專利名稱：天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人體容易吸收利用的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑，尤其涉及一種從酪旦白中制備天然補(bǔ)鈣制劑一酪旦白糖大分子鈣和酪旦白磷酸多肽鈣的方法及應(yīng)用。
發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域鈣是人體需求量最大的，必需的常量礦物質(zhì)元素。正常成人體內(nèi)含鈣約1.2～1.3公斤，鈣是骨骼的主要組成部份，缺鈣往往導(dǎo)致各種疾病，如佝僂病、骨質(zhì)疏松等，科學(xué)研究表明，生物體普遍缺少鈣元素，而且不容易補(bǔ)足，中國(guó)人長(zhǎng)期以來(lái)形成的膳食結(jié)構(gòu)造成了鈣的攝入量偏低，中國(guó)人對(duì)金屬元素的吸收能力也不如其他民族。
大量的流行病學(xué)資料證實(shí)，中國(guó)普遍存在著缺鈣問(wèn)題，在兒童和中老年人群中尤為突出和嚴(yán)重，僅依靠飲食來(lái)滿足鈣攝入量的不足是非常困難的。
要解決缺鈣問(wèn)題，必須同時(shí)從兩方面著手，一方面是增加鈣的攝入量，另一方面是增加鈣的生物吸收利用率，目前，增加鈣的攝入量問(wèn)題已受到普遍關(guān)注，而鈣吸收利用率的問(wèn)題還未得到解決。
促進(jìn)鈣吸收的主要方法是通過(guò)增加維生素D的用量來(lái)促進(jìn)鈣的吸收，但是維生素D僅能促進(jìn)十二指腸和小腸上部鈣離子吸收，而且維生素D的作用與年齡和鈣攝入量關(guān)系較大，維生素D攝入過(guò)量會(huì)對(duì)腎臟和骨質(zhì)造成一定危害。
人體小腸下部較長(zhǎng)的腸道內(nèi)是鈣吸收的主要場(chǎng)所，占體內(nèi)鈣吸收閥值70～80％，鈣吸收機(jī)理是依賴腸道內(nèi)鈣離子的濃度梯度差來(lái)完成的，在小腸下部區(qū)域內(nèi)，PH為7～8，呈弱堿性，很容易形成不溶性鈣鹽，從而限制鈣的吸收，研究資料證明，人體從飲食中攝取的鈣，其吸收率僅在21～26％，要提高人體對(duì)鈣的吸收利用率，必須阻斷腸道內(nèi)鈣與磷酸結(jié)合形成的不溶性磷酸鈣。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證實(shí)，酪旦白磷酸多肽(CPP)在小腸內(nèi)能與鈣結(jié)合形成可溶性鈣鹽，在生理PH下具有非常好的溶解性，極易被人體吸收，而且酪旦白磷酸多肽來(lái)源于天然牛奶旦白，長(zhǎng)期服用無(wú)毒付作用，國(guó)外動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)在喂養(yǎng)動(dòng)物的飲料內(nèi)加入酪旦白磷酸多肽鈣四個(gè)月后，其相對(duì)骨密度明顯提高。酪旦白磷酸多肽可以通過(guò)水解酪旦白來(lái)產(chǎn)生。
酪旦白-糖大分子肽是K-酪旦白糖肽，是一種酪旦白水解產(chǎn)物，是唾液酸化的大分子肽，占K-酪旦白的40％，國(guó)外科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，含有酪旦白-糖大分子肽的組合物對(duì)維持骨或牙的健康，或者用于治療骨病和牙病具有顯著的積極作用。體外試驗(yàn)顯示，酪旦白-糖大分子肽可以減少破骨細(xì)胞的活性，增加成骨細(xì)胞活性，減少骨質(zhì)成分丟失，減少鈣的析出，具有與酪旦白磷酸多肽類似的作用，在小腸下部弱堿性區(qū)域與鈣結(jié)合為可溶性鈣鹽形式，促進(jìn)人體鈣的吸收作用。
美國(guó)專利(5290685)公布的技術(shù)中，公布了從酪旦白中制備磷酸多肽的方法，通過(guò)用無(wú)水乙醇的方法提純磷酸多肽，這種方法成本高，過(guò)程復(fù)雜。
