專(zhuān)利名稱(chēng)：一種復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑類(lèi)，具體地說(shuō)涉及一種復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。
本發(fā)明還涉及一種上述營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的制備方法。
必需元素和氨基酸是廣泛應(yīng)用的兩類(lèi)營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，它們?cè)谌梭w的新陳代謝、能量傳遞和生長(zhǎng)發(fā)育等過(guò)程中起十分重要的作用。必需元素營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑主要有以鐵、鈣、鋅的硫酸鹽、磷酸鹽為主的第一代無(wú)機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，以其乳酸、葡萄糖酸鹽為主的第二代有機(jī)酸鹽營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。氨基酸營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑以單一氨基酸為主，如賴(lài)氨酸、纈氨酸等。無(wú)機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑具有其明顯弱點(diǎn)(1)在人體內(nèi)易發(fā)生水解；(2)無(wú)機(jī)陰離子，如硫酸根離子對(duì)腸道有刺激作用，不但影響腸道對(duì)微量元素的吸收，而且引起惡心、腹瀉等；(3)無(wú)機(jī)鹽還影響維生素的穩(wěn)定性。必需元素的有機(jī)酸鹽營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑也有其弱點(diǎn)，如EDTA鐵作營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?8100374)，因其特別穩(wěn)定而吸收差；糖精鋅強(qiáng)化劑(中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?5104822)，因糖精對(duì)人體作用尚存爭(zhēng)論而不宜使用。
本發(fā)明基于以下原理(1)營(yíng)養(yǎng)成分的合理調(diào)配。人體需要多種多樣營(yíng)養(yǎng)成份，并且多種營(yíng)養(yǎng)成分的合理搭配方能收到理想效果。例如必需元素之間配比，必需元素與氨基酸等營(yíng)養(yǎng)成分的合理調(diào)配。(2)以配合物的生成提高必需元素的人體可利用性。必需元素的無(wú)機(jī)鹽易氧化、潮解和水解，尤其是進(jìn)入腸道后，由于腸道的pH值較高，水解更易發(fā)生，這導(dǎo)致其吸收差而難被人體利用。必需元素形成配合物后，則其穩(wěn)定性提高，其人體可利用性明顯改善。(3)以生物分子作為必需元素的載體，提高必需元素的吸收率。谷氨酸為人體內(nèi)重要生物分子，人體必需元素的生物分子配合物存在于人體內(nèi)，直接參與體內(nèi)代謝過(guò)程。故以生物分子為載體，必需元素易于吸收，并節(jié)省體能。基于上述原理本發(fā)明提出了多功能復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。
本發(fā)明提供的復(fù)合鋅、鉀谷氨酸(以HL代表)配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的化學(xué)式為NaXKYZn(1-X-Y)L(2-X-Y)式中0≤X≤1；0≤Y≤1；X+Y≤1；L＝-OOC-CH2-CH2-CH(NH3)+COO-所用原料為
Na2CO3(化學(xué)純)、K2CO3(化學(xué)純)、ZnCO3(化學(xué)純)、谷氨酸(生化試劑)；本發(fā)明的復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑可同時(shí)補(bǔ)充人體必需元素鋅、鉀以及重要營(yíng)養(yǎng)成分谷氨酸。還可根據(jù)需要調(diào)整鈉的含量既可使該營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑起到味素的功能，又可限制鈉的攝入(因我國(guó)人民攝入的鈉已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。鈉主要由咸菜、醬油、味素及食鹽等攝入)。
