硫酸钙在膳食钙中的应用现状及优势_佘荆丽

２０１４年第３期９月出版

食品工程

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·综述评论·

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摘要中国式补钙的背后，国内外营养学界普遍建议，通过高钙食物来补充钙，减少补充剂摄入量。通过探讨在膳食中较为常用的硫酸钙、碳酸钙、氯化钙和磷酸钙４种无机钙盐在食品中的应用及其优缺点，最终认为天然、无毒、高性价比的硫酸钙在膳食钙的应用中更胜一筹。关键词硫酸钙；膳食；营养；补钙

ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｅｃｏｎｔｅｘｔｏｆｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃａｌｃｉｕｍｉｎＣｈｉｎａ，ｎｕｔｒｉｔｉｏｎｉｓｔｓｇｅｎｅｒａｌｌｙａｄｖｉｃｅｔｈａｔｐｅｏｐｌｅｓｈｏｕｌｄｓｕｐ－ｐｌｅｍｅｎｔｃａｌｃｉｕｍｔｈｒｏｕｇｈｈｉｇｈｃａｌｃｉｕｍｆｏｏｄ，ｒｅｄｕｃｅｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｉｎｔａｋｅ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｕｂｓｔａｎｃｅｓｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｃｏｍ－ｍｏｎｌｙｕｓｅｄｉｎｄｉｅｔａｒｙｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｆｏｕｒｋｉｎｄｓｏｆｉｎｏｒｇａｎｉｃｃａｌｃｉｕｍｓａｌｔｄｉｓｃｕｓｓｅｄｗｅｒｅｃａｌｃｉｕｍｓｕｌｆａｔｅ，ｃａｌｃｉｕｍｃａｒｂｏｎａｔｅ，ｃａｌｃｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ，ａｎｄｃａｌｃｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅ．Ｉｔｗａｓｃｏｎｃｌｕｄｅｄｔｈａｔｎａｔｕｒａｌ，ｎｏｎ－ｔｏｘｉｃ，ａｎｄｈｉｇｈｃｏｓｔ－ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃａｌｃｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｗａｓｔｈｅｂｅｓｔｉｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｄｉｅｔａｒｙｃａｌｃｉｕｍ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｃａｌｃｉｕｍｓｕｌｆａｔｅ；ｄｉｅｔ；ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ；ｃａｌｃｉｕｍｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓ中图分类号：ＴＳ２０７．５＋３文献标识码：Ａ

（２０１４）０３－０００５－０４文章编号：１６７３－６０４４

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－６０４４．２０１４．０３．００３

膳食钙是指日常饮食中所供应的钙。钙是生物必需的元素，对人体而言，无论肌肉、神经、体液和骨骼中，都有用Ｃａ２＋结合的蛋白质。钙是人类骨、齿的主要无机成分，也是神经传递、肌肉收缩、血液凝结、激素释放和乳汁分泌等所必需的元素。钙约占人体质量的１．４％，参与人体新陈代谢。人体中钙含量不足或过剩都会影响生长发育和健康。早在２００５年，天然石膏（硫酸钙）作为医学钙源的开发和利用就已被提及，详细介绍了天然石膏的组成、安全性问题和现实主义。

＊佘荆丽，女，１９８４年出生，２００６年毕业于景德镇陶瓷学院工商管理专业。收稿日期：２０１４－０４－２１

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硫酸钙在膳食钙中的应用现状及优势

Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓａｎｄａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｃａｌｃｉｕｍｓｕｌｆａｔｅｉｎｄｉｅｔａｒｙｃａｌｃｉｕｍ

佘荆丽＊张

杰黄明杰

４４８０００）

（荆门市磊鑫石膏制品有限公司，湖北荆门

ＳＨＥＪｉｎｇ－ｌｉ＊ＺＨＡＮＧＪｉｅＨＵＡＮＧＭｉｎｇ－ｊｉｅ

（ＪｉｎｇｍｅｎｃｉｔｙｌｅｉｘｉｎｇｙｐｓｕｍｐｒｏｄｕｃｔＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＨｕｂｅｉＪｉｎｇｍｅｎ４４８０００，Ｃｈｉｎａ）

