鸡蛋壳制备柠檬酸-苹果酸钙（CCM）的研究

鸡蛋壳制备柠檬酸-苹果酸钙（CCM）的研究 鸡蛋壳制备柠檬酸-苹果酸钙(CCM)的研 究 622oo7.VoL28.NO.o5蕊鞲窕篱食品开发 鸡蛋壳制备柠檬酸一苹果酸钙(CCM)的研究 汪之和,施文正,张丽华 (上海水产大学食品学院,上海200090) 摘要:介绍了利用鸡蛋壳制取柠檬酸一苹果酸钙(ccM)的原理,步骤和结果,通过实 验确定了煅烧工艺,投料比和 冻结结晶的较优工艺务件,并对产品CCM的溶解度和金属含量进行了测定. 关键词:鸡蛋壳;柠檬酸一苹果酸钙;溶解度 RESEARCHONPREPARINGCALCIUMCITRATEMALATEFROMEGGSHELLS WANGZhi—he,SHIWen—zheng,ZHANGLi-hua (FoodCollege,ShanghaiFisheriesUniversity,Shanghai200090,China) Abstract:Thepaperintroducestheprinciple,process,andfinalresultofpreparingCalciumCi trateMalatefrom eggshells.Theoptimumprocessingconditionsweredeterminedthatincludecalcinations,th eproportionofmate— rialandthecrystallizingmethodbyfreezing.Atlastwedeterminationofthesolubilityandtheo thermetalcontent ofproducts. Keywords:eggshells;CalciumCitrateMalate;solubility 国内多次营养调查表明,我国国民普遍缺钙.1992 年全国营养状况调查显示,我国人均钙摄入量仅及推 荐量的50%.由于我国居民受传统膳食结构和生活水 平的影响,人们的饮食主要以碳水化合物为主,食物中 植酸盐和草酸盐含量较高,富含钙的食物(如牛奶,蛋 类)摄入较少,造成居民缺钙现象比较多见.许多营养专 家疾呼"我国居民钙摄入量严重不足","缺钙是一个不 容忽视的问题","人体严重缺钙,危害国人健康","补 钙,刻不容缓".人体本身不能制造钙,为了摄取足够的 钙,保证身体健康,就需要对机体进行补钙,最有效的方 法是进食钙含量高的食物或服用钙营养强化剂【1]. 目前钙营养强化剂普遍存在着溶解性差,导致钙 强化饮料产生沉淀,直接影响产品质量的问题.因此, 开发一种溶解性好,吸收率高的钙营养强化剂是目前 需解决的问题. 柠檬酸一苹果酸钙(CalciumCitrateMalate简称 CCM)是钙与柠檬酸,苹果酸按一定比例配合的有机复 合物,具有高溶解性,高生物学吸收利用性,减少铁吸 收阻碍,良好的风味等特点,是一种良好的钙营养强 基金项目:上海市重点学科建设项目资助(Tl102) 作者简介:汪之和(1958一),男(汉),教授,研究方向:水产品加工. 通讯作者:施文]E(1975一),男(汉),讲师,研究方向:水产品加工. 化剂翻. 蛋壳是一种很好的钙源,主要成分为碳酸钙,其含 量在93%以上.蛋壳是生物组织,无毒,是制备CCM良 好的钙原料.利用蛋壳制备柠檬酸一苹果酸钙既可缓 解或消除弃置蛋壳对环境的污染,又避免了用生石灰 制备同类产品时除杂过程可能带来的化学污染,可将 对人体有害的物质降低到最低限度,同时充分利用了 蛋壳中的钙资源.原料价廉,易得,开发应用前景良好. 1材料与方法 1.1主要试剂和材料 鸡蛋壳,盐酸,硝酸,柠檬酸(食品级),苹果酸(食 品级)等. 基准试剂:氯化钠,氯化钾,氯化镁,碳酸钙,铜粉, 铁粉等. 1.2主要仪器 马福炉,过滤装置,冰箱,恒温干燥箱,2280型原 子吸收分光光度计,1030自动凯氏定氮仪,自动索氏 抽提器等. 1.3测定方法 水分:直接干燥法; 蛋白质:凯氏定氮法; 脂肪:索氏抽提法; 食品开发晶研究与并2007.Vo1.28.NO.05 灰分:高温灼烧法; 金属:原子吸收分光光度法. 