[doc格式] 动物骨骼复合氨基酸螯合钙的开发与研究

[doc格式] 动物骨骼复合氨基酸螯合钙的开发与研究 动物骨骼复合氨基酸螯合钙的开发与研究 WWW.CmrC.com.crl 肉类研究 M叵AT巳SERCH 2009.3 动物骨骼复合氨基酸螯合钙 的开发与研究 黄素珍,杨国胜,朱迎春,白健 (山西农业大学,山西太谷030801) 摘要:本文针对动物骨骼进行了开发与研究,利用骨钙与豆粕水解液螯合反应生成一一 复合氨基酸螯合钙.它不仅有助于机体的消化吸收,增强食欲,而且供给机体所必需的氨基 酸和多种营养成分.实验证明:复合氨基酸螯合钙的生产工艺的最佳参数为:复合氨基酸与 钙的质量比为5:1,pH值为7.9,作用温度为45?时,络合率最高,为72.86%. 关键词:骨骼;豆粕;螯合钙 ResearchonAminofusinChelatedCalciumofAnimalSkeleton HUANGSuzhen,YANGGuosheng,ZHUYingchun,BAIJian (VeterinaryMedicineandAnimalScience,ShanxiAgricultureUniversity,TaiguShanxi030801,China) Abstract:AminofusinChelatedCalciumwasproducedbyreactionchelatingwithcalciumofanimal skeletonanddigestofbeancake.Itisgoodfororganismtodigestandabsorb.Atthesametime,itcan promptappetiteandprovideorganismsomekindsofaminoacidsthosearenecessaryandnutritional ingredient.TheresultshowsthatthebestparameterofAminofusinChelatedCalciumproducecraftis: aminofusin:calcium--5:1,pH=7.9,temperature=45?.Atthiscondition,the complexationrateis highest(72.86%). Keywords:skeleton;beancake;chelatedcalcium 中图分类号:TS251.9文献标识码:B文章编号:100l一 8123(2009)03—00078—05 0前言 畜禽屠宰和肉类生产加工过程中产生大量骨 骼,骨骼中含有丰富的蛋白质,脂肪,矿物质,骨 胶原和软骨素等营养物质,目前我国对骨骼开发 的产品有骨粉,骨胶,骨泥等.与国外相比骨骼利 用的研究还有很大的差距,国外目前已有骨味素, 骨味汁,骨味蛋白等系列,被称为”长寿之物”.我 国有些地方对畜禽骨骼主要是生产骨胶,除此之 外剩下的废弃骨渣无法被利用.有时被废弃或加 工成骨粉作饲料利用,但其经济价值远不能得到 充分的利用.为_r使其成为一种良好的钙源提高 其附加值,充分发挥骨骼的经济价值,我们作了以下 研究. 1实验材料与方法 1.1实验材料 畜禽生骨骼取自太谷制胶厂;豆粕水解液自 制 -y009舞臻;囊《恙第7:瑚 1.2方法的质量比,PH值,反应温度三个因素,采用三因 生骨经过脱脂,脱胶,烘干,粉碎等多道工序子二次通用旋转进行试验和. 加工而成,含有丰富的氮,磷,钙等有机成分,其表1三因素水平编码表 中水分旨陆全罟瞄X3(温度)temperature10.O2330405057 InII一…………………J 物年龄的增长而增加,也与畜禽的种类和骨骼的2.2三因子二次通用旋转设计试验的结果 部位有关,以管状骨和海绵状骨含量最多.提取骨表2复合氨基酸螯 合钙最佳反应条件试验结果 油为7%,骨油是宝贵的化工原料.用它可以制造 Table2Theresultsofthreefactorsquadraticrotationdesign 肥皂,甘油,硬脂酸,润滑油等产品,质量较好的 骨油还可以食用,制造人造奶油. 