关于蛋壳制备碳酸钙有哪些方法? 越详细越好····
还有国外对蛋壳的利用的研究进展如何?
再求一些国外关于蛋壳方面的文献
强烈感谢各位费神回答的同志!
要 蛋壳的主要成分是碳酸钙,是一种天然的绿色钙源。酸性水果汁具有结合钙的能力,同时含有促进钙吸收的成分。鸡蛋壳煅烧成为蛋壳粉,氧化钙含量97%左右。酸性水果汁与蛋壳粉反应,得到了“柠檬汁钙”、“橙汁钙”、“芦柑汁钙”等“果汁钙”样品。“果汁钙”水溶性优越,钙含量较高,且无碱性刺激。同时还可以保持蛋壳中的镁、铁等必需元素和果汁中的有机酸、维生素C、果糖、氨基酸等有益成分。本项目既能将蛋壳变废为宝,又为我国丰富的水果资源找到一种新的加工增值途径。采用天然原料和绿色工艺,避免了对产品和环境的污染。成本相对低廉,具有市场前景。
1.1 我国禽蛋生产和蛋壳利用的现状
我国禽蛋产量居世界第一,每年扔掉的蛋壳就有400万吨。我国对蛋壳的利用目前还停留在粗加工的层面上,主要是用于畜禽的饲料,作为钙的补充剂,或者是用蛋壳粉生产强化奶制品等。
在蛋壳利用方面,发达国家领先一步,美国将蛋壳用于营养、制药和化工等方面,日本将蛋壳用于食品添加剂、土壤改良剂、家畜饲料、人造皮肤、照相机的滤光镜等。
目前,我国科学家正在开展一系列研究,包括将蛋壳中的无机钙转化为有机钙、从蛋壳内膜提取角蛋白、从残留蛋清中提取“溶菌酶”等。
1.2 蛋壳的主要成分和作为钙源的优点
母鸡能够在16个小时内制造一个重约5克的碳酸钙蛋壳(其中有2克钙),是通过动用其骨头中心腔内增生的一种细小骨片,蛋壳钙化时,这些小骨片逐渐被消化掉,钙质就渗入到蛋壳中去。
蛋壳中碳酸钙的含量在93%以上,其余为碳酸镁、磷酸钙、蛋白质、水分等,重金属含量低于食品添加剂(GB l7203—1998)质量标准。
从蛋壳的形成过程和蛋壳的化学成分,不难看出蛋壳是一种天然的绿色钙源。
1.3 目前市场上的钙制剂比较
根据《中国食物与营养发展纲要(2001―20l0年)》,每人每天应摄入钙580毫克。实际上孕妇、儿童和青少年的需钙量都高于这一标准。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所进行三次全国营养调查,均表明国人的膳食营养素中钙最为缺乏,钙摄入量平均只达到每日供给量的50%。因此目前补钙药品、保健品、食品添加剂等发展十分迅速。
我国允许使用的钙营养强化剂主要有:活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、天冬氨酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、柠檬酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、苏糖酸钙、葡萄糖酸钙等。实际应用的则还包括磷酸钙、氯化钙、蛋壳钙粉、天然骨粉、酪蛋白钙肽等钙源。
我国市场上的此类产品至少有几百种之多,但如果从安全性、有效性、普及性等方面综合考虑,可供选择的产品却为数不多。例如活性钙、碳酸钙消耗胃酸,磷酸氢钙含有较多的磷,贝壳、骨粉容易重金属超标,柠檬酸可能增加铝的吸收,乳酸根引起乏力,葡萄糖酸分解产生葡萄糖,醋酸钙可能引起软组织钙化,L-苏糖酸钙、L-天冬氨酸钙价格高等。
2 实验过程
2.1 鸡蛋壳高温煅烧成蛋壳粉
2.1.1 实验原理
在高温下,蛋壳中的有机质氧化分解为二氧化碳、水和其它小分子,完全挥发消失。碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳:
CaCO3 CaO+CO2↑
2.1.2 实验材料
鸡蛋壳(家中积攒)
2.1.3 仪器设备
BL-220H电子天平,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,KSW-110高温箱式电阻炉(马弗炉),石英坩埚
2.1.4 实验过程
将鸡蛋壳洗净、捣碎,在电热鼓风恒温干燥箱中以100℃烘至恒重。如果蛋壳不充分干燥,在煅烧时容易发生爆溅,使样品丢失或沾污。
用电子天平称取一定重量的已烘干的蛋壳,放在石英坩埚中,在马弗炉中以1000℃煅烧至恒重。样品称重后用密封良好的容器盛装,放在干燥器中以防吸潮。
2.2 蛋壳粉的钙含量测定
2.2.1 实验原理
钙与氨羧络合剂能够定量地形成金属络合物,这种络合物的稳定性较钙与指示剂所形成的络合物强。因此,在适当的pH范围内(pH值12-14时),以氨羧络合剂滴定时,氨羧络合剂从指示剂络合物中逐步地夺取钙离子而与钙相结合,在到达等当点时,溶液呈现游离指示剂的颜色(为终点)。根据氨羧络合剂的用量,计算钙含量。
一般最常用的氨羧络合剂为乙二胺四乙酸(简称EDTA),由于它在水中的溶解度很小,故常用它的二钠盐。以Na2H2Y代表EDTA,R代表指示剂,反应如下:
2.2.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制)
2.2.3 仪器设备
TG328A型电光分析天平,250ml烧杯,50ml酸式滴定管,250ml容量瓶,250ml锥形瓶,5ml、25ml移液管
2.2.4 化学试剂
盐酸(分析纯),三乙醇胺(分析纯),氢氧化钠(分析纯),钙羧酸指示剂,EDTA标准溶液,蒸馏水
2.2.5 实验过程
称取0.5g样品(称准至0.0002g),放入250ml烧杯中,逐渐滴加6M盐酸至全部溶解,加水稀释,移入250ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀,用移液管移取25ml置于250ml锥形瓶中,加5ml30%三乙醇胺溶液、25ml水、5ml10%氢氧化钠溶液,使溶液的PH≥12,加少量钙羧酸指示剂,用EDTA标准溶液滴定至由红变紫到纯蓝色为终点。同时作空白试验。