1.4实验方法 1.4.1主要工艺流程 蛋壳(清洗,干燥粉碎,灼烧)-?Ca(OH)柠檬酸+ 苹果酸水溶液(搅拌)-?冻结产品-?干燥成品 1.4.2操作步骤和方法 1.4.2.1蛋壳预处理 鸡蛋壳用自来水清洗去除泥土及粘附的杂质,粉 碎后再用清水浸泡1h,去除水面漂浮的蛋壳膜,过滤 得洁净蛋壳粉,180oC烘干除水1h,得实验用蛋壳粉 备用. 1.4.2.2煅烧分解 称取一定量的蛋壳粉,在马福炉内高温煅烧一定 时间,得白色蛋壳灰分CaO. 1.4.2.3将一定量CaO加水30mL制成乳液,加到含 ,在60? 有不同配比的柠檬酸与苹果酸的混合溶液中搅拌的条件下反应2h,于一4?冻结一定时间. 1.4.2.4取出后,所得产物在80?90?恒温于干燥 箱中干燥4h5h,即得产品. 2结果与讨论 2.1原料蛋壳成分 鸡蛋壳中各成分的含量见表'1. 表1鸡蛋壳的基本营养成分 Table1ThemainCompositionofeggshells 含量(%)水分蛋白质脂肪灰分钾钙钠镁铁铜 Content(%)MoistureProteinFatAshKCaNaMEFeCu 1.964.310.9086.430.08332.3000.7710.7760.1110.022 2.2钙转化的制备工艺 2.2.1煅烧温度和煅烧时间的确定 用纯净,干燥,破碎后的蛋壳粉与柠檬酸,苹果酸 的混合溶液直接反应,结果发现,由于有少量的有机物 存在,虽然蛋壳粉主要是成分是碳酸钙,但是很难与柠 檬酸,苹果酸反映完全,且有一股难闻的气味,所以采 用高温灼烧法,以除去少量的有机物并将CaC03转化 为CaO.为了彻底去除有机物并使CaCO,转化完全,对 灼烧的温度和时间进行了对比实验. 分别选择了800oC1.5h,850oC2h以及900oC 2h以考察碳酸钙分解所需的最低温度和最少时间. 蛋壳是否分解完全以加入盐酸后有无气泡产生为依 据.结果如表2. 在上述样品灰分中加入少量盐酸溶液,可以发现 63====- 表2煅烧实验结果 Table2Resultsofcaldnationsindifierentconditions 煅烧时间和温度样品质量灰分质量@ TimeandtemperatureofcalcinationWeightofmaterialWeightofash@ 经过800oC煅烧1.5h的样品中有较多的气泡生成,表 明碳酸钙分解不完全;经过850oC煅烧2h的样品中 有气泡冒出,表明碳酸钙分解不完全;经过900oC煅烧 2h的样品中无气泡产生,表明碳酸钙分解完全. 因此通过本实验发现,900oC灼烧2h,CaCO转化 完全,所以本工艺确定的工艺参数为900oC灼烧2h. 2.3蛋壳灰分(CaO)制备CCM生产工艺条件的确定 2.3.1投料比对CCM溶解度的影响 固定蛋壳灰分(CaO)的用量及其他实验条件,改 变柠檬酸与苹果酸的投料比,进行对比实验.实验结果 见表3. 表3投料比的选择实验 Table3Investigationonpercentofmaterials 序号蛋壳灰分(too1)~(too1)苹果酸(too1)溶解度(g/10omE) No.Ashofeggshells(mo1)Ci岫cacjd(mo1)Malicacid(mo1)Sohbillty(g/lO0mL 由表3可以看出,当蛋壳灰分(CaO)投入0.090mol, 柠檬酸投入0.030mol;苹果酸投入0.045mol时,获得 产品的溶解度高. 2.3.2结晶条件对溶解度的影响 其他工艺条件不变,将CaO调成乳液与柠檬酸, 苹果酸的混合溶液反应后在室温条件下结晶与在 一 4?冻结进行了对比实验. 实验发现,产品的溶解性冻结法好于室温结晶法. 