專利名稱：亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及禽畜屠宰行業(yè)的血副產(chǎn)品的加工利用，具體涉及利用血液中 血紅蛋白，將其制備成可應(yīng)用于食品行業(yè)的具有天然鮮肉的紅色的紅色素 的制備方法。
技術(shù)背景新鮮肉的紅色系肌紅蛋白的顏色。肌紅蛋白能與一氧化氮(-NO)作用， 生成一氧化氮肌紅蛋白。 一氧化氮肌紅蛋白是種亮紅色、俗稱肉紅色的對 熱穩(wěn)定的物質(zhì)。肌紅蛋白的分子量約為16000-17000，由一條珠蛋白鏈絡(luò)合 一個亞鐵血紅素組成的物質(zhì)。血紅蛋白分子量約為68000，由四個相同的亞 基聚合而成。每個亞基含一條珠蛋白鏈和一個亞鐵血紅素，在結(jié)構(gòu)上與肌 紅蛋白非常相似。畜禽血中含有大量的蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)以血紅蛋白的形式存在于血細 胞液中。目前有大量的以紅血球溶血液為原料制備食品工業(yè)用紅色素的研 究，這些研究主要是在溶血液中的血紅蛋白上接入一個亞硝基，形成亞硝 基血紅蛋白，呈鮮紅色。由于直接以溶血液為原料，血紅蛋白未經(jīng)純化。 因而，生成物中不可避免的含有其它雜蛋白，在一定程度上影響了發(fā)色效 果和色澤的穩(wěn)定性。同時，顏色與鮮肉顏色有明顯差異。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是公開一種亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素 及制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷。 本發(fā)明的方法包括如下步驟以動物血的血紅細胞為原料，在pH 6.0-8.0和常溫條件下，用鹽析的方 法沉淀純化血紅蛋白，在pH6.0-8.5、溫度為25X:-4(rC的條件下，以解聚劑
或其它以解聚為目的物質(zhì)將血紅蛋白解聚，在pH5.5-7.0、溫度為20°C-40 'C的條件下，在解聚后的血紅蛋白亞基上接入亞硝基，獲得所述的亞硝基 血紅蛋白亞基肉紅色素。 優(yōu)選的包括如下步驟(1) 紅血球的洗滌與溶血將抗凝紅血球加入等體積20~60 (克/升)的氯化鈉水溶液，攪拌，在 10 25"C下2000~4000轉(zhuǎn)/分離心分離20 40分鐘，除去淺紅色上清液，收 集凈化收縮的紅血球，然后在紅血球中加入紅血球重量5-10倍的水，于15 ""C-25。C攪拌，溶血20 40分鐘；所說的抗凝紅血球來源于經(jīng)分離血漿后的用抗凝劑抗凝的新鮮血液， 新鮮血液來源于豬、牛等動物；(2) 鹽析純化在步驟(1)的溶血液中加入硫酸銨，加入量使?jié)舛葹?50~400g/L， pH 為6.0-8.0，攪拌10 30分鐘，然后3000-4000轉(zhuǎn)/分離心20~40分鐘，除去 紅色上清液，沉淀用0.5 1.5倍原體積量的濃度為350 500 (克/升)的硫酸 銨水溶液洗漆10-30分鐘，再次3000 4000轉(zhuǎn)/分離心分離，除去紅色上清 液，沉淀再用濃度為350 500 (克/升)的硫酸銨水溶液攪拌，使之成為漿 狀，真空抽濾至干，得深豆沙色沉淀物；(3) 血紅蛋白亞基的制備將步驟(2)的沉淀物加入到25。C-4(TC、 10-30重量倍的水中，攪拌， 然后加入十二烷基硫酸鈉(SDS)，于pH6.0-8.5反應(yīng)2 3小時，生成SDS-血紅蛋白亞基，體系中，十二垸基硫酸鈉(SDS)的重量含量為5克/升-15 克/升。(4) 亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素的制備在步驟(3)的反應(yīng)液中加入亞硝酸鈉，使體系中的亞硝酸鈉的濃度為1-5克/升，然后加入濃度為0.5~2N的酸性物質(zhì)水溶液，調(diào)整pH為5.5-7.0， 于2(TC-4(TC下反應(yīng)1-3小時。過濾，除去調(diào)pH時生成的紫黑色沉淀物， 濾液再用濃度為0.5 2N的堿性物質(zhì)水溶液，調(diào)節(jié)pH至7.0-8.5;所說的酸性物質(zhì)選自鹽酸、磷酸、檸檬酸或乳酸；所說的堿性物質(zhì)選自氫氧化鈉、碳酸鈉或檸檬酸鈉； (4)膜分離濃縮用截流分子量為2000的膜分離設(shè)備將步驟(4)的溶液超濾，脫除游 離亞硝酸鹽和SDS，超濾液濃縮，獲得的超濾濃縮液于80 9(TC滅菌15 30 分鐘，即為成品1，暗紅色液體；或?qū)⒊瑸V濃縮液經(jīng)添加超濾濃縮液重量5 10%的麥芽糊精后，130°C 180 t:噴霧干燥制成成品2 (粉劑)，呈棕紅色； 或者將超濾濃縮液經(jīng)真空冷凍干燥，得到呈紫黑色的粉末 本發(fā)明的產(chǎn)品為粉末，全部易溶于水，水溶液呈肉紅色。 