本發(fā)明的制備方法為根據(jù)所需要的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)組成(NaXKYZn(1-X-Y)L(2-X-Y))分別準(zhǔn)確地稱(chēng)取碳酸鈉、碳酸鉀和谷氨酸。將其分別溶解于水，配成相應(yīng)的水溶液。溶液濃度以在室溫下的飽和溶液為宜，如溶液比較稀，則蒸發(fā)析出產(chǎn)物時(shí)間比較長(zhǎng)。將準(zhǔn)確稱(chēng)量的碳酸鋅中加入少量水，攪拌漿狀。將碳酸鈉、碳酸鉀溶液與漿狀碳酸鋅混合，在不斷攪拌的情況下分3次將谷氨酸溶液加入上述混合物中。反應(yīng)溫度控制在40～55℃。反應(yīng)按下式進(jìn)行X/2Na2CO3+Y/2K2CO3+(1-X-Y)ZnCO3+(2-X-Y)HL＝NaxKyZn(1-X-Y)L(2-X-Y)+(1-X/2-Y/2)H2O+(1-X/2-Y/2)CO2反應(yīng)過(guò)程中不斷有二氧化碳?xì)馀莘懦?，同時(shí)碳酸鋅沉淀不斷溶解。當(dāng)二氧化碳?xì)馀萃Ｖ狗懦龊?，表明上述反?yīng)基本完成，此后繼續(xù)反應(yīng)0.5～1.0小時(shí)以保證目標(biāo)產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮使目標(biāo)產(chǎn)物析出，過(guò)濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，化學(xué)式為NaxKyZn(1-X-Y)L(2-X-Y)，其中L代表谷氨酸根，其收率為95.6～97.3％。
本發(fā)明具有以下顯著特點(diǎn)(1)該營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑可同時(shí)補(bǔ)充人體必需元素鉀和鋅，同時(shí)也可補(bǔ)充人體需要的營(yíng)養(yǎng)成分谷氨酸。尤其是可根據(jù)需要改變上述營(yíng)養(yǎng)成分含量，制成多種營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。(2)制成配合物形式，從而明顯地改善了該營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的人體可利用性。(3)體內(nèi)重要的生物分子谷氨酸作為必需元素的載體，使必需元素鉀、鋅易被吸收。(4)消除了必需元素?zé)o機(jī)鹽營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的副作用。(5)保持一定比例的鈉，則該營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑可起到味素的作用，同時(shí)又克服了因味素的食用而使鈉攝入量過(guò)高這一我國(guó)人民普遍存在的問(wèn)題。(6)該營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的制備方法具有許多優(yōu)點(diǎn)如制備方法簡(jiǎn)單；不需要復(fù)雜設(shè)備，原料便宜且易得；除目標(biāo)產(chǎn)物外，僅有水和二氧化碳，故產(chǎn)物不需要分離；由二氧化碳?xì)馀菀莩隹煞奖愕乜刂品磻?yīng)的進(jìn)行。
實(shí)施例1準(zhǔn)確稱(chēng)取0.15摩爾Na2CO3、0.1摩爾K2CO3和1.5摩爾谷氨酸。將其分別溶于水中制成近飽和水溶液，準(zhǔn)確稱(chēng)取的0.5摩爾ZnCO3中加入少量水將其攪成漿狀。在不斷攪拌下分3次將谷氨酸溶液加入到Na2CO3、K2CO3和ZnCO3懸浮液中。反應(yīng)溫度控制在40℃左右。反應(yīng)過(guò)程中不斷有CO2氣泡放出，同時(shí)谷氨酸配合物不斷生成。當(dāng)CO2氣泡停止放出后，表明上述反應(yīng)基本完成，此后繼續(xù)反應(yīng)0.5小時(shí)以保證目標(biāo)產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮以使目標(biāo)產(chǎn)物析出，過(guò)濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復(fù)合營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，產(chǎn)物化學(xué)式Na0.3K0.2Zn0.5L1.5，其收率為96.5％。
實(shí)施例2準(zhǔn)確稱(chēng)取0.15摩爾Na2CO3、0.1摩爾K2CO3和1.5摩爾谷氨酸。將其分別溶于水中制成近飽和水溶液。準(zhǔn)確稱(chēng)取的0.5摩爾ZnCO3中加入少量水將其攪成漿狀。在不斷攪拌下分3次將谷氨酸溶液加入到Na2CO3、K2CO3和ZnCO3懸浮液中。反應(yīng)溫度控制在48℃左右。反應(yīng)過(guò)程中不斷有CO2氣泡放出，同時(shí)谷氨酸配合物不斷生成。當(dāng)CO2氣泡停止放出后，表明上述反應(yīng)基本完成，此后繼續(xù)反應(yīng)1.0小時(shí)以保證目標(biāo)產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮以使目標(biāo)產(chǎn)物析出，過(guò)濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復(fù)合營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，產(chǎn)物化學(xué)式Na0.3K0.2Zn0.6L1.5，其收率為95.6％。
