CN101948630B

CN101948630B - 利用畜禽血液制备碳氧血红蛋白的方法

Info

Publication number: CN101948630B
Application number: CN 201010282355
Authority: CN
Inventors: 周存六; 王纪霞; 陈从贵; 丁亚兰; 方红美
Original assignee: Hefei University of Technology
Current assignee: Yurun Biotechnology Co., Ltd. (East China Sea)
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2010-09-10
Publication date: 2013-02-27
Anticipated expiration: 2030-09-10
Also published as: CN101948630A

Abstract

本发明涉及利用畜禽血液制备碳氧血红蛋白的方法。该方法包括以下操作步骤：(1)原血抗凝与血细胞分离，(2)红细胞破碎，(3)血红蛋白一氧化碳(CO)配位反应，(4)碳氧血红蛋白色素冷冻干燥。本发明利用肉类加工业主要副产物——畜禽血液，采用离心分离、高剪切乳化破碎、CO配位反应和冷冻干燥新工艺方法，制备出安全性高、色价优、性质稳定的食品级天然肉制品色素，可替代传统的亚硝酸盐类肉制品发色剂。本发明技术的应用将对提高肉制品食用安全性，促进畜禽资源清洁化加工与增值，改善肉制品色泽品质等具有重要的作用。

Description

利用畜禽血液制备碳氧血红蛋白的方法

技术领域

本发明涉及畜禽屠宰、加工技术领域，具体涉及利用畜禽加工副产品血液制备色素，该色素可用于肉制品加工。

背景技术

色泽是肉制品重要的感官品质，直接影响消费者的购买意向。硝酸盐、亚硝酸盐是最早使用，也是目前普遍采用的肉制品发色剂。但是此类发色剂中的亚硝酸根离子会与蛋白降解物中的胺类物质发生反应，形成致癌的亚硝胺，有诱发癌症的风险。因此亚硝酸盐发色的安全性如今已成为公众关注的一个焦点。有学者研究利用V_C、V_E等来降低亚硝酸根离子的残留量，以减少亚硝胺的生成量，但并不能从根本上阻断致癌物质的生成。目前，生产上已有利用红曲红等天然色素来替代亚硝酸盐类发色剂，提高了肉制品的安全性，但发色不够均一、自然。

内源性血红蛋白、肌红蛋白为肉制品中的主要呈色物质，但其对热、光、氧等不稳定，导致肉制品色泽不稳定。如何稳定肉制品的内源性色素，是肉制品加工业面临的一个技术难题。畜禽血液是肉类加工业的主要副产物，内含丰富的血红蛋白。利用畜禽血液制备食用安全、色泽稳定的肉制品色素，来替代传统的亚硝酸盐类发色剂，是目前解决肉制品发色及色泽稳定问题的一条有效途径。钱瑞生等研究报道，以猪血作为原料，采用CO增色反应→离心→沉淀→冷冻干燥的工艺方法，制备新型肉制品色素。但是上述方法存在配位反应底物(血红细胞)纯度不高而导致产品色价低的技术缺陷。

发明内容

为了解决现有技术的配位反应底物(血红细胞)纯度不高的问题，提高畜禽资源的加工增值水平，本发明提供一种利用畜禽血液、制备天然肉制品色素的新方法，即利用畜禽血液制备碳氧血红蛋白的方法。

本发明的具体技术方案如下：

1、利用畜禽血液制备碳氧血红蛋白的方法，包括以下操作步骤：

(1)原血抗凝与血细胞分离：

取新鲜畜禽血液，加入浓度0.6-0.8％W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度4-10℃、转速3500-4000rpm条件下离心分离10-12min，得到红细胞液；将红细胞液以1.5-2.5倍V/V的生理盐水洗涤，在温度4-10℃、转速3500-4000rpm离心分离，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到较为纯净的红细胞；

(2)红细胞破碎：

在温度4-10℃、转速13000-15000rpm条件下，高剪切破碎所述红细胞1-3min，过滤，得到血红蛋白液；

(3)血红蛋白一氧化碳(CO)配位反应：

用0.001mol/L的盐酸(HCl)或0.001mol/L的氢氧化钠(NaOH)调节pH值为6.5-8.0，向血红蛋白液中通入一氧化碳(CO)进行配位反应，在温度20-30℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1小时，停止通气，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液；

