血红素
腌肉色素
• 火腿、香肠等肉类腌制品的加工中经常使用硝酸 盐或亚硝酸盐作为发色剂。血红素的中心铁离子 可与氧化氮以配价键结合而转变为氧化氮肌红蛋 白,加热则生成鲜红的氧化氮肌色原。因此,腌 肉制品的颜色更加诱人,并对加热和氧化表现出 更大的稳定性。但可见光可促使氧化氮肌红蛋白 和氧化氮肌色原重新分解为肌红蛋白和肌色原, 并被继续氧化为高铁肌红蛋白和高铁肌色原。这 就是腌肉制品见光褐变的原因。
它由一分子多肽 链和一分子血红 素结合而成
化学反应与颜色变化
• 在鲜肉中存在三种状态的血红素—Fe2+的第 6个配位键结合水的肌红蛋白、第6个配位 键与氧结合的氧合肌红蛋白和中心铁被氧 化为Fe3+的高铁肌红蛋白,它们能互相转化, 使肉呈现不同的色泽。
活体动物肌肉由于 血红素以氧合肌红 蛋白形式存在而呈 鲜红色;死亡后, 肌肉组织供氧停止, 此时肌肉中的色素 为肌红蛋白而呈紫 红色。在有氧或氧 化剂存在时,肌红 蛋白可被氧化成高 铁肌红蛋白而呈棕 褐色。
不利色素的产生
• 鲜肉不合理存放会导致微生物大量生长,产生过 氧化氢、硫化氢等化合物。过氧化氢可强烈氧化 血红素卟啉环的α–亚甲基而生成胆绿蛋白。在氧 气或过氧化氢存在下,硫化氢等硫化物可将硫直 接加在卟啉环的α–亚甲基上,成为硫肌红蛋白。 另外,腌肉制品过量使用发色剂时,卟啉环的α– 亚甲基被硝基化,生成亚硝酰高铁血红素。这是 肉类偶尔发生变绿现象的原因。
血红素的应用
• 在制药行业中,血红素是半合成法制备胆 红素的前体,而胆红素既是配制人工牛黄 的重要原料,又是制备抗癌药的重要原料 之一 。在临床上血红素常作为补铁剂治疗 因缺铁引起的贫血病,无毒无害,吸收率 高。在食品工业中,血红素主要应用于肉 制品加工。
血红素用于食品着色
• 血红素代替亚硝酸钠的发色作用及人工合 成色素,作为肉制品的着色剂具有很好的 效果,例如,在火腿和红肠制品中添加血 红素,其制品切面色泽均匀,鲜艳美观, 能保持肌肉固有的天然色彩,且口感韧性 强,常神奇的过程。首先一个 氧分子与血红素四个亚基中的一个结合,与氧结合之后的 珠蛋白结构发生变化,造成整个血红素结构的变化,这种 变化使得第二个氧分子相比于第一个氧分子更容易寻找血 红素的另一个亚基结合,而它的结合会进一步促进第三个 氧分子的结合,以此类推直到构成血红素的四个亚基分别 与四个氧分子结合。而在组织内释放氧的过程也是这样, 一个氧分子的离去会刺激另一个的离去,直到完全释放所 有的氧分子,这种有趣的现象称为协同效应。
• 有报道称研究人员用血红素铁强化饼干,对患缺 铁性贫血的儿童、孕妇及女大学生进行观察试验, 结果证明,血红素铁强化食品是作为食品而不是 药物,容易被患者接受,从而可达到较好地纠正 缺铁性贫血的作用。研究人员也曾对血红素铁对 贫血儿童的铁营养状况的影响进行过研究,在芝 麻薄片中加入从新鲜猪血中提取的血红素粉,以 血红蛋白(Hb)浓度和红细胞数(RBC)来评价铁营养 状况的变化。实验结果发现,治疗前后患儿的Hb 和RBC有较大变化,说明血红素铁对改善贫血儿童 的铁营养状况有明显疗效。
• 利用血红蛋白与一氧化碳有较强的亲合力、且反 应不易逆转的原理,使原来暗红色的红细胞变成 鲜红色,制成碳氧血红蛋白。其反应机理可用下 式表示:CO+Hb→COHb+O2,即用CO代替血红蛋 白中的氧的位置,使铁免受氧化而保持它的鲜红 色;也有用新鲜猪血,加适量柠檬酸钠溶液作抗 凝处理后,置于高速离心机中沉析红细胞。在一 定条件下加入烟酸、烟酰胺、TEA、抗坏血酸及萄 萄糖等,制取红色烟酰胺血红蛋白;
血红蛋白
• 血红蛋白也是球蛋白,是由4分子多肽链和 4分子血红素结合而成。在人体中,血红蛋 白对氧气运输具有重要的作用。
血红素与氧的结合
• 血红素与氧的结合具有协同效应
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血红素
设计:戚小佳、孟燕娜、沈洁、任元妲
血红素的结构组成
血红素是高等动物血液、肌肉中的红色色素。它是血红蛋白、肌红蛋白等的辅 基.。血红素由两个部分即一个铁原子和一个平面卟啉环所组成,卟啉是由4个吡 咯通过亚甲桥连接构成的平面环,在色素中起发色基团的作用。
肌红蛋白
• 肌红蛋白由血红素和球状蛋白结合而成。 它的蛋白质为珠蛋白,非肽部分为血红素
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发色剂
• 发色剂,在烹饪中添加适量的化学物质与食品中某些成分 作用使制品呈现良好的色泽,这种化学成分就称为发色剂。 通常用于火腿、腊肠制作中,在疏菜腌制时也可使用发色 剂。发色剂有单独使用的,也有与发色助剂抗坏血酸钠、 异抗坏血酸钠等并用的。在肉类腌制中最常用的发色剂是 硝酸盐和亚硝酸盐,发色助剂为L-抗坏血酸(即VC)、L抗坏血酸钠及烟酰胺(即VPP)等。为了使肉制品呈鲜艳 的红色,在加工过程中多添加硝酸盐与亚硝酸盐的混合盐。 硝酸盐在细菌作用下还原成亚硝酸盐。亚硝酸盐在一定的 酸性条件下会生成亚硝酸。一般屠宰后的肉因含乳酸,pH 约在5.6~5.8的范围,所以不需外加酸即可生成亚硝酸。 亚硝酸很不稳定,即使在常温下也可分解产生NO:
血红素作为食品营养强化剂
• 血红素同时还可以作为肉制品营养强化剂,血红 素铁是血液除蛋白质外的另一种重要营养素,血 红素由卟啉环和二价铁构成,每100g血液中铁的 含量高达4Omg以上,而瘦牛肉、瘦羊肉和瘦猪肉 则只有2.6mg、2.0mg和1.6mg。人体对这种 铁的吸收率是无机铁的3倍,无毒无副作用,是目 前我国市场上的主要补铁剂,因此,血液中的卟 啉铁对于改善由于食物中缺铁或吸收障碍性缺铁 所造成的缺铁性贫血效果明显。