中國(guó)發(fā)明專利(98114267.2)公布的技術(shù)是采用乳酸桿菌分解乳旦白多肽，過(guò)程復(fù)雜，而且形成多肽的大小不易控制。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，以酪旦白或其相關(guān)產(chǎn)品為原料，采用旦白分解酶水解的方式制備磷酸多肽鈣和/或酪旦白-糖大分子肽鈣，作為人體容易吸收利用的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案，其特征是，以酪旦白及其相關(guān)產(chǎn)品為原料，通過(guò)胰旦白酶和/或胰凝乳旦白酶進(jìn)行旦白水解，以超濾設(shè)備分離、濃縮，制備以酪旦白磷酸多肽鈣和/或酪旦白-糖大分子肽鈣為主要成份的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑，并通過(guò)制備成食品添加劑或藥物制劑形式幫助人體補(bǔ)鈣。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，用作本發(fā)明制備天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑的原料可以是酪旦白及其相關(guān)產(chǎn)品，包括酪旦白粉、工業(yè)干酪素、干酪酸鈉、干酪酸鉀、干酪磷酸銨、奶粉等干粉狀原料，也可以采用新鮮牛奶或冷凍牛奶等液體原料。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，如果采用液體狀牛奶作為原材料，必須用離心方式脫脂，脫脂牛奶用酸劑，最好是鹽酸調(diào)PH至4.6～4.8，并加熱至30℃～50℃維持20～50分鐘凝固酪旦白，用離心方式或用尼龍濾布過(guò)濾的方式收集酪旦白，用于進(jìn)一步旦白水解程序。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，如果以干酪酸鹽，例如干酪酸鈉、干酪酸鉀為原料，應(yīng)該加蒸餾水調(diào)配成3％的干酪酸鹽溶液，每100升干酪酸鹽溶液中加20ml凝乳酶(rennet)，在30℃～45℃溫度下，維持40～60分鐘，加酸劑調(diào)PH至4.6～4.8，加熱至30℃～50℃維持20～40分鐘，離心方式或過(guò)濾方式收集凝固的酪旦白，準(zhǔn)備進(jìn)一步進(jìn)行旦白水解程序。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，收集干酪酸鹽溶液凝固析出酪旦白后的上清液，其中含有豐富的酪旦白-糖大分子肽，在上清液內(nèi)加堿劑調(diào)PH至6.5～6.7，用離心機(jī)以每分鐘1000～2000轉(zhuǎn)/分的速度離心后用金屬濾網(wǎng)濾除剩余的凝固的旦白質(zhì)，在上清液內(nèi)緩慢加入氯化鈣，每升上清液中加入0.3～0.9克氯化鈣，充分?jǐn)嚢瑁S持溫度在30℃～40℃持續(xù)2～3小時(shí)，用分子量為2,000～4,000D的超濾膜分離酪旦白-糖大分子肽鈣，濃縮液干燥成粉，內(nèi)含豐富的酪旦白-糖大分子肽鈣。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，收集凝集沉淀的酪旦白，將酪旦白按5～30％投料量溶解于50℃～85℃的蒸餾水中，加堿液調(diào)PH至7～9，均質(zhì)工作壓力8～15Mpa高壓均質(zhì)成糊狀基料，按加酶量0.08％～1.5％，最好是0.4％～0.6％投入胰旦白酶，調(diào)PH值至3～6，在37℃～54℃溫浴下維持2～8小時(shí)，水解酪旦白，酶解過(guò)程完成后，迅速加溫至85℃保溫10分鐘滅活胰旦白酶，旦白水解液通過(guò)分子量為5,000～15,000D的超濾膜，分離未充分水解的大分子旦白，收集超濾上清液，按上清液容量的20～40％投入氯化鈣(重量/容積百分比)，在30℃～40℃溫度下充分?jǐn)嚢?～5小時(shí)，用分子量為1,000～5,000D，最好是2,000～3,000D的超濾膜濃縮后，噴霧干燥或真空干燥成粉，內(nèi)含豐富的酪旦白-磷酸多肽鈣。