本發(fā)明所得到的產(chǎn)品，即"亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素"純度極高， 冷凍干燥產(chǎn)品經(jīng)電泳證實，所得"亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素"是純血 紅蛋白亞基色素，分子量約為16000-18000。同時"亞硝基血紅蛋白亞基肉 紅色素"的熱穩(wěn)定性和抗氧化能力都很好?？梢葬娪贸Ｒ?guī)噴霧干燥機對產(chǎn) 品進行噴霧干燥。"亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素"在380至430納米之間有一特征吸收 峰(見附圖2)，其最大吸收峰波長為412納米。噴霧干燥產(chǎn)品的色價E二 (412nm)不小于14，冷凍干燥產(chǎn)品的色價 ES (412nm)不小于30。本發(fā)明成功地首創(chuàng)用純化的血紅蛋白為原料，經(jīng)解聚和亞硝基化后，制 備高純度、熱穩(wěn)定的、呈肉紅色的新色素，定名為亞硝基血紅蛋白亞基肉 紅色素。該色素相比之亞硝基血紅蛋白在色澤上更接近天然肉的紅色，抗 氧化能力比亞硝基血紅蛋白更好。


圖1為實施例1的產(chǎn)品的電泳圖。圖2為實施例1的產(chǎn)品的可見光掃描圖譜。 具體實施方法實施例11. 紅血球的洗滌與溶血抗凝豬紅血球約1.8升，加入等體積濃度為45 (克/升)的氯化鈉水溶 液，輕攪5分鐘使均勻，在20"C下用3000轉(zhuǎn)/分離心分離30分鐘。除去淺 紅色上清液，得凈化收縮的紅血球約l升(1.1公斤)，加入10升水，室溫 攪拌溶血30分鐘。2. 血紅蛋白的鹽析純化在溶血液中加入硫酸銨至濃度380g/L，攪拌使硫酸銨全部溶解，pH控 制7.0。繼續(xù)攪拌20分鐘，然后3000轉(zhuǎn)/分離心30分鐘，除去紅色上清液。 沉淀用原體積量0.5倍濃度為400 (克/升)的硫酸銨水溶液洗滌。再次3000 轉(zhuǎn)/分離心分離，除去紅色上清液。沉淀再1升濃度為40%硫酸銨溶液攪拌 均勻，真空抽濾至干，得深豆沙色沉淀約800克。血紅蛋白亞基的制備800克沉淀物加入到35t:、 20升水中，攪拌使之全溶，然后加入十二 垸基硫酸鈉(SDS) 200克(10克/升)，pH7.2反應(yīng)2小時，生成SDS-血紅 蛋白亞基。亞硝基血紅蛋白亞基的制備上述反應(yīng)液中加入亞硝酸鈉40克(2克/升)，然后用1N的鹽酸仔細調(diào)
整溶液至pH值為6.3，在35'C，反應(yīng)2小時。然后過濾，除去調(diào)pH時生 成的紫黑色沉淀物，濾液再用1N氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至7.5。3. 膜分離濃縮用截流分子量為2000的膜分離設(shè)備將溶液脫鹽，并濃縮至固形物含量 為10% (折光法)，得到約2升濃溶液。濃溶液85'C滅菌20分鐘，冷卻后 避光保存。4. 噴霧干燥超濾濃縮液經(jīng)添加與溶液內(nèi)固形物含量等量的麥芽糊精，加熱攪拌溶解 后，再經(jīng)普通噴霧干燥制成成品(粉劑)，呈棕紅色。5. 主要技術(shù)指標蛋白質(zhì) > 35% 銨鹽 <0.50%亞硝酸鹽 < 25mg/kg 水分 <5.0%菌落總數(shù)(cfo/g): <50000個/g 大腸菌群(MPN/100g) < 30 E/:么(412nm)> 14。圖l為電泳圖譜，1、 2、 3、 4為實施例1樣品，5為標準品。圖2為 可見光掃描圖譜。實施例21. 紅血球的洗滌與溶血抗凝牛紅血球約1.8升，加入等體積濃度為45 (克/升)氯化鈉水溶液， 輕攪5分鐘使均勻，在25。C下用4000轉(zhuǎn)/分離心分離20分鐘。除去淺紅色 上清液，得凈化收縮的紅血球約l升(l.l公斤)，加入10升水，室溫攪拌 溶血30分鐘。2. 血紅蛋白的鹽析純化在溶血液中加入硫酸銨至濃度380g/L ，攪拌使硫酸銨全部溶解，pH控 制在6.5。繼續(xù)攪拌20分鐘，然后4000轉(zhuǎn)/分離心25分鐘，除去紅色上清
液。沉淀用原體積量的0.5倍40%硫酸銨溶液洗滌。再次4000轉(zhuǎn)/分離心分 離20分鐘，除去紅色上清液。沉淀再用0.8升的40%硫酸銨溶液攪拌均勻， 真空抽濾至干，得深豆沙色沉淀約800克。3. 血紅蛋白亞基的制備800克沉淀物加入到35°C、 20升水中，攪拌使之全溶，然后加入十二 烷基硫酸鈉(SDS) 160克(8克/升)，pH7.0反應(yīng)2小時，生成SDS-血紅 蛋白亞基。4. 亞硝基血紅蛋白亞基的制備上述反應(yīng)液中加入亞硝酸鈉40克(2克/升)，然后用1N的鹽酸仔細調(diào) 整溶液至pH值為6.1，在3(TC，反應(yīng)3小時。然后用200目濾網(wǎng)過濾，除 去調(diào)pH時生成的紫黑色沉淀物，濾液再用1N氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH至7.2。5. 膜分離濃縮用截流分子量為2000的膜分離設(shè)備將溶液脫鹽，并濃縮至固形物含量 為9-10%(折光法)，得到約2升濃溶液。濃溶液9(TC滅菌15分鐘，迅速 冷卻后避光保存。6. 真空冷凍干燥濃溶液經(jīng)真空冷凍干燥得到約200克的深紫色凍干粉。7. 主要技術(shù)指標蛋白質(zhì) > 75% 銨鹽 < 0.50%亞硝酸鹽 < 25mg/kg 水分 <5.0%菌落總數(shù)(cfli/g): <50000個/g 大腸菌群(MPN/100g) < 30 E二 (412nm) > 30。
