CN1602737A - 一种用于肉制品着色的组合物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于肉制品着色的组合物，包括质量比为2∶1亚硝基血红蛋白色素粉末与转谷氨酰胺，精盐、白糖、抗坏血酸钠、混合香辛料、卡拉胶组成。

Description

一种用于肉制品着色的组合物

技术领域

本发明涉及食物着色剂领域，涉及一种具体的着色剂——猪血亚硝基血红蛋白的制备方法，还涉及猪血亚硝基血红蛋白与转谷氨酰胺酶的组合物。

背景技术

食品的色泽，常作为鉴定品质的指标。多年来，在国内外生产的肉制品中，亚硝酸盐或硝酸盐一直作为肉制品的发色剂而被广泛使用。亚硝酸盐在肉制品中呈现多种功能，其主要作用是：(1)作为发色剂，可赋予肉制品特有的肉红色。(2)亚硝酸盐的抗氧化能力可有效地抑制熟肉制品的“过热味”的产生。(3)作为防腐剂，亚硝酸盐对肉毒梭状芽孢杆菌等多种有害细菌有抑制作用。

但是，亚硝酸盐与胺类物质反应可以产生亚硝胺。动物实验表明，其中一些亚硝胺，比如，N-亚硝基二甲胺(N-nitrosodimethylamine)，N-亚硝吡咯烷(N-ni-trosopyrrolidine)，具有致癌、致畸和诱变性。腌肉中残留的亚硝酸盐还可在胃中形成亚硝胺。由于亚硝酸钠具有较强的毒性，一般成年人食用03～05g即可造成中毒，食用3g可导致死亡。因此，我国食品卫生法对亚硝酸钠的使用有严格的规定。但由于我国存在许多中小企业甚至是个体加工户，亚硝酸钠的使用极不规范，因超标准使用造成的食物中毒事件时有所闻，因此，亟待开发研制出新型安全可靠的替代产品。

为了减少这一危害，世界各国的肉类科研机构和厂家都在积极寻求一种能代替硝酸盐或亚硝酸盐的肉品着色剂，并进行了大量的研究和试验，如麦芽酚、柠檬酸铁、葡萄糖酸铁等，但这些物质在着色、呈味、防腐等方面效果仍不理想，至今无法全部替代亚硝酸盐在肉制品中的作用。

天然血红蛋白传统着色剂，其安全性强的特点引起国内外研究人员的注意，对其着色能力改善的研究已经广泛展开。从90年代起，日本，挪威，波兰及国内的科技人员，对血红蛋白都采用亚硝基化处理，使用血红蛋白的亚硝基化处理物组成一个着色系统来取代亚硝酸盐。

血液中的血红蛋白(Hb)是由四分子血红素和一分子有四条肽链的球蛋白构成，而肌肉中的肌红蛋白(Mb)则是由一分子血红素和一分子单条肽链的球蛋白构成。肌红蛋白或血红蛋白的局部结构如附附图1所示。血红素由一个铁原子和卟啉环组成。卟啉环上的四个氮原子位于同一平面上，其中两个氮原子与铁原子以共价键结合，另外两个氮原子则以配位键结合。血红素上的铁原子以配位键与球蛋白分子上的组氨酸残基上咪唑环上的氮原子相结合。铁原子的配位数是6，因此还有一个配位键连接其他原子。天然血红蛋白和肌红蛋白中的铁原子是亚铁，呈紫红色。当与空气接触后，与一氧分子以配位键络合，成为氧合血红蛋白和氧合肌红蛋白，呈鲜红色。氧合血红蛋白和氧合肌红蛋白是不稳定的，在氧或氧化剂的作用下，亚铁氧化成高铁，配位的氧原子变成共位键连接的羟基，于是成了高铁血红蛋白和高铁肌红蛋白，呈褐色。用亚硝酸盐发色的腌肉，产生亚硝基血红蛋白和亚硝基肌红蛋白，配位体是一氧化氮，色泽鲜红。

根据血液中血红蛋白(Hb)和肌肉中肌红蛋白(Mb)分子结构相似，Hb和Mb对亚硝基NO-均具有较强的结合力，采用NaNO₂在一定条件下先同血液中Hb相结合，生成亚硝基血红蛋白(HbNO)，经喷雾干燥或冷冻干燥制得HbNO粉。然后添加到肉中，从而使肉品呈现鲜亮的玫瑰红色，另外，部分残留的NO₂ ^-可与Mb和Hb结合，有效地降低了肉制品中NO₂ ^-残留量，也保持肉制品所具有的色泽、风味、防腐抗菌等特性。