實(shí)施例3準(zhǔn)確稱(chēng)取0.15摩爾Na2CO3、0.1摩爾K2CO3和1.5摩爾谷氨酸。將其分別溶于水中制成近飽和水溶液。準(zhǔn)確稱(chēng)取的0.5摩爾ZnCO3中加入少量水將其攪成漿狀。在不斷攪拌下分3次將谷氨酸溶液加入到Na2CO3、K2CO3和ZnCO3懸浮液中。反應(yīng)溫度控制在55℃左右。反應(yīng)過(guò)程中不斷有CO2氣泡放出，同時(shí)谷氨酸配合物不斷生成。當(dāng)CO2氣泡停止放出后，表明上述反應(yīng)基本完成，此后繼續(xù)反應(yīng)1小時(shí)以保證目標(biāo)產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮以使目標(biāo)產(chǎn)物析出，過(guò)濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復(fù)合營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，產(chǎn)物化學(xué)式Na0.3K0.2Zn0.5L1.5，其收率為96.1％。
實(shí)施例4準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1摩爾Na2CO3、0.35摩爾K2CO3、0.1摩爾ZnCO3和1.1摩爾谷氨酸。其余操作同實(shí)施例1。制備的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)式為Na0.2K0.7Zn0.1L1.1其收率為96.4％。
實(shí)施例5準(zhǔn)確稱(chēng)取0.4摩爾K2CO3、0.2摩爾ZnCO3和1.2摩爾谷氨酸。其余操作同實(shí)施例1。制備的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)式為K0.8Zn0.2L1.2，其收率為97.0％。
實(shí)施例6準(zhǔn)確稱(chēng)取0.35摩爾K2CO3、0.3摩爾ZnCO3和1.3摩爾谷氨酸。其余操作同實(shí)施例1。制備的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)式為K0.7Zn0.3L1.3，其收率為96.8％。
實(shí)施例7
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.25摩爾Na2CO3、0.25摩爾K2CO3和1.0摩爾谷氨酸。將其分別溶于水中，制成近飽和溶液。分3次將谷氨酸溶液加到攪拌中的Na2CO3和K2CO3混合溶液。其余操作同實(shí)施例1。制備的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)式為Na0.5K0.5L，其收率為97.3％。
實(shí)施例8準(zhǔn)確稱(chēng)取1.0摩爾ZnCO3和2.0摩爾谷氨酸。將谷氨酸水溶液分3次加入到ZnCO3漿中，并不斷攪拌。其余操作同實(shí)施例1。制備的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)式為ZnL2，其收率為95.9％。
實(shí)施例9準(zhǔn)確稱(chēng)取0.5摩爾K2CO3和1.0摩爾谷氨酸。其余操作同實(shí)施例7。制備的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑化學(xué)式為KL，其收率為96.9％。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，其化學(xué)式為NaXKYZn(1-X-Y)L(2-X-Y)式中L為谷氨酸根，其化學(xué)式為-OOC-CH2-CH2-CH(NH3)+COO-；0≤X≤1；0≤Y≤1；X+Y≤1。
2.一種制備權(quán)利要求1所述的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的制備方法，反應(yīng)按下式進(jìn)行X/2Na2CO3+Y/2K2CO3+(1-X-Y)ZnCO3+(2-X-Y)HL＝NaxKyZn(1-X-Y)L(2-X-Y)+(1-X/2-Y/2)H2O+(1-X/2-Y/2)CO2具體制備步驟為按化學(xué)計(jì)量稱(chēng)取碳酸鋅，加入水?dāng)嚦蓾{狀，將碳酸鈉、碳酸鉀水溶液與漿狀碳酸鋅混合，攪拌下分?jǐn)?shù)次將谷氨酸溶液加到上述混合物中，反應(yīng)溫度控制在40～55℃，反應(yīng)進(jìn)行至氣泡停止放出后，繼續(xù)反應(yīng)0.5～1.0小時(shí)；蒸發(fā)濃縮，過(guò)濾析出物并干燥，得到的目標(biāo)產(chǎn)物收率為95.6％～97.3％。
3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述碳酸鈉、碳酸鉀和谷氨酸水溶液在室溫下為飽和溶液。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述谷氨酸分3次加入。
全文摘要
一種復(fù)合鋅、鉀谷氨酸配合物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，其化學(xué)式為Na
文檔編號(hào)A23L1/305GK1394531SQ02123908
公開(kāi)日2003年2月5日 申請(qǐng)日期2002年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月9日
發(fā)明者牛春吉, 王增林, 楊魁躍 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所