本论文在国家科技支撑计划项目、长春市科技攻关计划项目、长春市科技成果转化百亿增值工程项目以及吉林省科技厅科技发展计划项目的资助下,对高压脉冲电场(PEF)下牛骨钙离子化及胶原多肽的提取优化进行了综合开发研究。研究得出PEF下牛骨钙快速离子化的最佳工艺:电场强度23kV/cm,脉冲数12,柠檬酸和苹果酸的混合酸量3.881g(二者摩尔比1:1.5,骨样10g),料水比1:10。在此条件下,离子钙含量可达到最高12.90mg/mL。经过提钙率的研究发现,牛骨钙的总提钙率可高达98.57%。考查了PEF条件下从牛骨中制取的离子钙的实际应用性,成功研发出高含量离子钙商品化的成品样品——高钙口服液、高钙饮料、高钙复合蛋白粉,各项指标合格,稳定性能好。采用PEF技术进一步酶解牛骨胶原,得出PEF下酶解胶原多肽的最佳工艺参数:底物浓度1g/100mL、胃蛋白酶浓度3%、pH值2.5、场强21.98kV/cm、脉冲数7,在此条件下,可溶性蛋白含量高达16.21mg/mL。同时进行了高钙制品的动物体内吸收利用研究,并与市售葡萄糖酸钙的补钙效果进行比较,各种制品的补钙效果均优于葡萄糖酸钙口服液。建立了PEF下化学反应动力学模型和酶解动力学模型,并加以试验验证,为今后PEF的广泛应用奠下了坚实的理论基础。