食品着色剂亚硝基血红色素的研究

7—7 f | <食品工业科技》 S~lence and Technology of Food Iudt~try 曹稳根 李卫华 (宿州师专化生系 安徽宿州234000) 摘 要 以健崇的猪、牛、羊的新鲜牲血为原斟，经化学提取、合成及酶解等简单步骤。制成 丁食品着色荆亚硝基血红色素。该产品可替代具有毒性作用的亚硝醴盐而直接加入食品着色，是 bemH efrom fresh livestock blood of healthy pigs·oxen and sheep by meBn5 of chemical extraction．synthesis．enzy— molysis，etc·As an kle~l nonpoisonous flavoring eolouring agent．This product can take place of toxicant nitrous acid 8aIl and be directly added to the food to colour food，and enh8nce food nutri— tlonal composition． Key words Nitroso blood red pigment，Colouring agent for food 1 前言 在各类食品添加斛中，食甩色素是一重要组成 部分。目前．我国许多食品．尤其是肉制品的着色， 大多是用亚硝酸盐作为发色荆．使得食品中亚硝酸 根古量较高，而No；被食用后易与人体内蛋白质 代谢过程中产生的中问产物仲胺发生化学反应，生 成具有致癌作用的亚硝胺类物质It．z]．严重威畴人 们的身体健康。所 ，近年来许多国家都在呼吁应 控毒l或取缔亚硝酸盐作为食品发色剂．有些国家对 使用合成色素严加控制。开发安全无毒副作用的天 坩桔风味的化合物中分离出i 烃类，它们在超临 界相中的浓度要高一些．从色谱田上可以看出，萜 烯烃相当大程度被超临界CO 溶解了，而古氧化 合物则留在液相中。色谱图表明t与液相相比．超临 界相中菇烯烃的峰区增加了两倍，而那些代表柑植 油风味的化台物的蜂区减少了一半．含氧化台物与 萜烯烃在超临界相中的比倒分剔为0．0184和0． 0224。 总之，采用翅临界流体技术有选择地从冷榨柑 拮油中提取藉烯类化合物．以浓绾有益的风味馏分 是可行的。由于工艺设计篙要糟确的相平衡计算， 所以生产时还需要研究体系的热力学模型并论证 工艺过程在经济上的可行性。 参考文献 l Teme[1i F，Chen C S，Braddock R J．Supercriti- eal Fluid Extraction in C~rus Oil Processing． Food Technology·1988’42(6)：145 2 Ashurst P R，Food Flavorings，Glasgow and London|Blackie and Son Ltd．199t 3 King M B，Extraction of Natural Ptoducts Us- ing Nearq：ritieal Solvents，GlasgowlBlaekie A一 曲demic&Profossiona1．1993 4 石秉荣，洪桂秋 ．超临界流体萃取技术在食品 工业中应用现状 ．食品辩学，1993；9：32 5 沈致隆等．超临界流体萃取加工米镰·食品工 业技术，1995I(5) 6 Braddock R J，Cadmallader K R．Citrus by— Prod ucts Manufacture for Food Use．Food Technology．1992I46(2)：105 7 Stahl E．Gerard D．Per me&Flav~rist．Apr／ May 19'85，10‘29 8 Gerard D．Chemical En窖ineering Techno Logy． 1984．56，794 · 7· ～ 2 晰 一 。 