專利名稱：亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素及制備方法
技術領域：
本發明涉及禽畜屠宰行業的血副產品的加工利用，具體涉及利用血液中 血紅蛋白，將其制備成可應用于食品行業的具有天然鮮肉的紅色的紅色素 的制備方法。
技術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 熱穩定的物質。肌紅蛋白的分子量約為16000-17000，由一條珠蛋白鏈絡合 一個亞鐵血紅素組成的物質。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，在結構上與肌 紅蛋白非常相似。畜禽血中含有大量的蛋白質，其中大多數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色效 果和色澤的穩定性。同時，顏色與鮮肉顏色有明顯差異。 發明內容本發明需要解決的技術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，以克服現有技術存在的上述缺陷。 本發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/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，加入量使濃度為350~400g/L， pH 為6.0-8.0，攪拌10 30分鐘，然后3000-4000轉/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/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的酸性物質水溶液，調整pH為5.5-7.0， 于2(TC-4(TC下反應1-3小時。過濾，除去調pH時生成的紫黑色沉淀物， 濾液再用濃度為0.5 2N的堿性物質水溶液，調節pH至7.0-8.5;所說的酸性物質選自鹽酸、磷酸、檸檬酸或乳酸；所說的堿性物質選自氫氧化鈉、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；或將超濾濃縮液經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真空冷凍干燥，得到呈紫黑色的粉末 本發明的產品為粉末，全部易溶于水，水溶液呈肉紅色。 本發明所得到的產品，即"亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素"純度極高， 冷凍干燥產品經電泳證實，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"的熱穩定性和抗氧化能力都很好。可以釆用常規噴霧干燥機對產 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。噴霧干燥產品的色價E二 (412nm)不小于14，冷凍干燥產品的色價 ES (412nm)不小于30。本發明成功地首創用純化的血紅蛋白為原料，經解聚和亞硝基化后，制 備高純度、熱穩定的、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的產品的電泳圖。圖2為實施例1的產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/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。繼續攪拌20分鐘，然后3000轉/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/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液中加入亞硝酸鈉40克(2克/升)，然后用1N的鹽酸仔細調
整溶液至pH值為6.3，在35'C，反應2小時。然后過濾，除去調pH時生 成的紫黑色沉淀物，濾液再用1N氫氧化鈉調節pH至7.5。3. 膜分離濃縮用截流分子量為2000的膜分離設備將溶液脫鹽，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添加與溶液內固形物含量等量的麥芽糊精，加熱攪拌溶解 后，再經普通噴霧干燥制成成品(粉劑)，呈棕紅色。5. 主要技術指標蛋白質 > 35% 銨鹽 <0.50%亞硝酸鹽 < 25mg/kg 水分 <5.0%菌落總數(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/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。繼續攪拌20分鐘，然后4000轉/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/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液中加入亞硝酸鈉40克(2克/升)，然后用1N的鹽酸仔細調 整溶液至pH值為6.1，在3(TC，反應3小時。然后用200目濾網過濾，除 去調pH時生成的紫黑色沉淀物，濾液再用1N氫氧化鈉調節pH至7.2。5. 膜分離濃縮用截流分子量為2000的膜分離設備將溶液脫鹽，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真空冷凍干燥得到約200克的深紫色凍干粉。7. 主要技術指標蛋白質 > 75% 銨鹽 < 0.50%亞硝酸鹽 < 25mg/kg 水分 <5.0%菌落總數(cfli/g): <50000個/g 大腸菌群(MPN/100g) < 30 E二 (412nm) > 30。
權利要求
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. 根據權利要求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. 根據權利要求1或所述的亞硝基血紅蛋白亞基肉紅色素，其特征在 于，噴霧干燥產品的色價E/^ (412nm)不小于14，冷凍干燥產品的色價 E/^ (412nm)不小于30。
4. 根據權利要求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. 根據權利要求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)的反應液中加入亞硝酸鈉，然后加入酸性物質水溶液，調 整pH為5.5-7.0，于2(TC-4(TC下反應1-3小時，過濾，濾液再用堿性物質 水溶液，調節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; 或將超濾濃縮液經添加麥芽糊精后，噴霧干燥制成棕紅色成品2 (粉劑); 或者將超濾濃縮液經真空冷凍干燥，得到呈紫黑色的粉末。
全文摘要
本發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 優先權日2006年12月26日
發明者嚴維凌, 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