2.2.6 计算
钙的重量百分含量:
Ca%=(V1-V2)×M×40.04/m
V1——滴定样品溶液耗用EDTA标准溶液体积,ml;
V2——空白试验耗用EDTA标准溶液体积,ml;
M——EDTA标准溶液摩尔浓度;
m——样品质量,g。
2.3 蛋壳粉与果汁反应生成“果汁钙”
2.3.1 实验原理
蛋壳粉的主要成分CaO为碱性氧化物,与果汁中的酸性物质发生中和反应:
果汁中不仅存在较多的有机酸,例如柑桔类水果中含有丰富的柠檬酸、苹果酸、维生素C等,而且还存在弱酸性物质糖类、酚类等,以及两性物质氨基酸等。这些化学物质均带有羧基或羟基等极性基团,这些基团与水之间、以及它们相互之间均可以形成分子间氢键,分子间氢键不仅使羧基的酸性更强,而且也使醇羟基和酚羟基的酸性增强。此外,钙离子容易形成配位化合物,特别是容易与氧原子进行配位。因此,果汁中的多种成分均可以与钙离子发生化学的结合,从而为钙的溶解和稳定存在提供了条件。
2.3.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制),新鲜酸性水果
2.3.3 仪器设备
家用多功能榨汁机,YP3001N电子天平,DRT-250型电热套,DW-2型多功能电动搅拌器,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,BL-220H电子天平
2.3.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0
2.3.5 实验过程
将水果去皮、去核,榨汁,用纱布过滤。
将100克新鲜果汁加入250毫升三口烧瓶中,在电动搅拌下用电热包加热至65-75℃。向果汁中逐渐加入蛋壳粉,并充分搅拌以促进反应进行。用pH试纸跟踪反应混合物的酸度变化,当基本呈中性时(pH5-7),停止蛋壳粉的加入。继续加热、搅拌一段时间,使反应进行充分。记录所加入蛋壳粉的总重量。将反应生成物转入培养皿中,在鼓风恒温干燥箱中以80℃下烘干至基本恒重,记录样品的重量。
2.4 “果汁钙”的钙含量测定
精确称取1g“果汁钙”样品,在马弗炉中1000℃煅烧2小时,将煅烧得到的灰分按照“2.2 蛋壳粉的钙含量测定”进行测定。
2.5 “果汁钙”的水溶性和酸碱性实验
2.5.1 实验原理
向一定体积的水中分别加入不同重量的样品,观察溶解情况,并用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
2.5.2 实验材料
“果汁钙”样品(自制)
2.5.3 仪器设备
BL-220H电子天平,50ml烧杯,20ml量筒,玻璃棒
2.5.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0,蒸馏水
2.5.5 实验过程
量取20ml蒸馏水加入50ml烧杯中,称取0.2g“果汁钙”样品,在烧杯的水中搅拌溶解,如果溶解完全,再向其中加入0.2g样品,如果溶解不完,则重新量取蒸馏水并减少样品加入量。依此类推。同时用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
3 结果和讨论
3.1 鸡蛋壳预处理和煅烧
将自然晾干的鸡蛋壳直接在马弗炉中煅烧,开启马弗炉后,发现有很多碎片飞溅在炉中。经过调查资料,了解到晾干的鸡蛋壳中也含有水分,高温下容易发生暴溅。以后的实验中,在煅烧前将蛋壳在100°C下充分烘干,即不再有暴溅的情况发生。
蛋壳在1000℃煅烧1小时后,其外观为白色和灰黑色夹杂,表明分解尚不完全;煅烧2小时以后,外观成为全白色的细小颗粒或片状;继续延长煅烧时间,失重率并不增加,表明1000℃煅烧2小时即可分解完全。碳酸钙分解反应的理论失重率应为44%,由于蛋壳中的有机物在高温下氧化分解而消失,因此实测的失重率略高于理论值是合理的。
样品1#、2#、3#煅烧得到的蛋壳粉,经EDTA络合滴定法测定,其钙含量分别为69.1%,69.5%,69.4%,相当于氧化钙含量分别为96.7%,97.3%,97.2%。
4 研究总结
4.1 确定了将鸡蛋壳煅烧为蛋壳粉的适宜条件:煅烧前在100°C下烘干至恒重,可以避免煅烧中发生暴溅;煅烧温度1000℃,时间2小时,可以使蛋壳中的碳酸钙和有机质完全分解。煅烧彻底的蛋壳粉外观为白色的细小颗粒或碎片,氧化钙含量约为97%。
4.2 反应温度、投料方式、搅拌、蛋壳粉的细度等对反应效果有显著影响。相同条件下,柠檬汁、高酸度的橙汁和芦柑汁与蛋壳粉的反应效果好,而柚汁、菠萝汁的反应效果差。
4.3 烘干的“果汁钙”为胶状固体,不仅钙含量较高,而且水溶性优越。“柠檬汁钙”和“橙汁钙”在空气中容易吸湿。
4.4 “橙汁钙”样品经河南省化工产品质量监督检验站检验,钙含量为19.3%,水溶解试验合格,重金属(以Pb计)仅0.0005%。“橙汁钙”中1g钙的成本仅为0.15元,大大低于目前市售钙制剂的价格。
5 项目展望
“果汁钙”水溶性优越,钙含量较高,且无碱性刺激,可广泛用于医药、保健品和各种食品添加剂。“果汁钙”不仅成本低廉,而且成分丰富,蛋壳的少量镁、铁等人体必需的矿物质元素在加工中不会损失,果汁中的有机酸、维生素C、果糖、氨基酸等成分与钙结合后不易发生变质。酸性水果特别是柑桔类含有多种促进钙吸收的成分,如柠檬酸、苹果酸、维生素、氨基酸、糖分等,而不含植酸、草酸、磷酸、脂肪酸等妨碍钙吸收的成分。
