猪血多肽铁螯合盐的制备技术及性质研究

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1、西南大学博士学位论文猪血多肽铁螯合盐的制备技术及性质研究姓名：汪学荣申请学位级别：博士专业：农产品加工及贮藏工程指导教师：阚建全;邓尚贵20081101摘要猪血多肽铁螯合盐的制备技术及性质研究农产品加工及贮藏工程博士研究生：汪学荣指导教师：阚建全教授邓尚贵教授要缺铁性贫血是体内贮存铁不足，影响血红蛋白合成所引起的一种细胞低色素性贫血，是世界各地贫血中最常见的一种。据WHO报道，全世界约有10％～30％的人群有不同程度的缺铁，男性发病率约10％，女性大于20％。目前，缺铁性贫血的防治主要通过摄入补铁剂来实现。常见的补铁剂有硫酸亚铁、氯化亚铁、葡萄糖酸亚铁、乳酸亚

2、铁、琥珀酸亚铁和富马酸亚铁等，这些补铁剂虽然铁含量高，补铁效果较好，但是由于它们在体内的利用率较低，毒副作用大，并且有特殊的金属铁锈味。多肽螯合铁是蛋白质水解生成的多肽与二价铁离子螯合而生成的生物态铁，在体内不受碳酸盐、单宁酸和纤维素等干扰物质的影响，在体内始终处于可吸收的二价状态，可以直接被肠粘膜细胞吸收，无毒副作用，不产生任何消化道刺激症状，生物利用率高，是一种理想的补铁剂。我国是世界上生猪出栏数最多的国家，年出栏生猪4～5亿头，每头猪约有2kg猪血，因此每年由屠宰生猪而产生的副产物猪血大约有8～10亿kg，这相当于400万吨猪肉或460万吨全蛋所含的蛋白

3、质。猪血虽然营养丰富，但因其色泽差，血腥味重，适口性差，血红蛋白不易消化吸收，因而未被很好利用。目前，我国的猪血除部分作食用和加工血粉外，还有约70％的猪血被废弃掉，不但浪费了宝贵的资源，而且污染了环境。因此，本论文以猪血粉为原料，使用碱性蛋白酶进行水解，再将膜分离纯化得到的猪血多肽与亚铁盐进行螯合反应，然后对制得的猪血多肽铁螯合盐进行理化性质研究、功能性质研究和食品毒理学安全性评价，以期为缺铁性贫血人群提供理想的补铁制剂，并为其推广和应用提供理论依据和有益参考。本论文主要获得了以下研究结果：’1、猪血酶法水解制备猪血多肽的研究1．12709碱性蛋白酶对猪血粉

4、具有较好的水解效果，其水解最佳工艺参数为：pH西南大学博士学位论文!I——一II!鲁曼曼曼曼曼曼曼!曼!皇曼喜曼蔓曼舅皇皇曼曼曼曼篁值10．5，水解温度45℃，底物浓度2％，酶与底物质量比3．O％，水解时间6h。1．2活性炭对猪血粉酶解液具有理想的脱色效果，其最佳脱色工艺参数为活性炭用量2．5％，pH4．0，脱色温度60"C，吸附时间1．0h，在此最佳脱色工艺条件下猪血粉酶解液的脱色率达92．20％，同时氮损失率为10．42％。1．3离子交换树脂对猪血粉酶解脱色液具有较好的除盐效果。当猪血粉酶解脱色液进样速度为2BV／h时，除盐率达82．11％，同时氮损失率为

5、6．59％。聚丙烯中空纤维超滤膜对除盐后的猪血粉酶解多肽液具有很好的截留分离效果，超滤的最佳操作压力为0．15MPa，多肽液最适温度为25"C，在最佳操作压力和最适温度条件下得到了lOkDal以上、5"---lOkDal、l一-．5kDal和lkDal以下4个相对分子质量段的猪血多肽，多肽得率分别为4．38％，13．97％，74．76％和6．89％。可见，猪血多肽相对分子质量主要集中于l一--5kDal之间。1．4制备得到的猪血多肽呈浅黄色粉末状，无血腥气味，口感较细腻，味道适中，略带苦味。2、猪血多肽铁螯合盐的制备及成分分析2．1从硫酸亚铁和氯化亚铁在不同浓

6、度乙醇中的溶解性可知，氯化亚铁能完全溶于不同浓度的乙醇溶液中，更适合作为螯合反应的铁源。2．2猪血多肽铁螯合盐制备的最佳工艺参数为：pH值5，多肽与氯化亚铁质量比4：l，多肽溶液浓度3．0％。2．3通过硫化钠法定性检测螯合反应产物可知，猪血多肽铁是以多肽螯合物形式存在的，是不同于猪血多肽和氯化亚铁的一种新物质，并且其主要成分是多肽和铁，二者质量百分数分别为70．02％和12．23％。3、猪血多肽铁螯合盐的理化性质研究3．1猪血多肽铁螯合盐能溶于水中，在中性条件下其溶解度最小，随着酸性或碱性的增强，溶解度增加；猪血多肽铁螯合盐难溶于有机溶剂。3．2猪血多肽铁螯合

7、盐的外观、固体和溶液的稳定性均优于硫酸亚铁。3．3经过初步的紫外扫描分析和红外光谱分析可知，猪血多肽铁螯合盐与猪血多肽、氯化亚铁不同，是一种新型螯合物。4、猪血多肽铁螯合盐的抗氧化和抗贫血功能研究4．1猪血多肽铁螯合盐能清除超氧阴离子自由基(0z。·)和过氧化氢(H。0：)，维生素C、猪血多肽铁和猪血多肽这三种物质对超氧阴离子自由基(02-·)和过氧化氢(H。0。)清除能力的强弱顺序为维生素C>猪血多肽铁>猪血多肽，因此猪血多肽铁螯合盐具有较强的清除超氧阴离子自由基(O：一·)和过氧化氢(Hzoz)的能力。4．2通过低铁饲料喂养，辅以每周尾静脉放血的方法，4周

8、后可以成功建立大鼠缺铁性贫血模型。用猪