CN107549817A - 一种辣木天然有机钙及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辣木天然有机钙及其制备方法，本发明以辣木叶为主要原材料，通过混合微生物分阶段发酵，所述混合微生物为乳酸菌和酵母菌，发酵过程能够降解辣木成分从而提取辣木中的天然水溶性钙；利用不同微生物发酵的共生作用及发酵特性将辣木中的大分子蛋白、糖类进一步降解得到多肽、氨基酸、有机酸等，其多肽分子链上羧基、氨基等可与钙离子结合，改变辣木钙的赋存形态，增加小肠吸收速率，提高其生物利用度，增加骨密度。冷冻干燥技术最大限度保留多肽、氨基酸等生物活性，将辣木冻干粉与天然甜橙粉、蛋白糖、木糖醇、大豆卵磷脂等辅料混匀制得辣木有机钙产品。

Description

一种辣木天然有机钙及其制备方法

技术领域

本发明属于钙制剂技术领域，尤其涉及一种辣木天然有机钙及其制备方法。

背景技术

钙是人体中含量最丰富的矿物质之一，被人们称作生命金属，是生命中必不可少的元素，对维持和调节人体骨骼、肌肉、细胞、循环、免疫等系统的生理功能有重要作用，主要表现为骨骼的病变，如儿童的佝偻病，更年期妇女和老年人的骨质疏松症。目前市场上的钙营养强化剂可以分为三类：无机钙营养强化剂、生物钙营养强化剂和有机钙营养强化剂。

无机钙营养强化剂主要指以碳酸钙矿石等为原料加工而成的无机钙盐，如碳酸钙、羟基磷酸钙、氯化钙、氢氧化钙、磷酸氢钙等。碳酸钙、氧化钙均呈碱性，必须在胃中与大量胃酸反应生成离子钙后才能被吸收，因此胃很难在有限的时间内分泌足够的胃酸将其全部离子化，对于儿童、老年人和患有胃病的人更是困难，长期服用会影响人体正常的肠胃功能。羟基磷酸钙，属于难溶性的无机盐类，胃酸对它的溶解度有限，而且高磷会抑制钙的吸收和利用。氯化钙的水溶性最好，但因其急性毒性等副作用较大，现已基本被淘汰。生物钙营养强化剂是指以动物骨骼或贝壳、珍珠加工而成的无机钙盐。动物骨骼中可富集重金属离子，造成生物钙营养强化剂中的重金属超标，难以达到食品卫生的标准，不能够长期服用。有机钙营养强化剂主要是指乳酸钙、醋酸钙、葡萄糖酸钙和柠檬酸钙等有机酸钙。有机钙营养强化剂溶解性好，对胃肠刺激性小，卫生安全性高，但普遍存在着含钙量低和有不同程度毒副作用等缺点。

目前多数钙制剂均是通过化学方法制得的，这些钙制剂存在各种缺陷，如人体吸收率低，含有副产物影响身体健康，钙制剂生产成本高等。市场急需一款高效、安全、绿色的补钙产品，而辣木叶是一种富含钙、蛋白质的新资源食品，其开发天然植物有机钙具有一定的市场潜力。

辣木(Moringa oleifera，或drumstick tree、horseradish tree)，为辣木科辣木属多年生植物，是原产于印度北部喜马拉雅山南麓的速生树种，耐旱力强，喜生于砂壤土。目前已知共有14种，但是供食用栽培的只有印度辣木树和非洲辣木树两种品种。辣木因具有丰富的营养价值和药用价值等而被誉为“神奇之树”。辣木的根、茎、叶、花、种子是高蛋白质、高钙、高钾、高镁、高纤维、高维生素、低脂肪、低胆固醇，营养成分全面，其中辣木叶片中钙和蛋白质分别是牛奶的4倍和2倍，钾是香蕉的3倍，铁是菠菜的3倍，维生素C是柑橘的7倍，胡萝卜素是胡萝卜的4倍。辣木具有多种生理活性，具有抗氧化、抗肿瘤、降血糖、降血脂、克服失眠、治疗贫血、抗病毒、抑菌等活性。然而，虽然辣木具有如此多的优良效果，目前对它的应用依然不是十分充分，尤其是在植物钙的活化与利用方面，始终无法将其最大的功效发挥出来。辣木中钙多以难溶性的植酸钙、草酸钙为主，离子钙含量较低，且直接食用后吸收率较低，不溶解的植酸钙与草酸钙沉积在体内易形成结石，存在一定的健康风险。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种辣木天然有机钙及其制备方法。本发明提供的辣木天然有机钙具有高溶解性，受酸度和温度的影响较小，可以在小肠的中性和碱性环境中保证钙的溶解状态以及促进肠壁吸收。

