[科普中國]-L-抗壞血酸鈣

Vc-Ca為白色或淡黃色結晶性粉末,無氣味，易溶于水。,實驗證明，它不僅比Vc穩(wěn)定,而且吸收效果好。在體內(nèi)具有Vc的全部作用,其抗氧化作用優(yōu)于Vc,且由于Ca的引入，也增強了它的營養(yǎng)強化作用。

介紹維生素c又名L一抗壞血酸.是廣泛存在于動植物體內(nèi)的一種有機物質，是人體內(nèi)必需的營養(yǎng)成分。該分子具有烯醇式結構，使它不僅作為營養(yǎng)強化劑應用于食品、醫(yī)藥工業(yè)，而且作為抗氧劑獲得了廣泛的應用。但其自身易被氧化,它的鈣鹽(簡稱VC-Ca)則克服了這個缺點，在食品工業(yè)中作為Vc的功能替代產(chǎn)品。

早在1946年，美國就已研制成功。近年來Vc-Ca的研究不斷取得進展.應用領域也相繼拓寬,研究表明它可作為保鮮劑用于水果、蔬菜，作為非離子表面活化劑和營養(yǎng)劑用于護膚養(yǎng)發(fā)，作為殺菌劑用于鏡片的清洗，作為鈣鹽可預防骨質疏松.用于茶及飲料中可降血壓,Vc-Ca具有很強的抗氧化作用,可作為一種良好的蛋白質保鮮劑。

別 名：L( +)-抗壞血酸鈣鹽;維生素C鈣鹽;維生素丙鈣

化學名：L( + ) -2,3,4,5,6-五羥基- 2一己烯酸-V-內(nèi)酯鈣鹽

商品名：抗壞血酸鈣

英文名：As - Ca; Ascalan; Ascorbic acidcalcium salt;L 一Ascorbic acid calcium salt

分子式：C12H14O12 ·2H2O

結構式：如圖。

分子量:26.35

CAS號:743-28-2

EINECS號:227-261-5

性狀：外觀呈白色至淺黃色結晶性粉末狀，無臭。

旋光度[α]D25為+95°~+97°

溶于水,難溶于乙醇,不溶于乙醚。

制法多年來抗壞血酸鈣的生產(chǎn)都采用RuKin和Schreur專利的方法進行,但是鑒于RuKin和Schreur專利在合成抗壞血酸鈣的工藝具有收率低的缺點，張輝等(2003)采用以維生素C和CaCO3為原料,通過正交實驗方法研究合成抗壞血酸鈣的最佳工藝條件,在優(yōu)化的工藝條件下，所得產(chǎn)品收率可達97.33%,含量為98.24%。

在生產(chǎn)過程中應該注意的是,增加反應溫度可以使產(chǎn)率提高,但由于高溫下,氧化反應加快，產(chǎn)品質量下降，生成物顏色較黃。而在40°C反應時,抗壞血酸鈣含量偏低，最佳反應溫度為60°C。在高溫條件下維生素C可被空氣中的氧氣所氧化，所以在反應中保持CO2氣泡覆蓋層和一定反應溫度,這是提高產(chǎn)品質量、提高收率的關鍵。另外，在抗壞血酸鈣干燥過程中溫度不宜過高，在生產(chǎn)中應采用氦氣保護或真空干燥的方法以免抗壞血酸鈣被破壞。在醫(yī)藥和食品工業(yè)中通常以碳酸鹽、磷酸鹽和維生素C為原料,采用復分解方法來生產(chǎn)抗壞血酸鈣,這種方法反應速度慢，反應溫度高，工藝過程長，并且設備投資和生產(chǎn)成本較高,不利于工業(yè)生產(chǎn)。杜寶安等(2001)采用貝殼(海洋產(chǎn)品廢棄物)為原料,用中和法制備抗壞血酸鈣新工藝，與其它工藝相比，本工藝產(chǎn)品成本低,設備投資少,生產(chǎn)周期短,產(chǎn)品質量高，適應于工業(yè)化生產(chǎn)，實驗過程中，在國內(nèi)首次用電化學方法研究了鈣制劑的化學活性，同時證明了化學活性和生物學活性的一致性,和傳統(tǒng)的代謝法相比，電化學法快速準確。另外，將抗壞血酸溶于水中，于劇烈攪拌下加入碳酸鈣,所得反應物在室溫下自行結晶，可得純度為98%的結晶產(chǎn)品VC-Ca·2H2O。其合成工藝簡單，易于生產(chǎn)，產(chǎn)品中殘留約1.5%的碳酸鈣,可直接添加到食品中。

工藝流程以CaCO3和抗壞血酸為原料生產(chǎn)抗壞血酸鈣

質量標準參照中華人民共和國國家標準《食品添加劑抗壞血酸鈣》(GB15089-1995)規(guī)定的要求執(zhí)行。

(1)Vc-Ca具明顯的防止蛋白質變質的作用,延長動物性蛋白質的保存時間;Vc-Ca的適宜添加量:魚類0.1%左右,雞及其他動物蛋白為0. 3%左右為宜,浸泡時間對TVB-N影響不大，可據(jù)使用保鮮劑時條件,選30~120 min為宜.

