鱼骨钙综合利用及制备技术研究进展

阳丽红，崔益玮，叶繁，陈康，2，戴志远，2，沈清，2，*

（1.浙江工商大学海洋食品研究院，浙江杭州310012；2.浙江省水产品加工技术研究联合重点实验室，浙江杭州310012）

我国内陆水域辽阔，各种鱼类资源十分丰富，淡水鱼养殖业发展迅猛，但是淡水鱼加工现状中深加工和精加工利用程度低，淡水鱼的骨、头、皮、内脏等加工过程中产生的副产物占30%以上，不仅造成严重的资源浪费，同时对环境带来了沉重的压力和负担。鱼骨作为鱼类加工业的主要副产物之一，通常与内脏等其他下脚料一起被丢弃，或是经简单加工成鱼粉等低值饲料，经济效益低。

鱼骨包括鱼体中轴骨、附肢骨及鱼刺，通常鱼类头骨和脊骨占鱼类总体重的10%～15%[1]。鱼骨中富含胶原蛋白等多种蛋白质、寡聚肽和软骨素，且钙含量十分丰富，高达20%～30%，可以作为一种天然优质的钙源。鱼骨回收后经深加工制成补钙制剂、高钙休闲食品和膳食营养强化剂等高附加值产品，利用价值可大大提高，并能产生更大经济效益，为有效开发可食鱼体剩余组织提供了一条可行路径。目前，鱼骨钙的加工利用逐渐成为水产品加工与贮藏、食品科学与工程、公共营养与卫生等领域的研究热点[2]。

1 鱼骨基本成分与钙吸收

1.1 鱼骨基本成分与功能

鱼骨主要由水分、蛋白质、脂肪及灰分组成。鱼骨中含有可促进人体发育的天然优质钙，以及磷、铁、硒等多种微量元素。挪威的部分鱼种鱼骨中水分、蛋白质、脂肪及灰分的质量分数见表1。

表1 鱼骨中灰分、蛋白质、水分及脂肪的质量分数Table 1 Proximate weight content of ash，protein，moisture and lipid in fish bone%

脂肪鱼如鲑鱼、鳟鱼和鲭鱼因其在肌肉中储存脂质，骨骼中的脂肪含量比在肝脏中存储脂质的瘦鱼如鳕鱼、鲱鱼和蓝鳕要高很多。因而，瘦鱼显示更高水平的灰分和蛋白质。这些鱼种的脂肪含量浮动很大，脂质吸附骨骼表面的情况不同可以部分解释这种差异，因此针对不同的鱼骨预处理方法不尽相同，几乎都要经过脱脂[3]。

常见鱼种的鱼骨中矿物元素含量见表2[3]。鱼骨中所含的矿物质中钙和磷含量都较高，除了鲑鱼和小鲱鱼锌含量最高，其他鱼种都是钙含量最高，其次是磷。钙是生物体必需的元素之一，对生长发育有重要作用，是生物体内含量最高的无机元素，约占人体体重的2%，其中99%以上的钙都存在于骨骼和牙齿中[1]。

表2 脱脂鱼骨灰分中矿物元素含量Table 2 Mineral composition of fish bones in lipid free dry matter

钙具有多种生理功能，主要包括以下几种：1）钙离子可降低神经肌肉的兴奋性，并与钾、钠、镁等离子共同作用维持神经和肌肉兴奋性传导、肌肉收缩及心脏搏动；2）激活脂肪酶、三磷酸腺苷酶、琥珀酸脱氢酶等体内酶系统，这些酶在蛋白质、脂肪代谢中都起着重要作用；3）凝血酶原必须在钙离子的参与下才能转化为凝血酶，凝血酶可促进血液的凝固[4]。一般来说，宏观矿物的含量与骨骼中的灰分水平相关。鲑鱼类（鲑鱼和鳟鱼）骨骼中钙、磷和镁含量与其他鱼类相比都是最低，而钾的含量非常高。骨基质中的矿物质具有相似水平的钙磷比，在研究中钠和氯的水平相互依存，发现除了蓝鳕和小鲱鱼显示出较低的水平外，其他鱼类都具有相似值。不同鱼种所含的微量矿物质存在一些差异[3]。

