本发明涉及一种海洋生物复合钙粉制备方法，属于生物技术领域。
背景技术：
钙是人体必不可少的元素，膳食中钙营养状况与人体生长发育、心血管疾病以及慢性病密切相关，摄入足量的钙对改善骨质疏松症状具有重要的作用，目前钙剂产品主要分为无机钙、有机酸钙、氨基酸钙等类别，研究发现钙的来源不同、存在形式不同对钙的利用率有较大差异，例如王晓峰(2010)等对8种钙制剂在大鼠中的钙吸收情况对比发现，鱼骨钙组制剂的表观吸收率可达93％，优于动物钙制品；张文静(2015)等发现从虾壳中制取的phc－ca有促进钙吸收的效果，其生物利用率优于相同钙含量的柠檬酸钙以及虾壳粉，因此利用海洋生物资源制备钙类产品成为发展的趋势。
浙江省是海洋大省，也是国家蓝色海洋经济战略步骤的重要实施地之一，“蓝色粮仓”战略是浙江省食品保障的重要途径。浙江沿海海洋资源丰富，特别是虾类、蟹类、鱼类产量较大，然而每年虾壳、蟹壳、鱼骨等下脚料没有进行有效的综合利用，造成资源的巨大浪费。目前市场上生物活性钙产品较少，并没有形成规模，而且海洋生物钙的利用更差。
浙江有多数虾、蟹类、鱼类水产加工企业的下脚料虾壳、蟹壳、鱼骨数量非常多，目前下脚料主要以废弃物或者低值鱼粉的形式处理，造成资源的巨大浪费甚至污染环境，本发明开展虾蟹壳海洋生物钙的提取、产品开发等研究，对浙江省打造“蓝色粮仓”、提升海洋资源利用率和水产加工可持续发展具有重要意义：(1)可以提高海洋资源的综合利用率；(2)丰富目前海洋生物钙产品种类，优化钙剂消费市场；(3)提升水产加工钙源下脚料的高值化。本项目符合海洋精深加工产业的战略，对当前水产加工产业结构的建设具有重要意义，同时可为同行业、类似行业的精深加工利用的研发和技术推广起到示范和带动作用，必将产生巨大的经济、社会效益。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种快速制备生物复合钙粉的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案包括下列步骤：
(1)水产品下脚料清洗：用清水将水产品下脚料清洗2-3次，然后烘干。
(2)破碎：将烘干的水产品下脚料进行破碎处理，获得50-100目的粉末。
(3)微生物发酵：将100重量份数的粉末放入3-5倍重量的水中，煮沸2-3h；冷却到30-35℃，加入米曲霉菌、酵母菌和乳酸菌菌种各0.05-0.09份，充分拌匀，升温到37-43℃，发酵1-2天，发酵完成后高温灭菌。
与现有的钙粉制备方法不同，本发明在制备过程中，加入发酵环节，通过微生物的发酵，将虾壳、蟹壳、鱼骨等待提取物料进行生物自然降解，利于后期的酶解和酸解的进行。
发酵的时间不能过长，否则，虾壳、蟹壳、鱼骨中的钙元素会大量被微生物吸收，不利于后期的进一步提取。
(4)发酵后处理：灭菌后加入6-7重量份数的羟丙基甲基纤维素、5-12重量份数的柠檬酸和10-15重量份数的质量分数是10％的盐酸，搅拌均匀，维持1-2h。
发酵完成后，虾壳、蟹壳、鱼骨等被微生物初步降解消化，钙元素和其他营养元素开始大量溶出，增加发酵后处理的操作。加入羟丙基甲基纤维素将水产品粉末分散开，酸类物质使钙元素初步酸解。
(5)酶解和酸解:发酵后的物料中加入组织蛋白酶和木瓜蛋白酶，组织蛋白酶和木瓜蛋白酶的重量分别为物料重量的0.8-2％和1.8-3％；温度维持在40-50℃，并不断搅拌；然后升温到80-90℃，加入15-20重量份的柠檬酸，维持2-3h；迅速冷却至30℃，用5mol/lnaoh调ph至中性，离心得上清液。
(6)复配：将得到的上清液加入3-6倍的复合酸，升温到55-60℃，同时超声波处理2-3h。
(7)干燥超微粉碎：将步骤(6)的物料采用真空浓缩干燥，粉碎成200目的颗粒，然后筛分包装。
优选的，步骤(6)复配中用的复合酸包括柠檬酸、酪氨酸和甘氨酸，三种酸的重量比是1:1-3:3-4。
本发明中，水产品下脚料包括虾壳、蟹壳、鱼骨等海洋生物资源。
本发明的有益效果是：
本发明利用虾壳、蟹壳、鱼骨等海洋生物资源，通过发酵、酶解、有机酸、氨基酸复配等制备工艺，快速制得高含量的海洋生物钙粉，其生物利用率高，具有良好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的海洋生物复合钙粉制备方法，包括下列步骤：
(1)水产品下脚料清洗：用清水将水产品下脚料清洗3次，然后烘干。
(2)破碎：将烘干的水产品下脚料进行破碎处理，获得100目的粉末。