(4)碳氧血红蛋白色素冷冻干燥：

将上述冻结的碳氧血红蛋白色素溶液置于真空度0.010-0.012mbar冷冻干燥机中，在温度-20～-18℃下、冻干18-24h，得到红色或紫红色的粉末状。

所述新鲜畜禽血液为新鲜猪血、新鲜牛血、新鲜鸡血、新鲜鸭血或新鲜鹅血。

所述生理盐水为浓度0.9％的生理盐水。

通过紫外-可见吸收光谱检测，见图1和图2，应用本发明工艺技术制备的产品在417-420纳米、540-542纳米、571-573纳米处有特征吸收峰，表明产品为碳氧血红蛋白色素。所得产品外观为紫红色粉末，易溶于水，水溶液呈鲜红色。

外观：红色或紫红色粉末，

水溶性(25℃)：＞25.0g/100ml蒸馏水，

蛋白质：65％～75％，

水分：＜5.0％，

色价E^1％ _1cm(412nm)：35～65，

菌落总数(cfu/g)：＜10000，

大肠杆菌(MPN/100g)：＜30。

色价E^1％ _1cm(412nm)测定方法：称取样品0.1g(精确至0.001g)，用水溶解并定容至1000ml，摇匀。取此溶液置于1cm比色皿中，以水为参比溶液，用分光光度法在最大吸收波长412nm处测其吸光度。则色价E^1％ _1cm(412nm)可由下式给出：

{E^{1 %}}_{1 cm} (412 nm) = \frac{AV}{G} \times \frac{1}{100}

A：吸光度；G：样品质量；V：溶液稀释后体积。

本发明利用肉类加工业主要副产物——畜禽血液，采用离心分离、高剪切乳化破碎、CO配位反应和冷冻干燥新工艺方法，制备出安全性高、色价优、性质稳定的食品级天然肉制品色素，可替代传统的亚硝酸盐类肉制品发色剂。本发明技术的应用将对提高肉制品食用安全性，促进畜禽资源清洁化加工与增值，改善肉制品色泽品质等具有重要的作用。

附图说明

图1为血红蛋白与碳氧血红蛋白吸收光谱图(375-475nm)，

图2为血红蛋白与碳氧血红蛋白吸收光谱图(500-600nm)。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。

实施例1：

1.收集检疫合格的新鲜猪血，加入浓度0.8％W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度4℃、转速3500rpm条件下离心分离10min，弃去上清液，得初分离的红细胞液。以2倍体积的浓度0.9％的生理盐水洗涤，在温度4℃、转速3500rpm条件下离心分离10min，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到较为纯净的血细胞。

2.在温度4℃、转速13000rpm条件下，对所得血细胞高剪切破碎2min，过滤，得到血红蛋白溶液。

3.用0.001mol/L的盐酸(HCl)调节血红蛋白溶液的pH值调至6.5，向其内通入一氧化碳(CO)进行配位反应，在温度20℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1h；停止通气，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液。

4.对步骤3所得的碳氧血红蛋白色素溶液，在避光、真空度0.012mbar、温度-20～-18℃条件下冷冻干燥20h，得到紫红色的碳氧血红蛋白粉末。

5.产品主要指标

外观：紫红色粉末，

水溶性(25℃)：＞35.0g/100ml蒸馏水，

蛋白质：＞75％，

水分：＜5.0％，

色价E^1％ _1cm(412nm)：＞65，

菌落总数(cfu/g)：＜10000，

大肠杆菌(MPN/100g)：＜30。

实施例2

1.收集检疫合格的新鲜牛血，加入浓度0.7％W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度10℃、转速3800rpm条件下离心分离10min，弃去上清液，得初分离的红细胞液。以2.5倍体积的浓度0.9％的生理盐水洗涤，在温度10℃、转速3800rpm条件下离心分离10min，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到较为纯净的血细胞。

2.在温度8℃、转速13000rpm条件下，对所得血细胞高剪切破碎2min，得到血红蛋白溶液。

3.用0.001mol/L的氢氧化钠(NaOH)调节血红蛋白溶液的pH值为7.5，向其内通入一氧化碳(CO)进行配位反应，在温度30℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1h；停止通气后，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液。

4.将碳氧血红蛋白色素溶液，在避光、真空度0.010mbar、温度-20～-18℃条件下冷冻干燥24h，可得到紫红色的碳氧血红蛋白粉末。

5.产品主要指标

水溶性(25℃)：＞30g/100ml蒸馏水，

蛋白质：＞70％，

色价E^1％ _1cm(412nm)：＞40，

外观、水分、菌落总数及大肠杆菌指标同实施例1。

实施例3

1.收集检疫合格的新鲜鸡血，加入浓度0.6％W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度4℃、转速4000rpm条件下离心分离10min，弃去上清液，得初分离的红细胞液。以1.5倍体积的浓度0.9％的生理盐水洗涤，在温度4℃、转速4000rpm条件下离心分离10min，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到较为纯净的血细胞。