1.2 鱼骨钙吸收机理

食品中的钙元素在小肠和肾中的吸收机制包括主动和被动两种运输方式。钙元素通过两条途径达到吸收的目的，一是直接受钙结合蛋白的调节饱和的跨细胞途径；二是不直接受营养性或功能性因子的影响的不饱和的旁细胞途径。旁细胞途径的钙吸收发生在整个肠道，钙在近端肠（主要是十二指肠）的吸收是跨细胞途径[5]。目前普遍认可的钙元素在肠道的吸收机理主要包含3个步骤。首先是扩散过程，即钙元素从肠腔通过刷状缘膜进入肠黏膜细胞，此过程顺电化学梯度；进入细胞的钙离子然后与具有钙结合能力的相关蛋白结合，即细胞内转运；最后为耗能过程，钙离子由基侧膜从肠黏膜细胞排出，此过程逆电化学梯度[6]。钙元素的细胞内运动受溶酶体、细胞质和其它可动的细胞器的作用，细胞内转运必须在与钙的细胞内运动相适应条件下，钙结合蛋白才会转运钙离子进入细胞内。钙从肠黏膜细胞内“排出”是逆电化学梯度的耗能过程，受到钙-三磷酸腺苷酶和维生素D的调节，但不受速率的影响。钙-三磷酸腺苷酶横跨基侧膜，钙在基侧端与其结合，发生磷酸化从而改变了钙-三磷酸腺苷酶的构象，钙通过“通道”排出[7]。钙被小肠吸收后，主要在骨组织中形成羟基磷灰石晶体，细胞外液中只有极少量存在，未结合的电离钙在血清中具有生理活性，其浓度主要受到钙稳定剂如维生素D、降钙素和甲状旁腺激素等及其相互作用的影响，而在细胞外液与血浆中，未结合电离钙与具有快速交换能力的少部分骨钙持续经常性平衡，结合钙和电离钙在血清和血浆中的浓度，以及细胞内、外钙浓度的比值是一直保持稳定的，这种平衡稳定对于维持生命活动意义重大[8]。

2 鱼骨钙综合利用

钙对人体生长发育有重要作用，是人体必需的营养成分，研究证明老年人、孕妇和幼儿的钙流失现象较为普遍，需要适当补充钙的摄入量。目前市场上补钙产品主要以碳酸钙等无机钙为主，而无机钙存在吸收率低的问题。鱼骨作为一种理想钙源，其中钙磷比例符合人体需求，对鱼骨中钙的加工利用，不仅可以满足人们的生理需要，还体现了人们对个性化和食品多样性的追求。

2.1 鱼骨钙粉

用化学方法制备的钙制剂或多或少残留一些有害物质，因此市场对天然钙制剂的需求越来越大，相关研究也越来越多。鱼骨粉以鱼的下脚料鱼骨作为原料，纯粹又安全，并可以进一步加工制成具有保健功能的钙粉胶囊、咀嚼片或糖衣片，从而显著提高水产品的附加值[9]。许顺干以鱼骨为原料，研究发现淡水鱼骨经高温、皂化、脱脂、脱胶、脱腥等工艺制成的钙制剂具有较好的钙吸收率和存留率，纠正缺钙效果良好，表明鱼骨粉是一种优质天然钙剂[10]。石红等利用金钱鱼、狗母鱼、草鱼及罗非鱼等废弃鱼骨，经酶解发现鱼骨粉品质提高，鱼骨蛋白含量随着水解度增加而减少，制得的鱼骨粉色泽由暗变浅，再经高压处理辅助产品粉碎，并进一步去除鱼骨残留的蛋白质和脂肪，为鱼骨粉的工业化生产提供了理论依据[11]。邓尚贵等研究结果表明青鳞鱼骨粉具有低热能、高营养的优势，加入到鸡精和玉米粥等食品中可以强化蛋白质、提高钙磷铁等矿物质元素的吸收利用，改善食品的钙磷比例，提升产品感官质量[12]。