“果汁钙”来源于天然生物原料,反应过程不使用化学试剂,既避免了产品中的重金属污染和其它化学污染,又避免了生产过程造成的环境污染。我国拥有极其丰富的禽蛋壳和水果资源,本项目既能将蛋壳变废为宝,又能将水果产品加工增值,特别是为我国一些酸度高、销路差的水果品种找到新出路。我国酸性水果特别是柑桔类水果种类繁多,很多种果汁可作为钙的“载体”,因此可开发出丰富多样的“果汁钙”品种,还可以通过不同果汁混配调整钙的含量。
1.1 我国禽蛋生产和蛋壳利用的现状
我国禽蛋产量居世界第一,每年扔掉的蛋壳就有400万吨。我国对蛋壳的利用目前还停留在粗加工的层面上,主要是用于畜禽的饲料,作为钙的补充剂,或者是用蛋壳粉生产强化奶制品等。
在蛋壳利用方面,发达国家领先一步,美国将蛋壳用于营养、制药和化工等方面,日本将蛋壳用于食品添加剂、土壤改良剂、家畜饲料、人造皮肤、照相机的滤光镜等。
目前,我国科学家正在开展一系列研究,包括将蛋壳中的无机钙转化为有机钙、从蛋壳内膜提取角蛋白、从残留蛋清中提取“溶菌酶”等。
1.2 蛋壳的主要成分和作为钙源的优点
母鸡能够在16个小时内制造一个重约5克的碳酸钙蛋壳(其中有2克钙),是通过动用其骨头中心腔内增生的一种细小骨片,蛋壳钙化时,这些小骨片逐渐被消化掉,钙质就渗入到蛋壳中去。
蛋壳中碳酸钙的含量在93%以上,其余为碳酸镁、磷酸钙、蛋白质、水分等,重金属含量低于食品添加剂(GB l7203—1998)质量标准。
从蛋壳的形成过程和蛋壳的化学成分,不难看出蛋壳是一种天然的绿色钙源。
1.3 目前市场上的钙制剂比较
根据《中国食物与营养发展纲要(2001―20l0年)》,每人每天应摄入钙580毫克。实际上孕妇、儿童和青少年的需钙量都高于这一标准。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所进行三次全国营养调查,均表明国人的膳食营养素中钙最为缺乏,钙摄入量平均只达到每日供给量的50%。因此目前补钙药品、保健品、食品添加剂等发展十分迅速。
我国允许使用的钙营养强化剂主要有:活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、天冬氨酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、柠檬酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、苏糖酸钙、葡萄糖酸钙等。实际应用的则还包括磷酸钙、氯化钙、蛋壳钙粉、天然骨粉、酪蛋白钙肽等钙源。
我国市场上的此类产品至少有几百种之多,但如果从安全性、有效性、普及性等方面综合考虑,可供选择的产品却为数不多。例如活性钙、碳酸钙消耗胃酸,磷酸氢钙含有较多的磷,贝壳、骨粉容易重金属超标,柠檬酸可能增加铝的吸收,乳酸根引起乏力,葡萄糖酸分解产生葡萄糖,醋酸钙可能引起软组织钙化,L-苏糖酸钙、L-天冬氨酸钙价格高等。
2 实验过程
2.1 鸡蛋壳高温煅烧成蛋壳粉
2.1.1 实验原理
在高温下,蛋壳中的有机质氧化分解为二氧化碳、水和其它小分子,完全挥发消失。碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳:
CaCO3 CaO+CO2↑
2.1.2 实验材料
鸡蛋壳(家中积攒)
2.1.3 仪器设备
BL-220H电子天平,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,KSW-110高温箱式电阻炉(马弗炉),石英坩埚
2.1.4 实验过程
将鸡蛋壳洗净、捣碎,在电热鼓风恒温干燥箱中以100℃烘至恒重。如果蛋壳不充分干燥,在煅烧时容易发生爆溅,使样品丢失或沾污。
用电子天平称取一定重量的已烘干的蛋壳,放在石英坩埚中,在马弗炉中以1000℃煅烧至恒重。样品称重后用密封良好的容器盛装,放在干燥器中以防吸潮。
2.2 蛋壳粉的钙含量测定
2.2.1 实验原理
钙与氨羧络合剂能够定量地形成金属络合物,这种络合物的稳定性较钙与指示剂所形成的络合物强。因此,在适当的pH范围内(pH值12-14时),以氨羧络合剂滴定时,氨羧络合剂从指示剂络合物中逐步地夺取钙离子而与钙相结合,在到达等当点时,溶液呈现游离指示剂的颜色(为终点)。根据氨羧络合剂的用量,计算钙含量。
一般最常用的氨羧络合剂为乙二胺四乙酸(简称EDTA),由于它在水中的溶解度很小,故常用它的二钠盐。以Na2H2Y代表EDTA,R代表指示剂,反应如下:
2.2.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制)
2.2.3 仪器设备
TG328A型电光分析天平,250ml烧杯,50ml酸式滴定管,250ml容量瓶,250ml锥形瓶,5ml、25ml移液管
2.2.4 化学试剂
盐酸(分析纯),三乙醇胺(分析纯),氢氧化钠(分析纯),钙羧酸指示剂,EDTA标准溶液,蒸馏水
2.2.5 实验过程
称取0.5g样品(称准至0.0002g),放入250ml烧杯中,逐渐滴加6M盐酸至全部溶解,加水稀释,移入250ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀,用移液管移取25ml置于250ml锥形瓶中,加5ml30%三乙醇胺溶液、25ml水、5ml10%氢氧化钠溶液,使溶液的PH≥12,加少量钙羧酸指示剂,用EDTA标准溶液滴定至由红变紫到纯蓝色为终点。同时作空白试验。
2.2.6 计算
钙的重量百分含量:
Ca%=(V1-V2)×M×40.04/m
V1——滴定样品溶液耗用EDTA标准溶液体积,ml;
V2——空白试验耗用EDTA标准溶液体积,ml;
M——EDTA标准溶液摩尔浓度;
m——样品质量,g。
2.3 蛋壳粉与果汁反应生成“果汁钙”
2.3.1 实验原理
蛋壳粉的主要成分CaO为碱性氧化物,与果汁中的酸性物质发生中和反应:
