一种肽钙螯合物的制备方法和应用

本发明属于功能食品或生物医药领域，具体涉及一种肽钙螯合物的制备方法和其在改善皮肤及毛发健康中的用途。

背景技术：

1、钙是动物体骨骼的重要组分，是维持机体新陈代谢、调节内分泌等正常生理活动所必须的矿物元素，同时也是居民膳食中缺乏最为明显的营养素，全国平均每人每日钙摄入405mg，仅达到rda的49％。可见，补钙已成为目前我国膳食中亟待解决的问题，开发各种补钙制剂是有必要的。因此，目前亟需有效的钙制剂来补充和满足额外的补钙需求。相比于碳酸钙、有机酸钙等前几代的补钙产品，多肽螯合钙是多肽与钙离子以配位键或离子键形式结合而成的环状络合物，因此具有结构稳定、生物利用度高、吸收速度快等优点，且能实现肽、钙同补，对人体健康意义重大。

2、蛋壳和蛋壳膜也是典型的蛋制品加工副产物，其中，蛋壳约占全蛋质量的11～13％，含有碳酸钙、磷酸钙等矿物质成分，是钙的良好来源。蛋壳膜是位于蛋清和蛋壳内表面之间的一层薄而高度交联的纤维蛋白膜，主要由角蛋白、胶原蛋白，葡萄糖醛酸、透明质酸和硫酸软骨素等组成，是蛋白肽的良好来源。动物骨骼是畜禽食品加工的下脚料，但它们当中也含有丰富的蛋白和羟基磷灰石，是天然的补钙源和优质蛋白的来源。例如1kg牛骨中可提炼天然复合钙200g以上。但是由于动物骨骼和蛋壳膜所具有的特殊羟基磷灰石或纤维蛋白的结构使得其中所含的营养成分不容易充分的被人体消化吸收。如能保护好利用废弃骨骼和蛋壳膜等畜禽加工副产物中的这些活性成分制备易于人体吸收利用的肽钙产品，将其作为添加剂加入到食品或医药保健品中将产生非常好的经济效益和社会效益。

3、目前多肽螯合钙的制备方法主要是先利用蛋白水解酶制备多肽，再额外添加离子钙进行化学螯合。为了提高肽钙的螯合率，通常需要在螯合反应前对多肽进行磷酸化改性，增强其与钙离子的结合能力。对于动物骨骼和蛋壳膜等原料结构致密，利用酶解反应制备水解肽的过程需要严格控制反应条件和前处理，并且需要多种酶的复合才能实现弹性蛋白和胶原蛋白的有效水解，这无疑增加了生产成本和复杂的操作过程。同时，酶解过程普遍存在产物不良风味的形成导致消费者感官接受度低等的问题。此外，骨骼和蛋壳通常需要在强酸性条件下进行钙离子的释放，而磷酸化改性及肽钙的螯合反应需要在中性条件下进行，现有方法通过naoh等调节ph，不仅会额外引入钠盐，也会导致氢氧根离子与钙离子结合生成沉淀降低螯合反应效率。

4、总之，目前常规的多肽螯合钙制备流程主要为先采用复合蛋白酶解提取制备多肽，然后使用化学试剂对多肽进行磷酸化改性以增强其螯合能力，最后再添加额外的钙源进行螯合反应。这就导致现有多肽螯合钙的制备工艺相对复杂且耗时较长，需要强酸和蛋白酶的使用，增加了成本并需要酸废液的处理。因此，研发工艺简单高效且成本低的肽钙螯合物的新型制备技术，对肽钙螯合钙产品的开发，促进机体健康具有重要意义。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种肽钙螯合物的制备方法和应用。

2、本发明分别以畜禽加工副产物蛋壳及壳膜或动物软骨为肽源和钙源，同时完成原料中多肽、钙离子、磷酸根和氨基软骨素的释放，同步实现采用蛋白肽的磷酸化及其与钙的螯合，建立一种一锅法制备肽钙螯合物；其在制备利于皮肤和毛发生长产品中的应用。本发明工艺简单、不使用强酸强碱和有机试剂、安全性高，不使用水解酶制剂，可有效降低产品成本，生产步骤简单，制备周期短，具有重要应用潜力。

3、一种肽钙螯合物的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

4、一、依次对畜禽的动物骨骼或带内膜的禽蛋蛋壳进行清洗、烘干和粉碎处理，再过40目～200目筛，得到粉状原料；

5、二、将粉状原料和有机酸溶液混合，搅拌反应一段时间或搅拌反应直至无气泡产生，然后进行第一次亚临界水处理反应，再对第一次亚临界水处理反应后的溶液进行过滤，收集滤液和滤渣，得到滤液a和滤渣a；