2.2 活性螯合钙

生物活性钙是指源于生物体、纯天然而非人工合成或加工的有机钙，具有颗粒小、易吸收、易附着于人体骨骼的特点，在人体内活性高，吸收利用快、安全无副反应。螯合钙是一种分子钙，可与其有机基团以分子的形式在肠道中完整地被吸收，被吸收时可不用立即解离成钙离子和氨基酸，而是以螯合物的形式持续解离出钙离子，以供机体正常生理功能，从而避免血清中钙离子浓度过高导致的肾排钙离子量增加或高血钙的出现，可以保证钙的充分吸收和利用[13]。由于鱼头和鱼骨富含钙磷，且钙磷比例符合人体需要，因此可作为天然钙源制成补钙制剂，如氨基酸螯合钙、鱼骨钙片、柠檬酸-苹果酸活性钙、骨胶原多肽螯合钙等[2]。邵明栓等以斑点叉尾鮰鱼骨为试验材料，鮰鱼骨粉经脱脂后用柠檬酸和苹果酸酸化制取柠檬酸-苹果酸活性钙，研究表明影响脱脂鮰鱼骨中钙提取率的最显著因素是酸质量浓度，发现最佳工艺条件是温度100℃、时间60 min、酸质量浓度为15 g/100 mL、柠檬酸和苹果酸体积比为1∶2、粒度120目，此时钙提取率为87.13%[14]。易美华等以罗非鱼骨为材料研究乳酸、乙酸、柠檬酸对鱼骨粉提取钙的影响，结果发现乳酸酸解后钙转化能力最强，优化后的罗非鱼骨粉制取活性钙的工艺为为料液比1∶20（g/mL），乳酸3.5 mL，温度80℃，时间2 h，此时的钙提取率为81.43%[15]。王姗姗等以鳕鱼骨为原料，探讨鳕鱼骨活性钙的最佳制备条件，发现鳕鱼骨活性钙的最佳提取条件为温度100℃、时间120 min、酸混合比例（柠檬酸-苹果酸体积比）1∶2、酸质量分数15%，在此条件下提取率达到96.15%[16]。

2.3 鱼糜凝胶增加剂

鱼糜是鱼肉加工过程中的一种中间产品，经去头、去内脏、采肉、脱水、精炼、添加抗冻剂制成。鱼糜最重要的特性是在加热条件下形成凝胶。一般认为，鱼糜中加入鱼骨粉后，钙离子可以激活内源性转谷氨酰胺酶（TGase），并催化鱼肉肌球蛋白发生共价交联从而增强凝胶强度，对采用慢速加热或低温凝胶化加热的凝胶增强尤其明显[17]。钙离子还可以诱导肌球蛋白展开，暴露肌球蛋白内部的活性基团，有利于加强TGase催化作用，从而增强鱼糜凝胶强度[18]。刘海梅研究鲢鱼鱼糜凝胶及形成机理，发现TGase激活剂Ca2+在低浓度（20 mmol/kg）范围内通过激活内源TGase促进肌球蛋白重链交联，从而提高鲢鱼糜凝胶强度；而钙离子在高浓度（80 mmol/kg）下会抑制TGase催化作用，因与鱼糜蛋白形成较多的钙桥而改变鲢鱼鱼糜凝胶特性，使得弹性降低、硬度加大[19]。尹涛研究骨粒度对白鲢鱼糜胶凝特性的影响，结果表明采用两段式加热（40℃，1 h/90℃，30 min）时，随着鱼骨粒度的降低，鱼糜凝胶的破断力和破断距离显著增加。这是因为随着鱼骨粒度降低，鱼糜中钙离子含量增加，提高了内源性TGase的活力，催化形成了更多肌球蛋白重链交联[20]。仪淑敏等以金线鱼鱼骨为原料，研究鱼骨粉添加量对鱼糜凝胶性能的影响，结合微观结构，最终选择1.0%的鱼骨粉为适宜添加量，既能有效改善鱼糜凝胶特性，同时又能强化鱼糜制品的钙含量[21]。