果汁中不仅存在较多的有机酸,例如柑桔类水果中含有丰富的柠檬酸、苹果酸、维生素C等,而且还存在弱酸性物质糖类、酚类等,以及两性物质氨基酸等。这些化学物质均带有羧基或羟基等极性基团,这些基团与水之间、以及它们相互之间均可以形成分子间氢键,分子间氢键不仅使羧基的酸性更强,而且也使醇羟基和酚羟基的酸性增强。此外,钙离子容易形成配位化合物,特别是容易与氧原子进行配位。因此,果汁中的多种成分均可以与钙离子发生化学的结合,从而为钙的溶解和稳定存在提供了条件。
2.3.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制),新鲜酸性水果
2.3.3 仪器设备
家用多功能榨汁机,YP3001N电子天平,DRT-250型电热套,DW-2型多功能电动搅拌器,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,BL-220H电子天平
2.3.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0
2.3.5 实验过程
将水果去皮、去核,榨汁,用纱布过滤。
将100克新鲜果汁加入250毫升三口烧瓶中,在电动搅拌下用电热包加热至65-75℃。向果汁中逐渐加入蛋壳粉,并充分搅拌以促进反应进行。用pH试纸跟踪反应混合物的酸度变化,当基本呈中性时(pH5-7),停止蛋壳粉的加入。继续加热、搅拌一段时间,使反应进行充分。记录所加入蛋壳粉的总重量。将反应生成物转入培养皿中,在鼓风恒温干燥箱中以80℃下烘干至基本恒重,记录样品的重量。
2.4 “果汁钙”的钙含量测定
精确称取1g“果汁钙”样品,在马弗炉中1000℃煅烧2小时,将煅烧得到的灰分按照“2.2 蛋壳粉的钙含量测定”进行测定。
2.5 “果汁钙”的水溶性和酸碱性实验
2.5.1 实验原理
向一定体积的水中分别加入不同重量的样品,观察溶解情况,并用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
2.5.2 实验材料
“果汁钙”样品(自制)
2.5.3 仪器设备
BL-220H电子天平,50ml烧杯,20ml量筒,玻璃棒
2.5.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0,蒸馏水
2.5.5 实验过程
量取20ml蒸馏水加入50ml烧杯中,称取0.2g“果汁钙”样品,在烧杯的水中搅拌溶解,如果溶解完全,再向其中加入0.2g样品,如果溶解不完,则重新量取蒸馏水并减少样品加入量。依此类推。同时用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
3 结果和讨论
3.1 鸡蛋壳预处理和煅烧
将自然晾干的鸡蛋壳直接在马弗炉中煅烧,开启马弗炉后,发现有很多碎片飞溅在炉中。经过调查资料,了解到晾干的鸡蛋壳中也含有水分,高温下容易发生暴溅。以后的实验中,在煅烧前将蛋壳在100°C下充分烘干,即不再有暴溅的情况发生。
蛋壳在1000℃煅烧1小时后,其外观为白色和灰黑色夹杂,表明分解尚不完全;煅烧2小时以后,外观成为全白色的细小颗粒或片状;继续延长煅烧时间,失重率并不增加,表明1000℃煅烧2小时即可分解完全。碳酸钙分解反应的理论失重率应为44%,由于蛋壳中的有机物在高温下氧化分解而消失,因此实测的失重率略高于理论值是合理的。
样品1#、2#、3#煅烧得到的蛋壳粉,经EDTA络合滴定法测定,其钙含量分别为69.1%,69.5%,69.4%,相当于氧化钙含量分别为96.7%,97.3%,97.2%。
4 研究总结
4.1 确定了将鸡蛋壳煅烧为蛋壳粉的适宜条件:煅烧前在100°C下烘干至恒重,可以避免煅烧中发生暴溅;煅烧温度1000℃,时间2小时,可以使蛋壳中的碳酸钙和有机质完全分解。煅烧彻底的蛋壳粉外观为白色的细小颗粒或碎片,氧化钙含量约为97%。
4.2 反应温度、投料方式、搅拌、蛋壳粉的细度等对反应效果有显著影响。相同条件下,柠檬汁、高酸度的橙汁和芦柑汁与蛋壳粉的反应效果好,而柚汁、菠萝汁的反应效果差。
4.3 烘干的“果汁钙”为胶状固体,不仅钙含量较高,而且水溶性优越。“柠檬汁钙”和“橙汁钙”在空气中容易吸湿。
4.4 “橙汁钙”样品经河南省化工产品质量监督检验站检验,钙含量为19.3%,水溶解试验合格,重金属(以Pb计)仅0.0005%。“橙汁钙”中1g钙的成本仅为0.15元,大大低于目前市售钙制剂的价格。
5 项目展望
“果汁钙”水溶性优越,钙含量较高,且无碱性刺激,可广泛用于医药、保健品和各种食品添加剂。“果汁钙”不仅成本低廉,而且成分丰富,蛋壳的少量镁、铁等人体必需的矿物质元素在加工中不会损失,果汁中的有机酸、维生素C、果糖、氨基酸等成分与钙结合后不易发生变质。酸性水果特别是柑桔类含有多种促进钙吸收的成分,如柠檬酸、苹果酸、维生素、氨基酸、糖分等,而不含植酸、草酸、磷酸、脂肪酸等妨碍钙吸收的成分。
“果汁钙”来源于天然生物原料,反应过程不使用化学试剂,既避免了产品中的重金属污染和其它化学污染,又避免了生产过程造成的环境污染。我国拥有极其丰富的禽蛋壳和水果资源,本项目既能将蛋壳变废为宝,又能将水果产品加工增值,特别是为我国一些酸度高、销路差的水果品种找到新出路。我国酸性水果特别是柑桔类水果种类繁多,很多种果汁可作为钙的“载体”,因此可开发出丰富多样的“果汁钙”品种,还可以通过不同果汁混配调整钙的含量。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答 2008-11-12