骨胶的加工生产1000kg骨胶/8.5000kg骨头, 它的产量很可观,同时骨胶的作用十分广泛,用于 纺织业,编织业,同时骨胶又是火柴,家具,墨汁, 铅笔等众多产品的理想粘合剂,是医药,食品,感 光材料方面不可缺少的原料. 骨粉生产3.5000kg骨粉/l000kg骨胶,骨粉中 除含钙20%,30%,磷8%,14%外,还含Mg,K, Na,Fe,Ni,Se,Zn等微量元素;氨基酸种类齐 全,总量在26.69%,必需氨基酸总量在5.52%;蛋 白质含量35.7%,脂肪含量10.3%.此外,骨粉还 含有许多其它维持生命活动所必需的营养成分, 如蛋氨酸,维生素A,Bl,Bl2等.骨粉中的钙和 磷易于被机体吸收,刺激胃黏膜增强食欲.骨粉中 含有16种元素,18种氨基酸和多种脂肪酸,营养 十分丰富,味道鲜美,作为添加剂既可补充多种元 素,又能增强食欲,是食物必不可少的有效成分. 1.2.2复合氨基酸螯合钙的研制 工艺流程: 豆粕水解一复合氯基酸水解液一检测氯基酸含量, 骨渣酸解一钙液一检测钙含量取液J—+加入计算量豆粕水解液 和钙提取液一调节PH值一搅拌一在一定的温度下作用一定的时间 一离心分离一沉 络合率的测定:分别测定络合前后水溶液中 总Ca2含量与残留Caz含量,络合率以被络合的 Ca与总Ca的百分比表示. 2结果 2.1试验设计 试验号XlX2X3螯合率(%) 111181.48 211—177.78 31—1160.49 41—1—158.O2 5—11172.84 6一l1—171.60 7—1—1155.56 8—1—1一l53.09 91.6820093.82 1O—1.6820067.9O 1l01.682071.6O 120—1.682043.21 13001.68272.84 1400—1.68265.43 l5OO071.60 1600072.84 17OO070.37 180O069.14 190OO75.3l 2000O69.14 2.3模型的建立与统计分析 将所得到的数据经多元回归分析.根据三因 子二次通用旋转设计统计软件WHG52对表中的数 据进行处理,结果见表3: 表5多元回归分析系数检验表 Table3Coefficienttestofregressmultianalysis 回归系数及显着性F值(Fvalue)回归系数及显着性F值(Fvalue) B4.999109Fi26.30688**B230F230 B29.10064F287.18224**B1I2.787865Fll8.0633356* B31.63596F32.817278B22-5.504723F2233.65946* B120.62000l8F10.2370333B1.357544F”2.047124 BJ30.3074999Fl30.O583O6O2 Fo05(1,Io)=4.96Fo0l(110)=10 通用旋转试验,在前期试验的基础上选取了 对螯合反应影响较大的三个因素即氨基酸与钙液表示在O?5%水平上显着;表示在1%水平上显着. 失拟检验F.=3.524607拟和检验F,18.237014** Fo.0l(910)=4.94 从表中数据可以得到回归方程: Y=4.99+2.79X15.50X21.36X32.OOX1+ 9.10X2+1.64X3+0.62X1X2 对此方程进行二次F检验, 拟和检验F2=18.237014>Fo.01(9,10)4.94差异显着. 拟和检验显着,说明此回归方程在此试验中 有意义.失拟检验不显着,说明此回归模型中三因 子(氨基酸与钙的质量比,PH值,温度)的设置 水平是合理的.由于数据进行了中心化,消除 了量纲上的差异,可以直接从回归系数绝对值的 大小来分析各个因子对可溶性钙提取的影响.由 回归方程可知,三个一次项的回归系数绝对值的 大小依次为B,>B>B.说明PH值对氨基酸螯合 钙的影响最大,氨基酸与钙的质量比次之,温度最 小. 对各偏回归系数进行F检验可知,氨基酸与钙 的质量比,PH值与温度三者之间不存在显着交互 作用.交互作用分析揭示了各因子之间的相互联 系.不存在显着交互效应,说明三因子对氦基酸钙 的螯合反应的影响是相对独立的. 