1、 本科毕业论文 （ 20 届） 虾壳中钙吸收率模拟分析 所在学院 专业班级 食品科学与工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 1 目录 摘要 3 ABSTRACT 4 1 前言 5 2 实验材料、主要仪器与试剂 5 2.1 实验材料 5 2.2 主要仪器 5 2.3 主要试剂 6 3 实验方法与工艺 6 3.1 总实验流程 6 3.2 虾壳 中总钙测定的预处理方法 7 3.3 虾壳中可溶性钙测定的预处理方法 7 3.4 钙含量的测定方法 7 3.5 钙吸收率的计算方法 7 3.6 油炸虾壳的工艺 7 3.7 铁含量测定方法 7 4 实验结果与分析 7 4.1 虾壳中钙、镁、铁含
2、量测定 8 4.2 两种虾壳中可溶性钙的含量与分析 9 4.3 油炸虾壳的感官评定 11 5 小结 1 1 参考文献 1 1 致谢 12 虾壳中钙吸收率的模拟分析 3 摘要 本文以南美白对虾的虾壳为原料，利用人工模拟胃液与化学络合滴定法相结合的方法，分析虾壳中总钙及可溶性钙的含量，并比较人体对油炸与未油炸虾壳中可溶性钙的吸收率。同时研究不同油炸温度、油炸时间、油炸次数等各因素对油炸虾壳的口味影响，绘制感官评定表，并确定最佳油炸条件。实验结果为：虾壳中总钙含量为 246.5mg/g.，油炸条件下可溶性钙含量为 162.5 mg/g，吸收率为 63.8%；未油炸条件 下可溶性钙含量为 227.2
3、mg/g，吸收率为 94.1%，未油炸的虾壳含量比油炸虾壳含量要高 64.7mg/g。虾壳油炸条件下，可溶性钙的吸收率比未油炸的吸收率低；油炸温度为 120180 ，油炸时间为 13-15S，油炸次数1 次， 油炸虾壳的风味、口感较好。 关键词 虾壳；可溶性钙；总钙；吸收率 虾壳中钙吸收率的模拟分析 4 Shrimp shell simulation analysis of calcium absorption rate Abstract In this paper the shrimp shells Penaeus vannamei Boone for raw materials, Arti
4、ficial gastric juice by the Combination of the chemical titration methods, Research in the shrimp shells content of soluble calcium, And the determination of soluble calcium absorption human body. Compared with not Fried two Fried conditions, The human body to soluble calcium absorption. Meanwhile r
5、esearch different Fried temperature, Fried time, Fried number of factors such as the taste of scampi Fried shell influence, Draw organoleptic evaluation table. The results are as follows:Total calcium content of shrimp shell 246.5mg/g. Frying conditions soluble calcium content of 162.5 mg/g. Absorpt
6、ion rate was 63.8%;Conditions are not fried soluble calcium content of 227.2 mg /g， Absorption rate was 94.1%,The shrimp shell content without Fried is higher than the content of fried shrimp shell 64.7mg / g. shrimp shell under Fried conditions, the absorption rate of soluble calcium absorption rat