3 鱼骨钙制备技术

水解鱼骨和提取钙的方法常见的有球磨法、酶解法、酸解法或醇碱法及高压脉冲电场和微波辅助提取法等，现有的文献报道中，对上述方法的工艺改进和优化相关研究居多[2]。

3.1 球磨法

球磨法也称机械球磨法或高能机械球磨法，主要是利用球磨机中研磨介质间的挤压力与剪切力来粉碎物料。球磨法因具有工艺简单、低成本、高效、适合工业化生产等优点，成为研究热点。球磨过程的作用机理相对复杂，总结有如下几种：1.局部升温模型；2.缺陷和位错模型；3.摩擦等离子区模型；4.新生表面和共价键开裂理论；5.综合作用模型，球磨过程可能是以上机械力化学作用中的一种，也有可能是几种模型机理共同作用的结果[22]。尹涛以白鲢鱼骨为试验材料，使用干法球磨法制备纳米级白鲢鱼骨粉，研究发现随着球磨时间的延长，鱼骨中的钙离子溶解度明显升高，可能是因为羟基磷灰石结晶结构和胶原纤维网络在球磨过程中被破坏，同时鱼骨粉的比表面积增加，随着粒径的减小，物料和磨球的接触面积增加，钙离子在溶液中的释放度也会增加[20]。范露等以鲢鱼骨为原料，研究球磨处理对鱼骨粉的影响，结果表明，粒度随着球磨处理时间延长呈现先减小后增大的趋势，比表面积、钙提取率和可溶性蛋白含量则先上升后下降，球磨30 h时鱼骨粉平均粒度最小，比表面积、钙提取率和可溶性蛋白含量达最大[23]。

3.2 酶解法

利用酶法净化鱼骨的原理在于水解鱼肉蛋白质，将胶原蛋白水解为小分子肽段，使骨钙充分分离出来。常用于酶解的酶有碱性蛋白酶、中性蛋白酶和胰酶等。酶法反应条件温和，反应条件易于达到和控制，不产生额外盐分，水解产物颜色浅，反应产物也比较单纯，有利于进一步加工利用。但是酶法水解程度低，小分子较酸法少，鱼骨中钙溶出不彻底，且提取时间长、酶价格昂贵，加工成本过高[24]。洪慧等利用鲽鱼骨为原料制备骨胶原多肽螯合钙，研究发现使用碱性蛋白酶在pH 8.0、温度60℃条件下酶解1 h制得的多肽液溶解性和热稳定性良好，与骨粉酸解液体积比为3∶1时进行螯合反应，当pH 8.0、40℃时反应40 min后钙螯合率高达98.64%[25]。余海霞等以鮟鱇鱼骨为原料，采用碱性蛋白酶制备超微鮟鱇鱼骨钙粉，酶解温度 50 ℃，时间 2.5 h，pH 11.0，用酶量 1 300 U/g，此时的净化脱除率为33.8%，最优条件下制备的鱼骨超微钙粉色泽洁白，颗粒细腻，钙含量达29.5%，是一种优质、安全、利用率极高的钙补充制剂[26]。酶具有专一性，通常可用复合酶（两种或两种以上酶）水解法来克服这个缺点，例如生产鲢鱼蛋白酶水解物，只使用碱性蛋白酶，得到的蛋白水解液味道苦涩，而将碱性蛋白酶与复合风味蛋白酶符合使用时则既能保证水解彻底，又可以改善风味[27]。赵瑞香等采用胰酶水解骨粉，发现胰酶中的胰蛋白酶将胶原蛋白水解为小分子肽段，同时胰脂肪酶将脂类水解为脂肪酸和醇类，脂肪酸使得水解液的pH值下降，进一步破坏骨粉中的原有结构，导致可溶性钙含量逐渐增多[28]。

