復(fù)合氨基酸螯合鈣高效清潔生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了復(fù)合氨基酸螯合鈣高效清潔生產(chǎn)工藝。通過將蛋白酶解，在酶解中后期加入無機(jī)鈣進(jìn)行螯合，之后滅酶、固液分離、超濾、濃縮、干燥，得到復(fù)合氨基酸螯合鈣。同時(shí)回用中間過程中分離的大分子蛋白、無機(jī)鈣以及純化水作為下一批生產(chǎn)的部分原料使用。本發(fā)明通過結(jié)合酶反應(yīng)和螯合反應(yīng)，在酶反應(yīng)中后期進(jìn)行螯合反應(yīng)，縮短了生產(chǎn)周期，反應(yīng)條件比較溫和，不用高溫、高壓等復(fù)雜設(shè)備。整個(gè)生產(chǎn)過程中不添加任何有機(jī)溶劑、無機(jī)酸堿等多余物質(zhì)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品安全可靠。本工藝中原料充分循環(huán)利用，提高了產(chǎn)品收率，最大程度地減少污水和固體廢棄物的排放，實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)。
【專利說明】復(fù)合氨基酸螯合鈣高效清潔生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用生物酶法制取復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]鈣是人體生命活動(dòng)所必需的元素,是人體中含量最豐富的礦物元素,它對(duì)維持人體的正常生理功能具有重要意義。目前補(bǔ)鈣產(chǎn)品有無機(jī)鈣、有機(jī)酸鈣和有機(jī)鈣三類，其中無機(jī)鈣(如碳酸鈣)和有機(jī)酸鈣(如檸檬酸鈣)兩類補(bǔ)鈣產(chǎn)品都具有吸收率低、易被陰離子污染、對(duì)腸胃有副作用、在腎臟內(nèi)沉積形成結(jié)石等缺點(diǎn)。
[0003]新型有機(jī)鈣的代表為氨基酸螯合鈣，具有無需消化分解即可被機(jī)體直接吸收、利用率高、無需維生素D調(diào)節(jié)、無任何毒副作用等優(yōu)點(diǎn)，人體在攝入氨基酸螯合鈣時(shí)，就同時(shí)攝入了食物中缺乏的兩種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)一鈣和氨基酸。
[0004]目前，關(guān)于氨基酸螯合鈣的制備研究已廣泛開展，已見報(bào)道的制備方法主要有高壓流體納米磨制備法、微波固相合成法、離子交換柱制備法等。CN1587257A和CN101973899A報(bào)道了一種利用高壓流體納米磨，在高壓、高溫和超高頻超聲波的作用下制備氨基酸螯合鈣的方法，此種方法主要是利用單一氨基酸和鈣離子反應(yīng)制得谷氨酸螯合鈣、門冬氨酸螯合鈣等；CN1931828A報(bào)道了一種通過陽離子交換樹脂制備亮氨酸螯合鈣的方法；CN101884412A報(bào)道了一種以貝殼和扇貝裙邊為原料制備復(fù)合氨基酸螯合鈣的方法；CN101884412A報(bào)道了一種以動(dòng)物骨肉下腳料為原料制備符合氨基酸螯合鈣的方法；CN101659625A報(bào)道了一種利用蛋殼制備氨基酸螯合鈣的方法；CN101664192A報(bào)道了一種利用林蛙卵制備復(fù)合氨基酸再加氯化鈣制備氨基酸螯合鈣的方法。這些方法中一些是采用高壓流體納米磨設(shè)備，需要 高溫、高壓以及超高頻超聲波等條件，制備的氨基酸螯合鈣為單一氨基酸螯合鈣，反應(yīng)條件要求較高，且單一氨基酸螯合鈣不宜于長(zhǎng)期持續(xù)補(bǔ)充；另外一些方法是利用一些下腳料或是廢棄品為原料，進(jìn)行制備氨基酸螯合鈣，這些方法制備的氨基酸螯合鈣普遍純度不高，多用于飼料領(lǐng)域，用在食品領(lǐng)域還有很大差距，且整個(gè)生產(chǎn)工藝較為繁瑣，并且要用到酸、堿等化工用品，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量難以處理的工業(yè)污水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種采用生物酶法制取復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝。
[0006]本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
1)將蛋白粉與水混合均勻，加熱使蛋白變性，冷卻得到蛋白液；
2)在蛋白液中加入蛋白酶進(jìn)行酶解，在酶解中后期加入氧化鈣和氫氧化鈣中的至少一種進(jìn)行螯合，反應(yīng)結(jié)束后加熱滅酶；
3)固液分離，得到的清液進(jìn)行超濾，超濾清液接著進(jìn)行反滲透處理，進(jìn)行濃縮和脫鹽，得到反滲透濃縮液；4)固液分離得到的固形物、超濾原液和反滲透清液作為原料，與下一批的蛋白、水混
合；