摘要 蛋壳的主要成分是碳酸钙,是一种天然的绿色钙源。酸性水果汁具有结合钙的能力,同时含有促进钙吸收的成分。鸡蛋壳煅烧成为蛋壳粉,氧化钙含量97%左右。酸性水果汁与蛋壳粉反应,得到了“柠檬汁钙”、“橙汁钙”、“芦柑汁钙”等“果汁钙”样品。“果汁钙”水溶性优越,钙含量较高,且无碱性刺激。同时还可以保持蛋壳中的镁、铁等必需元素和果汁中的有机酸、维生素C、果糖、氨基酸等有益成分。本项目既能将蛋壳变废为宝,又为我国丰富的水果资源找到一种新的加工增值途径。采用天然原料和绿色工艺,避免了对产品和环境的污染。成本相对低廉,具有市场前景。
1.1 我国禽蛋生产和蛋壳利用的现状
我国禽蛋产量居世界第一,每年扔掉的蛋壳就有400万吨。我国对蛋壳的利用目前还停留在粗加工的层面上,主要是用于畜禽的饲料,作为钙的补充剂,或者是用蛋壳粉生产强化奶制品等。
在蛋壳利用方面,发达国家领先一步,美国将蛋壳用于营养、制药和化工等方面,日本将蛋壳用于食品添加剂、土壤改良剂、家畜饲料、人造皮肤、照相机的滤光镜等。
目前,我国科学家正在开展一系列研究,包括将蛋壳中的无机钙转化为有机钙、从蛋壳内膜提取角蛋白、从残留蛋清中提取“溶菌酶”等。
1.2 蛋壳的主要成分和作为钙源的优点
母鸡能够在16个小时内制造一个重约5克的碳酸钙蛋壳(其中有2克钙),是通过动用其骨头中心腔内增生的一种细小骨片,蛋壳钙化时,这些小骨片逐渐被消化掉,钙质就渗入到蛋壳中去。
蛋壳中碳酸钙的含量在93%以上,其余为碳酸镁、磷酸钙、蛋白质、水分等,重金属含量低于食品添加剂(GB l7203—1998)质量标准。
从蛋壳的形成过程和蛋壳的化学成分,不难看出蛋壳是一种天然的绿色钙源。
1.3 目前市场上的钙制剂比较
根据《中国食物与营养发展纲要(2001―20l0年)》,每人每天应摄入钙580毫克。实际上孕妇、儿童和青少年的需钙量都高于这一标准。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所进行三次全国营养调查,均表明国人的膳食营养素中钙最为缺乏,钙摄入量平均只达到每日供给量的50%。因此目前补钙药品、保健品、食品添加剂等发展十分迅速。
我国允许使用的钙营养强化剂主要有:活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、天冬氨酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、柠檬酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、苏糖酸钙、葡萄糖酸钙等。实际应用的则还包括磷酸钙、氯化钙、蛋壳钙粉、天然骨粉、酪蛋白钙肽等钙源。
我国市场上的此类产品至少有几百种之多,但如果从安全性、有效性、普及性等方面综合考虑,可供选择的产品却为数不多。例如活性钙、碳酸钙消耗胃酸,磷酸氢钙含有较多的磷,贝壳、骨粉容易重金属超标,柠檬酸可能增加铝的吸收,乳酸根引起乏力,葡萄糖酸分解产生葡萄糖,醋酸钙可能引起软组织钙化,L-苏糖酸钙、L-天冬氨酸钙价格高等。
2 实验过程
2.1 鸡蛋壳高温煅烧成蛋壳粉
2.1.1 实验原理
在高温下,蛋壳中的有机质氧化分解为二氧化碳、水和其它小分子,完全挥发消失。碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳:
CaCO3 CaO+CO2↑
2.1.2 实验材料
鸡蛋壳(家中积攒)
2.1.3 仪器设备
BL-220H电子天平,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,KSW-110高温箱式电阻炉(马弗炉),石英坩埚
2.1.4 实验过程
将鸡蛋壳洗净、捣碎,在电热鼓风恒温干燥箱中以100℃烘至恒重。如果蛋壳不充分干燥,在煅烧时容易发生爆溅,使样品丢失或沾污。
用电子天平称取一定重量的已烘干的蛋壳,放在石英坩埚中,在马弗炉中以1000℃煅烧至恒重。样品称重后用密封良好的容器盛装,放在干燥器中以防吸潮。
2.2 蛋壳粉的钙含量测定
2.2.1 实验原理
钙与氨羧络合剂能够定量地形成金属络合物,这种络合物的稳定性较钙与指示剂所形成的络合物强。因此,在适当的pH范围内(pH值12-14时),以氨羧络合剂滴定时,氨羧络合剂从指示剂络合物中逐步地夺取钙离子而与钙相结合,在到达等当点时,溶液呈现游离指示剂的颜色(为终点)。根据氨羧络合剂的用量,计算钙含量。
一般最常用的氨羧络合剂为乙二胺四乙酸(简称EDTA),由于它在水中的溶解度很小,故常用它的二钠盐。以Na2H2Y代表EDTA,R代表指示剂,反应如下:
2.2.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制)
2.2.3 仪器设备
TG328A型电光分析天平,250ml烧杯,50ml酸式滴定管,250ml容量瓶,250ml锥形瓶,5ml、25ml移液管
2.2.4 化学试剂
盐酸(分析纯),三乙醇胺(分析纯),氢氧化钠(分析纯),钙羧酸指示剂,EDTA标准溶液,蒸馏水
2.2.5 实验过程
称取0.5g样品(称准至0.0002g),放入250ml烧杯中,逐渐滴加6M盐酸至全部溶解,加水稀释,移入250ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀,用移液管移取25ml置于250ml锥形瓶中,加5ml30%三乙醇胺溶液、25ml水、5ml10%氢氧化钠溶液,使溶液的PH≥12,加少量钙羧酸指示剂,用EDTA标准溶液滴定至由红变紫到纯蓝色为终点。同时作空白试验。
2.2.6 计算
钙的重量百分含量:
Ca%=(V1-V2)×M×40.04/m
V1——滴定样品溶液耗用EDTA标准溶液体积,ml;