冻结法的溶解度为0.8062g/loomL水,室温结晶法的 溶解度为0.7339g/lO0mL水. 2.3.3冻结时间对溶解度的影响 在其他工艺条件不变的情况下,对中和的母液改 变冻结时间进行实验,结果见表4. 实验结果表明,冻结时间在2d以后对产品的溶 解度影响不大.根据资料查得中和母液冻结2d或3d 后产品性质稳定,故冻结时间确定为2d. — 642oo7,VoL28,NO,o5器食品开发 凝固型桑葚酸奶的研制 王超,周云,谷晓莹 (浙江林学院食品与药学学院,浙江临安311300) 摘要:以桑葚,脱脂乳为原料,白砂糖,稳定剂等为辅料,采用驯化的保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌进行发酵研制 酸奶.实验表明最佳配方是白砂糖4%,桑葚:奶=1:7,接种量8%,明胶0.25%;采用0.20%抗坏血酸护色,83?,30min 杀菌条件,于42?发酵240rain可以制得营养丰富,气味纯正,酸甜可口,具有保健功能的凝固型桑葚酸奶. 关键词:桑葚;酸奶;加工工艺 作者简介:王超(1978一),男(汉),讲师,研究方向:发酵工程,林特产品加工. ?????ih?????ih???????…?Ih????????????ih??Jh????????ill?? 表4冻结时间对溶解度的影响 Table4Theinfluenceoffrozentimet0solubility 2.3.4产品质量检测圄 结晶后的产品外观为白色晶体粉末,对所制备达 的CCM产品的成分含量进行了测定,结果见表5,并 将CCM与同类产品的溶解度进行对比,结果见表6, 并且在不同pH值,不同温度的条件下测定了其溶解 度,结果见表7,表8. 表5CCM的基本营养成分 Table5ThemaincompositionofCCM 表6CCM与同类产品溶解度比较 Table6ThecomparisonofCCMandtheotherproducts 产品柠檬酸钙苹果酸钙碳酸钙CCM ProductsCalciumcitrateCalciummalateCalciumcarbonate 表7pH值对CCM溶解度的影响 Table7TheinfluenceofpHtosolubility 表8温度对CCM溶解度的影响 Table8Theinfluenceoftemperaturetosolubility 结果表明,CCM在同类产品中溶解度明显好于其 他产品,其溶解度随pH值的降低而增加,并且在较宽 pH值范围内的高溶解度是与高吸收相关的重要特征; 温度对其溶解度影响很小,室温下溶解度略高,故 CCM作为钙营养强化剂更加适用,目前钙的吸收机制 尚在不断研究中,但一般认为溶解是吸收的前提条件. 3结论 3.1在煅烧温度为900?,煅烧时间为2h,蛋壳分解 完全. 3.2确定了利用鸡蛋壳制备高溶解性柠檬酸一苹果 酸钙的工艺条件:投料比(摩尔比)为CaO(蛋壳灰分): 柠檬酸:苹果酸=6.0:2.0:3.0;结晶条件为一4?冻结结 晶;冻结时间为2d. 3.3本产品采用的原料安全,色泽白色,且在生产过 程中未添加其他化学药品,具有较好的溶解性,因而 该产品是一种安全,无毒的有机钙产品;由于该产品 的制备工艺较简单,且原料广泛,因而具有较大的应 用前景. 参考文献: [1]中国营养学会.中国居民膳食营养素参考摄人量[M].北京:中国 轻工业出版社.2000:131,146. [2]段惠敏,等.补钙与钙营养强化剂CCM[J].食品科技,2002(1): 64,65. [3]上海水产大学食品学院食品理化分析试验肿l上海:上海水产大学, 2000:7,9,10-11. [4]纪萍,朱文红.原子吸收法测定鸡蛋壳中的钙,铁,镁,钾[J].辽宁 高职,2001(3):56. [5]段惠敏,等.影响柠檬酸一苹果酸钙(CCM)溶解性的生产工艺研 究[J].食品工业,2002(3):26. 收稿日期:2006—11一O5