3億人需要補鈣？碳酸鈣在食品、藥品行業(yè)應用及
碳酸鈣作為重要的無機化工產(chǎn)品，廣泛應用于橡膠、塑料、造紙、涂料等工業(yè)中，隨著碳酸鈣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術的進步，還被應用于牙膏、食品、醫(yī)藥、飼料等行業(yè)。碳酸鈣在藥品行業(yè)中可作為中和劑、助濾劑、緩沖劑和溶解劑及作為填料和鈣源補充劑；在食品加工中可作為營養(yǎng)補充劑、蓬松劑、發(fā)酵劑、填充劑等。
碳酸鈣由于其含鈣量高、無毒性、無刺激性、色白、易加工處理、價格低廉而被廣泛地應用于食品加工業(yè)中。從加工方式上劃分，用于食品添加劑的碳酸鈣可以是化學法制成的輕質(zhì)（納米）碳酸鈣，也可以是粉碎石灰石、方解石和牡蠣殼等制成的重質(zhì)碳酸鈣。從鈣源劃分，用于食品行業(yè)的碳酸鈣可以是方解石、石灰石、白云石等礦物原料加工而成，也可以是貝殼、雞蛋殼等生物質(zhì)原料加工而成。從應用來看，目前以礦物原料生產(chǎn)食品鈣為主，生物質(zhì)原料生產(chǎn)食品鈣研究居多；不過生物質(zhì)原料生產(chǎn)的食品碳酸鈣在生物利用度和純度方面具有一定優(yōu)勢，但工業(yè)化、衛(wèi)生安全及原料穩(wěn)定性等方面還有一些問題要解決。
長期以來，各國的藥典和食品安全均對碳酸鈣的質(zhì)量有明確規(guī)定，特別是各類重金屬含量。2017年1月1日，《GB1886.214-2016》食品安全國家標準食品添加劑碳酸鈣（包括輕質(zhì)和重質(zhì)碳酸鈣）開始施行，《GB1886.214—2016》規(guī)定了食品級碳酸鈣的質(zhì)量標準和檢驗方法。其主要質(zhì)量指標如下：碳酸鈣含量（以干基計）要求在98.0%～100.5%之間，鹽酸不溶物含量≤0.2%，游離堿含量要求通過試驗，鎂和堿金屬含量≤1%，干燥減量≤2.0%，鋇（Ba）≤300mg/kg，鎘（Cd）≤2.0mg/kg，氟（F）≤50mg/kg，總砷≤3.0mg/kg，鉛（Pb）≤3.0mg/kg，汞（Hg）≤1.0mg/kg。
（1）食品營養(yǎng)補充劑
碳酸鈣作為營養(yǎng)補充劑，在鈣營養(yǎng)強化保健食品、面制品、谷物早餐、餅干、乳制品、軟膠囊、飲料等眾多產(chǎn)品中廣泛應用。
碳酸鈣用于面制品，可以起到鈣強化的作用，產(chǎn)品多為400-800目粉體；碳酸鈣在面粉中還可以起到增白、蓬松的作用，改善面粉外觀。碳酸鈣作為面包改良劑，可增加鈣含量、減少丙烯酰胺和粉末燒結，改進面包、玉米餅和蛋糕等烘焙產(chǎn)品的配方。
碳酸鈣用于乳制品和飲料可以提高鈣含量。歐米亞研發(fā)出一款高純度天然碳酸鈣，憑借特殊顆粒尺寸和表面特性可減緩沉淀且易于重新分散。日本研發(fā)出一款比表面積為30m2/g的納米碳酸鈣，可以提高乳飲料的鈣含量，有效抑制沉淀。
碳酸鈣在不同食品中的用量
膨松劑主要用于面包、蛋糕、餅干、發(fā)面食品及膨化零食等。配制復合膨松劑時加入適量碳酸鈣，可以起到增白和膨松的作用。碳酸鈣在面包烘培過程中和干酵母、酶等混合使用，可促進面包面團早期發(fā)酵，鈣離子會影響酵母發(fā)酵和面筋結構，從而提高成品面包的質(zhì)量，延長保質(zhì)期。
