一种富含微量元素的食品添加剂及制备方法
阅读说明：本技术 一种富含微量元素的食品添加剂及制备方法 (Food additive rich in trace elements and preparation method thereof ) 是由 张礼 梁仕超 尹卫强 于 2021-08-11 设计创作，主要内容包括：本申请提供了一种富含微量元素的食品添加剂及制备方法,以海水为原料,通过相分离、臭氧氧化/蛋白质分离、砂滤、深度净化、紫外线杀菌等工艺处理后,去除了海水中的有机质、亚硝酸盐、对人体有害的重金属等物质,保留有益的矿物质和微量元素,得到一种富含微量元素的食品添加剂。本申请所制备的一种富含微量元素的食品添加剂,含有多种矿物质和多种微量元素,将其加入食物中后,能够满足人体对微量元素的需求,产品质量高。本申请以海水为原料,容易获取,加工精细但制备工艺简单,可操作性强。(The application provides a food additive rich in trace elements and a preparation method thereof, wherein seawater is used as a raw material, and after the seawater is treated by processes of phase separation, ozone oxidation/protein separation, sand filtration, deep purification, ultraviolet sterilization and the like, substances such as organic matters, nitrite, heavy metals harmful to human bodies and the like in the seawater are removed, and beneficial mineral substances and trace elements are reserved, so that the food additive rich in trace elements is obtained. The food additive rich in trace elements prepared by the application contains various mineral substances and various trace elements, and after the food additive is added into food, the requirement of a human body on the trace elements can be met, and the product quality is high. The method takes seawater as a raw material, is easy to obtain, is fine in processing, but is simple in preparation process and strong in operability.)
技术领域
本申请涉及食品技术领域，尤其涉及到一种富含微量元素的食品添加剂及制备方法。
背景技术
微量元素是相对主量元素(大量元素)来划分的。对于人体来说，人体中存在量极少、低于人体体重0.01％的矿物质称为微量元素。人体每日对微量元素的需要量很少，但对人体来说却是必不可少的，如：钙对骨骼和牙齿起支持和保护作用，血液中的钙参与凝血过程，钙与钾、钠、镁离子保持一定比例，对维持神经、肌肉的应激性有重要意义；镁可防治心脏病，是降低血液中胆固醇的催化剂，其对蛋白质合成，脂肪及糖类利用及酶都有重要作用；钾、钠、氯能使体液维持接近中性，对内分泌非常重要；微量元素锌与机体的生长发育、组织再生、保护皮肤健康有关；锰可帮助胆碱利用脂肪；碘可参与甲状腺的合成并调节机体的代谢；硒有抗氧化作用，可促进免疫球蛋白生成和保护吞噬细胞完整并能保护心血管和心肌健康；铜对酶系统和RNA的制造有重要作用等。
现有微量元素添加剂含有的微量元素种类少，且常用于饲料中，给人提供的微量元素的食品添加剂较少，不能够满足消费者的需求。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请的目的就在于提供一种富含微量元素的食品添加剂及制备方法，其以天然海水为原料加工而成，富含多种矿物质和多种微量元素，将其加入食物中后，能够满足人体对微量元素的需求。
本申请采用的技术方案如下：