3.3 酸法

利用酸制备鱼骨钙的原理在于骨中离子型钙含量甚少。首先是因为羟基磷灰石中氢氧化钙和磷酸钙的溶解度低，更重要的是鱼骨中羟磷灰石与胶原纤维有机结合，形成羟基磷灰石结晶结构和胶原纤维网络，并且还有水合壳的保护作用。利用酸的作用可以破坏骨粉中胶原纤维蛋白质的盐键、脂键，将蛋白质变性，从而使与胶原纤维结合的羟磷灰石暴露出来．然后酸作用于羟磷灰石，将骨钙转化成可溶性钙[29]。酸法水解鱼骨蛋白具有快速、水解彻底、水解产物中小分子所占比例大、鱼骨中钙溶出率高等优点，缺点是水解产物含盐量高，色泽暗沉。

常用于水解鱼骨和钙提取的酸除了盐酸、乳酸和乙酸等，使用不同浓度和比例的混合酸如柠檬酸和苹果酸也是目前的热门研究领域。薛长湖等利用鳕鱼骨为原料，探究盐酸、乳酸和乙酸在不同浓度、不同温度下提取鳕鱼鱼骨钙的效果，研究发现提取效果最好的是盐酸，高达60%以上；其次是乳酸，提取率约为30%；乙酸的提取率最低[30]。吴燕燕等以罗非鱼骨为原料探究罗非鱼骨粉制取柠檬酸-苹果酸复合钙活性钙的制备工艺，研究表明，当混合酸中柠檬酸和苹果酸的体积比为3∶2，热力提取（温度为121℃）1 h，取上清液（多肽液）将pH值调至中性后浓缩烘干，钙提取率高达92.1%[31]。

3.4 醇碱法

碱醇提取法是利用碱溶于甲醇乙醇的性质，用醇类溶剂，采用浸渍法、渗滤法、回流提取法获得所需物质。鱼骨粉经醇碱法水解得到的鱼骨钙比酸法水解色泽更好，异味更少，且脂肪含量大大降低，使得钙更易于被人体吸收和利用[31]。霍健聪等利用鳕鱼研究制备鳕鱼骨钙粉的最佳工艺，结果表明用1 mol/L NaOH溶液浸泡30 h，60%的乙醇浸泡15 h之后，制取的鳕鱼骨钙粉含钙27.8%、含磷12.2%、脂肪含量几乎为0%[32]。

醇碱法成本低，方法简便宜行，但对营养成分破坏大。虽然醇碱法和酸法水解较彻底，但水解过程中对温度要求较高，且酸或碱浓度较大，因此对反应设备要求更高，此外水解后的反应液要进行中和处理，由此反应产生的盐分和暗沉的色泽会给之后水解产物的回收利用带来麻烦。

3.5 电场辅助法

高电压脉冲电场是一种非热食品加工方法，能明显提升液态食品的品质，并且所需升温小，具有无污染、安全性高、能耗低、操作时间短等优点，已广泛应用于液态食品的冷杀菌[33]、食品酶促反应的钝化、生物有效成分的辅助提取[34]等。周亚军等研究采用高压脉冲电场辅助提取法提取淡水鱼鱼骨钙，研究表明最佳工艺参数为：电场强度为25 kV/cm、脉冲数8个、柠檬酸与苹果酸的质量比为 1 ∶1（g/g）、酸料比为 1 ∶1（g/g）、水料比为12∶1（mL/g），此时钙提取率达 84.2%，比同等条件下的超声波辅助提取相比，得率提高了17%，且耗时更短[35]。李兰英利用高电压脉冲电场，采用柠檬酸和苹果酸提取淡水鱼鱼骨钙，结果表明最优工艺参数为电场强度为25 kV/cm、脉冲数为6个、柠檬酸与苹果酸的比例为1∶1（体积比），在此条件下钙溶出率达到83.86%，与传统酸解法相比，高出一倍[36]。