2.在温度4℃、转速13000rpm条件下，对所得血细胞高剪切破碎2min，得到血红蛋白溶液。

3.用0.001mol/L的盐酸(HCl)调节血红蛋白溶液的pH值至7.0，然后向其通入一氧化碳(CO)，在温度25℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1h；停止通气后，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液。

4.将碳氧血红蛋白色素溶液，在避光、真空度0.010mbar、温度-20～-18℃条件下冷冻干燥20h，得到红色的碳氧血红蛋白粉末。

5.产品主要指标

外观：红色粉末，

水溶性(25℃)：＞25g/100ml蒸馏水，

蛋白质：＞65％，

色价E^1％ _1cm(412nm)：＞35，

其它指标同实施例1。

实施例4

1.收集检疫合格的新鲜鸭血，加入浓度0.6％W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度10℃、转速4000rpm条件下离心分离10min，弃去上清液，得初分离的红细胞液。以2倍体积的浓度0.9％的生理盐水洗涤，在温度10℃、转速4000rpm条件下离心分离10min，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到洗净的血细胞。

2.在温度4℃、转速13000rpm条件下血细胞高剪切破碎2min，得到血红蛋白溶液。

3.用0.001mol/L的氢氧化钠(NaOH)调节血红蛋白溶液的pH值至8.0，然后向其内通入一氧化碳(CO)，在温度20℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1h；停止通气后，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液。

4.将碳氧血红蛋白色素溶液，在避光、真空度0.010mbar、温度-20～-18℃条件下冷冻干燥18h，得到红色的碳氧血红蛋白粉末。

5.产品主要指标

同实施例3。

实施例5

1.收集检疫合格的新鲜鹅血，加入浓度0.7％W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度10℃、转速3500rpm条件下离心分离10min，弃去上清液，得初分离的红细胞液。以2倍体积的浓度0.9％的生理盐水洗涤，在温度10℃、转速3500rpm条件下离心分离10min，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到洗净的血细胞。

3.用0.001mol/L的氢氧化钠(NaOH)调节血红蛋白溶液的pH值为7.5，然后向其内通入一氧化碳(CO)，在温度20℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1h；停止通气后，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液。

4.将碳氧血红蛋白色素溶液，在避光、真空度0.012mbar、温度-20～-18℃条件下冷冻干燥20h，得到紫红色的碳氧血红蛋白粉末。

5.产品主要指标

外观：紫红色粉末，

水溶性(25℃)：＞30g/100ml蒸馏水，

色价E^1％ _1cm(412nm)：＞35，

其它指标同实施例3。

Claims

1.利用畜禽血液制备碳氧血红蛋白的方法，其特征在于包括以下操作步骤：

（1）原血抗凝与血细胞分离：

取新鲜畜禽血液，加入浓度0.6-0.8%W/V的柠檬酸钠抗凝，混合均匀、过滤；滤液在温度4-10℃、转速3500-4000rpm条件下离心分离10-12min，得到红细胞液；将红细胞液以1.5-2.5倍V/V的生理盐水洗涤，在温度4-10℃、转速3500-4000rpm离心分离，除去洗涤液；按上述条件重复洗涤、离心分离1次，除去洗涤液，得到较为纯净的红细胞；

（2）红细胞破碎：

（3）血红蛋白一氧化碳（CO）配位反应：

用0.001mol/L的盐酸（HCl）或0.001mol/L的氢氧化钠（NaOH）调节pH值为6.5-8.0，向血红蛋白液中通入一氧化碳（CO）进行配位反应，在温度20-30℃、转速1000rpm条件下连续搅拌反应1小时，停止通气，静置15min，得到碳氧血红蛋白色素溶液；

（4）碳氧血红蛋白色素冷冻干燥：

将上述碳氧血红蛋白色素溶液置于真空度0.010-0.012mbar冷冻干燥机中，在温度-20～-18℃下、冻干18-24h，得到红色或紫红色的粉末状；

所述新鲜畜禽血液为新鲜猪血、新鲜牛血、新鲜鸡血、新鲜鸭血或新鲜鹅血；

所述生理盐水为浓度0.9%的生理盐水。