V2——空白试验耗用EDTA标准溶液体积,ml;
M——EDTA标准溶液摩尔浓度;
m——样品质量,g。
2.3 蛋壳粉与果汁反应生成“果汁钙”
2.3.1 实验原理
蛋壳粉的主要成分CaO为碱性氧化物,与果汁中的酸性物质发生中和反应:
果汁中不仅存在较多的有机酸,例如柑桔类水果中含有丰富的柠檬酸、苹果酸、维生素C等,而且还存在弱酸性物质糖类、酚类等,以及两性物质氨基酸等。这些化学物质均带有羧基或羟基等极性基团,这些基团与水之间、以及它们相互之间均可以形成分子间氢键,分子间氢键不仅使羧基的酸性更强,而且也使醇羟基和酚羟基的酸性增强。此外,钙离子容易形成配位化合物,特别是容易与氧原子进行配位。因此,果汁中的多种成分均可以与钙离子发生化学的结合,从而为钙的溶解和稳定存在提供了条件。
2.3.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制),新鲜酸性水果
2.3.3 仪器设备
家用多功能榨汁机,YP3001N电子天平,DRT-250型电热套,DW-2型多功能电动搅拌器,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,BL-220H电子天平
2.3.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0
2.3.5 实验过程
将水果去皮、去核,榨汁,用纱布过滤。
将100克新鲜果汁加入250毫升三口烧瓶中,在电动搅拌下用电热包加热至65-75℃。向果汁中逐渐加入蛋壳粉,并充分搅拌以促进反应进行。用pH试纸跟踪反应混合物的酸度变化,当基本呈中性时(pH5-7),停止蛋壳粉的加入。继续加热、搅拌一段时间,使反应进行充分。记录所加入蛋壳粉的总重量。将反应生成物转入培养皿中,在鼓风恒温干燥箱中以80℃下烘干至基本恒重,记录样品的重量。
2.4 “果汁钙”的钙含量测定
精确称取1g“果汁钙”样品,在马弗炉中1000℃煅烧2小时,将煅烧得到的灰分按照“2.2 蛋壳粉的钙含量测定”进行测定。
2.5 “果汁钙”的水溶性和酸碱性实验
2.5.1 实验原理
向一定体积的水中分别加入不同重量的样品,观察溶解情况,并用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
2.5.2 实验材料
“果汁钙”样品(自制)
2.5.3 仪器设备
BL-220H电子天平,50ml烧杯,20ml量筒,玻璃棒
2.5.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0,蒸馏水
2.5.5 实验过程
量取20ml蒸馏水加入50ml烧杯中,称取0.2g“果汁钙”样品,在烧杯的水中搅拌溶解,如果溶解完全,再向其中加入0.2g样品,如果溶解不完,则重新量取蒸馏水并减少样品加入量。依此类推。同时用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
3 结果和讨论
3.1 鸡蛋壳预处理和煅烧
将自然晾干的鸡蛋壳直接在马弗炉中煅烧,开启马弗炉后,发现有很多碎片飞溅在炉中。经过调查资料,了解到晾干的鸡蛋壳中也含有水分,高温下容易发生暴溅。以后的实验中,在煅烧前将蛋壳在100°C下充分烘干,即不再有暴溅的情况发生。
蛋壳在1000℃煅烧1小时后,其外观为白色和灰黑色夹杂,表明分解尚不完全;煅烧2小时以后,外观成为全白色的细小颗粒或片状;继续延长煅烧时间,失重率并不增加,表明1000℃煅烧2小时即可分解完全。碳酸钙分解反应的理论失重率应为44%,由于蛋壳中的有机物在高温下氧化分解而消失,因此实测的失重率略高于理论值是合理的。
样品1#、2#、3#煅烧得到的蛋壳粉,经EDTA络合滴定法测定,其钙含量分别为69.1%,69.5%,69.4%,相当于氧化钙含量分别为96.7%,97.3%,97.2%。
4 研究总结
4.1 确定了将鸡蛋壳煅烧为蛋壳粉的适宜条件:煅烧前在100°C下烘干至恒重,可以避免煅烧中发生暴溅;煅烧温度1000℃,时间2小时,可以使蛋壳中的碳酸钙和有机质完全分解。煅烧彻底的蛋壳粉外观为白色的细小颗粒或碎片,氧化钙含量约为97%。
4.2 反应温度、投料方式、搅拌、蛋壳粉的细度等对反应效果有显著影响。相同条件下,柠檬汁、高酸度的橙汁和芦柑汁与蛋壳粉的反应效果好,而柚汁、菠萝汁的反应效果差。
4.3 烘干的“果汁钙”为胶状固体,不仅钙含量较高,而且水溶性优越。“柠檬汁钙”和“橙汁钙”在空气中容易吸湿。
4.4 “橙汁钙”样品经河南省化工产品质量监督检验站检验,钙含量为19.3%,水溶解试验合格,重金属(以Pb计)仅0.0005%。“橙汁钙”中1g钙的成本仅为0.15元,大大低于目前市售钙制剂的价格。
5 项目展望
“果汁钙”水溶性优越,钙含量较高,且无碱性刺激,可广泛用于医药、保健品和各种食品添加剂。“果汁钙”不仅成本低廉,而且成分丰富,蛋壳的少量镁、铁等人体必需的矿物质元素在加工中不会损失,果汁中的有机酸、维生素C、果糖、氨基酸等成分与钙结合后不易发生变质。酸性水果特别是柑桔类含有多种促进钙吸收的成分,如柠檬酸、苹果酸、维生素、氨基酸、糖分等,而不含植酸、草酸、磷酸、脂肪酸等妨碍钙吸收的成分。
“果汁钙”来源于天然生物原料,反应过程不使用化学试剂,既避免了产品中的重金属污染和其它化学污染,又避免了生产过程造成的环境污染。我国拥有极其丰富的禽蛋壳和水果资源,本项目既能将蛋壳变废为宝,又能将水果产品加工增值,特别是为我国一些酸度高、销路差的水果品种找到新出路。我国酸性水果特别是柑桔类水果种类繁多,很多种果汁可作为钙的“载体”,因此可开发出丰富多样的“果汁钙”品种,还可以通过不同果汁混配调整钙的含量。