6、三、将滤渣a水洗至中性，然后加入蒸馏水，再进行第二次亚临界水处理反应，对第二次亚临界水处理反应后的溶液进行过滤，收集滤液和滤渣，得到滤液b和滤渣b；

7、四、将滤液a和滤液b合并，得到多肽螯合钙水溶液；对多肽螯合钙水溶液进行减压浓缩或干燥，得到含肽钙螯合物的浓缩液或肽钙螯合物粉末。

8、步骤四中所述的肽钙螯合物中含有游离钙、肽螯合钙、氨基酸螯合钙、氨糖软骨素、透明质酸、锁链素和胶原蛋白肽成分。

9、所述肽钙螯合物在药物、食品或护肤品中应用。

10、所述肽钙螯合物在制备用于补充钙质、润滑修复软骨损伤和利于骨骼毛发生长等的药物、营养强化食品中应用。

11、所述的食品为人用食品、宠物或家畜的食品或饲料。

12、本发明具有以下有益效果：

13、(1)、本发明基于水在亚临界状态下具有极低介电常数的特征，具有替代传统的酸解或酶解方法的催化能力，可以在不添加额外催化剂的条件下水解胶原蛋白和弹性蛋白，并释放骨钙和蛋壳钙；通过控制亚临界水反应的温度和时间同步实现动物软骨、蛋壳膜中多肽、钙离子、磷酸根和氨基软骨素的释放和螯合，充分利用了畜禽加工副产物，提高附加值，减少环境污染；

14、(2)、本发明工艺简单、不使用水解酶制剂，可有效降低产品成本；整个方法过程仅需需5～6小时即可完成，与现有方法5天以上的周期相比，大大缩短了时间，提高了效率，降低了人工和时间成本；

15、(3)、本发明的制备过程不使用强碱和化学试剂处理，有效避免了有毒产物和不良风味的形成，制备得到的多肽螯合钙产品安全性高，消费者接受程度高，适合作为食品、药品的功能配料；

16、(4)、本发明的肽钙螯合物产品同时富含硫酸软骨素、氨基葡萄糖、透明质酸、肽螯合钙、氨基酸螯合钙，对调节软骨损伤、提高钙吸收效果具有重要作用，能够更好的保持皮肤健康，有利毛发生长。

技术特征：

1.一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于所述制备方法具体是按以下步骤完成的：

2.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的畜禽为猪、牛、羊、鸡、鸭或鹅。

3.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中所述的禽蛋为鸡蛋、鸭蛋或鹅蛋。

4.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤一中使用水对畜禽的动物骨骼或禽蛋的蛋壳膜进行清洗3次～5次；步骤一中所述的烘干的温度60℃～80℃，烘干的时间为1h～2h。

5.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤二中所述的有机酸溶液为醋酸溶液或乙酸溶液；有机酸溶液的质量分数为8％～15％。

6.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤二中所述的粉状原料与有机酸溶液的体积比为1:(1～20)；步骤二中所述的第一次亚临界水处理反应的温度为100℃～180℃，反应的时间为10min～60min。

7.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤三中所述的滤渣a与加入蒸馏水的体积比为1:(1～20)；步骤三中所述的第二次亚临界水处理反应的温度为140℃～240℃，反应的时间为10min～60min。

8.根据权利要求1所述的一种肽钙螯合物的制备方法，其特征在于步骤四中所述的肽钙螯合物中含有游离钙、肽螯合钙、氨基酸螯合钙、氨糖软骨素、透明质酸、锁链素和胶原蛋白肽成分。

9.如权利要求1所述的制备方法制备的肽钙螯合物的应用，其特征在于所述肽钙螯合物在药物、食品或护肤品中应用。

10.根据权利要求9所述的肽钙螯合物的应用，其特征在于所述的食品为人用食品、宠物或家畜的食品或饲料。

技术总结一种肽钙螯合物的制备方法和应用，它属于功能食品或生物医药领域。本发明分别以畜禽加工副产物蛋壳及壳膜或动物软骨为肽源和钙源，同时完成原料中多肽、钙离子、磷酸根和氨基软骨素的释放，同步实现采用蛋白肽的磷酸化及其与钙的螯合，建立一种一锅法制备肽钙螯合物，螯合率达到150mg/g(钙/肽)，其在制备利于皮肤和毛发生长产品中的应用；本发明工艺简单、不使用强酸强碱和有机试剂、安全性高，不使用水解酶制剂，可有效降低产品成本，生产步骤简单，制备周期短，具有重要应用潜力。解决了现有技术中使用蛋白酶酶解制备肽和使用化学试剂进行肽钙螯合过程导致的安全性差和带来的操作复杂、成本高、周期长和和风味接受度低的问题。技术研发人员：单媛媛,蔡凯鹏受保护的技术使用者：西北农林科技大学技术研发日：技术公布日：2025/1/6