一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品、制备方法及应用与流程

1.本发明涉及食品添加剂技术领域，具体涉及一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品、制备方法及应用。


背景技术：

2.牛磺酸是一种广泛分布于动物组织细胞内的β-亚硫基氨基酸，是调节机体正常生理功能的重要物质。牛磺酸不但对人体的脑、卵巢、心脏、肝、神经系统等机体的发育起着重要作用，还具有抗肿瘤、增强免疫、保护心脏、降压、降血脂、降血糖、减轻脂肪肝、降转氨酶、抗衰老等诸多生理功能功效。
3.人体微量元素主要包括铁、铜、锰、锌、钴、镍、钒、氟、硒、碘、硅、锡等。各元素含量在人体中重量介于0.01％～0.005％之间。微量元素对于维持人体的新陈代谢、机体的功能、免疫力具有重要的作用。微量元素通常需由食物摄入，如果膳食调配不当，偏食或者患某些疾病时，就容易造成缺乏而引发系列身体疾病。
4.现有的矿物质微量元素产品，大都是成分比较单一的品种，如牛磺酸镁片、天门冬氨酸钙泡腾片等，其成分单一，在使用时通常需要多种产品搭配使用，服用不便。并且通常生产工艺复杂，并且需要昂贵的原材料。


技术实现要素：

5.本发明针对现有技术存在的问题提供一种生产工艺简单、产品纯度高且质量优良的矿物质微量元素与牛磺酸复合产品、制备方法及应用。
6.本发明采用的技术方案是：
7.一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品，复合产品为按照摩尔份数计，10份牛磺酸、7～21份金属矿物质元素和0.5～5份补充料充分反应后得到的配合物；
8.金属矿物质元素为钠、铜、锰、镍、钾、镁、铁、锌和钙元素中的一种、两种及以上构成；
9.补充料为花青素、叶黄素、虾青素、维生素c、微生物e、辅酶q10、sod、碧萝芷、番茄红素、dha中的一种、两种及以上构成。
10.进一步的，所述金属矿物质元素按照摩尔份数计包括：1～3份锰、1～3份镍离子、1～3份钾、1～3份镁、1～3份铁、1～3份锌、1～3份钙。
11.进一步的，所述补充料按照摩尔份数计包括：0.1～1份花青素、0.1～1份叶黄素、0.1～1份虾青素、0.1～1份维生素e、0.1～1份dha。
12.一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品的制备方法，包括以下步骤：
13.步骤1：将牛磺酸溶于水溶液，得到牛磺酸溶液；
14.步骤2：在步骤1得到的牛磺酸溶液中加入金属矿物质元素对应的金属盐充分混合；在50～200℃条件下充分反应；
15.步骤3：步骤2反应产物除去可挥发性物质即可得到牛磺酸盐配位聚合物；
16.步骤4：将步骤3中得到的牛磺酸盐配位聚合物中加入补充料，充分反应后，清洗干燥即可得到所需复合产品。
17.进一步的，所述步骤2中的混合采用搅拌方法进行，搅拌的方法为机械搅拌、磁力搅拌、人工搅拌、超声搅拌、振动搅拌中的一种；步骤4在50℃条件下，搅拌反应。。
18.进一步的，所述步骤2中的反应时间为3～10h，步骤4中的反应时间为1h。
19.进一步的，所述步骤2中通过加热棒加热、红外线加热、高频电磁加热中的一种加热到所需温度。
20.进一步的，所述步骤1中牛磺酸溶液中牛磺酸质量浓度为5wt.％～50wt.％。
21.一种复合产品的应用，所述复合产品用于食品或保健食品的添加剂。