一种富含微量元素的食品添加剂，所述食品添加剂以天然海水为原料制得，所述食品添加剂以天然海水为原料制得，所述食品添加剂所含微量元素为锂、钠、镁、铝、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、砷、硒、锶、钼、锡、锑、铯、铋、硼、钛、铷、钨、铂中的一种或多种。
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂，所述食品添加剂中：Mg2+的浓度为9500～13000mg/L、Cl-的浓度为26000～35000mg/L、SO4 2-的浓度为1800～2750mg/L、K+的浓度低于4500mg/L、Na+的浓度低于4500mg/L。
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂，所述食品添加剂中溶解性固体总量为20000～38000mg/L。
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)取天然海水用80～2500目不锈钢网和压滤净水器进行过滤；
(2)使用电热蒸发罐对经步骤(1)过滤后的海水加热，使得NaCl结晶后，得到第一浓缩盐溶液；
(3)对步骤(2)得到的第一浓缩盐溶液进行降温，分离出KCl、Na2SO4后，得到第二浓缩盐溶液；
(4)在步骤(3)得到的第二浓缩盐溶液通入二氧化硫萃取卤族元素，得到第三浓缩盐溶液；
(5)在第三浓缩盐溶液中加入次氯酸钠溶液，反应1.5～2.5小时后，将混合液放入臭氧/蛋白质分离器处理3.2～5小时，得到浓缩液；第三浓缩盐溶液中与次氯酸钠溶液的体积比为1000:0.5～1000:1；此步骤主要目的是将浓缩盐溶液杀菌氧化脱色，去除可溶性蛋白质、硝酸盐和亚硝酸盐；
(6)将步骤(5)得到的浓缩液用石英砂/锰砂过滤器净化，得到净化液；砂粒粒径为0.5～1.2mm，不均匀系数为2；此步骤目的在于去除水体中的铁离子，降低色度；
(7)将步骤(6)中得到的净化液依次使用活性炭纤维过滤器、分子筛过滤器和精密过滤器过滤，得到高透明度液体；此步骤目的在于去除净化液中的余氯、硫、重金属和悬浮颗粒物，使砷含量低于0.1mg/L，镉含量低于0.01mg/L，汞含量低于0.05mg/L，铅含量低于0.5mg/L；
(8)将步骤(6)得到的高透明度液体置于存储罐中，使用水下紫外灯进行二次灭菌，经分析检测合格后，即可包装入库。
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂的制备方法，步骤(5)中加入的次氯酸钠溶液为食品级次氯酸钠溶液，次氯酸钠溶液中次氯酸钠重量比为10％～13％。
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂的制备方法，步骤(7)中使用的精密过滤器孔径为0.1～0.5μm。
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂的使用方法，使用时直接加入食品中；
进一步地，一种富含微量元素的食品添加剂的使用方法，在使用时将食品添加剂和药用级甘油按照1:1的体积比混合，然后使用蒸发器脱水，得到甘油浓缩液，甘油浓缩液直接加入富含油脂的食物中。
本申请的有益效果在于：
(1)本申请所制备的一种富含微量元素的食品添加剂，含有多种矿物质和多种微量元素，将其加入食物中后，能够满足人体对微量元素的需求。
(2)本申请以海水为原料，容易获取，加工精细但制备工艺简单，可操作性强；通过相分离、臭氧氧化/蛋白质分离、砂滤、深度净化、紫外线杀菌等工艺处理后，去除了海水中的有机质、亚硝酸盐、对人体有害的重金属等物质，保留有益的矿物质和微量元素，产品质量高。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
实施例1
一种富含微量元素的食品添加剂，其制备方法如下：
(1)取天然海水用1000目不锈钢网和压滤净水器进行过滤；
(2)使用电热蒸发罐对经步骤(1)过滤后的海水加热，使得NaCl结晶后，得到第一浓缩盐溶液；
(3)对步骤(2)得到的第一浓缩盐溶液进行降温，分离出KCl、Na2SO4后，得到第二浓缩盐溶液；
(4)在步骤(3)得到的第二浓缩盐溶液通入二氧化硫萃取卤族元素，得到第三浓缩盐溶液；
(5)在第三浓缩盐溶液中加入质量比为12％的食品级次氯酸钠溶液，反应2小时后，将混合液放入臭氧/蛋白质分离器处理4小时，得到浓缩液；第三浓缩盐溶液中与次氯酸钠溶液的体积比为1000:1；此步骤主要目的是将浓缩盐溶液杀菌氧化脱色，去除可溶性蛋白质、硝酸盐和亚硝酸盐；
(6)将步骤(5)得到的浓缩液用石英砂/锰砂过滤器净化，得到净化液；砂粒粒径为0.5～1.2mm，不均匀系数为2；此步骤目的在于去除水体中的铁离子，降低色度；