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，為了讓旦白水解過(guò)程充分，并確保大多數(shù)旦白鏈斷裂，一種改良的方式可以是，在旦白水解進(jìn)行一小時(shí)后，持續(xù)用交錯(cuò)切面流體超濾裝置，采用分子量為8,000～12,000D的超濾膜持續(xù)過(guò)濾分離，分子量小于超濾膜孔徑的小分子多肽持續(xù)被收集，而分子量大于超濾膜孔徑的未充分水解的旦白質(zhì)分子又被重新送回旦白水解反應(yīng)鍋內(nèi)繼續(xù)水解，這種方法不僅使已經(jīng)被水解的小分子多肽持續(xù)被收集，還能促進(jìn)旦白和酶之間的交互反應(yīng)接觸，使旦白水解更徹底。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，酪旦白磷酸多肽除了可以與鈣形成磷酸多肽鈣，還可以與鎂、鋅、鐵、磷、銅等微量元素結(jié)合成金屬螯合物，并促進(jìn)這些微量元素的吸收，本發(fā)明的另一改良方法也可以在富含磷酸多肽的旦白水解液內(nèi)除添加氯化鈣以外，按比例添加硫酸鎂、硫酸亞鐵、氯化鋅、氯化銅等微量元素，以幫助人體同時(shí)補(bǔ)充多種容易吸收的金屬螯合物，尤其添加金屬鎂，還可以促進(jìn)鈣在人體的吸收，增加鈣的生物利用度。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明方法制備的酪旦白磷酸多肽鈣和/或酪旦白-糖大分子肽鈣可以單獨(dú)應(yīng)用，而聯(lián)合應(yīng)用會(huì)取得更好的效果，本發(fā)明方法制備的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑適用于預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松、佝僂病，可用于骨折后促進(jìn)骨折愈合，也可用作兒童、中老年人、孕婦的日常補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑。
本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明方法制備的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑可以作為食品添加劑添加到各類食品中，成為補(bǔ)鈣強(qiáng)化食品，包括但不限于，奶粉、乳精、煉乳、餅干、糕點(diǎn)、糖果、冰琪淋、布丁、果凍、沖劑、果汁、咖啡、袋泡茶等多種食品形式，也可以與醫(yī)藥等級(jí)的輔料混合制備成片劑、咀嚼片、含片、泡騰片、軟膠囊、硬膠囊、乳劑、顆粒劑、丸劑、膜劑等多種形式以供服用。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明方法制備的磷酸多肽鈣和酪旦白-糖大分子肽鈣可以在人體小腸下段弱堿性區(qū)域形成可溶性鈣鹽，促進(jìn)人體吸收利用鈣離子，是最適合人體吸收形式的補(bǔ)鈣制劑，并且屬于天然營(yíng)養(yǎng)劑，長(zhǎng)期服用安全可靠，無(wú)任何毒付作用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明實(shí)施例制備酪旦白磷酸多肽鈣和酪旦白-糖大分子肽鈣以100公斤干酪酸鈉為原料，用蒸餾水溶解調(diào)配3％的干酪酸鈉溶液，加入凝乳酶20ml/100升溶液，調(diào)PH至6.8，升溫至37℃維持50分鐘，加入4N HCL調(diào)PH至4.6，加熱至40℃維持20分鐘，用離心機(jī)5000轉(zhuǎn)/分的速度離心15分鐘，沉淀凝集的酪旦白。
收集上清液，用2N的氫氧化鉀調(diào)PH至6.6，以1000轉(zhuǎn)/分速度離心后用200目金屬濾網(wǎng)過(guò)濾，上清液內(nèi)加入0.5克/升的氯化鈣，用分子量為3,000D的超濾膜在交錯(cuò)切面流體超濾裝置上分離過(guò)濾，并濃縮至起始容積20％，噴霧干燥成粉，獲富含酪旦白-糖大分子肽鈣的干粉。