本发明的技术方案如下：一种辣木天然有机钙，所述有机钙由辣木叶粉经混合微生物经分阶段梯度发酵得到；所述混合微生物为乳酸菌和酵母菌。

作为优选，所述混合微生物包括噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌和酿酒酵母I，三种菌种的重量比为3～6：3～6：2～4。

作为进一步优选，所述混合微生物为噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和酵母菌I，四种菌种的重量比为3～5：3～5：2～4：2～4。

本发明第二方面，还提供所述辣木天然有机钙的制备方法，所述辣木叶经预处理后与水混匀，高压灭菌，然后添加混合微生物的菌种和糖原进行分阶段梯度发酵，发酵结束后离心取上清、真空浓缩、冷冻干燥或喷雾干燥后得到辣木有机钙。

进一步地，所述辣木叶预处理过程如下：选择较嫩的辣木鲜叶105～110℃高温杀青10～15min后，60～70℃下烘干；将烘干后的辣木叶用磨粉机或打粉机将其粉碎，过50～70目筛备用。

进一步地，所述辣木叶预处理后与水按1：15～20的质量比混合，然后在75～85℃条件下搅拌均匀。

进一步地，将驯化后的菌种按比例添加至辣木液中，驯化后的菌种湿菌体总重量占辣木发酵液重量的0.25％～0.35％；添加占辣木叶干粉重量8.0～12.0％的乳糖，添加的乳糖作为微生物生长的碳源。

进一步地，所述乳酸菌的驯化过程如下：将乳酸菌转接入MRS肉汤液体培养基中进行静置培养，培养温度30～40℃，培养时间48-72h，待培养基浑浊后取出，摇匀后转接入下一代MRS肉汤辣木培养基中，MRS肉汤培养基粉末与辣木比例为3～6：1，培养结束后，再采用MRS肉汤粉末与辣木叶粉比例为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、0:1的培养基对乳酸菌进行梯度驯化，驯化十代后采用辣木培养基培养后，放入2-4℃冰箱保存待用；

所述酵母菌的驯化过程如下：将酿酒酵母1转接入马铃薯葡萄糖液体培养基中进行振荡培养，振荡培养温度为25-35℃，培养转数为100-150rpm，培养48-72h，待培养基出现沉淀后取出，摇匀后转接入下一代马铃薯葡萄糖肉汤辣木培养基中，肉汤培养基粉末与辣木比例为3～6：1，28～30℃培养3d后，再采用马铃薯葡糖糖粉末与辣木叶粉比例为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、0:1的培养基对酿酒酵母1进行梯度驯化，驯化十代后采用辣木培养基培养后，放入2-4℃冰箱保存待用。

进一步地，所述分阶段梯度发酵操作如下：首先在36～38℃条件下厌氧发酵20～24h，pH值降至4.0～4.5，然后在26～30℃条件下好氧发酵24～36h，最后在36～38℃条件下发酵18～24h(厌氧培养)，最终pH值达到3.75～3.85时结束发酵。

进一步地，发酵结束后在4000r/min条件下离心20min后离心取上清液，将上清液在50℃～55℃、0.55～0.8Mpa条件下水浴真空浓缩。

采用本发明提供的方法制得的辣木钙产品为青绿色粉末，具有辣木和甜橙的清香味，微甜略有涩味，速溶性和稳定性较好；每100g样品中：总钙含量为2050～2315mg、螯合钙含量为1658～1730mg、总蛋白质17.0～18.2g，多肽含量为8.3～10.1g、游离氨基酸含量1391～1504mg，具有较高的营养和补钙价值。

