙含量不低于10%。

氨基酸螯合钙是由一个或多个氨基酸基团与钙离子发生螯合反应形成的具有环状结构的有机化合物，具有良好的化学和生物稳定性，易被人体吸收、副作用小、生物利用率高，能有效解决传统钙营养补充剂的溶解性差、吸收率低、副作用大、易产生结石等弊端。

谷氨酸钙是一种氨基酸螯合钙，为第四代钙营养补充剂，纯品为白色结晶或结晶性粉末，无臭无味，有特殊鲜味，能溶于酸，微溶于水和碱，不溶于乙醇等有机溶剂，可用作代盐剂、钙营养强化剂和食品调味剂。

谷氨酸钙的吸收效果比无机钙、有机钙和络合钙好，具有生物利用率高、性能稳定、无毒副作用、适口性好等优点，具有前三代钙产品所没有的补充氨基酸及钙元素的双重功效，可减少生物体内各元素之间的拮抗作用，是一种较理想的人和动植物的钙营养补充剂，被广泛用于食品、药品、植物肥料和动物饲料的营养强化。

谷氨酸纯品为无色晶体，微溶于水，溶于盐酸和氢氧化钠，是产量最大的氨基酸品种，多采用微生物发酵液经等电点沉淀或离子交换提取而获得。

味精，即谷氨酸的钠盐，水溶性很好，主要采用谷氨酸浓缩液经氢氧化钠或碳酸钠中和精制而成，纯品为白色柱状结晶体或结晶性粉末。中国是全球最大的味精生产消费国，产量稳居世界第一，2012年中国味精生产消费量为200万吨。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以贝壳为原料制备的谷氨酸螯合钙产品及其方法，可为贝壳资源和氨基酸资源的高值化利用和循环使用找到一条新途径。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种谷氨酸螯合钙产品，以贝壳为原料，采用酸溶液把贝壳中水不溶性钙先转化成水溶性离子钙，固液分离去除杂质，再控制滤液的pH值和温度，经含谷氨酸根的物质螯合钙离子形成沉淀后，加工成谷氨酸螯合钙产品。该产品谷氨酸螯合钙产品纯度≥91%，其中钙离子含量≥16%、谷氨酸根含量≥72%，具有弱酸弱碱微溶、水难溶和醇不溶的特点。

一种所述的谷氨酸螯合钙产品的制备方法，以贝壳为原料，采用酸溶液，在一定的温度和酸度条件下，把贝壳中水不溶性钙先转化成水溶性离子钙，固液分离去除杂质，再向滤液中添加含谷氨酸根的物质，通过控制pH值、温度、谷氨酸根和钙离子的浓度和摩尔比，螯合钙离子形成沉淀，螯合沉淀物经加工处理后获得谷氨酸螯合钙产品。

所述酸溶液采用的酸为盐酸、醋酸、硝酸、氢溴酸、氢碘酸、丙酸、乳酸中的一种或几种；转化生成水溶性离子钙的温度不低于室温；所述酸溶液中氢离子浓度不低于1.5 mol/L。

所述的贝壳为除鲍鱼壳之外的海洋贝壳、水生贝壳、陆生贝壳中的一种或几种，可以是原壳、碎片、粉末中的一种或几种。