研究人員探究了碳酸鈣對復合膨松劑膨松效果的影響，研究結果表明，在復合膨松劑中碳酸鈣添加量為3%時，產(chǎn)品膨松度略有改變，食品硬度下降，口感變酥。黃曉燕等研究了不同添加量的藜麥粉、膨松劑（碳酸鈣）以及不同胚料濕度和烘烤溫度對藜麥擠壓膨化脆片咀嚼性、硬度、脆性、色澤和感官評分的影響。結果表明，膨化食品脆性與碳酸鈣添加量呈正相關，添加量0.2%時產(chǎn)品脆性和感官最佳。當碳酸鈣添加不足時，食品品質(zhì)偏硬，不酥脆，當添加量過高時，食品膨化過度導致組織疏松，影響產(chǎn)品形態(tài)。
近年來，國內(nèi)外研究均證實部分原料用在膳食補充劑中具有增加骨密度的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)補鈣的主要目的。例如鈣制劑（碳酸鈣D3）、氨基葡萄糖、硫酸軟骨素、姜黃素、維生素D等，其作用原理是通過補鈣、增加體內(nèi)雌激素水平等方式來實現(xiàn)。
調(diào)研還發(fā)現(xiàn)，在增加骨密度保健食品的原料使用頻數(shù)≥10的原料中，碳酸鈣使用頻次最高，用量最高可超過50%。在鈣片各種原料配伍中，碳酸鈣也時常被使用，是最主要的鈣源。
增加骨密度保健食品的原料使用頻數(shù)≥10的原料
江雨婷等通過試驗對一種高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉進行開發(fā)及特性研究，解決了實際生產(chǎn)中碳酸鈣混合抱團問題，確定了生產(chǎn)的工藝流程。研究結果表明，試生產(chǎn)的高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉產(chǎn)品混合均勻，添加400目碳酸鈣作為鈣源，感官特性良好，接受度高，理化衛(wèi)生及微生物指標檢測合格。制得的高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉能夠滿足中老年人營養(yǎng)需求，適合中老年人群食用。
生物質(zhì)碳酸鈣可以用作高純度藥品級檸檬酸鈣、乳酸鈣、檸檬酸-蘋果酸鈣、葡萄糖酸鈣等有機鈣鹽的應原料。例如，蛋殼主要由鈣離子和鎂離子的碳酸鹽和磷酸鹽組成，且以碳酸鹽為主，碳酸鹽經(jīng)高溫焙燒，可以轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)氧化鈣，其具有化學活性高、純度高、無毒無害等特點。而利用生物質(zhì)氧化鈣合成有機鈣鹽的研究及應用已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展熱點，在食品、藥品行業(yè)廣泛應用。
合成醋酸鈣，具有吸收效果好、溶解性好、pH靠近中性等特點，是一種很好的食品鈣強化劑，也可用作螯合劑、抑霉劑、緩沖劑、增香劑、腐蝕阻抑劑等。
合成丙酸鈣，是安全可靠的食品與飼料用防霉劑，對霉菌、好氣性芽孢桿菌、革蘭氏陰性菌、黃曲霉素等具有抑制作用，對酵母無抑制作用，對人畜無害，無毒副作用。
合成乳酸鈣，作為常用的鈣補充劑，具有促進骨骼和牙齒鈣化的形成、維持神經(jīng)與肌肉的興奮性、降低毛細血管通透性的作用，還可用于防治鈣缺乏導致的手足抽搐癥以及發(fā)育不全、佝僂病。
3、碳酸鈣高含鈣量、高吸收率進一步打開食品、藥品市場
目前市場上的鈣強化劑主要有無機鈣強化劑、生物鈣強化劑和有機鈣強化劑三個大類，碳酸鈣、磷酸氫鈣、氯化鈣等均屬于無機鈣強化劑。從這類產(chǎn)品的特性來看，價格和含鈣量高是優(yōu)勢，但溶解性略差，吸收利用率偏低。