大鼠喂养实验表明，辣木有机钙产品对大鼠没有明显的副作用，具有较好的安全性。辣木有机钙产品可提高大鼠股骨质量、股骨长度和直径，显著增加了骨钙含量。钙吸收率测定结果显示辣木有机钙产品的钙吸收率显著高于相同钙水平的氯化钙对照组。辣木有机活性钙可作为一种有效的钙营养强化剂。

本发明第三方面，还提供一种包含所述辣木有机钙的营养品，按重量计，所述营养产品中辣木发酵液干粉45％～50％、天然甜橙粉10％～15％、蛋白糖1.3％～1.5％、木糖醇25～30％、大豆卵磷脂8.5％～10％。所述营养品可加工为含片、冲剂或溶液等形式。

本发明的特点之一在于，本发明选择乳酸菌和酵母菌的复合发酵，乳酸菌中(噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌)通过发酵产生乳酸等有机酸，可以降低辣木的辣味和涩味，改善口感，尤其是罗伊氏乳杆菌，对改善产品口感和风味效果最佳；同时，乳酸可以与钙结合形成乳钙，促进人体钙吸收效率；酵母菌具有降解植酸、草酸的作用，可以将植物中与草酸、植酸结合的钙离子释放出来，增加水溶性钙含量。酿酒酵母能在pH值为3.0-7.5的范围内生长，最适pH值为pH4.5-5.0，乳酸菌产生有机酸降低辣木发酵液环境pH值促进酵母菌的生长繁殖。利用不同微生物发酵的共生作用，提高辣木钙的转化，提高其生物利用度。

乳酸菌和酵母菌都可将大分子物质分解成细胞新陈代谢易利用的小分子物质，同时辣木叶中蛋白质含量丰富可达27.1％～31.4％，微生物发酵过程中可将大分子蛋白降解为小分子蛋白多肽，多肽分子中游离氨基和羧基与水溶性钙离子结合形成多肽钙螯合物；同时辣木多肽部分降解，产生氨基酸，氨基酸与钙结合形成氨基酸钙螯合物，多肽钙与氨基酸钙均可增加钙离子的生物利用度及骨沉积率，增加补钙效果。Ca²⁺主要在肠道内被人体吸收利用，螯合钙、分子钙在小肠的碱性环境下，不会形成沉淀而直接被小肠吸收，稳定性更好，可以作为一种活性较高的钙补充剂。

另外，发酵过程中添加少量乳糖作为微生物迅速生长的碳源启动剂，同时促进乳酸的生成，形成乳酸钙，也可迅速酸性环境避免杂菌的生长。

本发明的特点之二在于，本发明采用混合微生物分阶段梯度发酵，分阶段发酵第一阶段：36～38℃条件下发酵20～24h(pH值降至4.0～4.5，厌氧培养)，此阶段发酵的目的是厌氧条件、乳糖等糖源下保证三种乳酸菌迅速生长繁殖，降低环境pH值，产生大量的乳酸钙，同时分解辣木多糖、大分子蛋白等物质；第二阶段在28～30℃条件下发酵24～36h(好氧培养)，此阶段主要在pH值为4.0～4.5条件下更有利于酵母生长和对植酸等物质的降解，释放钙离子，同时对辣木大分子成分进一步降解，并产生有益的代谢产物；最后在36～38℃条件下发酵18～24h(厌氧培养)，最终pH值达到3.75～3.85时结束发酵，此阶段进一步降低溶液环境酸度，增加辣木中营养成分的溶出和有益代谢产物如多肽、氨基酸等的产生。

本发明的特点之三在于，现有技术中大多数钙制剂为固体，药片在肠胃道的崩解及溶解度对药物吸收有重要影响，多数钙制剂需要胃酸作用，如碳酸钙、磷酸氢钙，因而这类钙制剂不适合缺乏胃酸或胃酸分泌不足的人群，而本发明提供的辣木天然钙速溶性好，在中性pH值范围内即可释放钙离子，因此，服用后2h经胃排入小肠，供机体吸收，从而可以最大程度吸收钙制剂中的所有钙元素。本发明提供的辣木有机钙产品的螯合钙含量可达73.4～75.7％，药代动力学表明其生物利用度较高，普遍高于市面上的补钙产品，可有效改善中老年人骨质疏松，增加骨密度。