(2)Vc-Ca·2H2O合成工藝簡單，生產(chǎn)成本低.由于Ca的引入,不僅可為人體提供高水平的Vc濃度,且補充鈣質.預防骨質疏松.同時還具抗氧化作用.

(3)使用方式隨意,噴灑、涂敷或配液均不影響使用效果.無毒副作用.最大用量可達1 000 mg/kg ,作抗氧化劑或保鮮劑使用時不會因過量而引起不良后果，

應用范圍L-抗壞血酸鈣的化學名稱為2,3,4,6-四羥基-2-已烯酸-v-內(nèi)酯鹽，其結構式：

其性質不僅比Vc穩(wěn)定,而且吸收效果好，在體內(nèi)具有Vc的全部作用,其抗氧化作用優(yōu)于Vc,而且由于鈣的引入，也增強了它的營養(yǎng)強化作用。近年來，Vc-Ca的研究不斷取得進展，應用領域相繼拓寬，它可以作為保鮮劑用于水果蔬菜，作為抗氧化劑用于火腿、肉類及小麥粉等，作為非離子喪面活化劑和營養(yǎng)劑用于護膚養(yǎng)發(fā)，作為殺菌劑用于鏡片的清洗，作為鈣鹽它又可以預防骨質疏松，用在茶及飲料中可降低血壓。研究結果還表明，Vc-Ca阻止癌細胞的DNA的合成，對惡性腫瘤有抑制作用，可用于癌癥的臨床輔助治療。由此可見,Vc-Ca具有廣闊的市場前景和諸多的用途，尤其食品中具有良好的使用效果。

功用抗壞血酸鈣作為維生素營養(yǎng)補充劑，可促進幼齡動物的生長，預防動物的皮膚病變、脫毛、皮膚變厚及壞血病等,有利于提高蛋雞的產(chǎn)蛋性能,改善高產(chǎn)奶牛、快速生長肉雞及處于高密度飼養(yǎng)的動物的生產(chǎn)性能。還可防治魚類身體畸形、內(nèi)出血、皮膚發(fā)黑、爛鰭、不活潑、眼突出腹水、貧血、生長不良等。抗壞血酸鈣能夠迅速被機體吸收,在機體內(nèi)解離為抗壞血酸和可吸收的鈣，而解離出來的抗壞血酸仍具有抗壞血酸的生理活性。參與機體細胞間質細胞膠原蛋白的生成，維持毛細血管的通透性，刺激腎上腺皮質素的合成,促進抗體的形成和白細胞的噬菌能力，提高動物的免疫力。在機體生物氧化過程中,起傳遞氫和電子的作用，具有解毒、抗氧化、抗壞血病和抗應激作用,對肉毒堿的合成、葉酸變?yōu)榫哂谢钚缘乃臍淙~酸以及腸道對鐵的吸收均有促進作用。
據(jù)報道,抗壞血酸鈣不僅能有效防止壞血病等維生素C缺乏而引起的各種疾病，也能治療諸如佝僂病等與鈣代謝有關的疾病。由于抗壞血酸鈣的溶解性和電離度比其他鈣鹽高,與目前已知的其他鈣鹽(如葡萄糖酸鈣等)相比，抗壞血酸鈣更易被機體吸收，使血液中的鈣維持在較高的水平。因此抗壞血酸鈣可作為一種多功能的營養(yǎng)強化劑和抗氧化劑被應用于食品和飼料工業(yè)上。在養(yǎng)殖魚類飼料中添加抗壞血酸鈣,可以起促進魚體生長和增強抗病能力的作用。抗壞血酸鈣是目前鰻魚及其它珍貴魚類飼料的一種重要的添加劑。

使用效果用于保鮮食物，防止蛋白質變質魚和肉類等新鮮食物，蛋白質變質會影響食物鮮感和味道、因此在運輸和儲存過程中有必要防止蛋白質變質。電冰箱可以保鮮食物，但對防蛋白質變質效果不佳。而含Vc-Ca的保鮮劑則可防止新鮮食物，如魚及肉類所含蛋白質變質，且它的防變質及保持鮮感作用不受接觸方法限制，如鋪散開或噴灑在食品上,或將食物浸在化學劑溶液內(nèi)均可，也可同時把冰等冷凍劑加入溶液，使用起來非常方便。

