徐鐘然++李淼++楊祥波

摘要：目的：本實驗研究魚骨粉與阿膠復(fù)合氨基酸制備復(fù)合氨基酸螯合鈣的途徑，旨在探索出最佳螯合路線。方法：本試驗采用單因素試驗及正交試驗分析鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比、pH值、溫度、時間四種因素對螯率的影響。結(jié)果：鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比為1∶1、pH值取7、反應(yīng)溫度90℃、反應(yīng)時間60分鐘的條件見下螯合率最高，達到76.5%，對螯合率的影響鈣與氨基酸比例>反應(yīng)時間>pH值>反應(yīng)溫度。

關(guān)鍵詞：可溶性鈣；阿膠復(fù)合氨基酸螯合鈣；螯合率

基金項目：大學(xué)生科技創(chuàng)新科研項目；吉農(nóng)院合字[2016]第091號

中圖分類號： TS254.9 文獻標(biāo)識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.11.049

鈣是人體所需的重要營養(yǎng)成分，是構(gòu)成骨骼的原料并在維持人體生理平衡過程中起著重要作用。我國膳食一般以植物為主，缺乏鈣含量，而植物性食物中存在的植物鹽、草酸、纖維素等容易與鈣結(jié)合形成難溶性鹽，阻礙人體對鈣的吸收[1]。氨基酸螯合鈣是一種由氨基酸與無機鈣鹽通過化學(xué)合成而形成的金屬螯合物，易于被人體及動物體吸收，無毒、無副作用，能達到補充鈣與氨基酸的雙重效果，是一種較為理想的補鈣劑[2]。

本實驗主要探究鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比、pH值、溫度、時間四種因素對螯合率的影響，為阿膠復(fù)合氨基酸螯合鈣的進一步應(yīng)用提供技術(shù)支持與理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑及材料

1.1.1材料 魚骨粉購自青島佰仁生物科技有限公司；阿膠復(fù)合氨基酸粉（實驗室自制）。

1.1.2 儀器 TG16G離心機（湖南凱達科學(xué)儀器有限公司）；HH-8 數(shù)顯恒溫水浴鍋（金壇市科析儀器有限公司）；AL204-IC電子天平（梅特勒-托利多儀器有限公司），原子吸收分光光度計。

1.1.3試劑 乙二胺四乙酸二鈉；CaCO3；鈣指示劑；鹽酸；硝酸；高氯酸；無水乙醇以上均為分析純。

1.2方法

1.2.1魚骨粉中鈣的水解 取魚骨粉1.00克，在鹽酸用量4毫升，鹽酸濃度3mol/L，反應(yīng)溫度108℃，反應(yīng)時間1小時，此條件下魚骨粉中可溶性鈣溶出率最高[3]。

1.2.2魚骨粉中可溶性鈣含量的測定 采用熊竹EDTA滴定法，配置EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液與鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液，用鈣標(biāo)準(zhǔn)液標(biāo)定EDTA溶液，用配置好的EDTA標(biāo)準(zhǔn)液滴定樣品溶液至溶液呈藍(lán)色。測得可溶性鈣含量為28.2%，具有很高的利用價值。

可溶性鈣含量計算公式[4]：

可溶性鈣含量%=可溶性鈣總量/骨粉總量×100%

1.2.3螯合反應(yīng) 將氨基酸液與鈣源按一定比例混勻，放入恒溫水浴鍋中按一定溫度攪拌一定時間，反映結(jié)束后將樣品置于離心機中，離心分離棄去沉淀物，蒸餾后加入無水乙醇純化，抽濾棄去濾液，將樣品置于冰箱中冷凍干燥。

螯合鈣測定運用原子吸收分光光度計測定螯合態(tài)鈣元素的方法，將樣品濕法消化后溶于純水中，將試液置于離心機中10000轉(zhuǎn)/分鐘，稀釋上清液后可直接用原子吸收分光光度計測定。

螯合率計算，按公式計算[5]：

A=M1/M2×100%

式中：A——螯合率（%）；M1——螯合態(tài)鈣元素含量（g）；M2——反應(yīng)體系中鈣元素總量（g）。

1.2.4單因素試驗 鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比、pH值、溫度、時間四種因素進行單因素試驗。

質(zhì)量比的影響。固定pH值為7，反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時間50分鐘，分別量取鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比2∶1、1.5∶1、1∶1、1∶1.5、1∶2制成樣品進行螯合反應(yīng)。

pH值的影響。固定鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比1∶1，反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時間50分鐘，分別調(diào)pH值為5、6、7、8、9進行螯合反應(yīng)。