(7)将步骤(6)中得到的净化液依次使用活性炭纤维过滤器、分子筛过滤器和孔径为0.3μm精密过滤器过滤，得到高透明度液体；此步骤目的在于去除净化液中的余氯、硫、重金属和悬浮颗粒物，使砷含量低于0.1mg/L，镉含量低于0.01mg/L，汞含量低于0.05mg/L，铅含量低于0.5mg/L；
(8)将步骤(6)得到的高透明度液体置于存储罐中，使用水下紫外灯进行二次灭菌，经分析检测合格后，即可包装入库。
在使用时，添加剂的含量不超过食品质量的0.6％。
实施例2
(1)取天然海水用1000目不锈钢网和压滤净水器进行过滤；
(2)使用电热蒸发罐对经步骤(1)过滤后的海水加热，使得NaCl结晶后，得到第一浓缩盐溶液；
(3)对步骤(2)得到的第一浓缩盐溶液进行降温，分离出KCl、Na2SO4后，得到第二浓缩盐溶液；
(4)在步骤(3)得到的第二浓缩盐溶液通入二氧化硫萃取卤族元素，得到第三浓缩盐溶液；
(5)在第三浓缩盐溶液中加入质量比为12％的食品级次氯酸钠溶液，反应2小时后，将混合液放入臭氧/蛋白质分离器处理4小时，得到浓缩液；第三浓缩盐溶液中与次氯酸钠溶液的体积比为1000:1；此步骤主要目的是将浓缩盐溶液杀菌氧化脱色，去除可溶性蛋白质、硝酸盐和亚硝酸盐；
(6)将步骤(5)得到的浓缩液用石英砂/锰砂过滤器净化，得到净化液；砂粒粒径为0.5～1.2mm，不均匀系数为2；此步骤目的在于去除水体中的铁离子，降低色度；
(7)将步骤(6)中得到的净化液依次使用活性炭纤维过滤器、分子筛过滤器和孔径为0.3μm精密过滤器过滤，得到高透明度液体；此步骤目的在于去除净化液中的余氯、硫、重金属和悬浮颗粒物，使砷含量低于0.1mg/L，镉含量低于0.01mg/L，汞含量低于0.05mg/L，铅含量低于0.5mg/L；
(8)将步骤(6)得到的高透明度液体置于存储罐中，使用水下紫外灯进行二次灭菌，得到食品添加剂；
(9)将食品添加剂和药用级甘油按照1:1的体积比混合，然后使用蒸发器脱水，得到甘油浓缩液。
在使用时，甘油浓缩液的含量不超过食品质量的3％。
应用例1
1、将实施例1所制一种富含微量元素的食品添加剂送检，检测项目为：锂、铍、钠、镁、铝、钾、钙、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、砷、硒、锶、钼、钯、镉、锡、锑、铯、钡、镧、铊、铅、铋、钪、锗、钇、锆、铌、银、铟、碲、铈、镨、钐、铕、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、铪、钽、铼、金、汞、硼、钛、铷、钕、钆、钨、铂的含量。检测仪器为安捷伦7700xICP-MS。
检测结果见表1：
表1检测结果统计表
上述结果说明本申请所制一种富含微量元素的食品添加剂，富含人体所需微量元素；而对人体有害的元素，在食品中的比例均远低于国家标准。
本申请通过对海水相分离、臭氧氧化/蛋白质分离、砂滤、深度净化、紫外线杀菌等工艺处理后，大幅降低了对人体有害的元素，富集对人体有益的微量元素，得到一种富含微量元素的食品添加剂。
2、对正常生长的影响
将实施例1所制食品添加剂按照0.4％的重量比添加入鼠粮中；将实施例2所制甘油浓缩液按照2％的重量比添加入奶酪中。
选取选取100只健康的小鼠，体重18～22g。将小鼠随机分成4组：空白1组(25只)，实施例1组(25只)、空白2组(25只)、实施例2组(25只)。空白1组喂正常鼠粮，实施例1组喂添加入了食品添加剂的鼠粮；空白2组喂正常的奶酪，实施例2组喂添加入了甘油浓缩液的奶酪。饲养30天，各组小鼠健康状况良好，活动自如，运动协调，毛色、生长发育、摄食、饮水均正常，喂食物后未显现呼吸加快或兴奋抑制现象。
记录小鼠初始体重，饲养30天后，再次测量小鼠体重，并进行数据整理。具体结果如表2所示：
表2小鼠体重数据
组别
动物数(只)
初始体重(g)
结束体重(g)
增重(g)
空白1组
25
20.4±0.7
32.1±2.2
12.0±2.3
实施1组
25
20.5±0.6
32.0±2.5
11.9±2.5
空白2组
25
20.4±0.8
36.1±2.2
16.0±2.4
实施2组
25
20.4±0.5
36.3±2.9
16.4±2.7
从表1中可以看出，小鼠的初始体重在各组间是均衡的，试验期间空白1组和实施例1组、空白2组和实施例2组小鼠的体重增长无明显差异，本申请一种富含微量元素的食品添加剂对小鼠的体重增重无明显影响，不影响小鼠的正常生长。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡依本申请范围所做的均等变化与修饰，皆应属本申请的涵盖范围。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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