专利名称：亚硝基血红蛋白亚基肉红色素及制备方法
技术领域：
本发明涉及禽畜屠宰行业的血副产品的加工利用，具体涉及利用血液中 血红蛋白，将其制备成可应用于食品行业的具有天然鲜肉的红色的红色素 的制备方法。
技术背景新鲜肉的红色系肌红蛋白的颜色。肌红蛋白能与一氧化氮(-NO)作用， 生成一氧化氮肌红蛋白。 一氧化氮肌红蛋白是种亮红色、俗称肉红色的对 热稳定的物质。肌红蛋白的分子量约为16000-17000，由一条珠蛋白链络合 一个亚铁血红素组成的物质。血红蛋白分子量约为68000，由四个相同的亚 基聚合而成。每个亚基含一条珠蛋白链和一个亚铁血红素，在结构上与肌 红蛋白非常相似。畜禽血中含有大量的蛋白质，其中大多数以血红蛋白的形式存在于血细 胞液中。目前有大量的以红血球溶血液为原料制备食品工业用红色素的研 究，这些研究主要是在溶血液中的血红蛋白上接入一个亚硝基，形成亚硝 基血红蛋白，呈鲜红色。由于直接以溶血液为原料，血红蛋白未经纯化。 因而，生成物中不可避免的含有其它杂蛋白，在一定程度上影响了发色效 果和色泽的稳定性。同时，颜色与鲜肉颜色有明显差异。 发明内容本发明需要解决的技术问题是公开一种亚硝基血红蛋白亚基肉红色素 及制备方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。 本发明的方法包括如下步骤以动物血的血红细胞为原料，在pH 6.0-8.0和常温条件下，用盐析的方 法沉淀纯化血红蛋白，在pH6.0-8.5、温度为25X:-4(rC的条件下，以解聚剂
或其它以解聚为目的物质将血红蛋白解聚，在pH5.5-7.0、温度为20°C-40 'C的条件下，在解聚后的血红蛋白亚基上接入亚硝基，获得所述的亚硝基 血红蛋白亚基肉红色素。 优选的包括如下步骤(1) 红血球的洗涤与溶血将抗凝红血球加入等体积20~60 (克/升)的氯化钠水溶液，搅拌，在 10 25"C下2000~4000转/分离心分离20 40分钟，除去浅红色上清液，收 集净化收缩的红血球，然后在红血球中加入红血球重量5-10倍的水，于15 ""C-25。C搅拌，溶血20 40分钟；所说的抗凝红血球来源于经分离血浆后的用抗凝剂抗凝的新鲜血液， 新鲜血液来源于猪、牛等动物；(2) 盐析纯化在步骤(1)的溶血液中加入硫酸铵，加入量使浓度为350~400g/L， pH 为6.0-8.0，搅拌10 30分钟，然后3000-4000转/分离心20~40分钟，除去 红色上清液，沉淀用0.5 1.5倍原体积量的浓度为350 500 (克/升)的硫酸 铵水溶液洗漆10-30分钟，再次3000 4000转/分离心分离，除去红色上清 液，沉淀再用浓度为350 500 (克/升)的硫酸铵水溶液搅拌，使之成为浆 状，真空抽滤至干，得深豆沙色沉淀物；(3) 血红蛋白亚基的制备将步骤(2)的沉淀物加入到25。C-4(TC、 10-30重量倍的水中，搅拌， 然后加入十二烷基硫酸钠(SDS)，于pH6.0-8.5反应2 3小时，生成SDS-血红蛋白亚基，体系中，十二垸基硫酸钠(SDS)的重量含量为5克/升-15 克/升。(4) 亚硝基血红蛋白亚基肉红色素的制备在步骤(3)的反应液中加入亚硝酸钠，使体系中的亚硝酸钠的浓度为1-5克/升，然后加入浓度为0.5~2N的酸性物质水溶液，调整pH为5.5-7.0， 于2(TC-4(TC下反应1-3小时。过滤，除去调pH时生成的紫黑色沉淀物， 滤液再用浓度为0.5 2N的碱性物质水溶液，调节pH至7.0-8.5;所说的酸性物质选自盐酸、磷酸、柠檬酸或乳酸；所说的碱性物质选自氢氧化钠、碳酸钠或柠檬酸钠； (4)膜分离浓縮用截流分子量为2000的膜分离设备将步骤(4)的溶液超滤，脱除游 离亚硝酸盐和SDS，超滤液浓縮，获得的超滤浓縮液于80 9(TC灭菌15 30 分钟，即为成品1，暗红色液体；或将超滤浓缩液经添加超滤浓縮液重量5 10%的麦芽糊精后，130°C 180 t:喷雾干燥制成成品2 (粉剂)，呈棕红色； 或者将超滤浓縮液经真空冷冻干燥，得到呈紫黑色的粉末 本发明的产品为粉末，全部易溶于水，水溶液呈肉红色。 