專利名稱：血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，屬于食品化學(xué)和生物化 學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
血液占家禽家畜總蛋白量的7%-8%，本身營養(yǎng)豐富，蛋白含量高達20%左 右，有"液體肉"之稱。血液中蛋白有白蛋白、血紅蛋白等，其中血紅蛋白占 70%-80%。但是由于血紅蛋白的令人厭惡的腥味，除了少量用于血豆腐外，大 部分被丟棄掉，不僅浪費了大量珍貴的蛋白資源而且污染了生態(tài)環(huán)境。血紅蛋 白是一個由四個亞基組成的同源四聚體，每一個亞基含有一個珠蛋白和一個與 之結(jié)合的血紅素。其中血紅素更是一種優(yōu)良的補血劑和重要的醫(yī)藥化工原料。 因此充分利用血資源既能有效利用資源又能保護環(huán)境而且能創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效 益，受到國內(nèi)外廣泛關(guān)注。
充分合理利用血資源的關(guān)節(jié)點在于分離血紅蛋白的血紅素部分和珠蛋白部 分，現(xiàn)在已經(jīng)提出了很多種分離方法。傳統(tǒng)的方法利用有機溶劑抽提，包括冰 醋酸抽提，小分子酮抽提如丙酮、甲乙酮等，小分子醇抽提如甲醇、乙醇等。 有機溶劑抽提能很好的抽提血紅素，但是需要非常大量的有機溶劑，提取lkg 的血紅素需要800L-1000L的有機溶劑，因此效率低下，給操作帶來巨大的不便， 而且對環(huán)境危害也較大。美國專利US4376727提出用羧甲基纖維素吸附血紅素， 該方法可以解決血紅素跟珠蛋白分離，但是得到的是血紅素和羧甲基纖維素的 混合物，不能得到純的血紅素，而且羧甲基纖維素不能再生，因此該方法成本 較高，限制了其使用。中國專利ZL87101834和ZL200610080022.9使用表面活 性劑作為催化劑結(jié)晶血紅素，結(jié)晶效果較好，但是該方法血球在加熱過程中容 易產(chǎn)生珠蛋白和血紅素共沉淀，要解決這個問題就需要精確控制反應(yīng)進程并且 運用復(fù)雜的操作設(shè)備；更重要的是該法生成的蛋白粉含有表面活性劑，其人畜 安全性受到質(zhì)疑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單，成本低廉，無污染的血紅素和脫色血 球蛋白粉的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，其步驟如下 1)血紅蛋白原料加水溶解并攪拌均勻，配制質(zhì)量濃度在1%-20%血紅蛋白
水溶液，然后加入蛋白水解酶，蛋白水解酶的添加量為血紅蛋白溶液中蛋白量
的0.05%-10%，調(diào)節(jié)pH1.5 9.0，在25 7(TC溫度下進行酶解，得到酶解液， 酶解程度控制在水解度5% 40%;
2) 調(diào)節(jié)酶解液的pH值至2.0-6.0，過濾，收集血紅素沉淀，干燥后得血紅 素半成品，濾液為不含血紅素的蛋白溶液；
3) 血紅素半成品中加入水、濃鹽酸和非離子表面活性劑，并攪拌均勻，以 干重計，控制血紅素半成品水濃鹽酸非離子表面活性劑的質(zhì)量比為 1:10-200:0.1-10:0.2-5，繼續(xù)攪拌，加熱至70。C 95。C，離心，收集血紅素結(jié)晶， 用水洗滌后干燥，得成品血紅素；
4) 調(diào)節(jié)步驟2)所得濾液的pH至中性、濃縮、干燥，得脫色血球蛋白粉。 本發(fā)明中，所說的血紅蛋白原料為禽畜血或為禽畜血加工的血紅蛋白、抗
凝血液、血塊、血球蛋白粉或血球。
本發(fā)明中，對蛋白水解酶并沒有特殊的要求，只要能水解血紅蛋白的蛋白 酶都可用，如動物來源的胃蛋白酶、胰蛋白酶，植物來源的木瓜蛋白酶、菠蘿 蛋白酶，微生物來源的動物蛋白水解酶(南寧龐博生物科技有限公司生產(chǎn))、風(fēng) 味酶等等，可以用上述中的任一種或其混合物。由于動物蛋白水解酶和風(fēng)味酶 價格便宜、使用方便而且有商品化的產(chǎn)品銷售，優(yōu)選動物蛋白水解酶和風(fēng)味酶， 或者兩者的混合酶。
為了消除蛋白酶的活性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，本發(fā)明的進一步特征是將步驟l) 得到的酶解液加熱到9(TC以上保持20分鐘滅活蛋白酶。
本發(fā)明中，所說的非離子表面活性劑為垸基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙 烯醚、吐溫和斯潘中的一種或其混合物。由于吐溫作為食品添加劑在日常生活 中廣泛使用，其安全性早已獲得證明，優(yōu)選吐溫作為結(jié)晶血紅素的表面活性劑。
本發(fā)明中所用濃鹽酸的質(zhì)量濃度為35% 38%。