2.4单因子效应分析 在单因子效应分析中,采用降维分析方法, 将其它二因子固定在零水平,分别描述单个因子 变动时对复合氨基酸钙的螯合反应的影响.氨基 酸与钙的质量比PH值温度的单因子效应方程如 下: Y171.48517+(4.999109)Xl+(2.787865)X1 Y,一71.485l7+(9.10064)X+(一5.504723)X Y3.二71.48517+(1.63596)X3-(1.357544)X3 根据以上方程作图,可以得到单因子效应曲 线图1.从图1可以看出,氨基酸与钙的质量比 (X,)在一1.682?X?0编码值范围内,氯基 酸钙的螯合率随着编码值的增加并没有显着的 增加,在0?x?1.682编码值范围内,氨基酸 钙的螯合率随着编码值的增加而增加,二者呈现 显着的正相关.PH值(X,)在1.682?X?0编 码值范围内,随着编码值的增加,氨基酸钙的螯合 率增加并不显着.温度(X)在1.682?X? 1.682的编码范围内,随着编码值的增加,氨基 酸钙的螯合率缓慢增加,X,X在编码值为l时有 最大值 : 80一 U 85/80::—b,75 —一—一一 / /60/50 /45 1.62l0J1.682 +氯基酸与钙的质量比—韵卜PH值+温度 图1单因子效应图 Fig1Singlefactoreffetofthreehydrolysisfactors 2.5边际效应分析 将单因子效应方程本身求一阶偏导数,得到 单因子的边际效应方程. dy/dXl=4.9991094一(5.57573)Xl dy/dX29.10064+(一11.00945)X dy/dX3-1.63596+(一2.715088)X3 单因子边际效应方程反映了Y值随各因子投 入水平的变化而变化的速率.将边际方程作曲线 可以得到边际效应曲线图l.由图1单因子边际效 应曲线可以看出,随着编码值氨基酸与钙的质量 比(x)的增加,Y值变化的速率很明显,且呈上 升趋势,说明氨基酸与钙的质量比的变化对Y值 的影响较大.pH值(X)和温度(X)在一1.682? X?1.682的范围内,随着编码值的增加,Y值速 率的变化均呈负值,且dY/dx2变化较为明显,纵 观全图可以看出PH值(x)的变化对Y值速率的 影响最大. 2.6最佳工艺参数的确定: 对三因子二次通用旋转设计的实验结果进行 分析,可以得到三因子极值点编码值为:X=1.9l X=0.77X一0.49,将编码值换算成实际值,可以 得到三因子的最佳水平为:X.=5:1X,一7.9 X-圳45?,在此条件下作用,络合率为72.86% \, \25 , 20 \15一 ,,,?— 6 ,ca------’---Z_1二..======— 一 1O \, — _.一dy/dxI—卜dy/dx2—dy/dx3 图2三因子边际效应图 Fig2Theboundereffectofthreefactors :009毒零3颧总第72f期 2.7产品结构分析 红外光谱分析产品经提纯后,除去样品的游 离水或结晶水,将固体样品2mg放入玛瑙研钵中, 放入干燥的光谱纯KBR200mg,混合研磨均匀(在 红外灯下),使其粒度在2.5um以下,装入压片模 具,抽气加压,压力约为600kg/cm,维持3,5rain, 卸掉压力则可得一透明的KBr样品片,利用岛津 IR435红外分光光度计进行定性分析,得到光谱 图,如图3所示 图5复合氨基酸螯合钙红外光谱分析 Fig5lRdeterminecompoundaminoacidchelatedcalcium 从图3可以看出,1600(RC=0)l100(ptNH2) 630(prNH2)的特征吸收峰非常明显,没有杂吸收 峰出现,而且在2100Cm处的一个较强的吸收 峰消失了.这与13本特许公报中介绍的a氨基酸 在2100Cm处有一特征峰,络合之后该峰就消失 的报道一致,所以可断定该产品是复合氨基酸钙 的络合物. 3分析与讨论 3.1关于提取钙的研究 本试验中提取骨骼中的钙主要使用酸解法, 而碱法由于会严重破坏骨中营养成分,使骨的营养 价值降低.采用酶法水解作用温和,只能水解掉羟 磷灰石表面的蛋白层,对羟磷灰石无作用,无法使 Ca溶解出来.