论文题目: 以血红蛋白制备腌制色素替代亚硝酸钠发色的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 食品科学
作者: 杨锡洪
导师: 夏文水
关键词: 血红蛋白,壳聚糖,糖基化反应,组氨酸,配位,酶法水解,亚硝酸钠残留
文献来源: 江南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 以血红蛋白制备腌制色素替代亚硝酸钠的发色作用,可以降低肉制品中亚硝酸钠的残留量,但已报道的以亚硝基血红蛋白制备腌制色素的稳定性和分散性较差,使其在生产中的应用受到限制。本文主要研究提高亚硝基血红蛋白的稳定性和分散性、以血红蛋白制备无硝腌制色素——血红蛋白-组氨酸配合物和亚铁血红素肽-组氨酸配合物,并组成腌制系统应用于灌肠中。主要研究内容和结果如下:1.采用糖基化方法提高亚硝基血红蛋白的稳定性和分散性。以从猪血中提取的血红蛋白为原料制备亚硝基血红蛋白,将亚硝基血红蛋白分别与不同的糖类混和反应,测定反应后产物的热稳定性。研究了糖基化反应过程中亚硝基血红蛋白浓度、糖的浓度、pH、加热温度和时间等对糖基化反应的影响。单因素实验和正交实验结果表明:pH对糖基化反应的影响最大,其次为亚硝基血红蛋白的浓度等,最佳反应条件为:亚硝基血红蛋白浓度5.0%,壳聚糖的浓度为1.0%,反应液pH为5.0、加热温度60℃、时间20min,低速搅拌。反应液喷雾干燥后得到的粉末状色素中血红蛋白含量77.2%、水分3.87%、灰分3.41%和亚硝酸钠865mg/kg,溶解在水中,稀释200～300倍后仍为红色液,可作为食用红色素应用于食品加工中,建议的添加量为0.5%～1.0%。2.对糖基化亚硝基血红蛋白的结构进行确证。采用选择性加热和Sephadex G-75色谱分离纯化糖基化亚硝基血红蛋白,经Sephdex G-150和HPLC检测纯度达到96.2%。纯化后反应物的紫外-可见吸收曲线不同于亚硝基血红蛋白的,Soret峰红移至433nm,可见光区形成一个大的从530～570nm、缓慢上升的峰,峰型显示血红素铁为六配位状态。糖基化亚硝基血红蛋白在1650 cm-1和1530 cm-1出现两个亚胺吸收峰,为羰胺反应后形成的官能团,并在1000～1300cm-1处有一明显的多糖C—OH键吸收,表明壳聚糖的醛基与亚硝基血红蛋白上的氨基发生缩合反应,形成共价结合。园二色谱显示糖基化处理后,血红蛋白的二级结构发生了显著的改变,α螺旋和β转角下降,而β折叠和松散结构增加,表明球状的血红蛋白亚基上部分肽链伸展后与壳聚糖结合,形成稳定的结构。糖基化亚硝基血红蛋白经蛋白酶水解后热稳定性下降,而壳聚糖酶水解对其稳定性无影响。对糖基化反应前后醛基、氨基的测定,进一步验证了糖基化亚硝基血红蛋白的结构。3.较系统化研究糖基化亚硝基血红蛋白的理化性质。采用DSC检测糖基化亚硝基血红蛋白的变性温度为97.69℃,高于对照样品亚硝基血红蛋白的74.13℃和微胶囊包埋亚硝基血红蛋白的79.19℃。日光照射下6d,微胶囊包埋亚硝基血红蛋白完全褪色、
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 立题背景与意义
1.1.1 亚硝酸盐在肉制品加工中的作用
1.1.1.1 发色作用
1.1.1.2 抑菌作用
1.1.1.3 提高风味
1.1.1.4 抗氧化性
1.1.2 亚硝酸盐的危害
1.1.3 降低亚硝酸盐危害的方法
1.1.4 研究的意义
1.1.4.1 降低肉制品中亚硝酸盐的残留量,提高安全性
1.1.4.2 有效利用畜禽血资源
1.2 亚硝基血红蛋白色素替代亚硝酸盐发色作用的研究进展