在模拟胃液环境中，辣木钙螯合率下降到50.46％，并于15min内迅速降至8.72％；当模拟胃部消化时间延长至2h时，螯合率的下降速度逐渐变缓，最终降至2.49％，此时Ca²⁺主要以游离的形式存在。这是可能是由于胃部pH值较低，H⁺含量极高，高浓度的H⁺与Ca²⁺争夺了辣木多肽上绝大部分的结合位点，并破坏了多肽螯合钙的结构，导致了螯合率的迅速下降。在模拟肠道消化过程中，模拟肠液中鱼骨明胶钙肽螯合物的螯合率(48.15±1.77)％，肠电解质中的螯合物的螯合率为(55.58±0.68)％。这是由于进入肠道后pH值升高，外界环境中H⁺的浓度逐渐降低，Ca²⁺和多肽的螯合能力增强，最终导致钙肽螯合率升高，因此辣木有机钙中的钙较普通的钙产品中的离子钙和碳酸钙吸收率要高。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明提供的有机钙具有高溶解性，受酸度和温度的影响较小，可以在小肠的中性和碱性环境中保证钙的溶解状态以及促进肠壁吸收，减低铁吸收阻碍，一般来讲，钙会阻碍人体对其他矿物质的吸收，而辣木天然钙却能减低人体对铁吸收的阻碍，可有效克服其它钙营养强化剂带来的副作用。产品钙磷比例合理、含有促进人体钙吸收成分。

本发明提供的方法工艺合理、生产效率高，产品感官质量较佳、性质稳定；加工得到的辣木有机钙产品，除含有大量的植物有机钙外，还富含大量的蛋白质、多肽、氨基酸、维生素和人体必需的矿质元素，能有效补充人体钙缺失，改善骨质疏松，消除疲劳和改善睡眠，是一种营养又健康的绿色食品，市场前景广阔。

附图说明

图1为辣木天然有机钙产品加工流程图；

图2为不同糖源对辣木发酵干粉中钙含量的影响；

图3为药代动力学曲线图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，但本发明并不局限于以下技术方案。

以下实施例采用的各菌种分别来源于中国微生物菌种保藏管理中心和广东省微生物菌种保藏中心。

乳酸菌的驯化：分别将噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌将转接入MRS肉汤液体培养基中进行静置培养，其培养的温度范围优选为30～40℃，更优选为36～38℃，其培养的时间优选为48-72h，待培养基浑浊后取出，转接入下一代MRS肉汤辣木培养基中(将固体的肉汤培养基中添加辣木叶干粉取代部分培养基粉末)，肉汤培养基粉末与辣木比例为5:1，同时添加占辣木粉重量20％～30％的葡萄糖，然后接种上一代(全MRS培养基生长的)乳酸菌菌液，菌液添加量为MRS肉汤辣木培养基的2％～4％(体积比)，36～38℃培养3d后，按照体积比为2％～4％的比例添加入下一代MRS肉汤辣木培养基中(培养基中MRS肉汤粉末与辣木叶粉比例为4:1)，驯化温度、时间、方式等同上，然后依次梯度(培养基中MRS肉汤粉末与辣木叶粉比例为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、0:1)对三种乳酸菌进行驯化，驯化十代后采用辣木培养基(辣木粉与葡萄糖混合物)培养后，放入2-4℃冰箱保存待用。

酵母菌的驯化：将酿酒酵母1转接入马铃薯葡萄糖液体培养基中进行振荡培养，其振荡培养的温度范围优选为25-35℃，更优选为28-30℃，其振荡培养的转数范围优选为100-150rpm，更优选为110-120rpm，其振荡培养的时间优选为48-72h，待培养基出现沉淀后取出，摇匀后转接入下一代马铃薯葡萄糖肉汤辣木培养基中(将固体的马铃薯肉汤培养基中添加辣木叶干粉取代部分培养基粉末)，肉汤培养基粉末与辣木比例为5:1，同时添加占辣木粉重量20％～30％的葡萄糖，然后接种上一代(乳酸菌菌液全马铃薯与葡萄糖肉汤培养基培养)，菌液接种量为马铃薯葡萄糖肉汤辣木培养基的2％～4％(体积比)，28～30℃培养3d后，按照体积比为2％～4％的比例添加入下一代培养基中(培养基中马铃薯葡萄糖肉汤粉末与辣木叶粉比例为4:1)，驯化温度、时间、方式等同上，依次(培养基中马铃薯葡糖糖粉末与辣木叶粉比例为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、0:1)对酿酒酵母1进行梯度驯化，驯化十代后采用辣木培养基(辣木粉与葡萄糖混合物)培养后，放入2-4℃冰箱保存待用。