在濃度為6.2％的酪旦白溶液內(nèi)投入50℃的蒸餾水，加2N氫氧化鉀調(diào)PH至8，均質(zhì)工作壓力為12Mpa，加酶量為4克/L(重量/容積百分比)，加入胰旦白酶(Sigma Pancretin ofbovin origin having an activity 4 NF)，反應(yīng)鍋內(nèi)PH用2N的氫氧化鉀維持在PH8左右，溫度維持在37℃～40℃，持續(xù)6小時(shí)，在酶解開(kāi)始后一小時(shí)，旦白水解液開(kāi)始在交錯(cuò)切面流體超濾裝置(超濾膜分子量為10,000D)和酶解反應(yīng)鍋之間反復(fù)循環(huán)，收集滲透超濾膜的小分子多肽，將大分子量的未水解旦白再送入反應(yīng)鍋內(nèi)酶解，酶解過(guò)程結(jié)束，加溫至90℃維持10分鐘，滅活胰旦白酶，反應(yīng)鍋內(nèi)旦白水解液經(jīng)超濾裝置(超濾膜分子量為10,000D)分離過(guò)濾，合并超濾上清液，加入氯化鈣20％(重量/容積百分比)，充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)2小時(shí)，用分子量為2,000D的超濾膜濃縮至起始容量的20％，噴霧干燥成干粉，獲富含酪旦白-磷酸多肽鈣的干粉。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及一種人體容易吸收利用的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑，尤其涉及一種從酪旦白中制備天然補(bǔ)鈣制劑一酪旦白糖大分子鈣和酪旦白磷酸多肽鈣的方法及應(yīng)用，其特征是，以酪旦白及其相關(guān)產(chǎn)品為原料，通過(guò)胰旦白酶和/或胰凝乳旦白酶進(jìn)行旦白水解，以超濾設(shè)備分離、濃縮，制備以酪旦白磷酸多肽鈣和/或酪旦白-糖大分子肽鈣為主要成份的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑，并通過(guò)制備成食品添加劑或藥物制劑形式幫助人體補(bǔ)鈣。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，用作本發(fā)明制備天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑的原料可以是酪旦白及其相關(guān)產(chǎn)品，包括酪旦白粉、工業(yè)干酪素、干酪酸鈉、干酪酸鉀、干酪磷酸銨、奶粉等干粉狀原料，也可以采用新鮮牛奶或冷凍牛奶等液體原料。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，如果采用液體狀牛奶作為原材料，必須用離心方式脫脂，脫脂牛奶用酸劑，最好是鹽酸調(diào)PH至4.6～4.8，并加熱至30℃～50℃維持20～50分鐘凝固酪旦白，用離心方式或用尼龍濾布過(guò)濾的方式收集酪旦白，用于進(jìn)一步旦白水解程序。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，如果以干酪酸鹽，例如干酪酸鈉、干酪酸鉀為原料，應(yīng)該加蒸餾水調(diào)配成3％的干酪酸鹽溶液，每100升干酪酸鹽溶液中加20ml凝乳酶(rennet)，在30℃～45℃溫度下，維持40～60分鐘，加酸劑調(diào)PH至4.6～4.8，加熱至30℃～50℃維持20～40分鐘，離心方式或過(guò)濾方式收集凝固的酪旦白，準(zhǔn)備進(jìn)一步進(jìn)行旦白水解程序。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，收集干酪酸鹽溶液凝固析出酪旦白后的上清液，其中含有豐富的酪旦白-糖大分子肽，在上清液內(nèi)加堿劑調(diào)PH至6.5～6.7，用離心機(jī)以每分鐘1000～2000轉(zhuǎn)/分的速度離心后用金屬濾網(wǎng)濾除剩余的凝固的旦白質(zhì)，在上清液內(nèi)緩慢加入氯化鈣，每升上清液中加入0.3～0.9克氯化鈣，充分?jǐn)嚢?，維持溫度在30℃～40℃持續(xù)2～3小時(shí)，用分子量為2,000～4,000D的超濾膜分離酪旦白-糖大分子肽鈣，濃縮液干燥成粉，內(nèi)含豐富的酪旦白-糖大分子肽鈣。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，收集凝集沉淀的酪旦白，將酪旦白按5～30％投料量溶解于50℃～85℃的蒸餾水中，加堿液調(diào)PH至7～9，均質(zhì)工作壓力8～15Mpa高壓均質(zhì)成糊狀基料，按加酶量0.08％～1.5％，最好是0.4％～0.6％投入胰旦白酶，調(diào)PH值至3～6，在37℃～54℃溫浴下維持2～8小時(shí)，水解酪旦白，酶解過(guò)程完成后，迅速加溫至85℃保溫10分鐘滅活胰旦白酶，旦白水解液通過(guò)分子量為5,000～15,000D的超濾膜，分離未充分水解的大分子旦白，收集超濾上清液，按上清液容量的20～40％投入氯化鈣(重量/容積百分比)，在30℃～40℃溫度下充分?jǐn)嚢?～5小時(shí)，用分子量為1,000～5,000D，最好是2,000～3,000D的超濾膜濃縮后，噴霧干燥或真空干燥成粉，內(nèi)含豐富的酪旦白-磷酸多肽鈣。