根据《中国居民膳食营养素参考摄入量》可

知，成人钙日供给量建议为８００ｍｇ。然而中国营养学会通过抽样调查得出结果：中国居民膳食钙摄入量普遍低下。全国营养调查结果表明，全国城乡人均每日钙摄入量为４０５．２ｍｇ，仅为《中国居民膳食营养素参考摄入量》中成人钙推荐供给量的一半。硫酸钙含钙量２０％￣２８％，早在２０００多年前，中国人就开始利用石膏来点豆腐。随着社会的发展，被实践严格检验的安全、无毒的食品添加剂硫酸钙（食用石膏）在食品行业中的应用越来越广泛。作为一种天然、安全、无毒、经济、高效的食品添加剂及膳食钙营养强化剂，硫酸钙的地位不容忽视。

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１膳食钙营养强化剂的种类

钙、Ｌ－乳酸钙属于有机钙盐，碳酸钙、磷酸氢钙、氯化钙、磷酸三钙（磷酸钙）、甘油磷酸钙、氧化钙、硫酸钙属于无机钙盐。有机钙盐都是可溶解的，主要用于饮料中。从人体对钙的吸收程度来讲，有机钙的吸收率高，价格昂贵，分子量大含钙量少，吸收相同量的钙用量大；无机钙吸收率低，价廉，含钙量高，溶解性差，有毒副作用，例如小婴儿胃液中的胃酸浓度较低，通常认为补充有机钙比较适宜，２￣３岁以后胃酸浓度相对较高了，可以考虑服用无机钙，这两类钙盐各有优劣。

硫酸钙、碳酸钙、氯化钙和磷酸钙这４种含钙的无机盐作为膳食钙营养强化剂的主要差别见表２。

表２４种含钙无机盐主要差异

分类来源理论钙含量／％水溶液酸碱度溶解度成分特性

二水硫酸钙天然２３．２３中性小

二水氯化无水氯无水硫

磷酸钙碳酸钙

钙化钙酸钙

前者脱化学合前者脱天然或

化学合成

水成水合成２９．３８中性小

３９．８４－几乎

不溶

２７．２１微碱性完全解离

３６．０４

２９．５０

在膳食中使用钙营养强化剂作为补钙的来源。中国２０１３年１月１日实施的ＧＢ１４８８０－２０１２《食品安全国家标准食品营养强化剂使用标准》中允许用于特殊膳食用食品营养强化剂的化合物来源为：硫酸钙、碳酸钙、葡萄糖酸钙、柠檬酸钙、Ｌ－乳酸钙、磷酸氢钙、氯化钙、磷酸三钙（磷酸钙）、甘油磷酸钙、氧化钙，钙作为营养强化剂的使用范围如表１所示。

表１钙作为营养强化剂的使用范围

食品分类号０１．０１．０３０１．０３．０２

食品类别（名称）调制乳调制乳粉（儿童用乳粉除外）调制乳粉（仅限儿童用乳粉）

０１．０６０３．０１０４．０４．０１．０７０６．０２０６．０３０６．０４０６．０５．０２．０３０６．０６０７．０１０７．０２．０２０７．０３０７．０５０８．０３．０５０８．０３．０７．０１０８．０３．０７．０２１０．０３．０１１２．０３１４．０１４．０２．０３１４．０６１６．０１

干酪和再制干酪冰淇淋类、雪糕类豆粉、豆浆粉大米及其制品小麦粉及其制品杂粮粉及其制品

藕粉

即食谷物，包括碾轧

燕麦（片）

面包西式糕点饼干其他焙烤食品肉灌肠类肉松类肉干类脱水蛋制品

醋

饮料类（１４．０１、１４．０２及１４．０６涉及品种除外）果蔬汁（肉）饮料（包括发酵型产品等）

固体饮料类果冻

使用量

ｍｇ／ｋｇ２５０￣１０００３０００￣７２００３０００￣６０００２５００￣１００００２４００￣３０００１６００￣８０００１６００￣３２００１６００￣３２００１６００￣３２００２４００￣３２００２０００￣７０００１６００￣３２００２６７０￣５３３０２６７０￣５３３０３０００￣１５０００８５０￣１７００２５００￣５０００１７００￣２５５０１９０￣６５０６０００￣８０００１６０￣１３５０１０００￣１８００２５００￣１００００３９０￣８００

微碱性微碱性完全解离

小

钙、硫酸钙、硫钙、碳钙、氯离钙、氯钙、磷钙、水酸钙酸根子、水离子酸根

－

遇水放

热、结成硬块烘焙

－

－

遇水结块

－

豆制品、

主要膳肉灌肠、

啤食用途胶体、酒

烘焙啤酒啤酒烘焙

石膏）２．１硫酸钙（

硫酸钙也称石膏，有二水、半水和无水之分，分子式分别为：ＣａＳＯ４·２Ｈ２Ｏ、ＣａＳＯ４·１／２Ｈ２Ｏ和ＣａＳＯ４。在食品行业中，硫酸钙的正式名称被称为“食品添加剂硫酸钙”，俗称“食用石膏”，它只能使用天然石膏生产，严禁化学石膏添加。作为膳食钙营养强化剂，使用的是食品级二水硫酸钙和无水硫酸钙，主要用于制作豆腐、胶体、肉制品、烘焙等。