5)反滲透濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮、干燥，連續(xù)生產(chǎn)得到粉末狀復(fù)合氨基酸螯合鈣。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中使用的蛋白粉為大豆分離蛋白和脫脂蠶蛹蛋白中的至少一種。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中使用的蛋白酶為堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶中的至少一種。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中使用的蛋白酶的組成為:80000~100000U/g的堿性蛋白酶、80000~100000U/g復(fù)合蛋白酶:30000~40000U/g中性蛋白酶:100~150LAPU/g風(fēng)味蛋白酶。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，加入蛋白酶酶解6~12小時(shí)后加入氧化鈣或氫氧化鈣進(jìn)行螯合。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，超濾的截留分子量為500~5000 Da。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，使用真空濃縮對(duì)反滲透濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮，收集真空濃縮蒸發(fā)冷凝水作為原料用水使用。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，氧化鈣和氫氧化鈣分批加入。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，蛋白液的固含量為5~15%。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過結(jié)合酶反應(yīng)和螯合反應(yīng)，在酶反應(yīng)中后期進(jìn)行螯合反應(yīng)，縮短了生產(chǎn)周期，反應(yīng)條件比較溫和，不用高溫、高壓等復(fù)雜設(shè)備。本發(fā)明采用優(yōu)質(zhì)的大豆分離蛋白或/和脫脂蠶蛹蛋白以及食品級(jí)的無機(jī)鈣，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合食品級(jí)要求，營(yíng)養(yǎng)成分均衡合理、質(zhì)量?jī)?yōu)良，避免了服用單一氨基酸螯合鈣造成的營(yíng)養(yǎng)不均衡及副作用，在補(bǔ)充多種氨基酸的同時(shí)進(jìn)行補(bǔ)鈣，且復(fù)合氨基酸螯合鈣相比無機(jī)鈣更容易吸收、利用率更高。此工藝在整個(gè)生產(chǎn)過程中選用優(yōu)質(zhì)食品級(jí)蛋白和鈣源，不添加任何有機(jī)溶劑、無機(jī)酸堿等多余物質(zhì)，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品安全可靠，更容易被廣大消費(fèi)者所接收。
[0016]本工藝采用先進(jìn)的分離技術(shù)、膜過濾設(shè)備和反滲透設(shè)備，有效分離了復(fù)合氨基酸和大分子蛋白、復(fù)合氨基酸螯合鈣和無機(jī)鈣，提高了產(chǎn)品的純度；并采用循環(huán)生產(chǎn)工藝，將中間過程中分離的大分子蛋白、無機(jī)鈣以及純化水充分循環(huán)利用，提高了產(chǎn)品收率，最大程度地減少污水和固體廢棄物的排放，達(dá)到了清潔生產(chǎn)的目的。
【具體實(shí)施方式】
[0017]復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
1)將蛋白粉與水混合均勻，加熱使蛋白變性，冷卻得到蛋白液；
2)在蛋白液中加入蛋白酶進(jìn)行酶解，在酶解中后期加入氧化鈣和氫氧化鈣中的至少一種進(jìn)行螯合，反應(yīng)結(jié)束后加熱滅酶；
3)固液分離，得到的清液進(jìn)行超濾，超濾清液接著進(jìn)行反滲透處理，進(jìn)行濃縮和脫鹽，得到反滲透濃縮液；
4)固液分離得到的 固形物、超濾原液和反滲透清液作為原料，與下一批的蛋白、水混
合；5)反滲透濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮、干燥，連續(xù)生產(chǎn)得到粉末狀復(fù)合氨基酸螯合鈣。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中使用的蛋白粉為大豆分離蛋白和脫脂蠶蛹蛋白中的至少一種。大豆分離蛋白和脫脂蠶蛹蛋白中的氨基酸種類齊全，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，優(yōu)選的蛋白源。當(dāng)然，也可以使用其他蛋白粉復(fù)配，以實(shí)現(xiàn)均衡營(yíng)養(yǎng)的目的。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中使用的蛋白酶為堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶中的至少一種。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中使用的蛋白酶的組成為:80000~100000U/g的堿性蛋白酶、80000~100000U/g、復(fù)合蛋白酶:30000~40000U/g、中性蛋白酶:100~150LAPU/g風(fēng)味蛋白酶。多種酶復(fù)配，可以更好地實(shí)現(xiàn)酶解，得到的產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)價(jià)
