食品色素血紅素及其應(yīng)用

關(guān)于食品色素血紅素及其應(yīng)用提綱食品中的天然色素概述血紅素結(jié)構(gòu)、化學(xué)變化血紅素提取測(cè)定血紅素的應(yīng)用第2頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品中的天然色素天然色素的概念

即食品中固有的色素，一般是指新鮮原料中眼睛能看到的有色物質(zhì)，或者本來(lái)無(wú)色而能經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)呈現(xiàn)顏色的物質(zhì)。第3頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-概述食品的基本品質(zhì)特性：色澤、風(fēng)味、質(zhì)地、營(yíng)養(yǎng)色澤作用：影響到對(duì)食品品質(zhì)、新鮮度、成熟度的判斷食品色澤主要由其所含的色素決定，控制方式：護(hù)色和染色。第4頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-感官印象奶油色鮮艷的顏色第5頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-原理及定義

原理：不同物質(zhì)能吸收不同波長(zhǎng)的光。物質(zhì)吸收了可見(jiàn)光區(qū)（400-800nm）的某些波長(zhǎng)的光后，呈現(xiàn)顏色為被吸收光的互補(bǔ)色。食品色素：食品中能夠吸收和反射可見(jiàn)光進(jìn)而使食品呈現(xiàn)各種顏色的物質(zhì)。顏色變化的原因：發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)構(gòu)成不同。第6頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-原理及定義第7頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-原理及定義發(fā)色團(tuán)在紫外或可見(jiàn)光區(qū)（200-800nm）具有吸收峰的基團(tuán)被稱為發(fā)色團(tuán)。發(fā)色團(tuán)均具有雙鍵。如：-N=O,C=S,C=C,C=O等助色團(tuán)吸收波段在紫外區(qū)，不能發(fā)色，與發(fā)色團(tuán)相連時(shí)，可使整個(gè)分子對(duì)光的吸收向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。如：-OH,-OR,-NHR,-SR,-Cl,-Br等第8頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-分類來(lái)源：植物色素：葉綠素、花青素、類胡蘿卜素動(dòng)物色素：血紅素、類胡蘿卜素(卵黃、蝦殼)微生物色素：紅曲色素化學(xué)結(jié)構(gòu)（1）四吡咯衍生物（卟啉衍生物）：如葉綠素、血紅素等（2）異戊二烯衍生物：如類胡蘿卜素。（3）多酚類衍生物：如花青素、兒茶素、單寧等。（4）酮類衍生物：紅曲紅色素、姜黃素等。（5）醌類衍生物：蟲膠色素、胭脂紅蟲等。第9頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月食品天然色素-分類按結(jié)構(gòu)分類按溶解性分類按來(lái)源分類偶氮類，非偶氮類脂溶性，水溶性合成色素，天然色素食品色素的分類第10頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-卟啉類血紅蛋白（血液）：4分子亞鐵血紅素+1分子四肽鏈組成的珠蛋白肌紅蛋白（肌肉）：

一條多肽鏈+1分子血紅素

蛋白質(zhì)部分稱為球蛋白(153個(gè)氨基酸組成)第11頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-卟啉類新鮮肌肉顏色：紫紅色肉品加工貯藏中，肌肉蛋白會(huì)轉(zhuǎn)化為多種衍生物。原因：鐵的價(jià)態(tài)、配體類型、球蛋白狀態(tài)第12頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-化學(xué)變化1、動(dòng)物屠宰后，鮮肉顏色：肌紅蛋白的顏色2、肌肉與空氣接觸，向兩個(gè)反應(yīng)方向轉(zhuǎn)變第13頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-氧分壓的影響隨著肉存放時(shí)間增長(zhǎng)，高鐵肌紅蛋白生成量增加原因：1、好氧微生物在肉表面生長(zhǎng)2、肉內(nèi)固有還原性物質(zhì)逐漸被消耗第14頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-變綠、變褐變綠：

污染細(xì)菌的增長(zhǎng)繁殖產(chǎn)生過(guò)氧化氫和硫化氫，與肌紅蛋白分別反應(yīng)產(chǎn)生膽綠蛋白、硫代肌紅蛋白變褐：

鮮肉加熱過(guò)程中，肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白變性，變?yōu)榧∩透哞F肌色原，肉品變?yōu)楹稚?。?5頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-腌肉中肌紅蛋白的變化發(fā)色劑和防腐劑:硝酸鹽和亞硝酸鹽肉中原來(lái)的色素轉(zhuǎn)變?yōu)閬喯跛峒〖t蛋白、亞硝基高鐵肌紅蛋白、亞硝基肌色原，使腌肉制品顏色更加鮮艷。此三種色素中心鐵離子第6配位體都是NO第16頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-腌肉中肌紅蛋白的變化硝酸鹽和亞硝酸鹽可以與某些氨類物質(zhì)生成致癌物質(zhì)亞硝胺。RNHNO措施：1、替代品，如：紅曲色素2、發(fā)色助劑的使用，可以提高發(fā)色效果，降低硝酸鹽用量。如：乳酸、L-抗壞血酸、煙酰胺第17頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-腌肉中肌紅蛋白的變化第18頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-提取和測(cè)定現(xiàn)行的主要提取方法：冰醋酸提取法酸性丙酮提取法羧甲基纖維素提取法CMC酶解提取法血粉提取法有機(jī)酸和有機(jī)堿混合提取法第19頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-提取和測(cè)定冰醋酸提取法：