实施例1采用噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和酿酒酵母I发酵

(1)烘干：选择较嫩的辣木鲜叶105～110℃高温杀青10～15min后，65℃下烘干。

(2)磨粉：将烘干后的辣木叶用磨粉机或打粉机将其粉碎，过60目筛备用。

(3)加水混匀：按照辣木粉：水1：(15～20)的比例添加温水(75～85℃)搅拌均匀。

(4)高压灭菌：将辣木水溶液装入适宜的玻璃或者不锈钢器皿中后转移至高压灭菌锅中灭菌。灭菌条件为121℃下灭菌15～20min，注意灭菌锅温度降至50℃后允许打开灭菌锅，避免因辣木粉沉积与容器底部因气压和温度迅速降低造成喷瓶的现象而损失辣木样品。

(5)菌种(已驯化)、糖源添加：将已用辣木驯化后的乳酸菌和酵母菌按比例添加至辣木液中，三种菌种的添加比例为噬酸乳杆菌：约氏乳杆菌：罗伊氏乳杆菌：酿酒酵母I比例为3:3:2:2，菌种添加量为0.15％～0.25％(驯化后的湿菌体重量占辣木发酵液比例重量)；选择添加8.0～12.0％的乳糖(占辣木叶干粉的重量的百分比)，添加乳糖的可以作为微生物生长的碳源。

(6)梯度温度发酵：采用梯度温度发酵模式37℃(24h、厌氧)—28℃(36h、有氧)—37℃(24h、厌氧)，最终pH值达到3.75～3.85时，结束发酵。

(7)离心：在4000r/min条件下离心20min后离心取上清液，残渣用于其他产品开发。

(8)真空浓缩：将上清液在50℃～55℃、0.75Mpa条件下水浴真空浓缩至原液的三分之一转移至不锈钢铁盘中在—80℃条件下速冻。

(9)冷冻干燥：将速冻后的铁盘转移至冻干机中，在-50℃～-40℃、真空度为10Pa～20Pa条件下将上清液样品冷冻干燥，冻干样品经粉碎后过60目筛备用。

(10)添加辅料：选择天然甜橙粉、蛋白糖、木糖醇为辅料，将辅料与辣木发酵干粉混匀，得到辣木有机钙产品。产品的配方比例为辣木发酵液干粉45％、天然甜橙粉15％、蛋白糖1.5％、木糖醇30％、大豆卵磷脂8.5％。

(11)杀菌：将经上步处理的粉末料送入烘烤箱，并在120-200℃进行30-40min的消毒杀菌。

(12)包装：将上述杀菌后粉末通过自动包装机真空包装后得最终产品；加工流程如图1所示。

另外，添加不同的糖源均可为微生物迅速生长提供碳源，但不同糖源对微生物的生产和代谢影响存在差异，见图2。由图2可知添加乳糖发酵辣木制备辣木发酵物中钙含量最高，可达4977mg/100g。不同糖源的辣木发酵物中钙含量大小顺序为乳糖>葡萄糖>蔗糖>麦芽糖>果糖。

实施例2持续厌氧发酵

将实施例1中的发酵方式由分阶段发酵改成厌氧条件下37℃发酵72h，至pH 3.75～3.85时结束发酵，其他条件不变，最终产品的总固形物质量、钙含量分别为阶段式发酵含量的89.1％和83.3％，成品率和产品质量降低；将实施例1中的发酵方式由分阶段发酵改成有氧条件下37℃发酵72h，pH很难降低，整个发酵过程pH值从5.67降低至5.11，同时产品口感、风味显著降低，出现难闻的恶臭味，其成品率和钙含量分别为阶段式发酵的82.33％和93.78％。时结束发酵，其他条件不变，产品的最终固形物总量、钙含量分别为阶段是发酵含量的89.1％和83.3％，成品率和产品质量降低；将实施例1中的发酵方式由分阶段发酵改成厌氧条件下30℃发酵72h，其他条件不变，最终产品的总固形物质量、钙含量分别为阶段式发酵含量的77.16％和63.53％，成品率和产品质量降低。