7、e is low than not fried.And the optimum Fried conditions, conclusions are as follows: Fried temperature of 120 180 , Fried time for 13-15S, Fried number 1 times. In such conditions, Fried shrimp shells flavor, taste good. Key words Shrimp shells; Soluble calcium; Extraction; Determination method 虾壳中
8、钙吸收率的模拟分析 5 1 前言 钙 (Ca) 1是人体内含量最多的矿质元素之一，调节人体各个系统的组织 器官 的正常功能都要依靠它的存在。钙是脑 神经元 代谢不可缺少的重要元素，能保证脑力旺盛、 头脑冷静并提高人的判断力，影响人的情绪。充足的钙能抑制脑神经的异常兴奋，使人保持镇静。缺钙可影响神经传导，使神经、 肌肉 的兴奋性失调，人就会变得敏感、情绪不稳定，注意力难以集中。医学研究发现神经性耳聋病人血清中钙、铁、锌含量低于健康人。 自然界钙的存在形态主要有以下 3 种：一是分子钙，其化学结构紧密，如碳酸钙，氧化钙等。二是离子钙，化学结构松散，如葡萄糖酸钙，柠檬酸钙，液体钙等。它们虽然是水溶性
9、制剂，容易离解为钙离子，但对由于离解后的钙离子缺乏保护，在胃内可与草酸，植酸等酸性物质结合成不溶性的沉淀，不利于吸收。三是氨基酸螯合钙，以天门冬氨酸螯合钙为代表，它能以分子形式在小肠绒毛上皮细胞主动转运过程中被吸收，吸收率大于 90%。 目前市场上保健食品中使用的钙源主要是碳酸钙 2、乳酸钙、柠檬酸钙和葡萄糖酸钙以及骨粉（动物的骨骼）和贝壳粉等。在强化食品及钙制剂中使用最多的钙源仍是碳酸钙，这是因为其含钙量高、无副作用、价廉。 在人体碳酸钙的平均利用率与其它形式的钙以及奶制品相比无显著差别。 近年的研究成果充分证实，虾壳的营养价值和对人体的保健功能都很高。虾壳的再利用包括开发虾壳中甲壳素 3，
10、虾青素等物质，甲壳素 具有明显的抗癌、抑癌、降血脂、血压等作用。 虾壳中的虾青素有很强的抗氧化作用。而最重要的是虾壳中含有约 30%的钙，主要是碳酸钙的形式，利用废弃虾壳可用来生产生物蛋白钙等。 目前利用废弃虾壳生产补钙产品方面的开发利用还比较少，因此分析虾壳中的总钙和可溶性钙，为虾壳中钙的开发利用奠定基础。本文利用人工模拟胃液与化学络合滴定 法 4相结合的方法，分析虾壳中总钙及可溶性钙的含量，并比较了人体对虾壳中可溶性钙的吸收率。同时研究油炸温度、时间、次数等因素对油炸虾壳口味的影响，并绘制感官评定表。 2 实验材料、主要仪器与试剂 2.1 实验材料 南美白对虾（购于舟山北门菜场），原料经筛
11、选，去虾仁留虾壳，洗净， 50 烘干备用，一半用于油炸，一半粉碎并过 60 目尼龙筛用于虾壳中总钙及可溶性钙的测定。 2.2 主要仪器 仪器名称 型号 厂家 电热恒温鼓风干燥箱 DGC-9140A 上海森信实验仪器有限公司 电热恒温水浴锅 HHS 型 上海棱光技术有限公司 台式电子天平 TD3102 余姚金诺天平仪器有限公司 电子分析天平 BS110 北京赛多利斯天平有限公司 虾壳中钙吸收率的模拟分析 6 手提式高速万能粉碎机 DTF-250 温岭市林大机械厂 灰化炉 LV 3/11 纳博热（上海）工业炉有限公司 恒温震荡摇床 CHA-S 金坛市精达仪器制造厂 飞鸽牌离心机 TDL-40B 上
12、海安亭科学仪器厂 2.3 主要试剂 试剂 厂家 EDTA （分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 氢氧化钠 （分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 三乙醇胺 （分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 浓硫酸 （分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 无水硫酸铜 （分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 硫酸钾 （分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 碳酸钠（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 盐酸（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 95%乙醇（分析纯 A.R） 国药集团化学试剂有限公司 铬黑 T（分析纯 AR） 国药集团化学试剂有限公司 基准 C
