酸解法提取林蛙骨中可溶性鈣的研究論文
摘 要：林蛙骨含鈣量很高，與人的骨骼鈣磷比相當(dāng)，且富含骨膠原蛋白，是補(bǔ)鈣的極好鈣源。基于此，用酸解法提取林蛙骨中可溶性鈣，分析酸種類、混合酸比例及用量對(duì)溶出可溶性鈣含量的影響，旨在為工業(yè)化生產(chǎn)高鈣飲料、口服液產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞：林蛙骨; 可溶性鈣; 酸解法
東北林蛙(Rana dybowskii)是東北地區(qū)優(yōu)勢(shì)藥用資源之一，性味咸、涼，是中國東北地區(qū)獨(dú)有的一種原始動(dòng)物。林蛙骨是林蛙養(yǎng)殖與加工企業(yè)的廢棄物，往往被廢棄，造成資源的浪費(fèi)，同時(shí)造成污染。然而蛙骨含鈣量很高，鈣磷比為2∶1，與人的骨骼鈣磷比相當(dāng)，而且富含骨膠原蛋白，是補(bǔ)鈣的`極好鈣源。使用蛙骨作為鈣源，可使攝入的鈣磷比適合人體吸收，同時(shí)又可增加骨膠原蛋白，強(qiáng)壯身體。但在林蛙骨鈣高效提取方面的研究與應(yīng)用至今未見報(bào)道。因此，通過提取林蛙骨鈣，確定最優(yōu)工藝參數(shù)，旨在尋找可以提高林蛙骨鈣提取率、減少雜質(zhì)并縮短提取時(shí)間的新方法，為工業(yè)化生產(chǎn)高鈣飲料、口服液產(chǎn)品提供科學(xué)依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 材料 林蛙骨(由中韓動(dòng)物科學(xué)研究院提供)，檸檬酸(食品級(jí))，蘋果酸(食品級(jí))。
1.2 試劑和儀器
1.2.1 試劑 氫氧化鈉，碳酸鈣，三乙醇胺，鈣羧酸，丙酮，乙二胺四乙酸二鈉，硫化鈉，均為分析純。
1.2.2 儀器 高速離心機(jī)，磁力攪拌器，循環(huán)水式真空泵，電子天平。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 林蛙骨預(yù)處理 林蛙骨去除蛙肉、筋等雜質(zhì)后，放置陰涼處晾干，中藥粉碎機(jī)粉碎處理，過篩制成160目林蛙骨粉備用。
1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 稱取林蛙骨粉，酸解后測定林蛙骨酸解液中可溶性鈣的含量，鈣含量的檢測按照GB1239890進(jìn)行，研究蘋果酸、檸檬酸和不同混合酸比(檸檬酸與蘋果酸的摩爾比)對(duì)林蛙骨可溶性鈣溶出的影響。
1.4 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在Excel 2003中完成，數(shù)據(jù)分析采用DPS7.05分析軟件。
2 結(jié)果與分析
2.1 提取酸種類對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響 提取酸種類對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響見圖1。從圖1中可以看出，混合酸的鈣離子溶出量最高，達(dá)到5.67 mg/mL，高于檸檬酸15.10%，高于蘋果酸9.48%。所以，該文采用檸檬酸和蘋果酸的混合酸作為提取酸。
圖1 提取酸種類對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響
圖左側(cè)ml改為mL,下圖同
2.2 混合酸比例對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響 檸檬酸和蘋果酸之間的配比不同，所得到的可溶性鈣離子濃度也會(huì)不同，為了確定它們之間的最佳配比，對(duì)二者的比例進(jìn)行試驗(yàn)研究。混合酸比例對(duì)林蛙骨溶出可溶性鈣含量的影響見圖2。由圖2可以看出，檸檬酸與蘋果酸比例的越大，林蛙骨溶出可溶性鈣含量越高，混合酸的摩爾比為1.0∶1.5時(shí)最高，此時(shí)溶液中鈣離子含量為11.95 mg/mL，當(dāng)混合酸比例繼續(xù)升高，林蛙骨溶出可溶性鈣含量則呈下降趨勢(shì)。因此，選摩爾比為1.0∶1.5為混合酸的合理配比。
圖2 混合酸比例對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響
圖中下側(cè)數(shù)據(jù)分別改為1.0∶0.5，1.0∶1.0，1.0∶1.5，1.0∶2.0，1.0∶2.5
2.3 混合酸用量對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響 混合酸用量是酸發(fā)揮酸解作用的關(guān)鍵因素之一，在檸檬酸和蘋果酸的酸性條件下，林蛙骨中膠原纖維和羥基磷灰石的緊密結(jié)合被破壞，鈣離子迅速游離出來。從圖3可以看出，林蛙骨溶出可溶性鈣含量隨著混合酸用量的增加而增加，在混合酸添加量為2～6 g時(shí)，鈣離子含量迅速增加;當(dāng)混合酸的添加量繼續(xù)升高，鈣離子含量仍是逐漸增長的，但增長速度趨于平緩，近于水平。這說明，一定酸濃度范圍內(nèi)隨酸的添加量上升有利于酸解反應(yīng)的進(jìn)行，但酸添加量超過6∶10時(shí)，會(huì)導(dǎo)致酸與底料濃度的比例失調(diào)，影響酸解效果，反而增加試驗(yàn)成本。因此，選擇混合酸的用量6 g，即骨∶酸=5∶3(質(zhì)量比)為合適的混合酸用量。
圖3 混合酸用量對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量的影響
3 結(jié)論
林蛙骨在蘋果酸、檸檬酸和混合酸作用下，混合酸對(duì)林蛙骨中溶出可溶性鈣含量影響最大，蘋果酸次之，檸檬酸最小;檸檬酸與蘋果酸比例越大，林蛙骨溶出可溶性鈣含量越高，混合酸的摩爾比為1.0∶1.5時(shí)最高，當(dāng)混合酸比例繼續(xù)升高，林蛙骨溶出可溶性鈣含量則呈下降趨勢(shì);一定酸濃度范圍內(nèi)隨酸的添加量上升有利于酸解反應(yīng)的進(jìn)行，但酸添加量超過6∶10時(shí)，會(huì)導(dǎo)致酸與底料濃度的比例失調(diào)，影響酸解效果。
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