β-羟基-β-甲基丁酸钙的物理性质及其稳定性分析

β-羟基-β-甲基丁酸钙（Ca-HMB）是β-羟基 -β-甲基丁酸（HMB）的钙盐形式，作为运动营养与临床营养领域的常用功能性成分，其物理性质与稳定性直接决定储存、加工及应用效果，以下从物理性质、稳定性影响因素及提升策略展开系统说明。

一、物理性质

外观与形态β-羟基-β-甲基丁酸钙为白色结晶性粉末，无臭或略带轻微特异性气味，无肉眼可见杂质。其晶体结构受制备工艺影响，通常呈针状或鳞片状结晶，粉末堆密度约为0.6~0.8g/cm3，流动性良好，便于工业化生产中的混合、分装操作。

溶解性β-羟基-β-甲基丁酸钙属于离子型有机钙盐，具有良好的水溶性，25℃时在水中的溶解度约为50g/L，溶解过程伴随轻微吸热，水溶液澄清透明，无明显沉淀，其溶解度随温度升高略有提升，40℃时溶解度可达60~65g/L；难溶于乙醇、乙醚、丙酮等有机溶剂，在无水乙醇中的溶解度低于0.1g/L，这一特性可用于β-羟基-β-甲基丁酸钙的提纯与分离。水溶液呈弱碱性，pH值稳定在7.5~8.5，这是由于它为强碱弱酸盐，在水中发生轻微水解，生成少量游离HMB和氢氧化钙，水解程度受溶液浓度影响，浓度越高水解程度越低。

熔点与热学性质β-羟基-β-甲基丁酸钙的熔点为200~210℃，加热至熔点区间时，晶体逐渐熔融并伴随分解，因此无明确的沸点。通过差示扫描量热法（DSC）检测，其在195℃左右出现吸热峰，对应晶体熔融过程；超过210℃后出现强烈放热峰，表明发生热分解反应。

光学与电学性质β-羟基-β-甲基丁酸钙的纯品水溶液在紫外光区的最大吸收波长为205nm左右，这一特征可用于定量检测；其分子结构中无共轭双键，因此在可见光区无吸收，水溶液呈无色透明状。作为离子型化合物，其水溶液具有一定导电性，电导率随浓度升高而增加，0.1mol/L的β-羟基-β-甲基丁酸钙水溶液电导率约为8~10mS/cm。

二、 稳定性分析

1. 热稳定性

β-羟基-β-甲基丁酸钙在常温（25℃以下）干燥条件下热稳定性良好，储存12个月理化性质无明显变化；当温度超过100℃时，稳定性逐渐下降，具体表现为：

温度在100~190℃时，β-羟基-β-甲基丁酸钙晶体中的结晶水缓慢失去（若为含水品），但分子结构未发生破坏，冷却后仍可溶解于水；

温度达到200~210℃时，开始发生热分解，主要发生脱羧反应，生成异丁烯、二氧化碳和氢氧化钙，同时伴随少量甲基丙烯酸等副产物；

温度超过250℃时，分解反应加剧，产物碳化变黑，完全失去生物活性。

在食品加工过程中（如压片、制粒），短时高温（＜120℃）对β-羟基-β-甲基丁酸钙的稳定性影响较小，可满足常规生产工艺要求。

2. 酸碱稳定性

β-羟基-β-甲基丁酸钙对酸碱环境的耐受性存在差异，具体表现为：

中性至弱碱性环境（pH6.0~9.0）：稳定性极佳，在该pH区间内储存，β-羟基-β-甲基丁酸钙的降解率低于5%/年，这也是其推荐的储存环境；

酸性环境（pH＜6.0）：稳定性下降，H?会与β-羟基-β-甲基丁酸钙中的羧酸根结合，生成游离 HMB，同时释放钙离子；在强酸性条件（如 pH＜3.0）下，该反应速率加快，且游离 HMB 可能进一步发生脱羧分解，导致有效成分损失；

强碱性环境（pH＞12.0）：长期储存会促进β-羟基-β-甲基丁酸钙的水解，生成HMB的碱金属盐，同时钙离子与氢氧根结合生成氢氧化钙沉淀，影响产品纯度。

3. 光稳定性

β-羟基-β-甲基丁酸钙对光照较为敏感，尤其是紫外光，长期暴露于日光或紫外线下，会引发分子中羟基的氧化反应，生成3-甲基-3-氧代丁酸钙等氧化产物，同时伴随产品色泽变黄。实验数据显示，β-羟基-β-甲基丁酸钙在日光下暴露30天，有效成分降解率可达15%~20%；而在避光条件下储存，降解率低于3%，因此避光包装是保障其稳定性的关键措施。

4. 湿度稳定性

β-羟基-β-甲基丁酸钙具有轻微的吸湿性，在相对湿度（RH）＜60%的环境中，吸湿性较弱，产品无结块、潮解现象；当 RH＞75%时，吸湿性显著增强，粉末逐渐吸潮、结块，甚至溶解成糊状，同时吸潮后会加速水解反应，降低稳定性。此外，吸潮后的β-羟基-β-甲基丁酸钙若再次干燥，晶体结构会遭到破坏，变为无定形粉末，流动性下降，影响后续加工应用。

5. 储存与配伍稳定性

储存稳定性：在常温、干燥、避光的密封条件下，β-羟基-β-甲基丁酸钙的保质期可达24个月以上；若储存环境温度升高、湿度增大或光照增强，保质期会缩短至6~12个月。

配伍稳定性：β-羟基-β-甲基丁酸钙与多数营养成分具有良好的配伍性，如与蛋白质、碳水化合物、维生素（维生素 C、维生素 B 族）、矿物质（锌、镁）等混合后，稳定性无明显变化；但不宜与强酸型成分（如柠檬酸、苹果酸）直接长期混合，否则会促进β-羟基-β-甲基丁酸钙分解，释放游离HMB。

三、提升β-羟基-β-甲基丁酸钙稳定性的策略

优化包装与储存条件采用双层密封包装，内层为食品级铝箔袋（避光、隔氧、防潮），外层为瓦楞纸箱；储存环境需控制温度≤25℃、相对湿度≤60%，避免阳光直射和高温高湿环境。

控制加工工艺参数在制剂生产过程中（如压片、胶囊填充），控制加工温度≤100℃，缩短高温处理时间；避免与强酸成分直接混合，若需添加酸性成分，可采用包衣隔离或分开制粒的工艺。

添加抗氧剂与干燥剂在产品配方中适量添加抗氧剂（如维生素E、茶多酚），抑制羟基的氧化反应；同时在包装内放置食品级干燥剂（如硅胶、蒙脱石），吸收包装内的水分，降低吸潮风险。

本文来源：深圳健远生物科技有限公司 http://www.jianybio.com/