维普资讯 http://www.cqvip.com 然食用色素已为当务之急。但是，目前已研究的一 些天然食用色素，由于原料来源不足，工艺设备复 杂，生产成本高．产品稳定性差，故不能得到广泛使 用n 。而食品工业发展迅速．对色素的需求量日 益增加，亚硝酸盐作为发色剂，目前国内还普遍使 用着。针对这一情况，本研究以健康卫生的牲血 (猪、牛、羊血)为原料 ，经化学提取与合成及酶解 等步骤，获得 r食品着色剂亚硝基血红色素，可以 取代亚硝酸盐而直接加入食品着色t不仅降低丁食 品中亚硝酸根的含量，而且可使食品的色泽、营养、 口感等性能更好，是一种有益人体健康的较为理想 的食品着色剂 2 实验部分 2．1 器材 真空放血刀，电动离心机，100立升敞口夹层 反应釜，真空干燥籍，日立 835—5O型高速氨基馥 自动分析仪。721 l0O型分光光度计，xsA—z受 生物显微镜等。 2．2 药品 柠檬酸纳饱和溶液，3O 的氢氧化纳溶液． 6tool·L 盐酸溶液，亚硝酸钠固体，胰蛋白酶，胭 脂红等．所用试剂为分析纯，胭脂红为食品级。 2．3 实验操作过程 抗凝后的血液分离出血浆后，再用强喊喊化， 使血红蛋白中的珠蛋白与辅基血红索分离，然后加 入亚硝酸纳，调溶液 pH为酸性，适当加热．则 HNO：分解放出NO，NO与亚铁血红紊中的亚铁 离子以配位键结合后，Fe“+又与一分子珠蛋白结合 生戒亚硝基血红蛋白，其分子结构式见圈 1 ]。再 加蛋白酶，亚硝基血红蛋白经酶解即得到稳定的鲜 红色亚硝基血红色素。如果再往亚硝基血红色素中 · 8· 图1 亚硝基血红蛋白的结构式 加入少许烟酰胺或维生素c等助色剂，其着色效 果更为理想 。 实验时具体操作步骤如下：用真空刀放出健康 猪血．立即往猪血中加入血重0 5％的拧檬馥钠饱 和溶液，搅匀后离 L-分离出血浆．水洗沉淀，取尽血 红细胞中的血浆蛋白后．加入3O 的氢氧化钠溶 渣调至pH为u．5，抽滤提取血红索溶液。往该溶 藏中加入血重 4 的亚硝酸钠固体．再用 6 mo[· L_。的HC[溶液，调溶液pH为酸性，于 35℃下反 应 2～3h．冷却后以碱液中和，调溶液 pH为 7．5， 加入胰蛋白酶分解血红蛋白，18h后将酶灭活，即 得到亚硝基血红色素溶液．通过进一步真空干燥处 理(1，33KP'a，60~80C) 也可得到亚硝基血红色 素的固体产品。 3 结果与讨论 3．1 产品成份分析 按上述步骤，用猪血制得的成品为气昧芳香的 鲜红色溶液。参照文献[8]的分折方法，产品成份的 测定结果列入表1。 表 l 血缸色素液体产品威份检测结果( ) 灰分 水分 蛋白质l血红色素I lNaI c， ． t t 。 I¨ {。．毗 ．。4一 为丁便于运输和贮存，也可进一步把所得产品 真空干燥成固体产品 用牛血和羊血按上述操作步 骤处理可得同样产品，各成份含量与猪血相近．由 猪血制得液体产品的产率为50％，制得固体产品 的产率为5．5 。用500ml液体产品为80kg卤肉 或烧鸡及红肠等食品着色，色泽鲜艳，长时何不变 色(着色后食品在冰箱中放置20天，其色泽依旧)。 经试验，将亚硝基血红素作为面包，果哺、糕点、糖 果等食品的着色荆，效果也很好。 3．2 产品营养戚份分析 用日立835—5O型高速氨基酸自动分析仪测 得液体产品中含 16种游离氨基馥，其总含量为 0．96 ，产品中各种游离氨基馥含量测定结果列于 表2中。 由于蛋白酶对蛋白质的降解作用，产品中豫含 游离氨基馥外，还含有蛋白胨、肽(及徽量元素铁) 等营养物质刚(721--i"00型分光光度计测得 含 量为0．04 ，见表1)。由于多种游离氨基馥和蛋白 胨、酞的存在，所以该产品不仅是良好的着色剂，也 是调味剂，同时也增强丁着色食品的营养成分 维普资讯 http://www.cqvip.com 表 2 血红色素液体产品中各游离氨基醚的百分含量 半就氨酸(Cys) 甲硫氨酸(Met 0．O4 丙氨酸(Ala) 0．07 天冬氨酸(Asp) 0．12 异亮氮酸(Ile) 觥氨酸(Cys—Cys) 0．