本发明所得到的产品，即"亚硝基血红蛋白亚基肉红色素"纯度极高， 冷冻干燥产品经电泳证实，所得"亚硝基血红蛋白亚基肉红色素"是纯血 红蛋白亚基色素，分子量约为16000-18000。同时"亚硝基血红蛋白亚基肉 红色素"的热稳定性和抗氧化能力都很好。可以釆用常规喷雾干燥机对产 品进行喷雾干燥。"亚硝基血红蛋白亚基肉红色素"在380至430纳米之间有一特征吸收 峰(见附图2)，其最大吸收峰波长为412纳米。喷雾干燥产品的色价E二 (412nm)不小于14，冷冻干燥产品的色价 ES (412nm)不小于30。本发明成功地首创用纯化的血红蛋白为原料，经解聚和亚硝基化后，制 备高纯度、热稳定的、呈肉红色的新色素，定名为亚硝基血红蛋白亚基肉 红色素。该色素相比之亚硝基血红蛋白在色泽上更接近天然肉的红色，抗 氧化能力比亚硝基血红蛋白更好。
图1为实施例1的产品的电泳图。图2为实施例1的产品的可见光扫描图谱。 具体实施方法实施例11. 红血球的洗涤与溶血抗凝猪红血球约1.8升，加入等体积浓度为45 (克/升)的氯化钠水溶 液，轻搅5分钟使均匀，在20"C下用3000转/分离心分离30分钟。除去浅 红色上清液，得净化收縮的红血球约l升(1.1公斤)，加入10升水，室温 搅拌溶血30分钟。2. 血红蛋白的盐析纯化在溶血液中加入硫酸铵至浓度380g/L，搅拌使硫酸铵全部溶解，pH控 制7.0。继续搅拌20分钟，然后3000转/分离心30分钟，除去红色上清液。 沉淀用原体积量0.5倍浓度为400 (克/升)的硫酸铵水溶液洗涤。再次3000 转/分离心分离，除去红色上清液。沉淀再1升浓度为40%硫酸铵溶液搅拌 均匀，真空抽滤至干，得深豆沙色沉淀约800克。血红蛋白亚基的制备800克沉淀物加入到35t:、 20升水中，搅拌使之全溶，然后加入十二 垸基硫酸钠(SDS) 200克(10克/升)，pH7.2反应2小时，生成SDS-血红 蛋白亚基。亚硝基血红蛋白亚基的制备上述反应液中加入亚硝酸钠40克(2克/升)，然后用1N的盐酸仔细调
整溶液至pH值为6.3，在35'C，反应2小时。然后过滤，除去调pH时生 成的紫黑色沉淀物，滤液再用1N氢氧化钠调节pH至7.5。3. 膜分离浓縮用截流分子量为2000的膜分离设备将溶液脱盐，并浓縮至固形物含量 为10% (折光法)，得到约2升浓溶液。浓溶液85'C灭菌20分钟，冷却后 避光保存。4. 喷雾干燥超滤浓縮液经添加与溶液内固形物含量等量的麦芽糊精，加热搅拌溶解 后，再经普通喷雾干燥制成成品(粉剂)，呈棕红色。5. 主要技术指标蛋白质 > 35% 铵盐 <0.50%亚硝酸盐 < 25mg/kg 水分 <5.0%菌落总数(cfo/g): <50000个/g 大肠菌群(MPN/100g) < 30 E/:么(412nm)> 14。图l为电泳图谱，1、 2、 3、 4为实施例1样品，5为标准品。图2为 可见光扫描图谱。实施例21. 红血球的洗涤与溶血抗凝牛红血球约1.8升，加入等体积浓度为45 (克/升)氯化钠水溶液， 轻搅5分钟使均匀，在25。C下用4000转/分离心分离20分钟。除去浅红色 上清液，得净化收縮的红血球约l升(l.l公斤)，加入10升水，室温搅拌 溶血30分钟。2. 血红蛋白的盐析纯化在溶血液中加入硫酸铵至浓度380g/L ，搅拌使硫酸铵全部溶解，pH控 制在6.5。继续搅拌20分钟，然后4000转/分离心25分钟，除去红色上清
液。沉淀用原体积量的0.5倍40%硫酸铵溶液洗涤。再次4000转/分离心分 离20分钟，除去红色上清液。沉淀再用0.8升的40%硫酸铵溶液搅拌均匀， 真空抽滤至干，得深豆沙色沉淀约800克。3. 血红蛋白亚基的制备800克沉淀物加入到35°C、 20升水中，搅拌使之全溶，然后加入十二 烷基硫酸钠(SDS) 160克(8克/升)，pH7.0反应2小时，生成SDS-血红 蛋白亚基。4. 亚硝基血红蛋白亚基的制备上述反应液中加入亚硝酸钠40克(2克/升)，然后用1N的盐酸仔细调 整溶液至pH值为6.1，在3(TC，反应3小时。