補鈣強化劑一般分為有機鈣和無機鈣。乳類、豆類和動物骨骼中的鈣、乳酸鈣、檸檬酸鈣、蘋果酸鈣、醋酸鈣、抗壞血酸鈣、葡萄糖酸鈣等為有機鈣;碳酸鈣、磷酸鈣、磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣、硫酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣(活性鈣)、氯化鈣等為無機鈣。
蛋殼作為一種天然鈣源,經過殼膜分離處理,可與有機酸反應製備活性鈣製劑,如利用蛋殼製備丙酸鈣、醋酸鈣、檸檬酸鈣、乳酸鈣、葡萄糖酸鈣及生物碳酸鈣等。利用蛋殼製備有機鈣既可緩解或消除棄置蛋殼對環境的汙染,又充分利用了蛋殼中的鈣質資源,具有原料低廉、易得,操作簡單等優點,開發應用前景廣闊。
一、丙酸鈣
(一)丙酸鈣的製備方法
1.蛋殼與丙酸間接反應製備
蛋殼洗淨除去雜質晾幹後,高溫煆燒分解,蛋殼灰化除去有機質,得CaO含量高於98%的蛋殼灰分,蛋殼灰分加水後,製得石灰乳;加入丙酸溶液進行中和反應;純化濃縮後得食品用丙酸鈣。
2.蛋殼與丙酸直接反應製備
蛋殼經殼膜分離粉碎後成為蛋殼粉。取一定量的蛋殼粉放入燒杯中,再加入一定量的蒸餾水,在水浴加熱及不斷攪拌下,緩慢滴加丙酸,直到反應過程中不再有氣泡產生時,即表示中和反應已基本結束。將該反應液抽濾得濾液,將此濾液中和、濃縮、烘幹,得到白色丙酸鈣固體粉末,或用水進行重結晶,再蒸發水、烘幹,便得到鱗片狀白色結晶。
(二)丙酸鈣的應用
丙酸鈣作為近幾年發展起來的一種新型食品添加劑,在食品工業上主要用作防腐劑,可延長食品保鮮期。它對黴菌、好氣性芽孢產生菌、革蘭氏陰性菌有很好的抑製效果,廣泛用於麵包糕點等食品的防腐,並且無毒副作用,其安全性遠高於苯甲酸鈉、脫水醋酸等。它和其他脂肪酸一樣可被人體利用,供給人體必需的鈣,而且較山梨酸便宜。
1.作為食品防腐劑
丙酸鹽,丙酸鈣和丙酸鈉均可用於焙烤製品,用於麵包防黴時,它的添加量可影響到麵團產氣的時間,丙酸鈣適合在生產麵包中使用。糕點中多用丙酸鈉,是因為糕點多采用複合膨鬆劑發酵。丙酸鈉對月餅也具有明顯的防黴保鮮作用。
丙酸鈣對醬油具有很好的防腐作用,它能抑製醋酸杆菌屬和產膜酵母之類微生物所引起的腐敗變質。丙酸鈣處理過的豆腐,細菌蛋白酶的活性受到抑製,既延長了豆腐變質時間,又防止了豆腐發黏、發酸等現象的發生。
丙酸鈣對真空包裝的冷藏鮮牛肉有較強的防腐作用。真空包裝的鮮牛肉在冷藏狀態下的優勢菌為乳酸菌和假單孢菌、八疊球菌等一些腐敗菌。丙酸鈣雖不能抑製乳酸菌的生長,但卻能抑製很多腐敗菌和黴菌的生長,它可能是通過抑製腐敗微生物體內β-丙氨酸的合成而發揮作用的,因β-丙氨酸是泛酸的前體物質,若β-丙氨酸合成受到抑製,泛酸、CoA、ACP的合成均不能順利進行,這會導致細菌體內物質代謝發生紊亂,引起細菌的生長、繁殖受到抑製。此外,丙酸鈣對李斯特杆菌有較強的抑製作用,能消除冷鮮牛肉不安全的食用隱患。
2.作為藥物
在醫藥中,丙酸鹽可做成散劑、溶液和軟膏,治療皮膚寄生性黴菌引起的疾病。一般軟膏(液)含2.3%的丙酸鈉,散劑含5%的丙酸鈣,它們對黴菌引起的皮膚病均有較好的治療作用。