硫酸钙（石膏）用于豆腐制作已有很长的历史。在豆腐制作过程中，煮浆后用硫酸钙溶液进行点浆，使浆液凝固，在经过蹲脑、上箱、压制等工序制成豆腐。

硫酸钙在多种水果蔬菜罐头作为组织强化剂，

２膳食钙营养强化剂的比较

膳食钙营养强化剂中，葡萄糖酸钙、柠檬酸

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减少罐头中水果和蔬菜因存储时间长和震荡等外力

而造成的组织破损和散裂。

在啤酒酿造中使用硫酸钙来调节水的硬度，增加啤酒的澄清度，为啤酒酵母提供食料等作用。

在面制品中，主要的作用是调节水的硬度，为酵母提供食料增加酵母活性，有酶制剂的可作为相应酶的辅基，此外还作为填充剂用。

在果冻、冰激凌等应用到卡拉胶、海藻胶等凝胶的食品行业中，硫酸钙可作为交联剂，使其凝固而达到相应的用处。

硫酸钙在豆腐和果蔬罐头中的应用可以被认为应用了“凝固剂”，在果蔬罐头中还可以被认为是应用了“稳定剂”。在果冻和冰激凌中可以被认为是应用了“增稠剂”，同样可以被认为是利用了“凝固剂”。２．２碳酸钙

碳酸钙由于其低廉的价格及高的含钙量（４０％左右），主要用于补钙的保健品。一些知名的补钙产品使用的都是碳酸钙。碳酸钙作为食品营养强化剂是补充机体内钙的主要来源，广泛应用于奶制品、肉制品、面制品、乳制品等行业。碳酸钙可作补钙剂吸收率可达３９％，仅次于果酸钙，可溶于胃酸，已成为剂型最多、应用最多的补钙剂。２．３氯化钙

作为一种食品配料，氯化钙可起到多价螯合剂和固化剂的作用。

氯化钙作为固化剂，可用于蔬菜罐头，还能使大豆凝乳固化形成豆腐，又能作为烹饪美食的原料通过与海藻酸钠反应使蔬菜和水果汁表面胶化形成类似鱼子酱状的小球，可作为电解质添加到运动饮料或一些软饮料包括瓶装水中。由于氯化钙本身有非常强的咸味，所以可代替食盐用于黄瓜的腌制，同时又不增加食物中钠的含量。氯化钙可降低冰点的属性在填充有焦糖的巧克力棒中被用来延缓焦糖的冻结。

在缺乏矿物质的啤酒酿造液中会加入氯化钙，因为钙离子是啤酒酿造过程中最具影响性的矿物质之一，它会影响麦芽汁的酸性并对酵母作用的发挥起到影响，而且氯化钙能给酿造出的啤酒带来甜味。２．４磷酸钙

磷酸钙在食品工业中用作抗结块剂、营养增补剂、增香剂、缓冲剂、ｐＨ值调节剂，能对酸发生影响并起中和作用，在烘烤食品中作为发酵剂加速

发酵过程（磷酸－钙）或延缓发酵（无水磷酸钙）。磷酸钙还是一种良好的面团改良剂，在各类小麦产品中，由于与水的交互作用，钙使面团变得更有韧性，降低了黏性。

３硫酸钙在膳食钙中的优势

将无机钙盐加入到食品中要充分考虑钙的添加量、钙盐颗粒的大小、与其他成分的交互作用，否则会影响产品的风味和口感。如在高ｐＨ值下将碳酸钙加入含脂肪的食品会给产品带来肥皂臭味。在某些情况下，磷酸钙有一种“平淡的滋味”。碳酸钙、磷酸钙还会给食品带来不良的口感。

不同钙品适宜人群也不同，碳酸钙含净钙量高，吸收率高，是传统补钙制剂，但它并不适合胃酸缺乏者；磷酸钙含磷高，提高钙的吸收率，但不适合慢性肾功能不全者；氯化钙是化学合成的，给后期的食品安全会埋下隐患。