但分析鈣元素含量可以發(fā)現(xiàn)，碳酸鈣高達40%，磷酸氫鈣（含2結晶水）為23%，磷酸氫鈣（含5結晶水）為17.7%，而且隨著食品加工技術和超細粉體加工技術的進步，濕法研磨重鈣，立磨鈣的產(chǎn)量和穩(wěn)定性快速增加，輕鈣/納米碳酸鈣在形貌控制和無定形產(chǎn)品方面逐漸突圍，都為碳酸鈣在食品、藥品行業(yè)的大規(guī)模應用不斷加碼?，F(xiàn)在食品級納米鈣吸收利用率已經(jīng)＞39%，突破了普通碳酸鈣的峰值，技術普及更多的是時間問題。
另外，從國內(nèi)食品、藥品碳酸鈣生產(chǎn)規(guī)模來看，這一領域尚屬“藍海市場”。據(jù)金石亞藥2023年半年度報告：子公司浙江省建德市正發(fā)藥業(yè)有限公司營業(yè)收入10,207,264.52元，營業(yè)利潤5,251,191.84元，凈利潤5,477,041.10元。據(jù)武漢同濟現(xiàn)代醫(yī)藥2023年半年度報告：公司營業(yè)收入173,784,154.99，同比增長36.76%；歸屬于掛牌公司股東的凈利潤3,648,850.95元，同比增長16.41%，（業(yè)績包含：潤腸通便、補鈣系列以及各類普藥等）。
目前，這一領域企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)能都有了一定的規(guī)模，但市場潛力更大，中高端市場開發(fā)的還比較少。國內(nèi)食品、藥品用碳酸鈣主要的生產(chǎn)企業(yè)有，四川金石亞洲醫(yī)藥股份有限公司、武漢同濟現(xiàn)代醫(yī)藥科技股份有限公司、廣西桂瑪生物科技有限公司、湖北新劑藥業(yè)有限公司、上海碳酸鈣廠有限公司、武漢西莫制藥有限公司、宜昌登城碳酸鈣開發(fā)有限公司、上海諾成藥業(yè)股份有限公司、池州市大恒生化有限公司、江蘇泰州市康諾碳酸鈣有限公司、江西創(chuàng)先精細鈣業(yè)有限公司、浙江華盛鈣業(yè)有限公司等。
從現(xiàn)有產(chǎn)能來看，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能普遍在10萬噸/年以下，主要是2-5萬噸/年；2023年新建、有望投產(chǎn)及規(guī)劃的食品、藥品碳酸鈣生產(chǎn)線3-5條，“十四五”期間有效產(chǎn)能依舊僅有幾十萬噸。
隨著人口老齡化加劇和生育政策的推進，中高端產(chǎn)品尤其是高生物利用率的鈣劑產(chǎn)品、保健食品需要盡早發(fā)力。據(jù)我國營養(yǎng)調(diào)查資料表明，在城市中約51%男性和60%的女性攝入的鈣量還不到需要量的一半，若涵蓋農(nóng)村補鈣需求將進一步加大，全國需要補鈣人口約3億人以上?？傊?，補鈣這個市場很令人期待。
參考文獻：
齊安迪，等：蛋殼碳酸鈣的應用研究進展，中國石化催化劑有限公司工程技術研究院
江雨婷，等：一種高鈣營養(yǎng)蛋白質(zhì)粉的開發(fā)及特性研究，上海晨冠乳業(yè)有限公司
黃曉燕，等：藜麥擠壓膨化脆片加工工藝優(yōu)化，福建農(nóng)林大學
薩翼，等：增加骨密度保健食品配方規(guī)律及對監(jiān)管研發(fā)建議，國家市場監(jiān)督管理總局食品審評中心
GB 1886.214-2016 食品添加劑 碳酸鈣，國家衛(wèi)生和計劃生育委員會
劉經(jīng)理