13、aCO3（分析纯 AR） 国药集团化学试剂有限公司 钙指示剂（分析纯 AR） 国药集团化学试剂有限公司 3 实验方法与工艺 3.1 总实验流程 3.2 虾壳中总钙测定的预处理方法 可分为干法消化及湿法消化两种。 虾壳清洗、烘干 感官评定 油炸 未油炸 粉碎 粉碎 人工胃液 测定可溶性钙 人工胃液 测定可溶性 60 目过筛 消化 钙，镁，铁含量 钙的吸收率 钙，镁，铁含量 虾壳中钙吸收率的模拟分析 7 %10021 mmw干 法消化 5 ： 将南美白对虾洗净、煮熟，剥壳后，称取定量的虾壳 ,放入烘箱于 110温度下烘干 后置于蒸发皿中，在电化炉上灰化、碳化完全 , 置于高温炉中 650 灼烧 2
14、h。取出冷却后，加入 10mL1:1HCl 溶液浸泡 20min,不断搅拌，静止沉降，过滤，用 250mL 容量瓶承接，用蒸馏水洗沉淀，蒸发皿数次。定容、摇匀、待用。 湿 法消化 6 ：称取捣碎均匀的虾壳 0.1575g,置于锥形瓶中，加入 5mL 的硝酸，摇匀后浸泡 1-2 小时。用电热板加热。初期反应比较剧烈，注意小心加热，防止发泡过剧。待发泡停止及样品液化后，改用大火加热，待消化完全后，停止加热。试样定容、摇匀、待用 。 3.3 虾壳中可溶性钙测定的预处 理方法 人工胃液 7,8的配制： 取 稀 盐 酸 16.4 mL，加 水 约 800 mL与 胃 蛋 白 酶 10 g，摇 匀 后，加
15、 水 稀 释成 1000 mL，即 得。 用万分之一天平准确称量未油炸虾壳粉和油炸虾壳粉各 4 份于锥形瓶中，再分别各加入人工胃液 60、 80、 120、 150、 200mL，用滤纸封口，放入摇床，在温度为 37 ，转数为 160r/min的条件下震荡 4 小时，接着置于离心 13机中 4000r/min 高速离心 5min，倾出上清液定容备用。 3.4 钙含量的测定方法（络合滴定） 钙、镁总量的测定： 用移液管移取 3.1 和 3.2 中的样品溶液 20.00mL 于锥形瓶中，加 5mL 的 1： 3 三乙醇胺，加水至 100mL，加 15mL pH=10 氨性缓冲溶液， 4-5 滴铬黑
16、 T 指示剂，用 EDTA 标准溶液滴定至溶液由紫红色变蓝色为终点。 钙含量的测定： 用移液管移取 3.1 和 3.2 中的样品溶液 20.00mL 于锥形瓶中，加 5mL 的 1： 3 三乙醇胺，加水至 100mL，加 20%NAOH 溶液 5-6mL，加钙指示剂，用 EDTA 标准溶液滴定至溶液由红色变蓝色为终点，平行实验 3 次。 钙镁总量减钙含量可得镁含量。 3.5 钙吸收率的计算方法 钙吸收率等于可溶性钙的含量除以总钙的含量，计算公式如下： m1 ：可溶性钙的质量（ g） m2：总钙的质量（ g） w：吸收率 3.6 铁含量测定方法 铁标准曲线的制作：在 6 个 50mL 比 色管中
17、，用吸量管分别加入 0.00, 0.20,0.40,0.60,0.80,1.00mL100ug/mL 铁标准溶液，分别加入 1.0mL 盐酸羟胺， 2.0ml 邻二氮菲 ,5.0mlNaAC 溶液。每加入一种试剂都要摇匀，用水稀释到刻度，放置 10min。用 1cm 比色皿，以试剂空白为参比，在 508nm 处，测量各 溶液的吸光度。以铁含量为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制工作曲线。 试样中铁含量的测定：准确移取适量试样制备液于比色管中，以下按标准曲线操作步骤虾壳中钙吸收率的模拟分析 8 显色、测定其吸光度值，在工作曲线上查出试样中铁的含量。 3.7 油炸工艺 控制油炸温度，油炸时间，油炸次数，
18、比较不同因素影响下，对虾壳的口味的影响。油炸温度分为：温油 80-120 ，热油 120-180 ，沸油 180-220 。 4 实验结果与分析 4.1 虾壳中钙、镁、铁含量测定 采用 3.2 中干法消化测定虾壳 中钙、镁、铁的含量，结果见表 1。 表 1 干法测定虾壳中钙镁含 量 采 用 3.2 中湿法消化测定虾壳 中钙含量，结果见表 2。 表 2 湿法测定虾壳中钙含量 实验次数 m 虾壳 (g) m 钙 (g) 钙含量 (%) 1 0.1575 0.03899 24.76 2 0.1575 0.03900 24.77 3 0.1575 0.03850 24.44 平均值 0.1575 0.
