新型速溶型钙增强剂的制备和稳定性分析

孙建平

266071青岛大学医学院，山东 青岛

在食品的生产过程中，通常认为蛋白质和难溶性钙盐之间没有作用，但是经过生物学实验研究发现，难溶性钙盐和蛋白质之间存在较强的作用[1]。本文分析了一种新型钙增强剂及其分散稳定性特征。结果证明，钙增强剂在水溶液和蛋白质溶液中的应用使其在一定程度上改善了稳定性。

新型速溶型钙增强剂制备的原料

本次实验主要用浓缩乳蛋白、碳酸钙，实验仪器主要用激光粒度分析仪、激光共聚焦显微镜等，这些化学用品和仪器均是新型速溶型钙增强剂制备过程中需要用到的。

新型速溶型钙增强剂制备的方法

新型钙增强剂的制备、观察、分析：要想制备新型钙增强剂，首先需要配置浓缩乳蛋白的水溶液，将水溶液搅拌4 h 后并在4℃过夜，使蛋白完全水合。然后再稀释一定量的MPC 原始溶液来获得不同质量浓度蛋白溶液，将这些蛋白溶液搅拌并静置1 h。在1.5 mL离心管中加入约20 mg难溶性钙粉末，再加入0.5 mL 超纯水，超声10 min；下一个步骤就是在离心管中加入0.5 mL 不同质量浓度的蛋白溶液，将所得溶液在室温下旋转，最后将被蛋白所覆盖的难溶性钙粉分离出来，祛除表面松散的蛋白，此步骤就能够最终得到钙增强剂。钙增强剂的表面形状观察要通过显微镜对其进行成像分析，验证蛋白质能够在钙盐表面吸附；然后用荧光素对实验组和对照组进行观察，并对观察结果进行分析。钙增强剂的定位分析主要是将制得的钙增强剂分散在纯水中，然后用超声波处理使其均匀分布，最后再对分散液进行电位检测，对检测结果进行电位分析。

钙增强剂的表面蛋白质浓度分析：碳酸钙吸附蛋白质后在纯水中能够分散，然后用分析法分析离心所得上清液，吸附蛋白质以后能够在纯水中进行分散，检测样品是离心以后所得混合液，主要检测钙盐的蛋白量，此蛋白量为混合液中蛋白含量与初始蛋白含量的差值，此时研究应当至少平行操作2 次才能够得到准确数值。

钙增强剂的表面蛋白组分分析：通过电泳对离心所得样品进行研究，然后再分析MPC 中不同蛋白组分与钙表面相互作用的差异性，胶分离完成后测得浓缩胶的质量浓度约为4。在实验过程中，必须要注意，不同实验条件下上清液中残余的蛋白质差异和上清液中蛋白质余量与初始蛋白总量比至少要测定2 次平行实验结果，才能够记为最终真实值。

钙增强剂的悬浮稳定性：钙增强剂的悬浮稳定性主要是考察钙增强剂在纯水体系和蛋白质溶液中的稳定性。操作步骤如下：首先将钙增强剂分散到超纯水中，然后经过超声处理，使其溶质的分散更加均匀，以一定数值的波长为入射光，经过120 min 以后再观察分散液的浑浊度变化，此实验至少平行操作2次记平均值；通过计算就可以得出溶液吸光度值随时间的减少率，进而计算出溶液的数值变化。

新型速溶型钙增强剂的稳定性分析

MPC 中不同的蛋白组分与不同钙剂相互作用的差异性分析：通过实验验证可以得知，MPC 中乳白蛋白和乳球蛋白在不同钙剂上吸附优势存在较大区别，乳球蛋白吸附优势大于乳白蛋白。在MPC 中大多数乳清蛋白是以单体或更小的结构存在着，而乳酪蛋白则是以较大的胶态聚合体的形式存在。实验研究发现，当HA颗粒加入到脱脂乳中会造成蛋白的解离，解离后的蛋白就会以单蛋白形式结合到颗粒表面，这种蛋白裂解是因为乳清中存在钙离子所发挥出的作用，磷酸根离子能够与柠檬酸根离子结合进一步吸附到颗粒表面，从而打破内部的平衡。进而酪蛋白胶束内部的焦磷酸钙就能够顺势进入溶液，然后酪蛋白就能够裂解。在这种情况下，乳清蛋白就能够被直接吸附到颗粒表面，特别是吸附到电荷比较集中的地区。在具体的实验操作过程中，为了更全面了解吸附优先性的相互作用机制，应当对这些蛋白质中单一组分与不同钙盐的相互作用进行深入分析，颗粒内部其他因素也可能会对蛋白质和钙盐颗粒之间相互作用产生一定程度影响，包括颗粒的性质和可能产生的蛋白质，这些均可能与颗粒之间形成作用机制，影响颗粒稳定性。

钙增强剂对MPC 热稳定性的影响：根据我国食品营养标准的规定，钙强化乳粉中钙含量必须保持在一定数值之内，在这个过程中可以使用的钙剂有碳酸钙、葡萄糖酸钙等。这些外部添加的钙强化剂可以分为分子钙和离子钙2种，目前我国市场上的大多数高钙乳制品都是采用分子钙。经过实验验证，不同钙剂对于牛乳热稳定性有不同的影响，主要体现在钙增强剂、分子钙和离子钙对牛乳的热稳定性的影响。

钙增强剂的悬浮稳定性考察：经过实验证明发现，达到吸附饱和状态以后，MPC对HA与TCP悬浮液稳定性的作用效果要好于碳酸钙稳定性作用效果[2]。实验结果证明，碳酸钙稳定能够由起初的10%提高到40%，而对于另外2种试剂来说，稳定性能够由10%提高到60%。实验数据可以证明，后者稳定性提高效果更好。将悬浮液在室温下静置10 h 可以看出，钙增强剂能够明显改善悬浮液的稳定性，但是实验证明钙增强剂的量必须要控制在一定数值之内。比如说少量MPC 吸附对3 种钙盐悬浮液甚至有不良反应，如果吸附数量较少，颗粒悬浮稳定性相对于没有蛋白吸附的钙盐数值就更低，此实验证明在制备钙增强剂时必须要保证浓度达到一定数值。

在难溶性钙和食源性蛋白基础上制作出了一种复合产物，此制备出的新型产物能够作为钙增强剂使用。实验观察了其形态，并做电位实验检测钙增强剂的悬浮稳定性。经过实验证明，钙增强剂有利于增强其在纯水分散液和蛋白质溶液中的稳定性，因此钙增强剂增强溶液稳定性效果是不可置疑的。