7.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，為了讓旦白水解過(guò)程充分，并確保大多數(shù)旦白鏈斷裂，一種改良的方式可以是，在旦白水解進(jìn)行一小時(shí)后，持續(xù)用交錯(cuò)切面流體超濾裝置，采用分子量為8,000～12,000D的超濾膜持續(xù)過(guò)濾分離，分子量小于超濾膜孔徑的小分子多肽持續(xù)被收集，而分子量大于超濾膜孔徑的未充分水解的旦白質(zhì)分子又被重新送回旦白水解反應(yīng)鍋內(nèi)繼續(xù)水解，這種方法不僅使已經(jīng)被水解的小分子多肽持續(xù)被收集，還能促進(jìn)旦白和酶之間的交互反應(yīng)接觸，使旦白水解更徹底。
8.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，酪旦白磷酸多肽除了可以與鈣形成磷酸多肽鈣，還可以與鎂、鋅、鐵、磷、銅等微量元素結(jié)合成金屬螯合物，并促進(jìn)這些微量元素的吸收，本發(fā)明的另一改良方法也可以在富含磷酸多肽的旦白水解液內(nèi)除添加氯化鈣以外，按比例添加硫酸鎂、硫酸亞鐵、氯化鋅、氯化銅等微量元素，以幫助人體同時(shí)補(bǔ)充多種容易吸收的金屬螯合物，尤其添加金屬鎂，還可以促進(jìn)鈣在人體的吸收，增加鈣的生物利用度。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明方法制備的酪旦白磷酸多肽鈣和/或酪旦白-糖大分子肽鈣可以單獨(dú)應(yīng)用，而聯(lián)合應(yīng)用會(huì)取得更好的效果，本發(fā)明方法制備的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑適用于預(yù)防和治療骨質(zhì)疏松、佝僂病，可用于骨折后促進(jìn)骨折愈合，也可用作兒童、中老年人、孕婦的日常補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法，本發(fā)明的技術(shù)特征是，本發(fā)明方法制備的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑可以作為食品添加劑添加到各類食品中，成為補(bǔ)鈣強(qiáng)化食品，包括但不限于，奶粉、乳精、煉乳、餅干、糕點(diǎn)、糖果、冰琪淋、布丁、果凍、沖劑、果汁、咖啡、袋泡茶等多種食品形式，也可以與醫(yī)藥等級(jí)的輔料混合制備成片劑、咀嚼片、含片、泡騰片、軟膠囊、硬膠囊、乳劑、顆粒劑、丸劑、膜劑等多種形式以供服用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種人體容易吸收利用的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑，尤其涉及一種從酪蛋白中制備天然補(bǔ)鈣制劑——酪蛋白糖大分子鈣和酪蛋白磷酸多肽鈣的方法及應(yīng)用，其特征是，以酪蛋白及其相關(guān)產(chǎn)品為原料，通過(guò)胰蛋白酶和/或胰凝乳蛋白酶進(jìn)行蛋白水解,以超濾設(shè)備分離、濃縮,制備以酪蛋白磷酸多肽鈣和/或酪蛋白－糖大分子肽鈣為主要成分的天然補(bǔ)鈣營(yíng)養(yǎng)劑，并通過(guò)制備成食品添加劑或藥物制劑形式幫助人體補(bǔ)鈣。
文檔編號(hào)C12P21/00GK1557469SQ20041001610
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月4日
發(fā)明者高春平 申請(qǐng)人:高春平