22.进一步的，所述食品或保健食品包括复合维生素、饮料、奶制品中的一种。
23.本发明的有益效果是：
24.(1)本发明得到的复合产品在胃酸的酸性环境下，能快速解离，促进金属离子的释放量，提高胃对无机盐的吸收；
25.(2)本发明中金属磺酸盐为具有吸附和催化性质的多孔柔软结构，有助于金属磺酸盐和其他物质更好的结合；
26.(3)本发明中锰离子、铁离子、铜离子能够与其他金属离子具有协同作用，能加速金属磺酸盐及其配合聚合物的快速生成，增大反应产量；
27.(4)本发明中的花青素等补充料和金属离子发生络合作用，会呈现不同的颜色，便于辨识和区分；
28.(5)本发明产品同时含有牛磺酸和人体所需微量元素，制备方法简单、原料便宜，得到的产品纯度高且质量优良。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
30.一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品，复合产品为按照摩尔份数计，10份牛磺酸、7～21份金属矿物质元素和0.5～5份补充料充分反应后得到的配合物；
31.金属矿物质元素为钠、铜、锰、镍、钾、镁、铁、锌和钙元素中的一种、两种及以上构成；优选为金属矿物质元素按照摩尔份数计包括：1～3份锰、1～3份镍离子、1～3份钾、1～3份镁、1～3份铁、1～3份锌、1～3份钙。
32.补充料为花青素、叶黄素、虾青素、维生素c、微生物e、辅酶q10、sod、碧萝芷、番茄红素、dha中的一种、两种及以上构成。优选补充料按照摩尔份数计包括：0.1～1份花青素、0.1～1份叶黄素、0.1～1份虾青素、0.1～1份维生素e、0.1～1份dha。
33.一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品的制备方法，包括以下步骤：
34.步骤1：将牛磺酸溶于水溶液，得到牛磺酸溶液置于反应容器中；牛磺酸溶液中牛磺酸质量浓度为5wt.％～50wt.％。
35.步骤2：在步骤1得到的牛磺酸溶液中加入金属矿物质元素对应的金属盐充分混合；在50～200℃条件下充分反应；混合采用搅拌方法进行，搅拌的方法为机械搅拌、磁力搅拌、人工搅拌、超声搅拌、振动搅拌中的一种；反应时间为3～10h。通过加热棒加热、红外线加热、高频电磁加热中的一种加热到所需温度。
36.步骤3：步骤2反应产物除去可挥发性物质即可得到牛磺酸盐配位聚合物；通过减压蒸馏系统除去可挥发性物质。
37.步骤4：将步骤3中得到的牛磺酸盐配位聚合物中加入补充料，在50℃条件下，搅拌反应充分反应后，清洗干燥即可得到所需复合产品，反应时间为1h。
38.复合产品用于食品或保健食品的添加剂。食品或保健食品包括复合维生素、饮料、奶制品(可以是牛奶、羊奶、奶粉、酸奶等奶制品)中的一种；还可以添加到其他食品中。
39.本发明中的牛磺酸能够直接作为配体，该配体中含有氨基氮原子和磺酸基氧原子能与不同的金属离子进行配位。而且磺酸根的配位方式多样，既能单齿配位(即以单个氧原子单独配位)、又能以二齿、三齿、桥连形式(即以磺酸根中的两个氧原子或三个氧原子配位)或螯合配位(即以氮和磺酸根的一个氧原子与金属配位形成螯合六元环)。金属磺酸盐具有吸附和催化性质的多孔柔软结构，这样的结构有助于金属磺酸盐和其他物质更好的结合，利于产品的开发和生产。(例如，牛磺酸的二元聚合物，晶体中含有金属ni离子和k离子，它们通过弱配位作用和丰富的氢键形成了三维的超分子框架结构)