俄國(guó)學(xué)者最早在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用冰醋酸、氯化鈉與牛血共熱,提取分離得到血紅素結(jié)晶。改進(jìn)：鐘耀廣等對(duì)冰醋酸提取血紅素的工藝進(jìn)行了改進(jìn),對(duì)冰醋酸加入量,反應(yīng)條件,氯化鈉加入量進(jìn)行了系統(tǒng)研究。②酸性丙酮提取法：原理：血紅素與珠蛋白的結(jié)合在pH<3時(shí)最為疏松,極易被有機(jī)溶劑提取出來(lái)的原理。丙酮使蛋白凝固沉淀,同時(shí)血紅素呈溶液第20頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-提取和測(cè)定③羧甲基纖維素提取法：

原理：羧甲基纖維素有極大的表面積和多孔結(jié)構(gòu),故易于吸附血紅素而與血紅蛋白分離。

方法：調(diào)節(jié)pH使血紅蛋白溶液達(dá)到pH3.0,再加入適量濃度的CMC溶液,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?使其較大容量吸附血紅素。用離心機(jī)分離,使血紅素分離出來(lái)。④酶解提取法原理：用蛋白酶水解血紅蛋白制取血紅素,蛋白酶先將血紅蛋白水解成水溶性的氨基酸和多肽,再將不溶于水的血紅素離心分離。優(yōu)點(diǎn)：目前最環(huán)保的一種提取方法第21頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-提取和測(cè)定③羧甲基纖維素提取法：

原理：羧甲基纖維素有極大的表面積和多孔結(jié)構(gòu),故易于吸附血紅素而與血紅蛋白分離。

方法：調(diào)節(jié)pH使血紅蛋白溶液達(dá)到pH3.0,再加入適量濃度的CMC溶液,進(jìn)行充分?jǐn)嚢?使其較大容量吸附血紅素。用離心機(jī)分離,使血紅素分離出來(lái)。④酶解提取法原理：用蛋白酶水解血紅蛋白制取血紅素,蛋白酶先將血紅蛋白水解成水溶性的氨基酸和多肽,再將不溶于水的血紅素離心分離。優(yōu)點(diǎn)：目前最環(huán)保的一種提取方法第22頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-提取和測(cè)定熒光法：

血紅素中卟啉的熒光特征,應(yīng)用熒光光度計(jì)可測(cè)出其熒光強(qiáng)度,從而推算出相當(dāng)?shù)难t素量可見(jiàn)光分光光度法：血紅素溶解于0.25%碳酸鈉水溶液中,在λ=610nm處有最大吸收值血紅素的吡啶血色原光吸收測(cè)定法：堿性條件下,血紅素轉(zhuǎn)變成吡啶血色原后立即于λ=557nm處測(cè)定其吸光度另：紫外光譜法、極譜法、電極法等第23頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用1、食品中色素添加劑：

亞鐵血紅素和一氧化氮結(jié)合后生成鮮桃紅色的亞硝基亞鐵血紅素,在加熱后色澤仍保持鮮紅。食品級(jí)血紅素第24頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用2、鐵強(qiáng)化劑及抗貧血藥：非血紅素鐵：主要是以Fe(OH)3絡(luò)合物的形式存在于植物性食物之中,這種鐵一般是和有機(jī)物(脂肪酸、氨基酸等)相結(jié)合。

血紅素鐵：可直接吸收進(jìn)入腸黏膜細(xì)胞,在腸黏膜細(xì)胞內(nèi)卟啉環(huán)和鐵離子分開(kāi),鐵離子直接吸收入體內(nèi)。這種血紅素鐵的吸收率一般在10%~20%左右。第25頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用第26頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用3、肝炎和腫瘤的治療：用于肝炎：可作為原卟啉類藥的原料，如原卟啉二鈉在我國(guó)及日本已作為治療肝炎藥物被使用，而該藥是以血紅素制備而成的。

用于腫瘤治療：

血卟啉在腫瘤中停留時(shí)間較長(zhǎng)、對(duì)光敏感，可產(chǎn)生自由基殺死腫瘤細(xì)胞。血卟啉是以血紅素為原料。第27頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用4、血紅素治療卟啉癥、溶解瘧原蟲

先天性出血性卟啉癥是一種遺傳性疾病。它是由于體內(nèi)缺乏血紅素生物合成途徑中的尿卟啉原Ⅲ合酶，尿卟啉原I大量合成所致。因而病人出現(xiàn)溶血性貧血，現(xiàn)在這種疾病可用注射血紅素來(lái)進(jìn)行治療。第28頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用4、血紅素治療卟啉癥、溶解瘧原蟲

研究發(fā)現(xiàn)從鼠紅細(xì)胞中分離出的瘧原蟲能定量地被氯化高鐵血紅素或氯喹一血紅素復(fù)合物溶解。A圖所得結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中不含氯哇B圖為標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)中含氯喹瘧原蟲渾濁液的濁度降低第29頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月血紅素hemes-應(yīng)用5、血紅素應(yīng)用趨勢(shì)

以上介紹了血紅素應(yīng)用研究的幾個(gè)主要方面，血紅素的應(yīng)用范圍還很廣，如日本專利1982年介紹了制備高分子鐵卟啉化合物作為多用途化學(xué)試劑的方法，也有將血紅素轉(zhuǎn)變?yōu)槟懠t素的研究。

但從應(yīng)用總體水平看，基本上是將血紅素中的卟啉和Fe作為藥物的原料。第30頁(yè),共32頁(yè)，星期六，2024年，5月參考文獻(xiàn)[1]王丹俠,崔世勇.血紅素的應(yīng)用分析研究進(jìn)展.上海醫(yī)學(xué)預(yù)防雜志,2002,14(5):219-221.[2]張愛(ài)華.血紅素的應(yīng)用研究及生化機(jī)理探討.藥學(xué)進(jìn)展,1992,16(1):44-48.[3]