钙——重要的营养增补剂和食品添加剂

钙是一种重要的矿物质，它与人体功能有着密切的关系，如人体的神经官能、应激反应和肌肉收缩都离不开钙。最近的研究显示，食物钙能减少肥胖发生和冠心病的发病危险。由于钙在构筑人体骨骼上有极其重要的作用，能对抗骨质疏松症，强身健体，市场上出现各种含钙的营养补充剂，人们对作为营养补充剂的钙，有了更多的了解。实际上，钙除了作为营养强化剂之外，也是很重要的食品添加剂。在食品加工中加入不同的钙盐分别可以作为缓冲剂、调节剂、稳定剂和防腐剂。
　　钙盐根据它在水中的溶解性不同分为不溶性钙和可溶性钙，分别用在不同的食品中，起着不同的作用。
　　不溶性钙碳酸钙、磷酸钙（包括三钙和二钙）都是重要的不溶性钙盐。不溶性的钙盐具有吸湿性，可以作为抗黏结剂，吸收湿气，保护干粉状产品的干燥、流动和不结块。
　　磷酸钙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。
　　常常将磷酸三钙和碳酸钙加入到谷类食品、饼干、营养巴和小食品中作为不溶性钙的来源。虽然与其他的钙盐比较，这两种钙盐中钙的生物利用度比较低，但由于它们含钙的百分率高，所以允许它们作为有效的钙强化剂。碳酸钙的钙含量高达40％，是无机盐中最廉价的有效钙盐。
　　将不溶性的钙盐加入到食品中要充分考虑钙的加量、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。例如，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。
　　可溶性钙
　　最常见的可溶性钙盐有柠檬酸三钙（TCC）。乳酸钙、葡萄糖酸钙、乳酸葡萄糖酸钙。
　　柠檬酸钙含钙的百分率为21％，呈粉状，溶解度中等，有酸味、口味比较纯正。柠檬酸三钙具有所谓的“反转溶解性”，即在较低的温度下溶解度较高，而在较高的温度下溶解度较低。这样在加工过程中降低了副反应、钙的损失也少。柠檬酸三钙具有较高的生物利用度，在有机钙盐中，使用柠檬酸钙盐是最为经济的。在混浊型饮料中，柠檬酸钙是最佳选择，它的粒子可以很好的悬浮在饮料中。橘子汁中加入柠檬酸钙既强化了钙又改善了品质。微粉化的柠檬酸三钙也用于营养巴和口香糖中改善口感。
　　乳酸钙含钙量为13％。白色粉状能自由流动稳定性好，长时间放置不吸潮。
　　溶解性比柠檬酸钙好，价格与柠檬酸钙相当是用作清亮型饮料的最佳选择。能够用作乳酸的载体。在高浓度下呈现苦味。
　　葡萄糖酸钙白色颗粒状粉末，在沸水中易溶解，在水中缓慢溶解。对肠胃道无刺激性，是一种常用的补钙剂。
　　乳酸葡萄糖酸钙这种钙盐已经不再是乳酸钙和葡萄糖酸钙的简单混合，它与乳酸钙和葡萄糖酸钙有不同的物理性，其溶解性比它们中的任何一个都要高，而且风味也非常好。在需要高度强化钙的澄清软饮料中以及在高浓度的预混合食品中使用是最为理想的。
　　钙在食品中的应用尽管无机钙盐的价格便宜，但很少用于饮料中。饮料中一般都倾向于使用有机钙盐，如柠檬酸钙、乳酸钙、葡萄糖酸钙和乳酸葡萄糖酸钙，这主要是由于有机钙盐都是可溶解的。在饮料中，可溶性的钙盐能起到乳化或稳定的作用。在乳制品产品或含蛋白质的产品中，某些钙盐还是很好的缓冲剂。特别是混合钙
　　盐，由于其溶解性好，可以消除不溶性钙盐的任何不利影响。为了获得最高的缓冲能力，将不同的钙盐按一定的比例结合使用，这样在食品加工过程中，可以避免沉淀的产生。
　　有时，将钙盐加入到蛋白质饮料中作为营养强化剂中，会出现沉淀，造成质量问题，这是由于饮料中蛋白质的作用。当受热时，蛋白质链夺取了溶液中的游离钙离子引起凝结沉淀。这时调节好饮料的pH值和加入螯合剂是十分必要的，螯合剂可以从蛋白质链中保护钙离子。柠檬酸钙能够作为螯合剂，柠檬酸钠或柠檬酸钾是最常用的螯合剂。在谷类食品中，也经常用硫酸钙作为螯合剂，这是利用了硫酸根基团的多功能性。
　　对于不同的产品，应根据原材料特性和产品特性，选用不同的可溶性钙，否则加入的钙盐将与产品的成分发生反应，出现沉淀或其他风味问题，例如乳酸钙与蛋白质分子起反应会从乳制品中沉淀出来。
　　碳酸钙是不溶性的，它会在饮料中沉淀，但通过加入乳酸钙和磷酸二钙作为缓冲剂，碳酸钙将不会沉淀出来。
　　钙的生物利用度测定钙的生物利用度有很多变数。例如，在高的加工温度下，谷类食品和蔬菜中的钙被螯合，并降低了反作用，生物利用度降低。当最终产品中钙的数量不变时，钙的生物利用度会降低。其他因素也影响到钙的吸收。当碳酸钙与饭食一起吃时，其生物利用度是最好的，不与饭食同时吃时其生物利用度可能急剧下降。
　　一般认为可溶性的钙盐生物利用度较高，因为这种钙盐有较高的反作用，更容易在肠道内被吸收。
　　研究发现低聚糖的加入有助于增加钙的吸收，现在国际食品界得到应用，如短链低聚果糖已经用于乳制品和大豆制品中用于提高钙的吸收。另外菊粉也证明能促进钙的吸收。