硫酸钙作为一种纯天然的钙营养强化剂，应用广泛，在各种食物中不知不觉给人们补充了钙质。人们应该正确的认识和理解硫酸钙，重视硫酸钙的补钙效果。

４硫酸钙在膳食钙中的应用

膳食中良好的钙源包括豆腐和用强化面粉制成面包以及各种胶体，这３种产品均包含了硫酸钙。在食品中应用的是二水硫酸钙和无水硫酸钙，二水硫酸钙加热到一定温度时脱水形成无水硫酸钙，无水硫酸钙吸水变成二水硫酸钙，两者在水中溶解都会形成钙离子和硫酸根离子。虽然长久以来，碳酸钙作为价廉含钙量高的钙营养强化剂而广泛使用，但是硫酸钙的补钙作用也是不可忽视的。４．１硫酸钙（石膏）豆腐

在中国，用石膏来做豆腐已有２０００多年的历史。中国中央电视台播出的美食类纪录片《舌尖上的中国》第一季“转化的灵感”描述了安徽寿县的胡学兵利用石膏来制作豆腐。石膏起到的胶凝作用，是将豆浆转化成豆腐的关键。豆腐中珍贵的钙主要来自于石膏（硫酸钙）。凡是在加工过程中添加石膏（硫酸钙）作为凝固剂的大豆制品，其含钙量较高，如普通豆腐、豆腐干、豆腐皮、素鸡、豆腐卷等含钙量较高，是补钙的良好选择。

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就钙含量而言，豆腐无疑是大豆制品中的佼佼者。半块豆腐（大约２００ｇ）所含钙大致与１大杯牛奶（３００ｍＬ）相当。豆腐含有如此多的钙是因为在豆腐制作过程中加入的凝固剂，石膏（硫酸钙）使豆腐含钙量猛增。两大把黄豆（约１５０ｇ，含钙２８６ｍｇ）做出一块豆腐（约４５０ｇ，含钙７３８ｍｇ），含钙量增加１．６倍。

制作豆腐的石膏必须满足ＧＢ１８９２－２００７《食品添加剂硫酸钙》的国家标准。

目前市场上出现了名为豆腐王的产品，其本质就是葡萄糖酸－δ－内酯，一大盒内酯豆腐（３５０ｇ）才含６０ｍｇ钙，达不到补钙的效果。因此选择补钙的豆制品还是要用传统的北豆腐和南豆腐，像著名的石牌豆腐选用的就是石膏做凝固剂。

在美国，有机物质检查委员会（ＯＭＲＩ）审查美国国家有机标准委员会（ＮＯＳＢ）描述了硫酸钙用于豆制品中的补钙效果。硫酸钙作为凝固剂用于豆制品中，增加钙的摄入量，是一种膳食补充剂。事实证明，通过硫酸钙制作的豆腐变软变光滑，拥有一种温和的平淡顺滑口感。历史上利用硫酸钙来生产豆腐已经有２０００多年，比起使用其他凝固剂如酸、葡萄糖酸、盐卤和氯化镁来生产豆腐已经显示出包含３．５￣４．０倍的膳食钙。硫酸钙的开采和使用必须符合美国食品及药物管理局颁发的“联邦法规２１章”授权的食品药品监督管理局（ＦＤＡ）所批准的用途。用硫酸钙制作的豆腐含钙量为１７６４ｍｇ／ｋｇ￣３７０４ｍｇ／ｋｇ。４．２硫酸钙（石膏）烘焙食品

硫酸钙对于钙的强化也体现在面粉和面包中。在美国和中国北方，面粉产品为补充膳食钙摄取提供了理想的载体。

硫酸钙作为面粉的钙强化剂普遍适用，根据已有的资料（化学、生物化学、毒理学等）可知，硫酸钙在食品添加剂中属于毒性极低的食品物质。

在烘焙食品工业中，通常将钙源作为面团调节剂添加至面包产品中。为了调节ＰＨ和增加软水的电解质浓度防止面团发软或发粘，将硫酸钙添加到面团中。出于强化的目的，硫酸钙优于其他任何钙的磷酸盐，因为它有更高的水平，用于被要求的对面包质量没有不良影响的强化面包（钙的缺乏导致面团又软又粘，生产的面包质量低）。