但是大量的试验发现：对于被粉碎的肉末，由于肌红蛋白的分布不均匀，致使与其结合的亚硝基血红蛋白分布不均匀，发色不均一，容易造成血液残留的误解，不利于使用。

转谷氨酰胺酶(以下简称TG)是一种酰基转移酶，可以催化相同或不同蛋白质分子之间的交联与聚合，形成新的共价键。而分子间疏水基、离子键、共价键等对于蛋白质凝胶体系的形成发挥着重要的作用，改变共价键的数目和强度都会使蛋白质的凝胶性能发生转变。目前有关TG促进凝胶形成的研究已相当广泛，Seki，et al(1990)，Tsukamasa，et al(1993)发现TG催化形成的GL肽键对于室温下鱼糜凝胶的形成发挥着关键的作用，此外，TG还对食品蛋白的交联存在着广泛的作用，如酪蛋白、大豆分离蛋白(以下简称SPI)、谷朊蛋白、乳清蛋白等都可以作为TG作用的底物。而这些蛋白是肉制品加工中最为常用的非肉蛋白，发挥着保持水分、吸附脂肪的作用，影响着肉制品的保水性、风味、口感等品质，提高其功能性对改善肉制品的品质具有重要意义。因此，转谷氨酰胺酶作为一种新型食品添加剂，对蛋白质的修饰作用已显示出强大的生命力，它不仅可以大大改善蛋白质的乳化性、热稳定性、凝胶性和起泡性，而且可以开发新的食品资源。

本发明还考察了TG对猪血亚硝基血红蛋白发色反应的影响，发现TG不但能改变肉制品的弹性，使产品的粘结能力、保水性大大提高，赋予了制品结实的质构，很好地保持产品的原始风味和切片性；而且转谷氨酰胺酶与猪血亚硝基血红蛋白的组合物，重新添加到肉制品中，不仅可以改善制品的色泽，还可以作为抗氧化剂使产品品质维持稳定、延长货能改善发色的均一性，增强肉的色泽，增强猪血亚硝基血红蛋白的稳定性；降低了猪血亚硝基血红蛋白的用量，使香肠中NO₂ ^-的残留量显著下降。

本发明目的

提供一种猪血亚硝基血红蛋白的制备方法，猪血亚硝基血红蛋白与转谷氨酰胺酶的组合物，从而提供安全、高效的发色剂。

技术方案

文献报道了猪血亚硝基血红蛋白的多种人工合成方法，但是，其缺陷是：以猪血为原料，需消耗大量有机溶剂先提取血红素，血红素和NO为原料合成亚硝基亚铁血色原，设备复杂，成本高，NO毒性高，并且产品稳定性差，水溶性差；以血红蛋白与NO反应，仍然存在成本高、设备复杂的缺点。

为了克服这些缺陷本发明作了多处改进，取得了更好的效果。我们从猪血中提取血红蛋白，将猪血红蛋白和亚硝酸钠中NO-人工合成猪血亚硝基血红蛋白(HbNO)，将合成的HbNO作为肉品发色剂添加到香肠中，经试验分析和检测，产品发色效果良好，稳定持久，风味独特，并具有一定防腐效果，而香肠中NO₂ ^-残留量仅为痕量，可实现肉制品的低硝化、无硝化，同时有效地利用了牲猪屠宰的猪血副产品。

肉糜功能的改善，包括使用功能和加工性能两方面，因此我们还将TG与猪血亚硝基血红蛋白组合，将该组合物作为肉品着色剂添加到香肠中，经试验分析和检测，产品着色效果良好，稳定持久，粘结能力、保水性大大提高，赋予了制品结实的质构，很好地保持产品的原始风味和切片性。

我们研究了猪血亚硝基血红蛋白的各种剂型、猪血亚硝基血红蛋白与TG组合物的各种剂型，从而更有利于这种新型着色剂的应用。

1猪血亚硝基血红蛋白制取及应用

食盐(一级)：精制盐，中盐北京市盐业公司，NaCl≥98.50％，配料是NaCl和碘酸钾。

亚硝酸钠(食品级)：天津市化学试剂一厂食品添加剂厂。

香辛料：北京百丰佳经贸有限公司。八角、花椒、茴香、丁香和桂皮按1∶1∶1∶1∶1的配比混合。

复合磷酸盐：食品添加剂，南京花悦磷酸盐厂。复合磷酸盐由0.1kg六偏磷酸钠，0.2kg三聚磷酸钠，0.2kg焦磷酸钠组成

抗坏血酸钠：(食品级)：天津市化学试剂一厂食品添加剂厂。

1.1猪血红蛋白液的制备

向100g新鲜猪血中加入0.35g柠檬酸钠抗凝，柠檬酸钠事先用1mL水溶解，与猪血充分混匀。迅速过滤除去杂物，将全血置于离心管中，用低速冷冻离心机在0℃～4℃下以4200rpm的速度离心8min，弃去上层清液，用0.9％生理盐水洗涤红血球，然后在同样的转速下离心5min，重复洗涤两次，立即装入塑料瓶中于低温冰柜中冷冻贮藏(-20℃)。红血球使用前于4℃冰箱中存放过夜，以起到冷冻破胞的作用。为使红血球破胞充分，红血球中加入等量的蒸馏水稀释后，用高速分散均质机以11000rpm速度破碎红细胞，破碎时间3min，血样颜色由暗红色转为鲜红色，用纱布过滤，得滤液即为血红蛋白液。