该项目还有不少值得进一步研究和完善的地方,例如:蛋壳煅烧温度高、耗能多,能否找到一种更温和、更简便的分解或提取方法?两种或多种果汁混配与蛋壳粉反应会是什么情况?能否通过调整不同果汁的配比来调整“果汁钙”的钙含量?自制“果汁钙”容易吸湿而慢慢变成液体,能否通过调整果汁的种类和成分、或向其中加入某种辅助成分,使这种吸湿得到抑制?果汁的化学成分复杂,对于“果汁钙”的高水溶性尚缺乏精确的解释,能否通过模仿果汁中的某些成分,用纯粹的化学试剂合成出高水溶性的“复合有机钙”?本回答被网友采纳
1.1 我国禽蛋生产和蛋壳利用的现状
我国禽蛋产量居世界第一,每年扔掉的蛋壳就有400万吨。我国对蛋壳的利用目前还停留在粗加工的层面上,主要是用于畜禽的饲料,作为钙的补充剂,或者是用蛋壳粉生产强化奶制品等。
在蛋壳利用方面,发达国家领先一步,美国将蛋壳用于营养、制药和化工等方面,日本将蛋壳用于食品添加剂、土壤改良剂、家畜饲料、人造皮肤、照相机的滤光镜等。
目前,我国科学家正在开展一系列研究,包括将蛋壳中的无机钙转化为有机钙、从蛋壳内膜提取角蛋白、从残留蛋清中提取“溶菌酶”等。
1.2 蛋壳的主要成分和作为钙源的优点
母鸡能够在16个小时内制造一个重约5克的碳酸钙蛋壳(其中有2克钙),是通过动用其骨头中心腔内增生的一种细小骨片,蛋壳钙化时,这些小骨片逐渐被消化掉,钙质就渗入到蛋壳中去。
蛋壳中碳酸钙的含量在93%以上,其余为碳酸镁、磷酸钙、蛋白质、水分等,重金属含量低于食品添加剂(GB l7203—1998)质量标准。
从蛋壳的形成过程和蛋壳的化学成分,不难看出蛋壳是一种天然的绿色钙源。
1.3 目前市场上的钙制剂比较
根据《中国食物与营养发展纲要(2001―20l0年)》,每人每天应摄入钙580毫克。实际上孕妇、儿童和青少年的需钙量都高于这一标准。中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所进行三次全国营养调查,均表明国人的膳食营养素中钙最为缺乏,钙摄入量平均只达到每日供给量的50%。因此目前补钙药品、保健品、食品添加剂等发展十分迅速。
我国允许使用的钙营养强化剂主要有:活性钙、碳酸钙、生物碳酸钙、天冬氨酸钙、醋酸钙、甘氨酸钙、柠檬酸钙、磷酸氢钙、乳酸钙、苏糖酸钙、葡萄糖酸钙等。实际应用的则还包括磷酸钙、氯化钙、蛋壳钙粉、天然骨粉、酪蛋白钙肽等钙源。
我国市场上的此类产品至少有几百种之多,但如果从安全性、有效性、普及性等方面综合考虑,可供选择的产品却为数不多。例如活性钙、碳酸钙消耗胃酸,磷酸氢钙含有较多的磷,贝壳、骨粉容易重金属超标,柠檬酸可能增加铝的吸收,乳酸根引起乏力,葡萄糖酸分解产生葡萄糖,醋酸钙可能引起软组织钙化,L-苏糖酸钙、L-天冬氨酸钙价格高等。
2 实验过程
2.1 鸡蛋壳高温煅烧成蛋壳粉
2.1.1 实验原理
在高温下,蛋壳中的有机质氧化分解为二氧化碳、水和其它小分子,完全挥发消失。碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳:
CaCO3 CaO+CO2↑
2.1.2 实验材料
鸡蛋壳(家中积攒)
2.1.3 仪器设备
BL-220H电子天平,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,KSW-110高温箱式电阻炉(马弗炉),石英坩埚
2.1.4 实验过程
将鸡蛋壳洗净、捣碎,在电热鼓风恒温干燥箱中以100℃烘至恒重。如果蛋壳不充分干燥,在煅烧时容易发生爆溅,使样品丢失或沾污。
用电子天平称取一定重量的已烘干的蛋壳,放在石英坩埚中,在马弗炉中以1000℃煅烧至恒重。样品称重后用密封良好的容器盛装,放在干燥器中以防吸潮。
2.2 蛋壳粉的钙含量测定
2.2.1 实验原理
钙与氨羧络合剂能够定量地形成金属络合物,这种络合物的稳定性较钙与指示剂所形成的络合物强。因此,在适当的pH范围内(pH值12-14时),以氨羧络合剂滴定时,氨羧络合剂从指示剂络合物中逐步地夺取钙离子而与钙相结合,在到达等当点时,溶液呈现游离指示剂的颜色(为终点)。根据氨羧络合剂的用量,计算钙含量。
一般最常用的氨羧络合剂为乙二胺四乙酸(简称EDTA),由于它在水中的溶解度很小,故常用它的二钠盐。以Na2H2Y代表EDTA,R代表指示剂,反应如下:
2.2.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制)
2.2.3 仪器设备
TG328A型电光分析天平,250ml烧杯,50ml酸式滴定管,250ml容量瓶,250ml锥形瓶,5ml、25ml移液管
2.2.4 化学试剂
盐酸(分析纯),三乙醇胺(分析纯),氢氧化钠(分析纯),钙羧酸指示剂,EDTA标准溶液,蒸馏水
2.2.5 实验过程
称取0.5g样品(称准至0.0002g),放入250ml烧杯中,逐渐滴加6M盐酸至全部溶解,加水稀释,移入250ml容量瓶中,加水至刻度,摇匀,用移液管移取25ml置于250ml锥形瓶中,加5ml30%三乙醇胺溶液、25ml水、5ml10%氢氧化钠溶液,使溶液的PH≥12,加少量钙羧酸指示剂,用EDTA标准溶液滴定至由红变紫到纯蓝色为终点。同时作空白试验。
2.2.6 计算
钙的重量百分含量:
Ca%=(V1-V2)×M×40.04/m
V1——滴定样品溶液耗用EDTA标准溶液体积,ml;
V2——空白试验耗用EDTA标准溶液体积,ml;
M——EDTA标准溶液摩尔浓度;
m——样品质量,g。
2.3 蛋壳粉与果汁反应生成“果汁钙”
2.3.1 实验原理
蛋壳粉的主要成分CaO为碱性氧化物,与果汁中的酸性物质发生中和反应:
