双(D-葡糖酸)铜（Copper(II) D-Gluconate），CAS号527-09-3，是一种有机铜盐，由铜离子与D-葡萄糖酸配位形成。它是一种浅蓝色至蓝绿色的结晶粉末，具有良好的水溶性，常用于制药和食品领域。作为铜的生物利用度较高的形式，双(D-葡糖酸)铜在食品工业中扮演着重要的营养强化剂角色。铜作为人体必需微量元素，参与多种酶系统的活性，包括超氧化物歧化酶（SOD）和细胞色素c氧化酶，这些酶对能量代谢和抗氧化防御至关重要。在食品加工和配方设计中，该化合物被广泛应用于补充铜的缺乏，特别是在加工食品中铜的自然流失较为明显的场景。
化学性质与稳定性
从化学角度看，双(D-葡糖酸)铜的分子式为C_{12}H_{22}CuO_{14}，其结构中铜(II)离子以八面体配位方式与四个葡萄糖酸根的羧基和羟基配位。这种螯合形式增强了化合物的稳定性，防止铜离子在酸性或中性环境中沉淀或氧化。在食品工业中，水溶性（约50 g/100 mL水）和pH耐受性（稳定在pH 3-7）使其易于融入各种食品基质，如饮料、乳制品和烘焙产品。
双(D-葡糖酸)铜的热稳定性适中，在烘焙过程中（温度<200°C）不易分解，但高温加工可能导致部分铜离子释放或颜色变化。这要求食品制造商在配方中控制加工条件，以维持其功能性。相比无机铜盐如硫酸铜，双(D-葡糖酸)铜的生物利用率更高，吸收率可达20-30%，因为葡萄糖酸根促进了肠道转运。
在食品工业中的主要作用
营养强化与微量元素补充
双(D-葡糖酸)铜的主要作用是作为铜的来源，用于食品的营养强化。现代食品加工往往导致微量元素损失，例如谷物精炼或水果干燥过程中铜含量下降。在欧盟和美国食品法规中，铜被列为必需矿物质，日摄入推荐量（RDA）为成人900 μg/天。双(D-葡糖酸)铜允许制造商在不显著改变风味或质地的前提下，将铜浓度提升至标签声明水平。
典型应用包括：
饮料和功能性饮品：添加至能量饮料或运动饮料中，支持铜依赖的能量代谢和红细胞形成。例如，在强化果汁中，每100 mL可添加0.5-2 mg铜，以针对运动员或孕妇群体的需求。
烘焙和谷物产品：用于强化面粉、谷物早餐和面包，补偿加工损失。铜促进铁的吸收，协同预防贫血。
乳制品和营养补充：融入婴儿配方奶粉或强化酸奶，确保婴幼儿铜摄入充足，因为母乳中铜含量较低。
这种强化不仅满足营养标签要求，还响应全球公共卫生倡议，如WHO对微量元素缺乏的关注。
功能性与感官影响
除了营养作用，双(D-葡糖酸)铜在某些食品中发挥辅助功能性作用。例如，在脂质丰富的食品中，它可作为温和的抗氧化剂辅助成分，因为铜离子催化脂质过氧化抑制，但需控制浓度以避免促氧化效应。在巧克力或坚果加工中，低剂量（<0.1%）的双(D-葡糖酸)铜可稳定色素和风味化合物，延长保质期。
然而，从化学专业视角，其感官影响需谨慎管理。高浓度可能引入金属味或导致颜色变深，尤其在pH<4的酸性食品中。因此，食品化学家通常通过配方优化（如与柠檬酸钠络合）来最小化这些问题。
生物学机制与健康益处
铜在人体中的作用依赖于其在食品中的生物可用形式。双(D-葡糖酸)铜经消化后，铜离子被释放并与转运蛋白（如金属硫蛋白）结合，进入血液支持胶原合成、神经传导和免疫功能。在食品工业中，其应用针对特定人群：
预防铜缺乏症：常见于素食者或高植酸饮食人群，植酸会抑制铜吸收。强化食品可将生物利用铜提供给这些群体。
协同营养：铜与锌、铁的平衡至关重要。双(D-葡糖酸)铜有助于维持这一平衡，预防Wilson病（铜代谢紊乱）的营养干预。
抗氧化支持：作为SOD的辅因子，它间接增强食品中添加的维生素C或E的效能，促进整体营养协同。
研究显示，摄入双(D-葡糖酸)铜强化的食品可将血清铜水平提高15-25%，优于无机形式。
安全性和法规考虑
双(D-葡糖酸)铜在食品中的使用受严格法规管制。美国FDA将其列为GRAS（一般认为安全）物质，允许添加量不超过食品中铜含量的上限（成人每日耐受上限10 mg）。欧盟EFSA规定，强化食品铜浓度不超过2 mg/100 g。过量摄入可能导致胃肠不适或肝毒性，因此标签必须注明“铜来源”。
从化学角度，纯度要求高（>98%），杂质如重金属需控制在ppm级。稳定性测试（如加速老化）是食品开发中的标准程序，确保在储存期内无降解。
潜在风险包括与硫化物反应生成黑色沉淀，故不宜用于含硫食品如某些腌制品。制造商需进行迁移测试，验证包装材料对铜的惰性。
结论
双(D-葡糖酸)铜作为一种高效、稳定的铜来源，在食品工业中主要服务于营养强化和功能优化。它桥接了化学合成与人体生理需求，帮助解决现代饮食中微量元素不足的问题。食品化学专业人士在应用时，应平衡生物利用率、感官质量和法规合规，以最大化其益处。未来，随着个性化营养的发展，该化合物的作用可能扩展至定制化功能食品，推动食品工业的创新。