4 复合钙制剂

通常从食物中补充钙质，由于植物性食物中植酸盐、纤维素、草酸、藻酸钠和糖醛酸等含量较高，酸根离子易与钙结合产生沉淀盐，影响人体对钙的吸收，摄入过多脂肪也会影响对钙的吸收；而当钙与其他物质如磷、蛋白质、乳糖、氨基酸及有机酸等物质配比合适时，小肠中钙的吸收率会升高[8]。钙与氨基酸及有机酸等物质形成螯合物时，生物效价会得到提高，化学性能更加稳定，同时起到了补充钙元素和螯合元素的双重作用，提高生物利用率和减少生物体内各元素间的竞争性拮抗作用，复合钙制剂是理想的钙补充剂。制备复合钙制剂时，因不同螯合剂的相对分子质量和理化性质存在差异，导致钙离子的结合能力也存在差异，目前的复合钙制剂种类主要包括以下几种。

4.1 氨基酸钙

氨基酸螯合钙作为金属螯合物同碳酸钙、磷酸钙和葡糖糖酸钙等传统的补钙制剂相比，氨基酸螯合钙的生化性质更加稳定，更易于被人体吸收利用，副作用微弱，不仅能补钙还能补充生长发育必需的氨基酸[37]。氨基酸螯合钙在人体血液中吸收时，并不是立即解离成钙离子和氨基酸，而是在血液中形成一种缓冲的“流动钙库”，以螯合物的形式缓慢持续解离出钙离子供机体使用，保证人体充分吸收和利用钙，从而避免血清中钙离子浓度过高导致的肾排钙离子量增加造成的浪费以及出现高血钙的病症[8]。王俊等以低值淡水鱼骨为钙源，运用正交试验研究了鱼骨粉中复合氨基酸螯合钙的制备工艺，研究表明最优螯合条件为复合氨基酸与钙离子的质量比3∶1，pH 8.0，反应时间70 min，反应温度80℃，此时螯合率为75.23%[38]。阙小峰以鸡块、鸡骨为原料用酶解法来制备复合氨基酸钙，确定了水解的最佳条件为：胰蛋白酶200 u/g，pH 7.0，温度 50℃，固液比 1 ∶6（g/mL），时间 2 h；然后添加木瓜蛋白酶1 200 u/g，pH值和固液比不变，温度70℃，时间4 h，水解度可达32.29%，钙溶率为25.3%。螯合最佳条件为pH值为8.0，酶解温度为70℃，配体摩尔比（AA/Ca）为1∶2[39]。苗敬芝等采用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶水解豆粕，中试生产复合氨基酸钙，结果表明中试生产复合氨基酸钙最适条件为：复合氨基酸与钙的摩尔比为 2∶1、pH 7.5、温度 50 ℃、时间 2 h，钙螯合率为31.58%，产品得率39.51%[40]。

4.2 有机酸钙

有机酸钙属于有机活性钙，具有多种生理功能。与无机酸钙相比，有机酸钙溶解度、吸收率更高，且不刺激肠胃；有机酸钙可将胆固醇量平均降低20%；刺激骨髓造血功能，显著提高机体内红血球和血色素数量，而对白血球无明显作用，酸细胞数下降，保持机体内环境的稳定；有机酸钙不会造成砷等重金属元素积累，对肝、肾无副作用[41]。谭文溢以草鱼鱼鳞为原料采用柠檬酸和苹果酸混酸进行浸酸提钙，用响应面优化得出较为连续完整的制备工艺，柠檬酸与苹果酸的质量比为1.07∶1混合，配成浓度为10%的混酸溶液，将混酸与鱼鳞按液料比为15.67的比例混合，在30℃下反应90 min，此时钙得率最高为14.86%[42]。罗姗姗等以废弃禽蛋壳为原料，以蛋壳柠檬酸-苹果酸复合钙为研究对象，结果表明最佳制备工艺条件为：柠檬酸与苹果酸混合酸体积比为1.0∶1.4，蛋壳与混合酸添加量比例为0.8∶1.0，在功率600 W的超声下工作20 min，此时钙离子得率高达92.97%[43]。赵颂宁等利用微波技术研究复合酸钙离子的得率，借助响应面优化设计优化获得最佳提取工艺参数：蛋壳粉与混合酸比例为0.4 ∶1.0（g/mL）、柠檬酸-苹果酸混合比例为 1 ∶1（体积比）、蛋壳粉与水添加比例为1∶60、微波功率400 W、微波时间12 min，此时钙离子的得率为94.65%[44]。