40.具有催化性质的锰离子、铁离子、铜离子能和其他的离子具有协同作用，能加速金属磺酸盐及其配合聚合物的快速生成，增大反应产量。目前人类对抗衰老和疾病的最主要手段之一就是抗氧化，而花青素、叶黄素、虾青素、维生素c、维生素e、辅酶q10、sod、碧萝芷、番茄红素等就具有抗氧化的功能。dha(docosahexaenoic acid)又被称为脑黄金，是二十二碳六烯酸omega-3系列多不饱和脂肪酸。它有促进视敏度的发育、改善婴儿睡眠质量、改善免疫力和抗炎、老年人记忆问题等多种慢性健康问题、增强骨骼肌发育和健体作用、抵抗癌症等重要功效。
41.将有机成分与无机成分进行组合便具有相互的协同作用。比如花青素和虾青素能和金属离子形成金属配合物，花青素分子结构中含有大量的酚羟基和取代基(如甲氧基)，使其化学性质较为活泼，其与金属离子的络合作用，会导致花青素结构和颜色的变化，而这能有效调节复合药品的颜色，用于药品辨识和区分等。花青素与金属元素发生配合反应后，整个分子中电子构型发生变化，使羟基上的氢不稳定，从而具有更强的抗氧化能力。金属元素与花青素分子中的b环的邻位羟基形成稳定的五元环，使整个分子的电子云分布离域，莲原花青素形成相对稳定的自由基中间体。这一苯氧自由基越稳定，花青素金属配合物清除自由基的活性越强。
42.实施例
43.一种矿物质微量元素与牛磺酸复合产品的制备方法，包括以下步骤：
44.步骤1：将3mol的牛磺酸溶于水溶液配制为牛磺酸浓度为50wt.％的牛磺酸溶液，置于反应容器中。
45.步骤2：在步骤1得到的牛磺酸溶液中加入1mol mgcl2，在反应容器中加热到70℃保温10h生成牛磺酸镁溶液；然后向溶液中加入1mol k2co3的弱碱性溶液反应1h，由于碱性环境，部分牛磺酸镁生成牛磺酸镁配合物。
46.然后通过蠕动泵持续添加1mol醋酸镍溶液和具有催化活性的1mncl2并经过机械搅拌后采用高频电磁加热至150℃，持续保温10h。
47.步骤3：步骤2反应产物可挥发性物质即可得到牛磺酸盐配位聚合物。具有催化活性的mncl2促进多金属离子协同反应并产生牛磺酸镍钾的二元异核配位聚合物，该配合物
在胃酸的环境下，能快速解离，促进金属的释放量，提高胃对无机盐的吸收。
48.步骤4：降温到50℃将步骤3中得到的牛磺酸盐配位聚合物中加入补充料花青素、叶黄素、虾青素、维生素e，反应1h；待反应充分后经过减压蒸馏系统挥发掉部分h2o、hcl，未生成配合物的金属离子，与剩余的牛磺酸生成牛磺酸锰、牛磺酸镍、牛磺酸镁、牛磺酸钾复合产物和花青素和虾青素的金属络合物。将混合溶液加入干冰快速冷却至常温，经过抽真空冷冻低温干燥即可得到所需复合产品。
49.牛磺酸和金属盐生成的牛磺酸盐结构如下表所示：
50.表1.牛磺酸盐的化学结构式
[0051][0052]
本发明得到的复合产品在胃酸的酸性环境下，能快速解离，促进金属离子的释放量，提高胃对无机盐的吸收；金属磺酸盐为具有吸附和催化性质的多孔柔软结构，有助于金属磺酸盐和其他物质更好的结合；锰离子、铁离子、铜离子能够与其他金属离子具有协同作用，能加速金属磺酸盐及其配合聚合物的快速生成，增大反应产量；所以一般同时具有锰离子、铁离子、铜离子中的一种，然后具有其他上述所列金属离子。金属盐通常采用氯盐、碳酸
盐或者羧酸盐。
[0053]
本发明中花青素等补充料和金属离子发生络合作用，会呈现不同的颜色，便于辨识和区分；产品同时含有牛磺酸和人体所需微量元素，制备方法简单、原料便宜，得到的产品纯度高且质量优良。