專利名稱：一種復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于營養(yǎng)強化劑類，具體地說涉及一種復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑。
本發(fā)明還涉及一種上述營養(yǎng)強化劑的制備方法。
必需元素和氨基酸是廣泛應(yīng)用的兩類營養(yǎng)強化劑，它們在人體的新陳代謝、能量傳遞和生長發(fā)育等過程中起十分重要的作用。必需元素營養(yǎng)強化劑主要有以鐵、鈣、鋅的硫酸鹽、磷酸鹽為主的第一代無機鹽營養(yǎng)強化劑，以其乳酸、葡萄糖酸鹽為主的第二代有機酸鹽營養(yǎng)強化劑。氨基酸營養(yǎng)強化劑以單一氨基酸為主，如賴氨酸、纈氨酸等。無機鹽營養(yǎng)強化劑具有其明顯弱點(1)在人體內(nèi)易發(fā)生水解；(2)無機陰離子，如硫酸根離子對腸道有刺激作用，不但影響腸道對微量元素的吸收，而且引起惡心、腹瀉等；(3)無機鹽還影響維生素的穩(wěn)定性。必需元素的有機酸鹽營養(yǎng)強化劑也有其弱點，如EDTA鐵作營養(yǎng)強化劑(中國專利申請?zhí)?8100374)，因其特別穩(wěn)定而吸收差；糖精鋅強化劑(中國專利申請?zhí)?5104822)，因糖精對人體作用尚存爭論而不宜使用。
本發(fā)明基于以下原理(1)營養(yǎng)成分的合理調(diào)配。人體需要多種多樣營養(yǎng)成份，并且多種營養(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。必需元素的無機鹽易氧化、潮解和水解，尤其是進入腸道后，由于腸道的pH值較高，水解更易發(fā)生，這導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)代謝過程。故以生物分子為載體，必需元素易于吸收，并節(jié)省體能?；谏鲜鲈肀景l(fā)明提出了多功能復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑。
本發(fā)明提供的復合鋅、鉀谷氨酸(以HL代表)配合物營養(yǎng)強化劑的化學式為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(化學純)、K2CO3(化學純)、ZnCO3(化學純)、谷氨酸(生化試劑)；本發(fā)明的復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑可同時補充人體必需元素鋅、鉀以及重要營養(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養(yǎng)強化劑起到味素的功能，又可限制鈉的攝入(因我國人民攝入的鈉已超過標準。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)所需要的營養(yǎng)強化劑化學組成(NaXKYZn(1-X-Y)L(2-X-Y))分別準確地稱取碳酸鈉、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)物時間比較長。將準確稱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)過程中不斷有二氧化碳氣泡放出，同時碳酸鋅沉淀不斷溶解。當二氧化碳氣泡停止放出后，表明上述反應(yīng)基本完成，此后繼續(xù)反應(yīng)0.5～1.0小時以保證目標產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮使目標產(chǎn)物析出，過濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑，化學式為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(1)該營養(yǎng)強化劑可同時補充人體必需元素鉀和鋅，同時也可補充人體需要的營養(yǎng)成分谷氨酸。尤其是可根據(jù)需要改變上述營養(yǎng)成分含量，制成多種營養(yǎng)強化劑。(2)制成配合物形式，從而明顯地改善了該營養(yǎng)強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)消除了必需元素無機鹽營養(yǎng)強化劑的副作用。(5)保持一定比例的鈉，則該營養(yǎng)強化劑可起到味素的作用，同時又克服了因味素的食用而使鈉攝入量過高這一我國人民普遍存在的問題。(6)該營養(yǎng)強化劑的制備方法具有許多優(yōu)點如制備方法簡單；不需要復雜設(shè)備，原料便宜且易得；除目標產(chǎn)物外，僅有水和二氧化碳，故產(chǎn)物不需要分離；由二氧化碳氣泡逸出可方便地控制反應(yīng)的進行。
實施例1準確稱取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，準確稱取的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)過程中不斷有CO2氣泡放出，同時谷氨酸配合物不斷生成。當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小時以保證目標產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮以使目標產(chǎn)物析出，過濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復合營養(yǎng)強化劑，產(chǎn)物化學式Na0.3K0.2Zn0.5L1.5，其收率為96.5％。
實施例2準確稱取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。準確稱取的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)過程中不斷有CO2氣泡放出，同時谷氨酸配合物不斷生成。當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小時以保證目標產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮以使目標產(chǎn)物析出，過濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復合營養(yǎng)強化劑，產(chǎn)物化學式Na0.3K0.2Zn0.6L1.5，其收率為95.6％。
實施例3準確稱取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。準確稱取的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)過程中不斷有CO2氣泡放出，同時谷氨酸配合物不斷生成。當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小時以保證目標產(chǎn)物定量生成。將生成物蒸發(fā)濃縮以使目標產(chǎn)物析出，過濾，干燥得到本發(fā)明的多功能復合營養(yǎng)強化劑，產(chǎn)物化學式Na0.3K0.2Zn0.5L1.5，其收率為96.1％。
實施例4準確稱取0.1摩爾Na2CO3、0.35摩爾K2CO3、0.1摩爾ZnCO3和1.1摩爾谷氨酸。其余操作同實施例1。制備的營養(yǎng)強化劑化學式為Na0.2K0.7Zn0.1L1.1其收率為96.4％。
實施例5準確稱取0.4摩爾K2CO3、0.2摩爾ZnCO3和1.2摩爾谷氨酸。其余操作同實施例1。制備的營養(yǎng)強化劑化學式為K0.8Zn0.2L1.2，其收率為97.0％。
實施例6準確稱取0.35摩爾K2CO3、0.3摩爾ZnCO3和1.3摩爾谷氨酸。其余操作同實施例1。制備的營養(yǎng)強化劑化學式為K0.7Zn0.3L1.3，其收率為96.8％。
實施例7
準確稱取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。其余操作同實施例1。制備的營養(yǎng)強化劑化學式為Na0.5K0.5L，其收率為97.3％。
實施例8準確稱取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。其余操作同實施例1。制備的營養(yǎng)強化劑化學式為ZnL2，其收率為95.9％。
實施例9準確稱取0.5摩爾K2CO3和1.0摩爾谷氨酸。其余操作同實施例7。制備的營養(yǎng)強化劑化學式為KL，其收率為96.9％。
權(quán)利要求
1.一種復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑，其化學式為NaXKYZn(1-X-Y)L(2-X-Y)式中L為谷氨酸根，其化學式為-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所述的營養(yǎng)強化劑的制備方法，反應(yīng)按下式進行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計量稱取碳酸鋅，加入水攪成漿狀，將碳酸鈉、碳酸鉀水溶液與漿狀碳酸鋅混合，攪拌下分數(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)進行至氣泡停止放出后，繼續(xù)反應(yīng)0.5～1.0小時；蒸發(fā)濃縮，過濾析出物并干燥，得到的目標產(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
一種復合鋅、鉀谷氨酸配合物營養(yǎng)強化劑，其化學式為Na
文檔編號A23L1/305GK1394531SQ02123908
公開日2003年2月5日 申請日期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 申請人:中國科學院長春應(yīng)用化學研究所