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基本信息

項(xiàng)目名稱：
利用蛋殼制備新型鈣制劑—富馬酸鈣
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
首次利用蛋殼制備了新型補(bǔ)鈣產(chǎn)品——富馬酸鈣。本產(chǎn)品既可作為食品添加劑，也可在臨床上用于鈣補(bǔ)充劑或保健產(chǎn)品。 將廢棄蛋殼轉(zhuǎn)化為新型有機(jī)酸鈣產(chǎn)品，有效地解決了食品廠、糕點(diǎn)廠、孵化場(chǎng)、飯店等由于隨便丟棄蛋殼所造成的環(huán)境污染，提出了一種變廢為寶的有效途徑。
詳細(xì)介紹：
國內(nèi)外對(duì)補(bǔ)鈣產(chǎn)品一直有較大的需求，該領(lǐng)域的研究是近年來的社會(huì)熱點(diǎn)。禽類蛋殼與礦物鈣相比，形成時(shí)間短，受金屬離子污染少，成為了天然的綠色鈣源。國內(nèi)對(duì)于禽類蛋殼的綜合利用率較低，造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。目前市面上使用最廣的有機(jī)酸鈣類產(chǎn)品如葡萄糖酸鈣、乳酸鈣等均存在一定的不足，尚不能滿足人民的需求，開發(fā)新型有機(jī)酸鈣產(chǎn)品勢(shì)在必行。富馬酸鈣含鈣量高達(dá)25%，有良好的溶解度，吸收率與其他常見鈣制劑相仿，在同類有機(jī)酸鈣產(chǎn)品中具有明顯優(yōu)勢(shì)。我國衛(wèi)生部在2011年2月首次把富馬酸納入食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)。美國食品藥品管理機(jī)構(gòu)（FDA）已于2010年10月批準(zhǔn)富馬酸鈣作為食品添加劑。富馬酸鈣在食品、藥品、保健品、飼料、化妝品中均有廣泛的應(yīng)用和廣闊市場(chǎng)。利用蛋殼制備富馬酸鈣尚未見諸報(bào)道。本作品就蛋殼制備富馬酸鈣的方法及其工藝進(jìn)行了深入研究，提出了一種消除廢棄蛋殼污染、變廢為寶的新方式。 本文通過實(shí)驗(yàn)證明：以蛋殼為原料制備富馬酸鈣工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高；產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好、安全無毒、易于被人體吸收。實(shí)驗(yàn)確定的制備方法及最佳反應(yīng)條件為富馬酸鈣的工業(yè)化生產(chǎn)提供了可能。通過本方法制備的富馬酸鈣產(chǎn)品在同類有機(jī)酸鈣產(chǎn)品中具有較高的含鈣量，是一種值得推廣的新型鈣制劑。 論文介紹了利用禽類蛋殼制備富馬酸鈣的方法。蛋殼經(jīng)預(yù)處理后，高溫煅燒成為蛋殼灰分。將富馬酸溶液在加熱及攪拌條件下分批加入蛋殼灰分乳濁液中,經(jīng)處理得固體產(chǎn)品。該產(chǎn)品經(jīng)1HNMR、13CNMR及IR表征確定為富馬酸鈣。同時(shí)本文就蛋殼煅燒條件、反應(yīng)物料比、蛋殼灰分乳液濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度進(jìn)行了試驗(yàn)，得出反應(yīng)的最佳條件如下:蛋殼煅燒條件，溫度900 ℃，煅燒時(shí)間1.5h，CaO 收率為93.45%，純度達(dá)95.25%。富馬酸制備條件，蛋殼灰分乳液濃度5%，富馬酸濃度16%，富馬酸與蛋殼灰分物質(zhì)量之比為1.10，反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)時(shí)間1.5 h。