1.3 提高亚硝基血红蛋白稳定性和分散性的方法
1.4 本论文研究的目的和研究内容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究内容
参考文献
第二章 糖基化亚硝基血红蛋白的制备
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 主要材料
2.2.2 主要仪器
2.2.3 方法
2.2.3.1 血红蛋白的制备
2.2.3.2 亚硝基血红蛋白的制备
2.2.3.3 糖基化亚硝基血红蛋白制备中的影响因素
2.2.3.4 糖基化反应的最佳条件
2.2.3.5 糖基化反应液的纯化和干燥
2.2.3.6 分析检测
2.3 结果与讨论
2.3.1 血红蛋白的制备
2.3.1.1 血细胞的破壁方法
2.3.1.2 血红蛋白的纯化
2.3.1.3 血红蛋白的保藏
2.3.2 糖基化亚硝基血红蛋白制备的影响因素
2.3.2.1 糖类的选择
2.3.2.2 蛋白和糖类浓度的影响
2.3.2.3 pH 的影响
2.3.2.4 温度的影响
2.3.2.5 反应时间的影响
2.3.2.6 搅拌程度的影响
2.3.3 制备糖基化亚硝基血红蛋白的最佳反应条件
2.3.3.1 各影响因素的趋势图
2.3.3.2 最佳糖基化反应条件
2.3.4 糖基化亚硝基血红蛋白色素的制备
2.3.4.1 糖基化反应液的纯化
2.3.4.2 糖基化反应液的干燥
2.3.5 粉末状色素产品的组成
2.4 本章小结
参考文献
第三章 糖基化亚硝基血红蛋白的分离纯化及结构确证
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 主要材料
3.2.2 主要仪器
3.2.3 实验方法
3.2.3.1 糖基化亚硝基血红蛋白的纯化
3.2.3.2 糖基化亚硝基血红蛋白结构的确证
3.2.3.3 分析检测
3.3 结果与讨论
3.3.1 糖基化亚硝基血红蛋白的分离纯化
3.3.1.1 选择性加热纯化
3.3.1.2 Sephadex G-75 凝胶色谱
3.3.1.3 Sephadex G-150 凝胶色谱
3.3.1.4 分离产物的纯度
3.3.2 糖基化亚硝基血红蛋白结构的确证
3.3.2.1 紫外-可见光吸收
3.3.2.2 红外吸收光谱
3.3.2.3 园二色吸收光谱
3.3.2.4 SDS-PAGE 电泳
3.3.2.5 反应前后官能团的变化
3.3.2.6 新型色素的酶解实验
3.4 本章小结
参考文献
第四章 糖基化亚硝基血红蛋白色素的性质
4.1 引言
4.2 材料与方法
4.2.1 主要材料
4.2.2 主要仪器
4.2.3 实验方法
4.2.3.1 微胶囊包埋亚硝基血红蛋白(包埋色素)的制备
4.2.3.2 DSC 曲线
4.2.3.3 溶液中色素的粒径分布
4.2.3.4 两种色素的光照稳定性
4.2.3.5 热稳定性
4.2.3.6 对氧稳定性
4.2.3.7 对金属离子的稳定性
4.2.3.8 色素产品的溶解性
4.3 结果与讨论
4.3.1 热稳定性
4.3.1.1 糖基化亚硝基血红蛋白的热变性温度
4.3.1.2 色素溶液加热下的稳定性
4.3.2 光照稳定性
4.3.2.1 日光照射下的稳定性
4.3.2.2 室内光照射下的稳定性
4.3.2.3 避光下的稳定性
4.3.3 对氧稳定性
4.3.4 对金属离子的稳定性
4.3.5 色素产品的分散性
4.3.5.1 溶液中色素的粒径分布
4.3.5.2 色素产品的溶解性
4.4 本章小结
参考文献
第五章 组氨酸与血红蛋白配位反应制备无硝腌制色素
5.1 引言
5.1.1 血红蛋白的配位化学
5.1.2 配体的选择
5.2 材料与方法