(3)微生物发酵：将100重量份数的粉末放入5倍重量的水中，煮沸3h；冷却到35℃，加入米曲霉菌、酵母菌和乳酸菌菌种各0.09份，充分拌匀，升温到43℃，发酵2天，发酵完成后高温灭菌。
(4)发酵后处理：灭菌后加入7重量份数的羟丙基甲基纤维素、12重量份数的柠檬酸和15重量份数的质量分数是10％的盐酸，搅拌均匀，维持2h。
(5)酶解和酸解:发酵后的物料中加入组织蛋白酶和木瓜蛋白酶，组织蛋白酶和木瓜蛋白酶的重量分别为物料重量的2％和3％；温度维持在50℃，并不断搅拌；然后升温到90℃，加入20重量份的柠檬酸，维持3h；迅速冷却至30℃，用5mol/lnaoh调ph至中性，离心得上清液。
(6)复配：将得到的上清液加入6倍的复合酸，升温到60℃，同时超声波处理3h。复合酸包括柠檬酸、酪氨酸和甘氨酸，三种酸的重量比是1:3:4。
(7)干燥超微粉碎：将步骤(6)的物料采用真空浓缩干燥，粉碎成200目的颗粒，然后筛分包装。
本发明中，水产品下脚料包括虾壳、蟹壳、鱼骨等海洋生物资源。
本实施例中，水产品下脚料选用虾壳。
利用火焰原子吸收法测定本实施例产品的钙含量，复合钙粉主要成分中钙含量达到25.3％，总氨基酸量达到19.7％。
实施例2
本实施例提供海洋生物复合钙粉制备方法，包括下列步骤：
(1)水产品下脚料清洗：用清水将水产品下脚料清洗2次，然后烘干。
(2)破碎：将烘干的水产品下脚料进行破碎处理，获得50目的粉末。
(3)微生物发酵：将100重量份数的粉末放入3倍重量的水中，煮沸2h；冷却到30℃，加入米曲霉菌、酵母菌和乳酸菌菌种各0.05份，充分拌匀，升温到37℃，发酵1天，发酵完成后高温灭菌。
(4)发酵后处理：灭菌后加入6重量份数的羟丙基甲基纤维素、5重量份数的柠檬酸和10重量份数的质量分数是10％的盐酸，搅拌均匀，维持1h。
(5)酶解和酸解:发酵后的物料中加入组织蛋白酶和木瓜蛋白酶，组织蛋白酶和木瓜蛋白酶的重量分别为物料重量的0.8％和1.8％；温度维持在40℃，并不断搅拌；然后升温到80℃，加入15重量份的柠檬酸，维持2h；迅速冷却至30℃，用5mol/lnaoh调ph至中性，离心得上清液。
(6)复配：将得到的上清液加入3倍的复合酸，升温到55℃，同时超声波处理2h。
(7)干燥超微粉碎：将步骤(6)的物料采用真空浓缩干燥，粉碎成200目的颗粒，然后筛分包装。
(5)复配中用的复合酸包括柠檬酸、酪氨酸和甘氨酸，三种酸的重量比是1:1:3。
本发明中，水产品下脚料包括虾壳、蟹壳、鱼骨等海洋生物资源。
本实施例中，水产品下脚料选用鱼骨。
利用火焰原子吸收法测定本实施例产品的钙含量，复合钙粉主要成分中钙含量达到24.6％，总氨基酸量达到18.2％。
实施例3本发明制备的生物复合钙的生物吸收利用测定：
利用实施例1制备的复合钙粉进行测定。本发明的生物吸收利用率测定按照现有技术中的报道进行，为增强本发明与现有技术的对比效果，严格按照张文静等在食品科学发表的《虾壳中复合钙粉的制备工艺优化及大鼠对其吸收效果的评价》。
具体实验步骤如下：
3.1大鼠组别
4周龄断奶大鼠，平均重量为89g，以基础饲料适应性喂养1周后，称重量后挑选体重量无显著性差异的大鼠100只。按照本发明复合钙粉和碳酸钙中的钙含量计算各组钙剂用量，随机分成5组：低钙对照组，碳酸钙对照组，复合钙粉低剂量组、中剂量组和高剂量组，每组20只。
3.2大鼠喂养方式
低钙对照组以低钙饲料喂养(低钙饲料配方：酪蛋白19.4％、玉米淀粉39.4％、大豆油10％、麦芽糊精13.6％、蔗糖8.7％、纤维素5％、混合维生素1％、dl-蛋氨酸0.1％、酒石酸胆碱0.25％、特丁基对苯二酚0.002％、矿物质混合物2.5％、钙0.1％)。
低、中、高剂量组在大鼠饲喂低钙饲料的基础上，每日灌胃低、中、高剂量钙的复合钙粉。
灌胃剂量参照：800mg(成人体重量60kg)换算成13.3mg/(kg·d)，低、中、高剂量为人体剂量的2、5、10倍。即对应大鼠灌胃钙剂量为26.6、66.5、133mg/(kg·d)(以钙含量及大鼠体重量计)。各组大鼠在相同环境下喂养，自由进食，每周称1次体重量。各组大鼠在相同环境下喂养，自由进食，每周称1次体重量。
3.3大鼠摄入复合钙粉对其生长及钙吸收效果的评价
饲养期间，实验动物未出现疾病和死亡。实验初期各组大鼠体质量、身长无明显差异。喂养3周后，复合钙粉各剂量大鼠生长情况良好。复合钙粉各剂量组大鼠体质量均显著高于低钙对照组。低钙对照组大鼠生长指标明显低于其他剂量组，此时大鼠毛色暗淡无光泽，倦怠行动迟缓。具体如表1复合钙粉对大鼠生长的影响。
表1复合钙粉对大鼠生长的影响