02 苏氮酸(Thr) 0 02 亮氨酸(Leu) O．15 缬氨酸(Va1) 0．06 丝氨酸(Ser) 0 f)4 酪氨酸(Tyr) O．O2 组氨酸(His) O．O8 谷氨酸(Glu) 0．07 苯丙氨酸(Phe) 0．07 色氨酸(Trp) 脯氮酸(Pro) 0．03 赖氪酸(Lys) 0．08 精氨酸(Arg) 0．04 甘氮酸(Giy) O．O3 3．3 产品有害成份分析 经对该产品着色的卣肉、烧鸡、红扬等食品用 分光光度计对NOz进行检验哪，未涮出NOi的存 在．而加胭脂红及亚硝酸盐的卣肉、烧鸡及红肠中． N0；的含量均超过15×10 g(见表 3)。经对细菌 作常规分析．该产品中大肠杆菌、痢疾杆菌总数等 均符合国家有关食品卫生。检测结果见表 。 表3 着色食品中NOi含量测定(单位×10 g) 卤牛肉 猪红肠 烧鸡 亚硝酸钠 l8．72 32．51 l9．36 胭 脂 红 15．96 19．42 17．35 血红色素 未检出 来检出 未栓出 注：表中各种着色剂用量均为固体80g，分别为80 食品着色 表 4 血红色素液体产品中细菌的测定(单位个／g) 生产食品着色剂亚硝基血红色素，前景十分可观。 目前．我国牲畜屠宰量大，牲畜血藏产量可观，仅猪 血一项年产量就达60~70万吨．再加上牛、羊等牲 畜血藏．牲血资源十分丰富。但我国牲血资源目前 尚未得到很好利用【埘，本文利用牲血为原料，经化 学提取、合成及酶解等筒单工艺流程得到的食品着 色剂亚硝基血红色素，比用亚硝酸盐发色有诸多的 优越性．为牲血有效的利用开辟了新的途径。据报 道，日本、俄罗斯已将牲血所制得的产品广泛用于 食品工业．取得了很好的社会效益和经济效益。 该产品经化学提取与合成及群懈等步骤制或， 工艺流程较为简单．适于中小批量生产。 参考文献 1 石保金主编．食品生物化学 轻工业出版杜． 1991：256~258 2 周世琦等．食品工业科技．1996 5)：64～67 3 黄小凤等．食品科学．1991；(7) 4 高贵珍等．中国化学会第三届农化论文集 ． 1989：l47～ 149 5 李卫华．中国化学会第四届农化论文集，1991： 5l0～512 6 肖红．食品科技．1989~(5) 7 (英)Food．sc1．Fech．Absct，1982 l(6) 8 无锡轻工韭学院等校编．食品分析．轻工业出 版社，1985：89～90；208~225}233~239 9 Gc Barrett．Chemistry and Biochemistry of the Amino Acid．1985l376～379 lO 李卫华，曹稳根等．安敲省饲料资源开发与利 用 ．安徽科技出版社．1990：233~247 1997 年 最 新 讯 ‘食品加工技术工艺和配方大全'上、中、下：62元及续集上、中 下 6o元}‘食品及相关专业科技日语 外来语词汇大全'；228元{‘软饮料工艺学'：41元；‘软饮料实用配方 800例'：18 }‘饮料生产技术问 答'：17元；‘饮料分析与检验'：61．5元；‘食品检验与分析'：55元；《食品添加剂'：18．4元；‘食品藩加剂检 验方法'：18元}‘国际饮料分析方法'：9元}‘罐头生产技术问答'：15．8元；‘实用果蔬加工工艺'：11．5元； ‘西式糕点制作新技术精选' 19．3元；‘加工食品的营养价值手册'，15．5元；‘食品加工机械'：17元；‘肉 制品加工手册'；24．5元；‘英汉营养科学词典'：21元；‘抗癌食药本草'：10元． 本刊另备有 92 93、94 95年‘食品工业科技'合订本，每年一册，4o元／册，96年合订本5o元／册。92 95年增刊．每年一册，2o元，册。以上图书均含邮寄挂号费，可通过邮局直接汇款至本刊编辑部，本刊收教 即刻发书，本刊现仍办理 年杂志的补订工作，97年杂志；42元／全年。 本刊地址：100075 北京市永外涉子口路 70号 电 话：(010)67215557--3065 o 9 · 维普资讯 http://www.cqvip.com