5.2.1 主要材料
5.2.2 仪器
5.2.3 方法
5.2.3.1 pH 对组氨酸与血红蛋白配位反应的影响
5.2.3.2 组氨酸与血红蛋白配位复合物的稳定性——配位平衡常数β
5.2.3.3 配位反应的熵、焓
5.2.3.4 配合物的紫外-可见吸收光谱
5.2.3.5 血红蛋白-组氨酸配合物的红外吸收图谱
5.2.3.6 血红蛋白与组氨酸配位结合的分析验证
5.2.3.7 无硝腌制色素的制备
5.2.3.8 无硝腌制色素的热稳定性
5.2.3.9 无硝腌制色素的光照稳定性
5.2.3.10 分析方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 pH 对血红蛋白-组氨酸配合物紫外-可见吸收的影响
5.3.2 配位复合物的稳定性——配位平衡常数β
5.3.3 血红蛋白-组氨酸配位反应的标准焓、标准熵
5.3.4 血红蛋白-组氨酸配合物的紫外-可见吸收曲线
5.3.5 血红蛋白-组氨酸配合物的红外吸收图谱
5.3.6 组氨酸与血红蛋白反应的实验确证
5.3.7 无硝腌制色素的热稳定性
5.3.7.1 无硝色素的 DSC 曲线
5.3.7.2 加热下的稳定性
5.3.8 无硝色素光照稳定性
5.3.8.1 日光照射下的稳定性
5.3.8.2 室内光照射下的稳定性
5.3.9 无硝色素的组成
5.4 本章结论
参考文献
第六章 酶法水解血红蛋白制备亚铁血红素肽
6.1 引言
6.2 材料与方法
6.2.1 主要材料
6.2.2 仪器
6.2.3 实验方法
6.2.3.1 酶活的测定
6.2.3.2 酶法水解血红蛋白
6.2.3.3 抗氧化剂对亚铁血红素的保护
6.2.3.4 水解工艺条件的优化
6.2.3.5 水解液的超滤
6.2.3.6 水解产物的性质
6.2.3.7 微胶囊包埋水解产物提高稳定性
6.2.3.8 检测方法
6.3 结果与讨论
6.3.1 一步酶解的蛋白酶
6.3.2 抗氧化剂对亚铁血红素的保护作用
6.3.3 水解工艺条件的优化
6.3.3.1 一次酶解
6.3.3.2 二次酶解
6.3.4 水解液的超滤
6.3.5 水解产物的紫外-可见吸收曲线
6.3.6 对水解产物结构的验证
6.3.7 血红蛋白水解液中游离氨基酸的含量
6.3.8 水解产物分子量分布
6.3.9 色素产品的组成
6.3.10 粉末状色素产品的溶解性
6.3.11 工业化生产的流程
6.4 本章结论
参考文献
第七章 新型腌制系统在肉制品加工中的应用
7.1 引言
7.1.1 肉制品加工中腌制剂的组成及作用
7.1.2 腌制方法
7.1.3 多元腌制系统的建立
7.2 材料与方法
7.2.1 材料
7.2.2 仪器
7.2.3 方法
7.2.3.1 灌肠的基本配方和工艺
7.2.3.2 灌肠产品品质的仪器检测
7.2.3.3 灌肠产品的感官鉴定(口感、质构、色泽)
7.2.3.4 多元腌制系统的抗氧化效果
7.2.3.5 灌肠产品的持水力(WHC)
7.2.3.6 出品率
7.2.3.7 理化指标分析
7.3 结果与讨论
7.3.1 灌肠产品的色度
7.3.2 灌肠产品的物性
7.3.3 灌肠产品的风味
7.3.4 感官品评
7.3.5 灌肠产品的 TBARS 值
7.3.6 产品的持水力和出品率
7.3.7 灌肠产品中亚硝酸钠残留
7.3.8 灌肠产品的理化指标
7.3.9 无硝腌制色素和亚铁血红素对灌肠物性的影响
7.4 本章结论
参考文献
论文主要结论及主要创新点
攻读博士期间发表论文清单
致谢
发布时间: 2006-07-20
参考文献
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