1.2.猪血亚硝基血红蛋白的制备

在血红蛋白含量为35％(W/W)的10g血红蛋白液中加入4mL0.2M的NaOH溶液，同时加入0.034g的亚硝酸钠、0.52g的抗坏血酸，定容至50mL搅拌后置于电热恒温水浴锅中先在85℃加热反应10分钟，再升温至98℃，加热5分钟，其间间歇搅拌。反应完毕迅速于冰浴中冷却至室温，以3800rpm离心4min。弃去沉淀，液体亚硝基血红蛋白于真空冷冻干燥机中冻干即得亚硝基血红蛋白色素粉末。

1.3.猪血亚硝基血红蛋白与TG组合物的制备

将质量比为2∶1的亚硝基血红蛋白色素粉末与TG混合，

1.4.制作火腿肠

按西式高温乳化火腿肠工艺及配方制作，亚硝基血红蛋白色素粉末与TG用蒸馏水溶解，可代替亚硝酸钠对火腿肠着色。

材料与方法

材料

原料：当日屠宰的经卫生检疫合格的猪外脊肉、鸡胸肉。

着色剂：

着色剂1：为抗坏血酸钠0.02g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，亚硝基血红蛋白0.12g。

着色剂2：为抗坏血酸钠0.02g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，亚硝基血红蛋白0.36g。

着色剂3：为抗坏血酸钠0.02g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，亚硝基血红蛋白0.12g，TG0.06g。

着色剂4：为抗坏血酸钠0.02g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，亚硝基血红蛋白0.36g，TG0.18g

着色剂5：为精盐2g、白糖0.80g、抗坏血酸钠0.02g、混合香辛料0.10g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，味精0.30g，亚硝基血红蛋白0.12g。

着色剂6：为精盐2g、白糖0.80g、抗坏血酸钠0.02g、混合香辛料0.10g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，味精0.30g，亚硝基血红蛋白0.36g。

着色剂7：为精盐2g、白糖0.80g、抗坏血酸钠0.02g、混合香辛料0.10g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，味精0.30g，亚硝基血红蛋白0.12g，TG0.06g。

着色剂8：为精盐2g、白糖0.80g、抗坏血酸钠0.02g、混合香辛料0.10g、卡拉胶0.5～0.7g、复合磷酸盐0.2～0.3g，味精0.30g，亚硝基血红蛋白0.36g，TG0.18g将着色剂中的各种成分按比例称量，混匀，得到着色剂，可用于火腿场的生产。

生产工艺：

70kg原料肉，绞碎，肉糜，加入1kg着色剂(着色剂1-8)，5kg淀粉+2kg大豆蛋白混合，斩拌10min，灌肠，煮制(121℃、20min)，冷却。

方法

原料处理：用作试验的原料肉，先去除表面脂肪层、筋膜，然后经筛孔φ5mm绞肉机处理成肉糜状。此时采取原料肉各项指标检测样。

试验流程：原料肉，绞碎，  肉糜，加入着色剂混合，斩拌10min，理化分析，煮制(121℃、20min)，冷却，理化分析。

色泽的测定：用全自动WSC-S全自动测色色差仪进行检测，测定火腿肠的亮度L、红度值a。

将肠剥去肠衣后，切成10mm厚，放在样品盒中，用色差计来测量肉样的亮度(L值)，红/绿(+/-a值)。白瓷板用来标准化色差计，在肉表面3-5个不同位置测定L、a值。