4.3 肽钙

氨基酸和肽等化合物可与钙形成可溶性的复合物，钙螯合状态下能够维持其在小肠内的溶解状态，增加钙元素在人体小肠内的蓄积，因此能够更好地促进钙的吸收利用[45]。目前，钙结合肽已经从多种鱼类蛋白中分离制备并鉴别其化学结构。Chen Da等通过羟基磷灰石亲和、凝胶过滤和反相高效液相色谱从罗非鱼鱼鳞蛋白水解产物中分离出多肽Asp-Gly-Asp-Gly-Glu-Ala-Gly-Lys-Ile-Gly，其对钙离子具有很高的亲和力[46]。杨燊以南海低值鱼蛋白为原料，采用木瓜蛋白酶和风味酶的复合酶水解制备多肽-钙螯合物，研究得出多肽螯合钙离子的最佳工艺为DH 5%，pH 7.0，温度为室温，螯合15 min，螯合率可高达81.75%，螯合物随着水溶和醇溶能力的增加，钙含量减少，螯合能力减弱[47]。黄薇等利用木瓜蛋白酶与风味酶复合酶对鳕鱼皮蛋白进行酶解并制备多肽螯合钙，发现螯合最佳条件为氯化钙与多肽的质量比为0.3∶3，pH 7.0，温度25℃，时间20 min，此时钙离子的螯合率为58.85%，产物对羟自由基（·OH）和超氧阴离子自由基（·O2-）均有较强的清除作用[47]。张凯等探究鳕鱼骨明胶多肽螯合钙的制备工艺，通过Box-Behnken试验设计与响应面分析确定了鳕鱼骨明胶多肽螯合钙制备工艺为酶解时间1.5 h、肽钙质量比8∶1、pH 5.5、螯合温度50℃、螯合时间1 h，最终螯合率可达93.47%[48]。

4.4 脂肪酸钙

脂肪酸钙是由脂肪酸与钙结合形成的的复合钙，又称保护性油脂和钙皂，近年来发展迅速，成为一种优良、高能的饲料添加剂。70年代初，Scott使用酪蛋白包埋植物油脂，经甲醛处理技术率先研制出保护油脂，并将其作为肉牛饲粮中的添加剂，进而生产出含较多必需脂肪酸的牛肉。但是这种保护油脂的生产工艺复杂、产品成本较高、在生产应用中困难较大。80年代，随着人们对保护油脂研究的不断深入，在Scott工艺原理的基础上研制出由脂肪酸和钙螯合而成的保护油脂，即脂肪酸钙[49]。高士争等研究了脂肪酸钙对奶牛的产奶量及产奶品质等生产性能的影响，结果表明脂防酸钙可使奶牛产奶量提高19.3%，乳脂率提高13.2%，奶中悬脂、亚油酸、亚麻酸、钙含量增加显著，胆固醇和磷含量略有增加，乳蛋白降低了3.6%，血清生化成分中胆固醇含量增加显著[50]。

5 结论

钙是人体必需的矿物质营养，钙摄入或吸收不足会导致多种疾病，因此除了日常饮食中摄取钙元素外，建议额外补充钙制剂。鱼骨作为水产加工的副产物，来源丰富，价格低廉，用鱼骨制备复合钙制剂既可以降低成本，且制得的钙制剂质量好、吸收率高，实现了对鱼骨的高效利用，开创了鱼骨利用的新局面。实验室水平上已经利用鱼骨为原料制备了氨基酸钙、肽钙、有机酸钙等钙制剂，有的已经商品化成为商品。进一步开发利用鱼骨，研究探讨鱼骨复合钙制剂的制备，具有很高的经济和社会效益。