19、03883 24.66 利用紫外分光光度计，在 508nm 的波长下，测定铁含量，并绘制铁含量标准曲线，见图 1。 试样编号 m 虾壳 (g) m 灰分 (g) m 总钙 (g) 钙含量(%) 钙含量平均值（ %） m 镁 (g) 镁含量 (%) 镁含量平均值（ %） 铁含量平均值（ %） 1 1.4741 0.6162 0.3158 0.3131 21.42 21.24 21.39 0.01421 0.01456 0.9640 0.9878 1.14 0.14 2 1.4089 0.5777 0.3063 0.2981 21.74 21.16 0.01655 0.02036 1.1747 1
20、.4451 虾壳中钙吸收率的模拟分析 9 图 1 分光光度法测定铁含量 由表 1 可以得出，干法消化法测得虾壳中总钙含量为 213.9 mg/g ，由表 2 可得湿法消化测得总钙含量为： 246.5mg/g。镁的含量为： 11.43 mg/g。湿法消化测得的总钙的含量要比干法测得的总钙含量略高，可能的原因是湿法消化中加入了强酸，将容器中的钙离子溶解出来，使结果偏高。而干法消化的温度过高，使钙离子挥发，使结果偏小。 廖晓峰，于荣等人利用小龙虾的虾壳提取蛋白钙，测得钙的含量为 5.8%，与南美白对虾虾壳中钙含量相比，实验测得的钙含量更高。 具有开发补钙产品的基础。 李玉珍 9等人曾测得伊利早餐奶中
21、钙含量为 1.0438 mg/g，虾壳中钙含量与牛奶相比要 高，如果虾壳中分子钙转化成利于人体吸收的离子钙，虾壳可以开发成很好的补钙产品。 由图 1 可知，虾壳中铁的含量仅为 0.14%，在虾壳中所占的比例非常微小。 4.2 两种虾壳中可溶性钙的含量与分析 虾壳通过粉碎，过 60 目筛。用模拟胃液的方法进行消化，并利用 EDTA 络合滴定法测定可溶性钙的含量。结果见表 3。 表 3 未油炸虾壳中可溶性钙含量 为了改善虾壳的口味，在相同的测定方法下，将虾壳进行油炸，测得可溶性钙含量见表 4 表 4 油炸虾壳中可溶性钙含量 试样 可溶性钙的含量 (g/g) 可溶性钙平均含量(g/g) RSD（ %
22、） 总钙含量（ g/g） 钙吸收率（ %） 钙平均吸收率（ %） 1 0.2208 0.2320 4.9 0.2466 89.5 94.1 2 0.2451 99.4 3 0.2245 91.1 4 0.2375 96.3 虾壳中钙吸收率的模拟分析 10 比较表 3 和表 4，可以看出虾壳在油炸条件下可溶性钙含量为 157.4mg/g，未油炸条件下可溶性钙含量为 232.0 mg/g。未油炸虾壳可溶性钙的利用率要比油炸的利用率要高出74.6mg/g。对于后续开发补钙产品，最好利用原始虾壳。 李波 10等人曾经对豆腐菠菜中的可溶性钙进行分析，当豆腐 /菠菜 =1： 0.5 时，可溶性钙含量为 1
23、.91mg/g，吸收率为 36.4%。随着菠菜的比例上升， 可溶性钙含量逐渐下降。虾壳与之相比，无论可溶性钙含量还是吸收率都要高很多，可见利用虾壳补钙效果更佳。 4.3 油炸虾壳的感官评定 油炸工艺参考油炸 11辣椒品质研究， 控制油炸条件：油炸温度： 120-180 ，油炸时间：13-15s。将油炸虾壳分为 4 组，给 4 个不同的人品尝。指标分为 :色泽、香味、外形、口感、松脆度 5 项，每项分数 5 分，总分 25 分。记录下每项的得分，绘制感官评定表 12，结果见表 5。 表 5 油炸虾壳感官评定表 试验号 色泽 香味 外形 口感 松脆度 总分 1 5 4 4 3 5 21 2 4 5 5 3 4 21 3 3 4 4 4 5 20 4 4 3 4 3 5 19 说明：分数设定：根据各指标的好坏分为三级。一级： 4-5 分，二级： 2-3 分，三级： 1-2试样 可溶性钙含量 (g/g) 可溶性钙平均含量(g/g) RSD（ %） 总钙含量（ g/g） 钙吸收率（ %） 钙平均吸收率（ %） 1 0.1680 0.1574 5.3 0.2466 68.1 63.8 2 0.1591 64.5 3 0.1484 60.2 4 0.1542 62.5