權(quán)利要求
1. 一種亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素，其特征在于，該物質(zhì)具有在380納米至430納米之間有吸收峰，分子量在16000-18000。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素，其特征在于， 在約412納米處有最大吸收。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或所述的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素，其特征在 于，噴霧干燥產(chǎn)品的色價E/^ (412nm)不小于14，冷凍干燥產(chǎn)品的色價 E/^ (412nm)不小于30。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素的制備 方法，其特征在于，包括如下步驟以動物血的血紅細胞為原料，在pH 6.0-8.0和常溫條件下，用鹽析的方法沉淀純化血紅蛋白，在pH6.0-8.5、溫 度為25°C-4(TC的條件下，以解聚劑或其它以解聚為目的物質(zhì)將血紅蛋白解 聚，在pH5.5-7.0、溫度為2(TC-40。C的條件下，在解聚后的血紅蛋白亞基 上接入亞硝基，獲得所述的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，包括如下步驟-(1) 紅血球的洗滌與溶血將抗凝紅血球加入20-60 (克/升)氯化鈉水溶液，離心分離，收集凈 化收縮的紅血球，然后在紅血球中加入紅血球重量5-10倍的水，溶血20~40 分鐘；(2) 鹽析純化在步驟(1)的溶血液中加入硫酸銨，pH為6.0-8.0，然后離心分離， 沉淀用硫酸銨水溶液洗滌，再次離心分離，沉淀再用硫酸銨水溶液攪拌， 真空抽濾至干，得深豆沙色沉淀物；(3) 血紅蛋白亞基的制備將步驟(2)的沉淀物加入到水中，然后加入十二烷基硫酸鈉(SDS)，于pH6.0-8.5反應(yīng)2 ~3小時，生成SDS-血紅蛋白亞基；(4) 亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素的制備在步驟(3)的反應(yīng)液中加入亞硝酸鈉，然后加入酸性物質(zhì)水溶液，調(diào) 整pH為5.5-7.0，于2(TC-4(TC下反應(yīng)1-3小時，過濾，濾液再用堿性物質(zhì) 水溶液，調(diào)節(jié)pH至7.0-8.5;(5) 膜分離濃縮用截流分子量為2000-5000的膜分離設(shè)備將步驟(4)的溶液超濾，脫 除游離亞硝酸鹽和SDS，超濾濃縮，獲得超濾濃縮液，即為成品l; 或?qū)⒊瑸V濃縮液經(jīng)添加麥芽糊精后，噴霧干燥制成棕紅色成品2 (粉劑); 或者將超濾濃縮液經(jīng)真空冷凍干燥，得到呈紫黑色的粉末。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素及制備方法。該物質(zhì)在380納米至430納米之間有吸收峰，在約412納米處有最大吸收，分子量在16000-18000。本發(fā)明以動物血的血紅細胞為原料，在pH 6.0-8.0和常溫條件下，用鹽析的方法沉淀純化血紅蛋白，在pH6.0-8.5、溫度為25℃-40℃的條件下，以解聚劑或其它以解聚為目的物質(zhì)將血紅蛋白解聚，在pH5.5-7.0、溫度為20℃-40℃的條件下，在解聚后的血紅蛋白亞基上接入亞硝基，獲得所述的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素。本發(fā)明的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素，在色澤上更接近天然鮮肉的紅色，抗氧化能力比亞硝基血紅蛋白更好。
文檔編號C09B61/00GK101210114SQ20061014800
公開日2008年7月2日 申請日期2006年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日
發(fā)明者嚴維凌, 任莉萍, 常雅寧, 沈菊泉, 川 王, 王志友, 謝志鐳, 馬志英 申請人:上海市食品研究所;華東理工大學(xué)