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熟肉制品的色泽形成和护色一直以来都是研究热点。为了克服硝酸盐和亚硝酸盐发色剂的缺陷,几十年来,肉品科学家和化学家一直寻找可以替代硝酸盐或亚硝酸盐的物质。近年来的研究发现,卟啉锌(ZnPP)是意大利Parma火腿中的红色素,是在加工过程中形成的且色泽稳定。为开发新型的肉制品天然红色素,本文以卟啉锌为研究对象。首先是对牛肝提取物中的锌离子螯合酶特性进行初步研究,测定了锌离子螯合酶的底物专一性、以及原卟啉二钠浓度、温度、pH、激活剂、金属离子等因素对锌离子螯合酶的影响。其次是以锌离子化合物和牛血中提取的血红素为原料合成制备卟啉锌,并通过响应曲面实验设计研究确定卟啉锌合成制备的最佳配比。最后研究分析了温度、光照、pH、氧化剂、金属离子等因素对卟啉锌稳定性的影响。具体研究内容和结果如下:1、试验以牛肝为原料制备锌离子螯合酶提取物,并对其相关特性进行初步研究。研究发现,酶促反应在10-50min时间范围内,进程曲线几乎都呈直线上升趋势,实验最终选择40min的反应时间测定酶活性;锌离子螯合酶能催化利用含有卟啉环的物质,对原卟啉二钠催化效果尤其明显,且原卟啉二钠浓度为10mmol/L时酶活性最大;锌离子螯合酶的最适温度为60℃,在50℃的条件下最稳定;锌离子螯合酶对pH较敏感,pH=6.0时反应速率最大,但pH=5.5时最稳定;单一的激活剂抗坏血酸、ATP对锌离子螯合酶有激活作用;氯化钠对锌离子螯合酶起先促进后抑制的作用,浓度达到40g/L时活性最大,;亚硝酸钠对酶活性有明显的抑制作用;硝酸钠对牛肝中锌离子螯合酶的活性没有显著影响;金属(Fe2+、Mg2+)离子对锌离子螯合酶有抑制作用。2、试验根据卟啉锌形成的机理,研究了锌离子螯合酶提取物添加量、不同锌离子化合物、锌离子浓度、血红素浓度对卟啉锌合成制备的影响。结果表明,锌离子螯合酶对卟啉锌合成起先促进后抑制的作用,添加量10g时制备的卟啉锌最多;五种锌离子化合物中,硫酸锌最有利于卟啉锌的形成,随后依次是醋酸锌、氯化锌、柠檬酸锌和葡萄糖酸锌;硫酸锌浓度为0.16mol/L时卟啉锌合成量最多达到120mg/L,而后随着浓度的增大卟啉锌量逐渐降低;血红素浓度0.5g/L时卟啉锌生成量最大。响应曲面法实验设计的试验结果表明锌离子螯合酶和血红素对卟啉锌的合成有显著影响,同时两者还存在着极显著的交互作用(P<0.01);卟啉锌合成最佳配比为:锌离子螯合酶粗酶13.10g,硫酸锌0.32M,血红素0.5g/L,且在最优条件下制备卟啉锌的量能达到750.365mg·L-1.对卟啉锌干物质组成成分进行分析测定,结果是卟啉锌纯度为0.5%,蛋白质含量40.71mg/Kg,水分含量1.66%,灰分7.57%.3、实验研究了温度、pH值、光照、金属离子和氧化剂对卟啉锌稳定性的影响,结果表明:90℃以下的温度条件,卟啉锌的稳定性较好,光照对卟啉锌有明显的破坏作用,pH值对卟啉锌稳定性没有影响,金属离子中Cu2+和Fe2+对卟啉锌影响最大,Ca2+、Na+、K+三种金属离子对卟啉锌的稳定性没有影响,Zn2+对卟啉锌呈周期性影响,氧化剂H2O2对卟啉锌溶液有显著影响。