果汁中不仅存在较多的有机酸,例如柑桔类水果中含有丰富的柠檬酸、苹果酸、维生素C等,而且还存在弱酸性物质糖类、酚类等,以及两性物质氨基酸等。这些化学物质均带有羧基或羟基等极性基团,这些基团与水之间、以及它们相互之间均可以形成分子间氢键,分子间氢键不仅使羧基的酸性更强,而且也使醇羟基和酚羟基的酸性增强。此外,钙离子容易形成配位化合物,特别是容易与氧原子进行配位。因此,果汁中的多种成分均可以与钙离子发生化学的结合,从而为钙的溶解和稳定存在提供了条件。
2.3.2 实验材料
煅烧得到的蛋壳粉(自制),新鲜酸性水果
2.3.3 仪器设备
家用多功能榨汁机,YP3001N电子天平,DRT-250型电热套,DW-2型多功能电动搅拌器,DHG-9053A型电热鼓风恒温干燥箱,BL-220H电子天平
2.3.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0
2.3.5 实验过程
将水果去皮、去核,榨汁,用纱布过滤。
将100克新鲜果汁加入250毫升三口烧瓶中,在电动搅拌下用电热包加热至65-75℃。向果汁中逐渐加入蛋壳粉,并充分搅拌以促进反应进行。用pH试纸跟踪反应混合物的酸度变化,当基本呈中性时(pH5-7),停止蛋壳粉的加入。继续加热、搅拌一段时间,使反应进行充分。记录所加入蛋壳粉的总重量。将反应生成物转入培养皿中,在鼓风恒温干燥箱中以80℃下烘干至基本恒重,记录样品的重量。
2.4 “果汁钙”的钙含量测定
精确称取1g“果汁钙”样品,在马弗炉中1000℃煅烧2小时,将煅烧得到的灰分按照“2.2 蛋壳粉的钙含量测定”进行测定。
2.5 “果汁钙”的水溶性和酸碱性实验
2.5.1 实验原理
向一定体积的水中分别加入不同重量的样品,观察溶解情况,并用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
2.5.2 实验材料
“果汁钙”样品(自制)
2.5.3 仪器设备
BL-220H电子天平,50ml烧杯,20ml量筒,玻璃棒
2.5.4 化学试剂
广泛试纸pH1-14,精密试纸pH0.5-5.0、pH3.8-5.4、pH5.5-9.0,蒸馏水
2.5.5 实验过程
量取20ml蒸馏水加入50ml烧杯中,称取0.2g“果汁钙”样品,在烧杯的水中搅拌溶解,如果溶解完全,再向其中加入0.2g样品,如果溶解不完,则重新量取蒸馏水并减少样品加入量。依此类推。同时用pH试纸测定水溶液的酸碱性。
3 结果和讨论
3.1 鸡蛋壳预处理和煅烧
将自然晾干的鸡蛋壳直接在马弗炉中煅烧,开启马弗炉后,发现有很多碎片飞溅在炉中。经过调查资料,了解到晾干的鸡蛋壳中也含有水分,高温下容易发生暴溅。以后的实验中,在煅烧前将蛋壳在100°C下充分烘干,即不再有暴溅的情况发生。
蛋壳在1000℃煅烧1小时后,其外观为白色和灰黑色夹杂,表明分解尚不完全;煅烧2小时以后,外观成为全白色的细小颗粒或片状;继续延长煅烧时间,失重率并不增加,表明1000℃煅烧2小时即可分解完全。碳酸钙分解反应的理论失重率应为44%,由于蛋壳中的有机物在高温下氧化分解而消失,因此实测的失重率略高于理论值是合理的。
样品1#、2#、3#煅烧得到的蛋壳粉,经EDTA络合滴定法测定,其钙含量分别为69.1%,69.5%,69.4%,相当于氧化钙含量分别为96.7%,97.3%,97.2%。
4 研究总结
4.1 确定了将鸡蛋壳煅烧为蛋壳粉的适宜条件:煅烧前在100°C下烘干至恒重,可以避免煅烧中发生暴溅;煅烧温度1000℃,时间2小时,可以使蛋壳中的碳酸钙和有机质完全分解。煅烧彻底的蛋壳粉外观为白色的细小颗粒或碎片,氧化钙含量约为97%。
4.2 反应温度、投料方式、搅拌、蛋壳粉的细度等对反应效果有显著影响。相同条件下,柠檬汁、高酸度的橙汁和芦柑汁与蛋壳粉的反应效果好,而柚汁、菠萝汁的反应效果差。
4.3 烘干的“果汁钙”为胶状固体,不仅钙含量较高,而且水溶性优越。“柠檬汁钙”和“橙汁钙”在空气中容易吸湿。
4.4 “橙汁钙”样品经河南省化工产品质量监督检验站检验,钙含量为19.3%,水溶解试验合格,重金属(以Pb计)仅0.0005%。“橙汁钙”中1g钙的成本仅为0.15元,大大低于目前市售钙制剂的价格。
5 项目展望
“果汁钙”水溶性优越,钙含量较高,且无碱性刺激,可广泛用于医药、保健品和各种食品添加剂。“果汁钙”不仅成本低廉,而且成分丰富,蛋壳的少量镁、铁等人体必需的矿物质元素在加工中不会损失,果汁中的有机酸、维生素C、果糖、氨基酸等成分与钙结合后不易发生变质。酸性水果特别是柑桔类含有多种促进钙吸收的成分,如柠檬酸、苹果酸、维生素、氨基酸、糖分等,而不含植酸、草酸、磷酸、脂肪酸等妨碍钙吸收的成分。
“果汁钙”来源于天然生物原料,反应过程不使用化学试剂,既避免了产品中的重金属污染和其它化学污染,又避免了生产过程造成的环境污染。我国拥有极其丰富的禽蛋壳和水果资源,本项目既能将蛋壳变废为宝,又能将水果产品加工增值,特别是为我国一些酸度高、销路差的水果品种找到新出路。我国酸性水果特别是柑桔类水果种类繁多,很多种果汁可作为钙的“载体”,因此可开发出丰富多样的“果汁钙”品种,还可以通过不同果汁混配调整钙的含量。
该项目还有不少值得进一步研究和完善的地方,例如:蛋壳煅烧温度高、耗能多,能否找到一种更温和、更简便的分解或提取方法?两种或多种果汁混配与蛋壳粉反应会是什么情况?能否通过调整不同果汁的配比来调整“果汁钙”的钙含量?自制“果汁钙”容易吸湿而慢慢变成液体,能否通过调整果汁的种类和成分、或向其中加入某种辅助成分,使这种吸湿得到抑制?果汁的化学成分复杂,对于“果汁钙”的高水溶性尚缺乏精确的解释,能否通过模仿果汁中的某些成分,用纯粹的化学试剂合成出高水溶性的“复合有机钙”?本回答被网友采纳