实施例3改变菌种制备有机钙

采用此四种菌种、阶段式发酵制备的辣木天然有机钙发酵液经冷冻干燥或者喷雾干燥后，其钙含量可达(4972±116)mg/100g，采用酿酒酵母菌1、酿酒酵母菌2、保加利亚乳杆菌、嗜热乳杆菌、保加利亚乳球菌、干酪乳杆菌、噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌、长双歧杆菌、发酵乳杆菌、鼠李糖乳杆菌经相同的方法进行驯化后，接种相同量的菌种在最适温度下(酵母菌30℃、乳酸菌37℃)发酵，发酵条件相同，发酵液离心后的上清经喷雾干燥后测定其钙含量分别为(4171±97)、(3822±221)、(3211±103)、(3166±217)、(3301±117)、(3455±88)、(3699±106)、(3819±179)、(3779±211)、(3008±164)、(3471±119)、(3551±103)mg/100g，即12种菌中，酵母菌中的酿酒酵母1的制备辣木有机钙效率显著高于酿酒酵母2,且10种乳酸菌中对辣木有机钙提取效率最高的三种菌分别为约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和噬酸乳杆菌。

实施例4改变菌种制备有机钙

在最优发酵条件下发酵，研究不同菌种及其组成方式对辣木发酵液中钙含量的影响，设计实验小组为①：酿酒酵母1添加量为辣木液的0.15％，在30℃下有氧发酵84h；②：噬酸乳杆菌：约氏乳杆菌：罗伊氏乳杆菌＝3:3:2混合均匀，添加量为0.15％，37℃下厌氧发酵84h③：噬酸乳杆菌：约氏乳杆菌：罗伊氏乳杆菌：酿酒酵母菌I＝3:3:2:2，添加量为0.15％，37℃下厌氧发酵84h④：噬酸乳杆菌：约氏乳杆菌：罗伊氏乳杆菌：酵母菌I＝3:3:2:2，添加量为0.15％，阶段式发酵(37℃(24h、厌氧)—28℃(36h、有氧)—37℃(24h、厌氧)。⑤噬酸乳杆菌：约氏乳杆菌：酿酒酵母I比例为5:5:3，添加量为0.15％，阶段梯度发酵37℃(24h、厌氧)—28℃(36h、有氧)—37℃(24h，厌氧)。五组发酵液经离心后上清液喷雾干燥后样品的感官评分为71.2分、78.9分、83.3分、86.6分、79.1分，钙含量分别(4151±77)、(3944±136)、(4233±103)、(4985±174)、(4544±125)mg/100g；阶段式混合菌种发酵粉感官评分和钙含量均最高，产品感官和品质质量较佳。

实施例5制备包含有机钙的营养品

实施例1制备有机钙后，添加辅料：选择天然甜橙粉、蛋白糖、木糖醇为辅料，将辅料与辣木发酵干粉混匀，得到辣木有机钙产品。产品的配方比例为辣木发酵液干粉45％、天然甜橙粉15％、蛋白糖1.5％、木糖醇30％、大豆卵磷脂8.5％。

将经上步处理的粉末料送入烘烤箱，并在120-200℃进行30-40min的消毒杀菌。将杀菌后粉末通过自动包装机真空包装后得最终产品。

效果验证实验：(1)选择市面上某产品与辣木天然有机钙产品进行大鼠药代动力学分析，具体实验为取SD大鼠20只，雌、雄各半，适应性喂养7d后，按体重和性别随机分成2组，不同的钙剂都折合成钙元素计，即动物每公斤重，每次供钙元素的质量(mg/kg〉：每组各为10只，设定9个时相点，钙剂量均为200mg/kg。实验前禁食12h，不禁水，灌胃给药，给药后0、15、30、60、90、120、180、240、300min眼球取血，离心分离血清，密封存于冰箱，用钙试剂盒检测血淸中钙离子浓度。结果如图3、表1所示。

