食品和製藥中的碳酸鈣：應用、優勢和市場趨勢
1. 簡介 碳酸鈣
碳酸鈣作為重要的無機化工產品，廣泛應用於橡膠、塑膠、造紙、塗料等產業。隨著碳酸鈣產業的發展和技術進步，它也被廣泛應用於牙膏、食品、製藥和飼料產業。在製藥領域，碳酸鈣可用作中和劑、助濾劑、緩衝劑、增溶劑、填充劑和鈣補充劑。在食品加工領域，碳酸鈣可作為營養補充品、膨鬆劑、發酵劑和填充劑。
2. 食品級及醫藥級碳酸鈣的種類及標準
碳酸鈣因其含鈣量高、無毒無刺激、色澤潔白、易於加工、成本低廉等特點，在食品加工產業廣泛應用。根據加工方法，食品添加劑以碳酸鈣分為化學法製備的輕質（奈米）碳酸鈣，以及透過研磨石灰石、方解石、牡蠣殼等獲得的重質碳酸鈣。從鈣源角度來看，食品工業用碳酸鈣可以來自方解石、石灰石、白雲石等礦物原料，也可以來自貝殼、蛋殼等生物原料。目前，礦物基碳酸鈣佔據市場主導地位，而生物基碳酸鈣的研究也較為活躍。然而，生物基碳酸鈣在生物可利用性和純度方面具有優勢，但在工業化生產、食品安全和原料穩定性方面面臨挑戰。
長期以來，世界各地的藥典和食品安全法規對碳酸鈣的品質標準，尤其是重金屬含量都有明確的規定。 2017年1月1日，《食品添加劑碳酸鈣（包括輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣）》《GB1886.214-2016食品安全國家標準》正式實施。該標準規定了食品級碳酸鈣的品質要求和檢測方法。關鍵品質指標包括：
3. 食品和製藥領域的關鍵應用
（1）食品營養補充劑
碳酸鈣廣泛用於鈣強化保健食品、麵粉製品、穀物早餐、餅乾、乳製品、軟膠囊、飲料等產品中，作為營養補充品。在麵粉製品中，碳酸鈣可以提高鈣含量，使產品增白，並改善質地，通常以400-800目的粉末形式存在。在麵包中，碳酸鈣可作為改良劑，增加鈣含量，減少丙烯醯胺的形成，並增強麵團結構。
Omya 開發了一種高純度 天然碳酸鈣 奈米碳酸鈣具有獨特的粒徑和表面特性，可減緩沉澱並提高再分散性。日本研究人員發展出一種比表面積高達30平方公尺/克的奈米碳酸鈣，可在有效抑制沉澱的同時，提高乳品飲料中的鈣含量。
（2）複合膨鬆劑
膨鬆劑主要用於麵包、蛋糕、餅乾和膨化食品。在複合膨鬆劑中添加碳酸鈣，可以提高膨鬆增白效果。在烘焙過程中，碳酸鈣與酵母和酵素發生反應，促進麵團發酵，增強麵筋結構，進而改善產品品質和貨架期。研究表明，在膨鬆劑中添加3%的碳酸鈣，可以略微改變產品的蓬鬆度，降低硬度，並改善質構。黃曉燕等的研究發現，藜麥膨化食品中碳酸鈣的添加量與酥脆度呈正相關，0.2%為最佳添加量。
（3）保健食品和活性藥物成分（API）
最近的研究證實，膳食補充劑中的某些原料，例如碳酸鈣D3、葡萄糖胺、硫酸軟骨素、薑黃素和維生素D，可以增加骨密度。其中，碳酸鈣的使用最為頻繁，其用量有時甚至超過50%。
蔣玉婷等採用400目碳酸鈣研製出高鈣蛋白粉，解決了生產過程中的結塊問題，產品感官、理化、微生物指標均符合標準，適合老年人營養需求。
（4）有機鈣鹽原料
生物質衍生的碳酸鈣可以合成高純度的藥用級有機鈣鹽，例如檸檬酸鈣、乳酸鈣、葡萄糖酸鈣等。例如，富含碳酸鈣和碳酸鎂的蛋殼可以煅燒成高活性的生物基鈣鹽。氧化鈣，有機鈣鹽合成的熱點。
· 醋酸鈣：吸收性優良，pH值中性，用作食品強化劑、螯合劑及防腐劑。
· 丙酸鈣：一種安全的食品和飼料防腐劑，可有效對抗黴菌和細菌。
· 乳酸鈣：一種常見的鈣補充劑，可促進骨骼健康並預防缺乏鈣。
4. 高鈣含量和吸收率擴大市場潛力
目前的鈣強化劑分為三類：無機鈣（如碳酸鈣、磷酸鈣）、生物鈣和有機鈣。無機鈣雖然鈣含量高（碳酸鈣中鈣含量達40%）且價格實惠，但其溶解度及吸收率較低。然而，超細粉體加工技術的進步已將奈米碳酸鈣的吸收率提高到39%以上，縮小了與有機鈣的差距。
從生產角度來看，中國食品和醫藥碳酸鈣市場仍是一片「藍海」。四川金石亞洲藥業和武漢同濟現代醫藥等公司報告稱，其營收有所增長，但高端產品開發仍然有限。大多數國內生產商的年產能為2至5萬噸，只有幾條新生產線計劃在2023年前投產。
隨著人口老化和健康意識的增強，對高生物利用度鈣產品的需求激增。全國營養調查顯示，超過50%的城市居民鈣攝取量不足所需量的一半，這意味著3億人的潛在市場。
總之，在技術進步和未滿足的營養需求的推動下，鈣補充劑市場前景廣闊。