特别是在脱胶后骨渣中,由于在生 产过程中经过了纯苯萃取,二氧化硫漂白酥松,蒸 汽脱胶等一系列工艺,骨渣蛋白质特别是胶原蛋白 的含量比相应的鲜骨要低得多,就使得酶的作用微 乎其微,因此酶解反应效果不佳. 3.2豆粕的水解 本试验可以看出,水解温度和PH值对酶解反 应的影响都是很大的,要大干酶的用量.底物浓度 的变化对水解度也会产生较大的影响,底物浓度越 大,水解度就越小,这一点从本试验也得到了验 证.值得注意的是,以胰蛋白酶水解变性豆粕,虽然 底物浓度是四因素中影响较大的,底物浓度低,蛋白 质溶出率增加很快,但实验发现,底物浓度太小,产 品的得率及生产效率不高,故在工业化生产中,可适 当增加底物浓度来提高产品的得率. 豆粕水解物作为优质的氮源,在营养保健方 面具有非常强的吸引力.由于豆粕水解物经过酶的 消化为小肽和氨基酸,故与蛋白质相比,更易消化 吸收. 3.3关于螯合率的研究 络合率是衡量络合程度大小的重要指标.本 实验的络合率指的是参与络合反应的Ca占Ca 总含量的百分比.随着络合反应的不断进行,游离 态的Ca不断的与氨基酸生成五元环或六元环的螯 合物结构,即被结合的Ca越来越多,占Ca.总量 的比值不断变化,而游离态的Ca越来越少,通过 测定游离的Caz含量,可以知道络合反应的进行程 度的.因此用络合率衡量螯合程度是可行的. 影响螯合反应有很多因素,如氨基酸与Ca的 比例,反应温度,酶解时间及PH值等. 配体质量比是指配位体与金属离子的质量之 比,它是影响金属离子与氨基酸络合反应的一个重 要因素.如果配位比太小,络合反应就显着,生成 的络合物也不稳定;反之,若配位比太高,便会造 成氨基酸利用率的下降.从试验结果来看,选取配 位比5:l是最为合适的,既不浪费原材料,又能 保证反应的充分进行. pH值是影响氨基酸螯合钙形成的重要因素. 在PH值较低的酸性条件下,羧基将与金属离子相 竞争,争夺供电子基团,不利于氨基酸螯合钙络合 物的生成;在PH值较高的碱性条件下,羟基与供 电子基团争夺金属离子而形成氢氧化物沉淀.试验 表明,PH值在5.88.0的范围内,随pH值的升 高,络合率提高,这是由于随着pH值升高,一NH 和一COOH的配位能力增强.当19H值大于8.5时 络合率降低,说明溶液中有氢氧化物沉淀生成,不 利于得到纯的复合氨基酸钙络合物沉淀,故络合物 的PH不应大于8.5. 有关复合氨基酸螯合钙在体内吸收利用的研 究国内报道的并不多见,有待进一步的动物实验来 验证. 参考文献 [1]黄素珍,吴建功,宇文延清等.超微鲜骨泥食品的 研究与开发[J].中国食品与畜产科学2005(4) 149,151. [2]徐立和.复合氨基酸铬螯合物的研究[J】.化 2009耳第3期总第127期 技市场.2002,(12):52, 5525.[6]Haque,z.U.andMozaffar,Z.1992.Caseinhydrolysate [5]孔薇,李怀州,朱卫民.大豆饼粕制备复合氨基酸 [J]:Funtion&;propertiesofpeptides.foodHydrocol5: 铜螯合物[J].郑州大学2002,(5):652,559,575. 655.【7iH.SlatteryandR.J.Fitzgerald.FunctionalPropertiesand [4]王佩云,周使臣,李凤瑞,等.氨基酸,微量元素 BitternessofSodiumAasein&teHydorlys&tes.[J].ofFood 螯合反应及检测方法研究[J].中国饲料 1994,Science.Vo165.no3,1998,418,422. (3):14,16.[8]张红漫,陈国松,陆小华等.复合氨基酸铜螯合 [5]Onodenalore.A.C;Shahidi,F.Proteindispersionsandby-物的研究[J]. 氨基酸与生物资源2002,(24): drolysatesfromsh&rk(Isurusoxyrinchus).