本發(fā)明方法在結(jié)晶血紅素前，血紅蛋白酶解為小分子的蛋白，熱穩(wěn)定性提 高，不會和血紅素共沉淀；通過調(diào)節(jié)酶解液的pH值，把大部分的蛋白跟血紅素 分開，這樣血紅素結(jié)晶就比較容易，反應(yīng)更容易操作，整個過程不需要特別的 設(shè)備，也不需要添加晶種。
本發(fā)明得到的脫色蛋白粉色澤好，雜質(zhì)少，蛋白含量達到95%左右，可用 于食品添加劑。
本發(fā)明方法操作簡單，成本低廉，可以利用提取超氧化物歧化酶(SOD) 后的血紅蛋白作為原料，聯(lián)合提取血紅素和食用級脫色血球蛋白粉，從而實現(xiàn)
了禽畜血的綜合利用，無浪費，清潔無污染，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
實施例1
屠宰場收集新鮮豬血300L，加lkg檸檬酸鈉抗凝，加300L水?dāng)嚢杈鶆蚝螅?加入lkg動物蛋白水解酶，lkg風(fēng)味酶，調(diào)節(jié)pH值到7.5，加熱到55。C，酶解 48小時。加熱酶解液到9(TC保溫20min滅活蛋白酶。冷卻后用鹽酸調(diào)節(jié)酶解液 的pH到6.0，然后離心分別收集上清液和沉淀。上清液略帶黃色，用氫氧化鈉 溶液調(diào)節(jié)pH到7，三效濃縮，噴霧干燥得白色蛋白粉50kg;沉淀(約含干物質(zhì) 10kg)加50L水?dāng)嚢杈鶆?，?L質(zhì)量濃度為38X的濃鹽酸，50kg吐溫20,繼 續(xù)攪拌，然后加熱到70'C停止攪拌，保溫30min，冷卻后離心收集沉淀，該沉 淀用水洗滌后烘干得成品血紅素1.5kg，純度為91.3%，鐵回收率為91%。
實施例2
屠宰場收集新鮮牛血300L，加草酸鉀抗凝，連續(xù)離心機分離得血漿170L, 血球130L。血漿噴霧干燥制得血漿蛋白粉13kg。血球中加200L水，攪拌30分 鐘溶血，用1M的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值到9.0，加入4kg動物蛋白水解酶，加 熱到65"C，酶解至水解度達到40%。酶解完成后酶解液煮沸30分鐘，冷卻后用 鹽酸調(diào)節(jié)pH到4.5后壓濾，得濾液280kg，濾渣50kg (干物質(zhì)8kg左右)。濾 液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到6.5,超濾濃縮，噴霧干燥制得蛋白粉40kg。濾渣 加水1600L攪拌均勻，力[]80L質(zhì)量濃度為35%的濃鹽酸，1.6kg吐溫80，攪拌 均勻，加熱到95'C即有血紅素晶體析出，待結(jié)晶完全后，離心收集血紅素沉淀， 血紅素沉淀用水洗滌，烘干得成品血紅素1.6kg，純度90.3%。
實施例3
屠宰場雞鴨血，凝結(jié)成血塊，取500kg，粉碎機粉碎后，加IOOOL水，攪拌 均勻，調(diào)節(jié)pH值到7.0，加入60g動物蛋白水解酶，加熱到70'C，酶解12小 時，水解度為5.6%。用鹽酸調(diào)節(jié)pH到2.5后，離心分別收集清液和沉淀，上清 液用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到5.5，三效濃縮，噴霧干燥得白色蛋白粉105kg; 沉淀加水800L攪拌均勻，力n 100L質(zhì)量濃度為36。^的濃鹽酸、4kg吐溫20、 lkg 斯潘60，攪拌均勻，加熱到75'C停止攪拌，保溫靜置15min,冷卻，離心收集 沉淀，沉淀用水洗滌后烘干得成品血紅素2.7kg，純度90%。
實施例4
血球蛋白粉30kg，加2500L水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值到1.5，加入150g 胃蛋白酶，加熱到37"C，酶解72小時。酶解完成后用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH到6.0，
壓濾得濾液2400L。濾液三效濃縮，噴霧干燥得蛋白粉26kg;濾渣(干重約5kg) 加水500L攪拌均勻，加40L質(zhì)量濃度為35M的濃鹽酸，25kg脂肪醇聚氧乙烯 醚平平加015，攪拌均勻，加熱到88"C停止攪拌，保溫45min，冷卻后離心， 收集沉淀并用水洗滌，干燥得成品血紅素l.lkg，純度88%。 實施例5
市售血粉200kg，加800L水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值到7.8，加入10kg風(fēng) 味酶，25。C酶解12小時，此時水解度為5.3%，煮沸30min滅活蛋白酶，用磷酸 調(diào)節(jié)pH4.5，壓濾分別收集濾液跟濾渣，濾液用碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH到7.0, 超濾濃縮，噴霧干燥得白色蛋白粉160kg;濾渣(干物質(zhì)含量約40kg)加水500L 攪拌均勻，加40L質(zhì)量濃度為35X的濃鹽酸，50kg吐溫20， 50kg吐溫，攪拌 均勻，加熱到95t:停止攪拌，保溫5min，冷卻后離心收集沉淀，該沉淀用水洗 滌后，烘干即為成品血紅素5kg，純度92%。