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  • 利用蛋殼制備新型鈣制劑—富馬酸鈣

作品專業(yè)信息

撰寫目的和基本思路

國內(nèi)外對(duì)禽類蛋殼的綜合利用率較低，造成嚴(yán)重資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。富馬酸鈣含鈣量高，有良好的溶解度，吸收率與其他常見鈣制劑相仿，在同類有機(jī)酸鈣產(chǎn)品中具有明顯優(yōu)勢(shì)。利用蛋殼制備富馬酸鈣未見報(bào)道。本作品就蛋殼制備富馬酸鈣的方法進(jìn)行了深入研究，提出了一種消除廢棄蛋殼污染、變廢為寶的方式。

科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處

首次利用蛋殼制備了新型補(bǔ)鈣產(chǎn)品——富馬酸鈣。本產(chǎn)品既可作為食品添加劑，也可在臨床上用于鈣補(bǔ)充劑或保健產(chǎn)品。 將廢棄蛋殼轉(zhuǎn)化為新型有機(jī)酸鈣產(chǎn)品，有效地解決了食品廠、糕點(diǎn)廠、孵化場(chǎng)、飯店等由于隨便丟棄蛋殼所造成的環(huán)境污染，提出了一種變廢為寶的有效途徑。

應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義

以蛋殼為原料制備富馬酸鈣工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)率高；產(chǎn)品純度高、質(zhì)量好、安全無毒、易于被人體吸收。實(shí)驗(yàn)確定的制備方法及最佳反應(yīng)條件為富馬酸鈣的工業(yè)化生產(chǎn)提供了可能。通過本方法制備的富馬酸鈣產(chǎn)品在同類有機(jī)酸鈣產(chǎn)品中具有較高的含鈣量，是一種值得推廣的新型鈣制劑。

學(xué)術(shù)論文摘要

本文介紹了利用禽類蛋殼制備富馬酸鈣的方法。蛋殼經(jīng)預(yù)處理后，高溫煅燒成為蛋殼灰分。將富馬酸溶液在加熱及攪拌條件下分批加入蛋殼灰分乳濁液中,經(jīng)處理得固體產(chǎn)品。該產(chǎn)品經(jīng)1HNMR、13CNMR及IR表征確定為富馬酸鈣。同時(shí)本文就蛋殼煅燒條件、反應(yīng)物料比、蛋殼灰分乳液濃度、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度進(jìn)行了試驗(yàn)，得出反應(yīng)的最佳條件如下:蛋殼煅燒條件，溫度900 ℃，煅燒時(shí)間1.5h，CaO 收率為93.45%，純度達(dá)95.25%。富馬酸制備條件，蛋殼灰分乳液濃度5%，富馬酸濃度16%，富馬酸與蛋殼灰分物質(zhì)量之比為1.10，反應(yīng)溫度85℃，反應(yīng)時(shí)間1.5 h。

獲獎(jiǎng)情況

無

鑒定結(jié)果

無

參考文獻(xiàn)

[1]馬美湖,鐘凱民,袁正東等.2006年國內(nèi)外技術(shù)發(fā)展綜合報(bào)告[J].中國家禽,2006,28（26）:5-8. [2]田萍,楊蓉.雞蛋殼制備葡萄糖酸鈣的研究[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2000,12(5):572-574. [3]陳雪,張依,趙玉娥.以蛋殼為原料用水熱法制備乳酸鈣的研究[J].中國食品添加劑,2010,01:191-194. [4]李理.利用雞蛋殼和酸性水果汁合成高水溶性有機(jī)鈣[J].河南化工,2005,05:27-29. [5]富阿德.沙基.沙利布.速溶性富馬酸鈣的制備方法(P).中國, 881047503.C[P],1993-8-18. [6] Conniem.Absorption of Calcium Fumarate Salts Is Equivalent to Other Calcium Salts When Measured in the Rat Model [J] J. Agric. Food Chem. 2002,50,4974-4975. [7] FDA Doc No.1797 Everything Added to Food in the United States (EAFUS)[S]. [8] GB 25546－2010,食品添加劑富馬酸[S] [9]張秋云,曹辰英,王衛(wèi)紅.石膏中氧化鈣含量的測(cè)定研究[J].廣東化工,2010,09:67-69.