[J].Aqu&t.Food57, 40. ProdTechnol1996,5(4):45,59 ??????????????????????????????????????????????????????????? 转危为机持续发展 —— 访中国调味品协会副会长兼秘书长白燕 从华尔街席卷而来的金融危机正在影响着全球的实体经 济,且有日益严峻的趋势.她来得悄无声息,让美国为代表 的发达国家几乎在一夜之间打破了这个神话般的经济体大转 盘.权威的金融机构,上百年的国际品牌,数百亿美元身价 的富豪在这场无声的战场上,损兵折将甚至轰然倒下.有着 良好发展势头的中国,面对这场金融危机也不能独善其身.面 对这次金融危机,政府迅速的做出了一系列的政策性调整,扩 大内需,大力扶持中小型企业,调低贷款利率等措施,努力 扭转或减少这场金融危机对实体经济进一步的影响. 面对频频颁布的利好政策,国内各行各业摩拳擦掌,寻 求逆境中的商机.记者注意到,国内调味品行业正在发生一 系列微妙的变化.在很多行业的销售业绩下降的同时,调味 品行业的销售市场却依然繁荣.在一些其它行业的大品牌正经 历着金融危机带来的经济危机时,调味品行业的众多品牌却在 寻求更大的市场扩张.金融危机下的调味品企业面临的是威胁 还是机会?为此记者采访了中国调味品协会副会长兼秘书长, 中国调味品经销商会会长白燕女士: 记者:这次百年一遏的经济危机来的非常迅猛,而且有专 家预测金融危机更严重的影响还没有完全到来,请您简单谈一下 金融危机下的调味品业? 白燕:在具体谈话前,我想借用CFE2009的主题来概括 接下来所要表达的,那就是”转危为机持续发展”.对 于每一届的展会主题相信大家都不陌生,从O7年的”与渠道 共发展,与餐饮业共繁荣到08年的”南北共进和谐发展, 每届主题都是结合当下国际,国内调味品行业情况所提出的具 有前瞻性的指导思想.面对当今金融危机冲击下的调味品业, 也希望这一主题的提出能为行业,企业提供一些借鉴与指导, 以顺利度过危机. 记者:行业的良性发展确实需要经过不断的优胜劣汰, 此次危机恐怕就是一个过滤器.那么对于纷繁复杂的企业个体 又会受到哪些影响呢? 白燕:上面谈到是调味品行业的整体情况.对于你提到 的企业个体会在此次危机中受到什么影响,我想用一句话来概 82 括,那就是”优胜劣汰,强者更强,弱者更弱”,只有善 于把握机会,积极应对挑战的企业才能在这场危机的洗礼中转 危为机,快速发展.具体分析如下: 首先是生产企业.由于目前高端餐饮市场受经济危机的影 响比较大,走这部分渠道的调味品生产企业也受到一定冲击. 但是走中低餐饮市场渠道的生产企业,受到的影响不大,对于 一 些产品质量过硬,市场渠道能力强的生产,企业甚至还有一 定程度的销售增长.调味品是人民生活必需品,餐饮消费量的 下降必然会带来家庭消费的上升,基本平衡还是能够保持的. 因此一批面向终端产品市场,综合实力强,品牌知名度高的企 业将会在危急中找到机遇.但毋庸置疑那些不注重自身品牌发 展,缺乏长远发展眼光,资金管理和市场管理存在严重问题的 生产企业将不能适应危机所带给其自身的中击而纷纷退出调味品 市场.这同时也给更有实力的企业腾出市场空间和份额.这也 是一种机遇. 其次是调味品经销企业.经销企业同产品市场密切关 联,侧重于走高端餐饮渠道的经销商的市场份额会有一定程度 的减少,而侧重于商超及零售渠道推广的经销商则会在此次危 急中找到机遇,更好的发展.但同样对于那些资金链不畅, 企业管理水平低,且缺乏长远的经销商将面临被淘汰的可 能,其腾出的市场空间,为有实力的经销商提供了更大的舞 台和机遇.在金融危机下,更需要厂商之间密切配合,互通 有无,真正达到资源共享与互补,共同为调味品行业快速度 过危机和长远发展做出自己的努力和贡献.加之o9年《调味 品经销商经营管理规范》的出台,必将为其健康发展起到积 极地促进作用. 最后是出口型企业.这一部分企业是受金融危机影响最 大,很多企业因此倒闭,而一些有实力的企业开始积极应对, 转战国内销售市场,但是这部分企业由于之前国内市场经验 少,因而对其是一种严峻挑战.如何”转危为机,持续发 展”,需要用心修炼内功,密切关注国内市场,建立可持续 发展战略,找准定位才行. 记者:谢谢1 200.耳第;期总第727期