然后用200目滤网过滤，除 去调pH时生成的紫黑色沉淀物，滤液再用1N氢氧化钠调节pH至7.2。5. 膜分离浓縮用截流分子量为2000的膜分离设备将溶液脱盐，并浓縮至固形物含量 为9-10%(折光法)，得到约2升浓溶液。浓溶液9(TC灭菌15分钟，迅速 冷却后避光保存。6. 真空冷冻干燥浓溶液经真空冷冻干燥得到约200克的深紫色冻干粉。7. 主要技术指标蛋白质 > 75% 铵盐 < 0.50%亚硝酸盐 < 25mg/kg 水分 <5.0%菌落总数(cfli/g): <50000个/g 大肠菌群(MPN/100g) < 30 E二 (412nm) > 30。
权利要求
1. 一种亚硝基血红蛋白亚基肉红色素，其特征在于，该物质具有在380纳米至430纳米之间有吸收峰，分子量在16000-18000。
2. 根据权利要求1所述的亚硝基血红蛋白亚基肉红色素，其特征在于， 在约412纳米处有最大吸收。
3. 根据权利要求1或所述的亚硝基血红蛋白亚基肉红色素，其特征在 于，喷雾干燥产品的色价E/^ (412nm)不小于14，冷冻干燥产品的色价 E/^ (412nm)不小于30。
4. 根据权利要求1、2或3所述的亚硝基血红蛋白亚基肉红色素的制备 方法，其特征在于，包括如下步骤以动物血的血红细胞为原料，在pH 6.0-8.0和常温条件下，用盐析的方法沉淀纯化血红蛋白，在pH6.0-8.5、温 度为25°C-4(TC的条件下，以解聚剂或其它以解聚为目的物质将血红蛋白解 聚，在pH5.5-7.0、温度为2(TC-40。C的条件下，在解聚后的血红蛋白亚基 上接入亚硝基，获得所述的亚硝基血红蛋白亚基肉红色素。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括如下步骤-(1) 红血球的洗涤与溶血将抗凝红血球加入20-60 (克/升)氯化钠水溶液，离心分离，收集净 化收缩的红血球，然后在红血球中加入红血球重量5-10倍的水，溶血20~40 分钟；(2) 盐析纯化在步骤(1)的溶血液中加入硫酸铵，pH为6.0-8.0，然后离心分离， 沉淀用硫酸铵水溶液洗涤，再次离心分离，沉淀再用硫酸铵水溶液搅拌， 真空抽滤至干，得深豆沙色沉淀物；(3) 血红蛋白亚基的制备将步骤(2)的沉淀物加入到水中，然后加入十二烷基硫酸钠(SDS)，于pH6.0-8.5反应2 ~3小时，生成SDS-血红蛋白亚基；(4) 亚硝基血红蛋白亚基肉红色素的制备在步骤(3)的反应液中加入亚硝酸钠，然后加入酸性物质水溶液，调 整pH为5.5-7.0，于2(TC-4(TC下反应1-3小时，过滤，滤液再用碱性物质 水溶液，调节pH至7.0-8.5;(5) 膜分离浓縮用截流分子量为2000-5000的膜分离设备将步骤(4)的溶液超滤，脱 除游离亚硝酸盐和SDS，超滤浓縮，获得超滤浓縮液，即为成品l; 或将超滤浓縮液经添加麦芽糊精后，喷雾干燥制成棕红色成品2 (粉剂); 或者将超滤浓缩液经真空冷冻干燥，得到呈紫黑色的粉末。
全文摘要
本发明公开了一种亚硝基血红蛋白亚基肉红色素及制备方法。该物质在380纳米至430纳米之间有吸收峰，在约412纳米处有最大吸收，分子量在16000-18000。本发明以动物血的血红细胞为原料，在pH 6.0-8.0和常温条件下，用盐析的方法沉淀纯化血红蛋白，在pH6.0-8.5、温度为25℃-40℃的条件下，以解聚剂或其它以解聚为目的物质将血红蛋白解聚，在pH5.5-7.0、温度为20℃-40℃的条件下，在解聚后的血红蛋白亚基上接入亚硝基，获得所述的亚硝基血红蛋白亚基肉红色素。本发明的亚硝基血红蛋白亚基肉红色素，在色泽上更接近天然鲜肉的红色，抗氧化能力比亚硝基血红蛋白更好。
文档编号C09B61/00GK101210114SQ20061014800
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月26日 优先权日2006年12月26日
发明者严维凌, 任莉萍, 常雅宁, 沈菊泉, 川 王, 王志友, 谢志镭, 马志英 申请人:上海市食品研究所;华东理工大学