亚硝基血红蛋白对鸡肉火腿肠色差的影响

将亚硝基血红蛋白作为着色剂，按不同量添加于鸡肉麇中，制成火腿肠，按色差测定方法测定火腿肠切面亮度L、红度值a，每个样测三次，取平均值，计算色差。

               表1：不同处理的鸡肉肠L、a值

             试验号       处理            L          a

             1            无着色剂        60.45      4.38

             2            NaNO₂ 150ppm   46.69      10.77

             3            着色剂1         45.50      16.33

             4            着色剂2         41.59      17.76

             5            着色剂3         43.41      19.58

             6            着色剂4         43.94      17.04

亚硝基血红蛋白对猪肉火腿肠色差的影响

将亚硝基血红蛋白作为着色剂，按不同量添加于猪肉麇中，制成火腿肠，按色差测定方法测定火腿肠切面亮度L、红度值a，每个样测三次，取平均值，计算色差。

                表2：不同处理的猪肉肠L、a值

            试验号       处理            L        a

            1            无添加剂        53.16    7.76

            2            NaNO₂ 150ppm   46.69    10.77

            3            着色1           40.32    17.48

            4            着色剂2         45.61    14.04

            5            着色剂3         37.89    17.21

            6            着色剂4         43.88    15.23

ppm的含义是：每kg原料肉中所加入的NaNO₂的mg数量

亚硝酸盐残留量的测定：按GB/T5009.33-1996(格里斯试剂比色法)测定。

火腿肠感观质量评定：评定产品的色泽、口感、滋气味、组织状态，每项指标的最高分为5分，最低为0分，利用加权法计算总分，色泽加权系数为0.2，口感为0.3，滋气味为0.3，组织状态为0.2。

火腿肠质量综合评定方法

分别对其中的亚硝酸盐残留量、亮度和红度值、感官评分结果作为综合评定的指标。亚硝酸盐残留量越小，则分数越高，其他指标值越大，分值越高。由此法算出样品的综合值。统计分析利用excel97，spss11软件进行数据处理。

结果

肉糜经着色和蒸煮后的色泽变化：猪肉糜由前红色变为较深的肉红色，鸡肉糜由黄白色变为红色，色差计测定结果：随添加量增大红度值增加。

亚硝酸盐残留量的测定：

测定结果：亚硝基血红蛋白各添加水平亚硝酸根残留量均为痕量。

火腿肠感观质量评定：在液体亚硝基血红蛋白添加量为肉糜的0.4％时色泽感官评分最高，当半干固体亚硝基血红蛋白添加量为肉糜的1％时色泽感官评分最高。

无硝和低硝着色火腿肠质量的综合评价：由于TG对蛋白质的交连作用，使添加复合着色剂的火腿肠结构状态良好，切片性、弹性均较好；色泽与添加亚硝酸钠制成的火腿肠接近，但亚硝酸根残留量为痕量，安全性可得到保证。

(1)本研究采用的无硝和低硝的着色剂对火腿肠的的着色效果，从色度、新鲜度方面比较，可达到和优于使用亚硝酸钠常用量(150mg/kg)所能达到的指标。

(2)采用无硝着色剂着色的样品亚硝酸盐残留量可显著的低于使用亚硝酸钠常用量(150mg/kg)着色的样品亚硝酸盐残留量，而采用低硝(30mg/kg)着色剂着色的样品亚硝酸盐残留量与使用亚硝酸钠常用量(150mg/kg)着色的样品亚硝酸盐残留量无显著差异。

本发明的组合物，还用于对猪肉、鸡胸肉、鱼肉的着色。

附图说明

附图1  肌红蛋白或血红蛋白的局部结构

Claims (5)

1.一种用于肉制品着色的组合物，其特征在于：包括猪血亚硝基血红蛋白色素粉末与转谷氨酰胺酶。

2.根据权利要求1所述的一种用于肉制品着色的组合物，其特征在于：猪血亚硝基血红蛋白色素粉末与转谷氨酰胺酶的质量比为2∶1。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于肉制品着色的组合物，其特征在于：由猪血亚硝基血红蛋白色素粉末、转谷氨酰胺酶、抗坏血酸钠、卡拉胶组成。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于肉制品着色的组合物，其特征在于亚硝基血红蛋白色素的制备方法是：向100g新鲜猪血中加入0.35g柠檬酸钠抗凝，柠檬酸钠事先用1mL水溶解，与猪血充分混匀，迅速过滤除去杂物，将全血置于离心管中，用低速冷冻离心机在0℃～4℃下以4200rpm的速度离心8min，弃去上层清液，用0.9％生理盐水洗涤红血球，然后在同样的转速下离心5min，重复洗涤两次，立即装入塑料瓶中于低温冰柜中-20℃冷冻贮藏，红血球使用前于4℃冰箱中存放过夜，冷冻破胞，红血球中加入等量的蒸馏水稀释后，用高速分散均质机以11000rpm速度破碎红细胞，破碎时间3min，血样颜色由暗红色转为鲜红色，用纱布过滤，得滤液即为血红蛋白液，在10g血红蛋白液中加入4mL0.2M的NaOH溶液，血红蛋白液中的血红蛋白质量百分比为35％，同时加入0.034g的亚硝酸钠、0.52g的抗坏血酸，定容至50mL搅拌后置于电热恒温水浴锅中先在85℃加热反应10分钟，再升温至98℃，加热5分钟，其间间歇搅拌，反应完毕迅速于冰浴中冷却至室温，以3800rpm离心4min，弃去沉淀，液体亚硝基血红蛋白于真空冷冻干燥机中冻干。

5.根据权利要求3所述的一种用于肉制品着色的组合物，其特征在于：用于对猪肉、鸡肉、鱼肉制品的着色。