同類課題研究水平概述

本課題的研究?jī)?nèi)容國內(nèi)外文獻(xiàn)未見報(bào)道。 目前國內(nèi)外對(duì)于有機(jī)鈣制備的研究主要有： 1、 制備葡萄糖酸鈣 葡萄糖酸鈣水溶性高、價(jià)格低廉，作為經(jīng)典的傳統(tǒng)鈣源已被列入國家藥典。但是葡萄糖酸鈣含鈣量低,患者服藥依從性差,受到了一定限制。葡萄糖酸鈣的合成通常是以活性炭為載體,將某些貴金屬及少量其它金屬提載在活性碳上,以一定組分配比和制備技術(shù)制成高選擇性高效催化劑,能夠使葡萄糖氧化生成葡萄糖酸及鈣鹽。也可用貝殼、雞蛋殼等煅燒分解,研細(xì)后加入一定量的蒸餾水或去離子水,制成氫氧化鈣溶液,與一定濃度的葡萄糖酸溶液中和,過濾、濃縮、結(jié)晶后即為葡萄糖酸鈣產(chǎn)品。 2、 制備乳酸鈣 乳酸鈣由于含鈣量低,單純制品越來越少,多與其它鈣鹽一起制成復(fù)方制劑應(yīng)用,仍有一定市場(chǎng)。其水溶性好,價(jià)格便宜,除作為營養(yǎng)強(qiáng)化劑以外,還可作為凝膠劑提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性,用于蔬菜加工中改善口感?，F(xiàn)行的乳酸鈣提取工藝多為乳酸鈣硫酸酸化,該工序勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)條件差,污染嚴(yán)重,且產(chǎn)品的收率有限,質(zhì)量也有待于提高。利用廢棄的蛋殼、貝殼、甲殼等生產(chǎn)碳酸鈣,不僅可以變廢為寶,而且減少了對(duì)環(huán)境的污染,屬于綠色環(huán)保項(xiàng)目,在品質(zhì)、色澤上均優(yōu)于化學(xué)合成產(chǎn)品,更適合于在食品、醫(yī)藥和飼料中使用。 3、 制備檸檬酸-蘋果酸鈣 檸檬酸鈣和蘋果酸鈣的生產(chǎn)工藝分兩種:蛋殼、毛蛤殼等煅燒后的灰份加入適量的水制成石灰乳,與一定濃度的檸檬酸、蘋果酸水溶液化合而成[10]或用檸檬酸、蘋果酸水溶液直接浸泡魚骨制得。由于該產(chǎn)品無毒、純度高,可作為食品鈣強(qiáng)化劑直接加入食品中制成富含鈣質(zhì)的綠色、保健、營養(yǎng)食品,也可作為醫(yī)藥生產(chǎn)中鈣添加劑使用。 此外，還有用蛋殼或貝殼制備丙酮酸鈣、枸櫞酸鈣、醋酸鈣、氨基酸螯合鈣等文章見諸報(bào)道，國內(nèi)外未見有用蛋殼制備富馬酸鈣的報(bào)道。 目前, 蛋殼的開發(fā)利用在我國尚處于初級(jí)階段, 國內(nèi)對(duì)雞蛋殼的利用主要是將其粉碎后作為家畜的鈣添加劑拌入飼料、加工蛋血粉肥、制成食品膨化助劑等用途。 大量的蛋品仍按原始的方式被分散地消費(fèi)掉, 而且對(duì)于雞蛋殼的回收利用并不理想: 直接被當(dāng)做垃圾進(jìn)行填埋, 或被丟棄于環(huán)境中。這些沒有被利用起來的雞蛋殼造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。
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