表1 药代动力学参数

由表1可知，相同剂量下，辣木天然有机钙的药—时曲线面积显著高于市面某钙产品，其相对生物利用度是市面某钙产品的110.26％，即辣木天然有机钙的生物利用度及活性较高。

由图3可知，大鼠血钙浓度在15min达到高峰，且辣木有机钙产品的峰值高于市面某产品，这与辣木钙中的钙部分以乳酸钙形式存在，其吸收速率较快有关；但达到高峰后血钙浓度开始下降，某市面钙产品的血钙浓度下降幅度较大，且血钙浓度始终低于辣木天然有机钙产品，同时辣木有机钙的血钙浓度后期处于平缓期，这与辣木有机钙是以螯合形式存在有关，多肽钙、氨基酸钙在小肠内直接以整体形式进入细胞，然后在细胞液作用下分解钙离子进入血液，使机体中的钙与血钙达到一个动态平衡，起到缓释的作用。

(2)选择市面上某产品、食品级氯化钙，设计辣木天然有机钙产品低、中、高剂量组及空白对照组进项大鼠动物实验，研究钙代谢实验及大鼠股骨指标变化。具体实验为将60只受试动物按体质量随机分为56组，设辣木有机钙样品低、中、高3个剂量组，分别灌胃不同剂量水平样品(Ca²⁺剂量水平分别为50、100、200mg/kg)；同时设立氯化钙对照组、市面某钙产品对照组(均与辣木钙高剂量组钙水平相同)，空白对照组灌胃同体积生理盐水。所有大鼠均摄食低钙饲料(钙含量为0.1％)，饮用去离子水，连续灌胃4周，记录体质量变化及饲料摄入量。①钙代谢实验：4周后进行3d钙代谢实验，将动物移入代谢笼，分别收集每只受试动物72h的粪便与尿液，并准确记录每只受试动物的饲料摄食量；测定饲料、粪便与尿液中的钙含量，计算钙的表观吸收率与储留率，具体结果如表2。②股骨指标测定：剥离大鼠股骨，剔除肌肉和筋膜后称质量；测其长度和宽度，同时测定骨钙含量。饲料、粪便、尿液和股骨中钙含量的测定均采用GB/T 5009.92—2003《食品中钙的测定》原子吸收法测定，检测结果如表3所示。

体质量是生物体健康的表观指标之一，体质量的异常增加与减少均说明大鼠健康情况可能出现异常。在实验期内大鼠的饮食、排便与活动情况均正常。在解剖过程中观察各脏器均未见明显异常，初步说明辣木有机钙对大鼠没有副作用，具有较好的安全性。

表2 大鼠钙代谢指标

注：同列肩标字母不同表示差异显著(P<0.05)

钙在生物体中的吸收利用通常包括摄入、吸收和排泄3个过程。钙的吸收率与储留率反映了钙在胃肠道的吸收情况，以及被吸收的钙被机体储备和用于维持正常生理功能的程度。如表2所示，空白对照组的钙吸收率与储留率显著高于其余样品组(P＜0.05)，这是由于摄入量低，出现高度缺乏所致。随着辣木有机钙摄入量的逐渐提高，吸收率和储留率出现降低趋势。同时，高剂量组的钙吸收率、储留率均高于氯化钙对照组与市面某钙产品，且钙吸收率达到显著水平(P＞0.05)。

表3 不同钙源对股骨指标的影响

如表3所示，各组大鼠股骨的质量均有提高的趋势，但无显著性差异(P＞0.05)；股骨长度、直径等指标亦无显著性差异。与空白对照组相比，低剂量辣木天然有机钙饲喂大鼠的骨钙含量明显增加(P＜0.05)，中剂量、高剂量辣木有机钙、氯化钙对照组、市面某补钙产品的骨钙含量增加极为显著(P＜0.01)，即钙摄入量的提高与股骨钙含量的增加呈剂量依赖性关系，而辣木天然有机钙饲喂大鼠的骨钙含量显著高于钙低剂量组，而且不低于相应剂量的氯化钙对照组，同时钙的吸收率不低于氯化钙对照组，说明辣木天然有机钙具有提高骨密度的作用，且补钙效果优于市面某补钙产品，可作为一种有效的钙营养强化产品。