例如，伊藤正次等發(fā)明了一種化學劑,其有效成分包含培酸鹽或焙酸鹽,抗壞血酸或抗壞血酸鹽.它們按照Saito等人的的方法，以魚的新鮮度判斷常數(shù)為K,測定K值作為防止蛋白質變質的效時指數(shù)。K值代表了蛋白質變質程度，K值越小，變質程度越輕，食物也越新鮮，發(fā)明者做了下述實驗:
例1,抗沙丁魚蛋白質變質作用實驗。

例2,“鯖狗魚”蛋白質防變質作用實驗。

例3,鯖魚蛋白質防變作用實驗。

例4,焙烤雞的蛋白質防變質作用實驗。

例5,牛肉和豬肉蛋白質防變質作用實驗。
通過比較實驗測得的K值，他們發(fā)現(xiàn)使用含Vc-Ca的保鮮劑，防蛋白質變質的作用比不用保鮮劑的對比物可以維持更長時間，試樣的褪色也比對比物為輕，保持水份的能力強。只要選擇適當?shù)谋ｕr劑濃度及淹漬時間，防蛋白質變質作用將和急凍處理一樣。

在人體內(nèi)建立和維持高濃度的Vc水平諸多工作者已經(jīng)驗證了超過300多個有Vc參加的代謝機制，包括Robert.lind博士1940年首次觀察到的抗壞血病作用，直到最近發(fā)現(xiàn)的抗氧劑游離基清除反應。其臨床效果已經(jīng)得到廣泛承認，所以人們對于建立和維持人體內(nèi)的Vc及其衍生物的有效濃度已沒有什么疑向。然而人們由于缺乏合成的Vc肝臟酶，故所需的Vc必須和食物一同攝入。然而，如果攝入的Vc不及時，參加代謝的話，就會被排除體外，也就是說，人體沒有能力貯存Vc,這個難題被Markham,RichardG的發(fā)明解決了。他發(fā)現(xiàn)了一種混合物，由具有Vc效能的化合物和至少一種選自L-蘇氨酸、L-木質酸、L-來蘇糖酸的食用鹽和aldone-內(nèi)酸組成的化合物組成的.這種混合物可以在人體內(nèi)建立高水平、高濃度的Vc;同時還可以改進人體對Vc的耐受性，并且可以使人體能夠更有效地吸收和保留Vc衍生合成物，試驗研究了12個人,年齡從27歲~45歲,試驗結果充分證實了上述觀點。

為有機體補充鈣質每天有規(guī)律地攝入鈣產(chǎn)品、可有效地防止骨質疏松，但是這必須是一個長期堅持的過程，每天堅持飲用足量的加鈣甜味劑的茶或咖啡等飲料。鈣甜味劑口感呈中性，可溶于水。例如、葡萄糖酸鈣、乳酸糖鈣、乙酰丙酸鈣，Vc-Ca等，鈣甜味劑的鈣鹽含量決定于每天要求攝入的鈣量及每天攝入的甜味劑量。一般來說，為了防止骨質疏松，除了每天正常的鈣攝入量外，另需500~1000mg鈣。鈣甜味劑一般以片劑、安瓿、凝膠或膠囊的形式供使用，長期地按要求飲用加鈣甜味劑的茶及咖啡對預防骨質疏松非常有效。1

國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展水平L -抗壞血酸鈣早在1946年由美國入Ruskin研制成功，不久后該產(chǎn)品便在美國，瑞士、日本等國上市，隨著其用途的不斷發(fā)展，該產(chǎn)品需委量有日益擴大的趨勢。目前，Vc-Ca在因外如瑞士羅士，日本武田等者在大量生產(chǎn);在國內(nèi)，東北制藥廠已有大批量生產(chǎn)，湖北宜昌制藥廠已形成了年產(chǎn)1000噸的生產(chǎn)能力，據(jù)了解，它們的合成重量收率已達100% (以Vc計)。

性價比維生素C是人類或動物維持正常生理活動所必需的營養(yǎng)素之一。作為維生素C的重要衍生物維生素C鈣鹽(簡稱VC-Ca),在國外被廣泛應用在食品工業(yè)和醫(yī)藥領域。在食品工業(yè)中，可作為食品的抗氧劑、強化劑等添加劑，在醫(yī)藥行業(yè)中,VC-Ca具有維生素C和含鈣藥物的同等藥理作用,用于治療維生素C的缺乏癥和預防治療缺鈣癥,并且維生素制成鈣鹽后易被人體吸收,穩(wěn)定性增強。