值更高。 [0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，加入蛋白酶酶解6~12小時(shí)后加入氧化鈣或氫氧化鈣進(jìn)行螯合。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，超濾的截留分子量為500~5000 Da。
[0023]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，使用真空濃縮對(duì)反滲透濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮，收集真空濃縮蒸發(fā)冷凝水作為原料用水使用。
[0024]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，氧化鈣和氫氧化鈣分批加入。這樣可以保證反應(yīng)更為溫和、充分的進(jìn)行，獲得更高的螯合效率。
[0025]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，上述方法中，蛋白液的固含量為5~15%。
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明。
[0027]實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的具體限定。
[0028]以下實(shí)施例中，所使用的堿性蛋白酶的酶活為80000~100000U/g，復(fù)合蛋白酶的酶活為80000~10000U/g，中性蛋白酶的酶活為30000~40000U/g，風(fēng)味蛋白酶的酶活為100 ~150LAPU/g?！癠/g”參照 GB/T 23527-2009，“LAPU/g”參照丹麥諾維信公司 AF298/1。
[0029]復(fù)合氨基酸螯合鈣的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):
按照標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5-2010中的方法檢測(cè)總氮、標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.124-2003中的方法檢測(cè)總氨基酸、標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5009.92-2003中EDTA配位滴定法檢測(cè)鈣元素的含量并計(jì)算螯合率(游離鈣離子含量測(cè)定需要加入隱蔽劑三乙醇胺:乙二胺=2:1)；
【權(quán)利要求】
1.復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，包括如下步驟: 1)將蛋白粉與水混合均勻，加熱使蛋白變性，冷卻得到蛋白液； 2)在蛋白液中加入蛋白酶進(jìn)行酶解，在酶解中后期加入氧化鈣和氫氧化鈣中的至少一種進(jìn)行螯合，反應(yīng)結(jié)束后加熱滅酶； 3)固液分離，得到的清液進(jìn)行超濾，超濾清液接著進(jìn)行反滲透處理，進(jìn)行濃縮和脫鹽，得到反滲透濃縮液； 4)固液分離得到的固形物、超濾原液和反滲透清液作為原料，與下一批的蛋白、水混合； 5)反滲透濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮、干燥，連續(xù)生產(chǎn)得到粉末狀復(fù)合氨基酸螯合鈣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:蛋白粉為大豆分離蛋白和脫脂蠶蛹蛋白中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:蛋白酶為堿性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、中性蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:蛋白酶的組成為:80000~10 0000U/g的堿性蛋白酶、80000~100000U/g復(fù)合蛋白酶、30000~40000U/g中性蛋白酶、100~150LAPU/g風(fēng)味蛋白酶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:加入蛋白酶酶解6~12小時(shí)后加入氧化鈣或氫氧化鈣進(jìn)行螯合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:超濾的截留分子量為500~5000 Da。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:使用真空濃縮對(duì)反滲透濃縮液進(jìn)一步進(jìn)行濃縮，收集真空濃縮蒸發(fā)冷凝水作為原料用水使用。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:氧化鈣和氫氧化鈣分批加入。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的復(fù)合氨基酸螯合鈣的高效清潔生產(chǎn)工藝，其特征在于:蛋白液的固含量為5~15%。
【文檔編號(hào)】C12P13/00GK103710403SQ201310657346
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月9日
【發(fā)明者】周旭波, 方佳茂, 陳偉濱, 莊楚周 申請(qǐng)人:廣東環(huán)西生物科技股份有限公司