溫度的影響。固定鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比1∶1，pH值為7，反應(yīng)時間50分鐘，反應(yīng)溫度分別為30℃、50℃、70℃、90℃進行螯合反應(yīng)。

反應(yīng)時間的影響。固定鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比1∶1，pH為7，反應(yīng)溫度70℃，反應(yīng)時間分別為30分鐘、40分鐘、50分鐘、60分鐘、70分鐘進行螯合反應(yīng)。

1.2.5正交試驗 試驗采用鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比、pH值、溫度、時間四個因素設(shè)計正交表L9（34），根據(jù)正交分析確定最優(yōu)螯合路線，見表1。

2 結(jié)果與討論

2.1單因素試驗

2.1.1鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比對螯合率的影響

由圖1可知當(dāng)鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比為1∶1時螯合率出現(xiàn)峰值，鈣含量較多或較少對螯合率都有影響，其原因可能是氨基酸與鈣螯合的比例是一定的，鈣離子增加和減少都會對螯合反應(yīng)造成影響[6]。

2.1.2 pH值對螯合率的影響

由圖2可知，當(dāng)pH值為7時螯合率最高，pH值過酸過堿都影響鈣離子螯合，可能是當(dāng)溶液中H+增加時，H+與鈣離子爭奪供電基團，影響螯合反應(yīng)的正常進行，當(dāng)溶液中OH-增加時OH-與鈣離子率先形成氫氧化鈣沉淀，不利于螯合反應(yīng)進行[7]。所以pH值為7時，H+與OH-對氨基酸影響較小，螯合率最高。

2.1.3溫度對螯合率的影響

由圖3可知，當(dāng)溫度逐漸升高時螯合也不斷升高，溫度達到70℃時螯合效果最佳，溫度過高螯合率反而下降，其原因可能是過高的溫度使螯合物分解或發(fā)生其他化學(xué)反應(yīng)，從而使螯合率降低[8]。

2.1.4時間對螯合率的影響

由圖4可知，當(dāng)反應(yīng)時間為50分鐘時螯合效果最佳，時間過長反而使螯合率降低，原因可能是螯合物不穩(wěn)定，時間過長會造成螯合物分解或轉(zhuǎn)化[9]，從而降低了螯合率。

2.2正交試驗（見表2）

3 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示：對螯合率的影響，鈣與氨基酸比例>反應(yīng)時間>pH值>反應(yīng)溫度。當(dāng)鈣與復(fù)合氨基酸質(zhì)量比1∶1、pH值取7、反應(yīng)溫度90℃、反應(yīng)時間60分鐘的條件下螯合率最高，螯合率達76.5%。與同類文獻螯合率結(jié)果相差不大，說明魚骨中鈣含量較豐富，利用魚骨制備復(fù)合氨基酸螯合鈣有利于廢物利用，減少環(huán)境污染。

參考文獻

[1]王俊，程薇，文莉，熊光權(quán)，曾漢庭，陳金國，喬宇. 復(fù)合氨基酸螯合鈣對大鼠生物利用率的研究[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，（12）：1492-1494.

[2]馬海霞，楊賢慶，胡振珠，張楨，陳勝軍，楊燕.復(fù)合氨基酸螯合鈣的合成工藝優(yōu)化[J].食品與機械， 2012，（01）：214-218.

[3]熊竹.蝦粉制備復(fù)合氨基酸螯合鈣工藝研究[J].農(nóng)技服務(wù)，2016，（05）：107+106.

[4]楊賢慶. 復(fù)合氨基酸螯合鈣抗氧化性研究[A]. 中國水產(chǎn)學(xué)會.2010年中國水產(chǎn)學(xué)會學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C].中國水產(chǎn)學(xué)會，2011：1.

[5]薛榮濤，李翠芹，何臘平.復(fù)合氨基酸螯合鈣的研究進展[J].食品工業(yè)科技，2014，（21）：390-394.

[6]朱迎春.畜禽骨的綜合利用及復(fù)合氨基酸螯合鈣的開發(fā)研制[D].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[7]戶業(yè)麗，王珂，劉漢橋，程波，呂中，藍(lán)澤橋. 微波法制備人工養(yǎng)殖鱘魚皮復(fù)合氨基酸螯合鈣工藝的研究[J].飼料工業(yè)，2009，（22）：32-36.

[8]郭艷.水解米渣蛋白及制備氨基酸螯合鈣的工藝研究[D].四川大學(xué)，2006.

[9]胡振珠. 復(fù)合氨基酸螯合鈣的制備工藝及其抗氧化特性研究[D].上海海洋大學(xué)，2011.

作者簡介：徐鐘然，在讀本科生，研究方向：生物技術(shù)。

通訊作者：楊祥波，碩士，講師，研究方向：生物分離。