近年來,抗壞血酸鈣的研究不斷取得進展,應用領域相繼拓寬,它可以作為保鮮劑用于水果蔬菜,作為氧化劑用于火腿、肉類及蕎麥等。作為非離子表面活化劑和營養(yǎng)劑用于護膚氧化,作為殺菌劑用于鏡片的清洗,作為鈣鹽可以預防骨質疏松。由此可見,抗壞血酸鈣具有廣闊的市場前景和諸多用途,尤其在食品中具有良好的使用效果。瑞士羅氏和日本武田都有大量生產(chǎn)。我國湖北宜昌制藥廠已形成年產(chǎn)1000噸抗壞血酸鈣的生產(chǎn)規(guī)模?？箟难徕}在國際市場上的價格比維生素C高15%~30%?？箟难徕}主要用作食品抗氧劑，可用于湯、羹類食品中?？箟难徕}添加到食品中不改變原食品味道,能增補食品中易被吸收的鈣，同時又不失去抗壞血酸的生理活性,是防治佝僂病和壞血病的雙功能助劑。

從以上敘述可以看出,VC金屬鹽的特點是用途廣、開發(fā)早,合成容易,污染少，效益好,且成本低。對現(xiàn)今的一些資金較匱乏的企業(yè)來說，開發(fā)這種低成本的VC衍生物不啻為一種很有前景的上策。

早在1946年，美國就已研制成功,其性質不僅比VC穩(wěn)定,而且吸收效果好，在體內(nèi)具有VC的全部作用,其氧化作用優(yōu)于VC,而且由于鈣的引入，也增強了它的營養(yǎng)強化作用。

檢測方法參照中華人民共和國國家標準《食品添加劑抗壞血酸鈣》(GB 15089 - 1995)規(guī)定的要求執(zhí)行。

鑒別方法:

(1)取1.0g樣品溶于10mL水中,加甲基紅指示劑2滴,用氨試液中和，再加鹽酸至恰呈酸性,加草酸胺試液,即生成白色沉淀;分離,沉淀不溶于乙酸,但溶于鹽酸。
(2)取1.0g樣品溶于10mL水中，加入二氯靛酚鈉試液2滴,二氯靛酚鈉試液褪色。
含量測定:

稱取樣品約0.3g,置250mL錐形瓶中，加水50mL使溶解,立即用碘標準滴定溶液(0.1mol/L)滴定，至溶液顯淺黃色，在30s內(nèi)不褪色，即得。每1mL碘液(0.1mol/L)相當于0.01066g的C14H14CaO·2H2O

抗壞血酸鈣質量百分含量(X)按下式計算:

X=(VxFx0.01066)÷mx100%
其中F=滴定液的實測濃度(mol/L)c÷滴定液的規(guī)定濃度(mol/L)
式中:

V-樣品消耗碘標準滴定溶液體積,mL;

F-碘標準滴定溶液濃度換算值;m-樣品的質量,g;
0.01066-與1.00mL碘標準溶液[c(1/2I2)=0.1mo/L]相當?shù)囊钥吮硎镜目箟难徕}的質量。
酸堿度:取樣品2.0g,加水20mL使溶解,測定pH值應為6.8~7.4。
草酸鹽:取樣品1.0g,加水10mL溶解,加冰醋酸2滴與10%醋酸鈣溶液5mL,放置5分鐘，溶液仍應澄清。
干燥失重:取樣品3g,在105°干燥2小時，減失重量不得超過0.1%。
熾灼殘渣:應為30.0%~33.0%。
重金屬:取樣品1.0g,加水適量溶解,加醋酸鹽緩沖液(pH3.5)2mL與水適量定容至25mL,含重金屬不得超過百萬分之十。
砷鹽:取本品0.67g,加水23mL溶解后,加鹽酸5mL,砷含量不得超過0.0003%。
比旋度:取本品,精密稱定，加水溶解并定量稀釋制成每1mL中含0.10g的溶液，比旋度應為+95.0°~+97.0°。

注意事項本品不宜與堿性物質(如碳酸鈉、谷氨酸鈉等)及核黃素維生素K3、銅離子的溶液配合,以免影響功效。抗壞血酸可能破壞飼料中的維生素B2,并可能與鉛、鋅離子絡合而阻礙其吸收,所以抗壞血酸鈣不能與維生素B2同服,因維生素C能影響維生素B12 的吸收,若需合用兩者宜相隔2 ~3小時分別飼喂。

儲 運本品應在避光干燥、防熱及陰涼處貯藏,不得有害物質混存。運輸時不得與有毒有害物質混運,防止重壓、碰撞、曝曬、雨淋。

生產(chǎn)廠家瑞士羅氏制藥有限公司;日本武田制藥有限公司;湖北宜昌制藥廠;湖北興銀河化工有限公司;廣州日康食用化工有限公司;武漢鮮保生化技術有限公司;山東制奇生物制品有限公司;天津力生制藥股份有限公司;德州麗康生物科技有限公司;南昌甚美生物科技有限公司。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

張磊 - 副教授 - 重慶師范大學