實施例6
抗凝豬血300L，加300L水，攪拌均勻，用鹽酸調(diào)節(jié)pH值到5.7，加入lkg 木瓜蛋白酶，加熱到58'C，酶解48小時。酶解后加熱煮沸滅活蛋白酶，冷卻后 離心分別收集上清液和沉淀。上清液略帶黃色，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到7， 三效濃縮，噴霧干燥得白色蛋白粉50kg;沉淀加50L水?dāng)嚢杈鶆?，?L質(zhì)量 濃度為35%的濃鹽酸，lOkg壬基酚聚氧乙烯醚NP-lO，繼續(xù)攪拌，然后加熱到 70'C停止攪拌，保溫30min，冷卻后離心收集沉淀，該沉淀用水洗滌后烘干得成 品血紅素1.6kg，純度為90%。
實施例7
抗凝豬血300L，離心得血球130L，血漿170L,血漿噴霧干燥制成血漿蛋 白粉13kg，血球中加水600L，攪拌30min后，加適量氯化鈉，并用鹽酸調(diào)節(jié)pH 值到5.0， 6(TC保溫30min，過濾，上清液進一步處理可以獲得超氧化物歧化酶。 濾渣主要是血紅蛋白，濾渣中加入600L水，調(diào)節(jié)pH值到7.0，加入lkg復(fù)合蛋 白水解酶，lkg風(fēng)味酶，加熱到58。C，保溫酶解48小時。酶解完成后加熱煮沸 滅活蛋白酶，冷卻后離心分別收集上清液和沉淀。上清液略帶黃色，三效濃縮， 噴霧干燥得白色蛋白粉45kg;沉淀(約含干物質(zhì)10kg)加50L水?dāng)嚢杈鶆?，?4L質(zhì)量濃度為35X的濃鹽酸，lOkg壬基酚聚氧乙烯醚NP-lO，繼續(xù)攪拌，然后 加熱到70'C停止攪拌，保溫60min，冷卻后離心收集沉淀，該沉淀用水洗滌后 烘干得成品血紅素1.5kg，純度為91%。
權(quán)利要求
1、一種血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，其步驟如下1)血紅蛋白原料加水溶解并攪拌均勻，配制質(zhì)量濃度在1％-20％血紅蛋白水溶液，然后加入蛋白水解酶，蛋白水解酶的添加量為血紅蛋白溶液中蛋白量的0.05％-10％，調(diào)節(jié)pH1.5～9.0，在25～70℃溫度下進行酶解，得到酶解液，酶解程度控制在水解度5％～40％；2)調(diào)節(jié)酶解液的pH值至2.0-6.0，過濾，收集血紅素沉淀，干燥后得血紅素半成品，濾液為不含血紅素的蛋白溶液；3)血紅素半成品中加入水、濃鹽酸和非離子表面活性劑，并攪拌均勻，以干重計，控制血紅素半成品∶水∶濃鹽酸∶非離子表面活性劑的質(zhì)量比為1∶10-200∶0.1-10∶0.2-5，繼續(xù)攪拌，加熱至70℃～95℃，離心，收集血紅素結(jié)晶，用水洗滌后干燥，得成品血紅素；4)調(diào)節(jié)步驟2)所得濾液的pH至中性、濃縮、干燥，得脫色血球蛋白粉。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，其特征在 于所說的血紅蛋白原料為禽畜血或為禽畜血加工的血紅蛋白、抗凝血液、血塊、 血球蛋白粉或血球。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，其特征在 于所說的蛋白水解酶為胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、動物 蛋白水解酶和風(fēng)味酶中的一種或其混合物。
4、 據(jù)權(quán)利要求l所述的血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，其特征在于 所說的非離子表面活性劑為烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、吐溫和斯 潘中的一種或其混合物。
5、 據(jù)權(quán)利要求l所述的血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，其特征在于 將步驟1)得到的酶解液加熱到9(TC以上保持20分鐘滅活蛋白酶。
全文摘要
本發(fā)明公開了血紅素和脫色血球蛋白粉的生產(chǎn)方法，將血紅蛋白原料經(jīng)過酶解、等點沉淀后，上清液通過濃縮、干燥制得蛋白粉；沉淀結(jié)晶制得血紅素。本發(fā)明方法能有效利用禽畜血液珍貴的蛋白質(zhì)資源，聯(lián)合提取血紅素和食用級脫色血球蛋白粉，無浪費，得到的脫色蛋白粉色澤好，雜質(zhì)少，蛋白含量高。本發(fā)明操作簡單，成本低廉，清潔無污染，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C12P21/06GK101353686SQ20081012096
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者曾冬云, 勇 秦, 酈劍勇, 龔興國 申請人:浙江大學(xué)