Claims (10)

1.一种辣木天然有机钙，其特征在于，所述有机钙由辣木叶粉经混合微生物分阶段梯度发酵得到；所述混合微生物为乳酸菌和酵母菌。

2.如权利要求1所述的辣木天然有机钙，其特征在于，所述混合微生物包括噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌和酿酒酵母I，三种菌种的重量比为3～6：3～6：2～4。

3.如权利要求1或2所述的辣木天然有机钙，其特征在于，所述混合微生物为噬酸乳杆菌、约氏乳杆菌、罗伊氏乳杆菌和酿酒酵母I，四种菌种的重量比为3～5：3～5：2～4：2～4。

4.一种辣木天然有机钙的制备方法，其特征在于，所述辣木叶经预处理后与水混匀，高压灭菌，然后添加混合微生物的菌种和糖原进行分阶段梯度发酵，发酵结束后离心取上清、真空浓缩、冷冻干燥或喷雾干燥得到辣木有机钙。

5.如权利要求4所述的辣木天然有机钙的制备方法，其特征在于，所述辣木叶预处理过程如下：选择较嫩的辣木鲜叶105～110℃高温杀青10～15min后，60～70℃下烘干；将烘干后的辣木叶用磨粉机或打粉机将其粉碎，过50～70目筛备用。

6.如权利要求4所述的辣木天然有机钙的制备方法，其特征在于，所述辣木叶预处理后与水按1：15～20的质量比混合，然后在75～85℃条件下搅拌均匀。

7.如权利要求4所述的辣木有机钙的制备方法，其特征在于，将驯化后的菌种按比例添加至辣木液中，驯化后的菌种湿菌体总重量占辣木发酵液重量的0.15％～0.25％；添加占辣木叶干粉重量8.0～12.0％的乳糖，添加的乳糖作为微生物生长的碳源。

8.如权利要求7所述的辣木天然有机钙的制备方法，其特征在于，所述乳酸菌的驯化过程如下：将乳酸菌转接入MRS肉汤液体培养基中进行静置培养，培养温度为30～40℃，培养时间为48-72h，待培养基浑浊后取出，摇匀后转接入下一代MRS肉汤辣木培养基中，MRS肉汤培养基粉末与辣木比例为3～6：1，培养结束后，再采用MRS肉汤粉末与辣木叶粉比例为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、0:1的培养基对乳酸菌进行梯度驯化，驯化十代后采用辣木培养基培养后，放入2-4℃冰箱保存待用；

所述酵母菌的驯化过程如下：将酿酒酵母1转接入马铃薯葡萄糖液体培养基中进行振荡培养，振荡培养温度为25-35℃，培养转数为100-150rpm，培养48-72h，待培养基出现沉淀后取出，摇匀后转接入下一代马铃薯葡萄糖肉汤辣木培养基中，肉汤培养基粉末与辣木比例为3～6：1，28～30℃培养3d后，再采用马铃薯葡糖糖粉末与辣木叶粉比例为4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5、0:1的培养基对酿酒酵母1进行梯度驯化，驯化十代后采用辣木培养基培养后，放入2-4℃冰箱保存待用。

9.如权利要求4所述的辣木天然有机钙的制备方法，其特征在于，所述分阶段梯度发酵操作如下：首先在36～38℃条件下厌氧发酵20～24h，pH值降至4.0～4.5，然后在26～30℃条件下有氧发酵24～36h，最后在36～38℃条件下厌氧发酵18～24h，最终pH值达到3.75～3.85时结束发酵；发酵结束后在4000r/min条件下离心20min后离心取上清液，将上清液在50℃～55℃、0.55～0.8Mpa条件下水浴真空浓缩。

10.一种包含权利要求1～3任一所述的辣木天然有机钙的营养产品，其特征在于，按重量计，所述营养产品中辣木发酵液干粉45％～50％、天然甜橙粉10％～15％、蛋白糖1.3％～1.5％、木糖醇25～30％、大豆卵磷脂8.5％～10％。