食品消费调查显示钙是美国人饮食中经常缺乏的一种营养物。美国推荐每日钙的吸收量为１０００ｍｇ，

目前每日的钙摄入量很难到达到这一水平。硫酸钙作为一种膳食补充剂用于酵母烘焙行业，提供丰富的钙给一系列的烘焙产品。一种以硫酸钙作为面包改良剂烘焙出的营养面包被用来作为膳食钙，这种营养面包的平均含钙量稍微高于８８２ｍｇ／ｋｇ。美国食品药品管理局声明钙是一种可选的营养，设置了一个钙的水平，营养面包中约为１３２３ｍｇ／ｋｇ，营养面粉中约为２１１６ｍｇ／ｋｇ。美国ＵＳＧ生产的食品添加剂硫酸钙含钙量约为２３．０２％，ＳｎｏｗＷｈｉｔｅＦｉｌｌｅｒ含钙量约为２９．０３％，产品作为经济的补充钙源用于强化面粉、玉米、烘焙粉、酵母、面粉改良剂、糖衣，产品符合食品药品化学法典和美国药典。

４．３硫酸钙（石膏）凝胶食品

作为一种凝固剂，硫酸钙在食品加工中可用于蛋白质、海藻胶、钙敏型低甲基果胶、钙敏型卡拉胶和魔芋精粉（魔芋胶）制造凝胶食品（除蛋白质食品外都为纤维食品）。

碳酸钙不溶于水，而硫酸钙微溶于水。因此作为钙营养强化剂，在凝胶食品的制作过程中选择硫酸钙。硫酸钙与胶体相互作用后用于各类食品，起到了一定的钙营养强化作用。

影响人体吸收钙的因素很多，如钙摄入量的多少、膳食中钙与磷含量之比值、进入肠道的钙的解离状态、食物中蛋白质的量和种类、胃肠道的生理状态等，都可影响钙的吸收，因此补钙效果要根据实际情况来确定。

５展望

天然石膏未受任何化学和有机物的污染，可以认为是一种可安全开发利用的钙源。钙营养不足是当今全球性健康问题，钙的吸收率低是世界性难题。２０００年世界卫生组织宣告：“２１世纪全球公民都需要补钙”；２００１年中国国家卫生部宣告：“全民补钙，刻不容缓”；２００５年１０月２０日，世界卫生组织确定为“世界骨质疏松日”；２００５年中国国家卫生部又宣告：“全民健康从补钙开始”。补钙也要科学补钙，药补不如食补。提倡合理地改进膳食结构，尽量从天然食品中获取钙，如中国人传统膳食结构含钙量高的豆腐。硫酸钙作为优秀的膳食钙营养强化剂将会取得极好的社会效益和经济效益并节约大量的经济投入，也必将被国家有关部门和人们所重视。）（下转第２７页

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彭改性颗粒白土对玉米秸秆稀酸水解液脱色的研究芬，等：

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维束分数多孔，孔洞增大，这和ＢＥＴ结果相一致。

说明适当温度活化有利于疏通结构中的通道，增大孔容、比表面积，改变凹土表面的特性，从而提高了颗粒白土的吸附脱色能力。

综上所述，酸活化可除去凹土中的杂质，疏通结构通道，置换其金属离子，改善其表面特性；焙烧热活化可除去不同状态的水，增加孔道，增大孔容和比表面积，从而提高其吸附脱色能力。４００℃焙烧使结晶水和结构水大量脱除，介孔增多，介孔孔容和比表面积增大，有利于酸水解液的脱色；２００℃焙烧主要脱除外表面和孔道的吸附水，微孔增多，孔容和比表面积增大，有利于植物油的脱色。

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ｆｅｒｍｅｎｔａｂｉｌｉｔｙ

ｏｆ

ｅｎｚｙｍａｔｉｃ

ａｎｄ

ａｃｉｄ

ｈｙｄｒｏｌｙｓａｔｅｓｏｆｓｔｅａｍｐｒｅｔｒｅａｔｅｄａｓｐｅｎｗｏｏｄｈｅｍｉｃｅｌｌｕｌｏｓｅｂｙＰｉｃｈｉａｓｔｉｐｉｔｉｓＣＢＳ５７７６［Ｊ］．ＡｐｐｌＭｉｃｒｏｂｉｏｌＢｉｏｔｅｃｈｎｏ，１９８９，３１：５９２－５９６．

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４结论

通过对在稀酸水解液的单因素试验分析和表征

分析，得出以下结论：焙烧温度、时间、酸质量分数对稀酸水解液脱色影响显著，在稀酸水解液中，脱色的最佳焙烧温度４００℃、时间１．５ｈ、硫酸质量分数１５％。酸活化可除去凹土中的杂质，疏通结构通道，置换其金属离子，改善其表面特性；焙烧热活化可除去不同状态的水，增加孔道，增大孔容和比表面积，从而提高其吸附脱色能力。适当的焙烧温度使结晶水和结构水大量脱除，介孔增多，介孔孔容和比表面积增大，有利于酸水解液的脱色。

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（上接第８页）

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