猪血的开发和利用
2012-04-14李爱彬陈湘来韩衍青李景军徐宝才
王 赟 李爱彬 陈湘来 韩衍青 李景军 徐宝才
(1.肉品加工与质量控制国家重点实验室,江苏 南京 210041;2.雨润集团技术中心,江苏 南京 210041)
猪血的开发和利用
王 赟 李爱彬 陈湘来 韩衍青 李景军 徐宝才
(1.肉品加工与质量控制国家重点实验室,江苏 南京 210041;2.雨润集团技术中心,江苏 南京 210041)
猪血具有很高的营养价值,含有多种维生素、微量元素和生物活性物质,积极开发利用,能制成功能性添加剂,如:功能性小肽、血红素、抗氧化剂等。文章概述将其用于保健食品和饲料的生产,不仅能解决动物血液资源浪费的问题,还能提高肉类加工企业的产品附加值,必将带来良好的经济效益和社会效益。
猪血;保健食品;生物活性物质;血红素
猪血是肉类加工业的主要副产物之一。中国猪血资源丰富,但除少部分加工用作饲料外,大部分猪血作为废弃物倒进地沟,既造成巨大浪费,又污染环境。实际上,猪血具有很高的营养价值,蛋白质含量高达18%~22%,含有8种人体必需的氨基酸,其中赖氨酸的含量高达14%以上,营养全面。同时猪血还含有多种酶、维生素和微量元素和多种生物活性物质,是理想的蛋白质营养源,有着良好的医疗、保健作用[1]。研究[2]表明,猪血具有滑肠、排毒、降压、抗癌等功效。
为了使血液资源得到最充分利用,发达国家依靠深加工技术,将以前废弃的血液加工成矿物质强化剂、红色素等[3]。一些发展中国家也积极开发畜血资源,作为解决营养不良的有效手段之一。
目前猪血的利用多以分离技术和酶解技术开发血液产品,主要包括生物制剂、医药、实验试剂、天然食品着色剂、保健食品、动物饲料等。
1 饲料利用
畜禽血液中含有多种营养和生物活性物质[4],如蛋白质、氨基酸、各种酶类、维生素、激素、矿物质、糖类和脂类。畜禽血液中营养物质不仅种类齐全,而且有些营养物质的含量很丰富,甚至超过进口鱼粉,如粗蛋白含量为84.7%,超过所有动物性蛋白质饲料。
1.1 蛋白粉
血浆蛋白粉是一种十分理想的蛋白质资源[5],具有蛋白含量高、营养全、适口性好、消化率高、富含免疫物质、增强抵抗力、促进生长等优点。市场潜力巨大,具有很大的开发利用价值。近年来受到饲料行业的广泛关注,国外对动物血的开发始于上世纪初,中国对动物血液相关产品的开发水平不断提高,年加工量也在不断增大。
1.2 免疫球蛋白在仔猪饲料中的应用
免疫球蛋白作为活性添加剂用于饲料可以增强机体自身免疫能力[6]。特别是添加在幼畜的食物中,可以增强仔猪体质,提高仔猪成活率;增强仔猪抗应激能力,降低应激发生率,还可以预防和治疗猪瘟、蓝耳病、猪流感、传染性胃肠炎、流行性腹泻、猪丹毒、仔猪副伤寒、伪狂犬病等疾病。
动物血液具有抗体含量高、来源丰富、价格便宜等优势,是一种很好的制备免疫球蛋白的原材料,猪血中免疫球蛋白含量达2%左右,被专业人士公认为提取免疫球蛋白的巨大资源库。
2 食品方面的利用
随着高新技术的发展,国内外许多研究部门尤其注重用生化技术加工猪血,用于食品、制药等方面的研究,如利用酶可把猪血蛋白质分解成氨基酸、肽、胨、血红素等,解决了血液不易被消化吸收且具有血腥味等不良特性[7]。
2.1 保健食品的利用
血液制品以其独特的作用,越来越引起人们的关注,血液产品在保健食品行业已经形成了一定的规模,产业化前景良好,成为具有发展潜力的新兴食品产业。
血浆液的主要成分为血浆蛋白,血浆蛋白包括白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原;血球液的主要成分为血细胞,主要蛋白为血红蛋白,其中含有大量的保健食品功能性因子[4]。而常见的保健食品功能因子有活性多肽或蛋白质、活性多糖、自由基清除剂、免疫调节剂。以猪血为原料,对其进行很好地开发利用,可提取其中的血红素、免疫球蛋白和SOD酶等,分别制造不同的保健食品。
2.2 蛋白肽
猪血的主要成分为蛋白质,进入人体被消化酶分解成较稳定的多肽,猪血多肽促进血脂的代谢,有降血脂功效,对动脉硬化有预防作用[8]。其中具有生物活性的往往是分了量小于10kDa,特别是3kDa以下的小肽[9],有研究[10]表明这类小肽易被人体吸收。
2.3 抗菌肽
抗菌肽是生物体内具有广泛抗菌活性的小分子多肽。分子量在2 000~7 000左右,由20~60个氨基酸残基组成,是生物体内免疫系统的重要成分。对细菌具有广谱高效杀菌活性,尤其是其对某些耐药性病原菌的杀灭作用越来越引起了人们的重视[11]。除此之外,某些抗菌肽对部分病毒、真菌、原虫和癌细胞等有杀灭作用,甚至能提高免疫力、加速伤口愈合。如果配合抗生素、抗病毒中药制剂,还可治疗无名高热病及免疫抑制病。
迄今为止,在不同动物组织中已发现了很多具有抗菌作用的蛋白质和多肽,已有70多种抗菌多肽的结构被测定。
抗菌肽的广泛的生物学活性显示了其在医学上良好的应用前景,国内外学者已[12]从动物和人体的不同组织中分离出了上千种抗菌肽。而猪源抗菌肽的研究主要针对猪小肠中的抗菌肽,而血中抗菌肽的提取及抗菌活性研究在国内外却很少。
近年来,抗菌肽引起了人们的广泛关注,已有报道[13,14]从人血红蛋白和牛血红蛋白中成功地分离出了具有抗菌活性的多肽片段,并对其生物学功能进行了研究。对猪血的血红蛋白片段加以利用生产出具有抗菌等生物学功能的抗菌肽具有很好的前景。
2.4 SOD
超氧化物歧化酶(superoxide dismutase),简称SOD,主要广泛存在于需氧生物体内,是优良的自由基清除剂,具有抗辐射、抗炎症、延缓衰老的作用[15]。
试验[16]表明猪血蛋白肽对生肉饼和熟肉饼中脂肪的氧化有很好的抑制作用,并且添加量越大,抑制效果越好,也说明猪血蛋白肽具有很强的抗氧化活性。国外药用SOD系从血中提取[17],中国SOD开发的品种已达20多种。提取猪血中丰富的SOD酶进而生产具有抗衰老功能的保健食品,正符合中国社会老龄化趋势的需求。
2.5 血色素的开发利用
肉类加工过程中的发色、褪色和变色问题都是影响肉制品品质的重要因素。原料肉中的色素蛋白质主要是肌红蛋白(Mb)和血红蛋白(Hb)。除了与氧结合外,肌红蛋白还与CO-、NO-结合。特别是与NO-结合生成亚硝基肌红蛋白(MbNO),使肉呈鲜亮的红色,为此,肉制品的腌制过程中常要添加亚硝酸盐[18]。这种添加剂在肉制品加工中还可以抑制梭状肉毒杆菌的生长繁殖和产生毒素。亚硝酸盐发色的同时,对典型腌肉风味的产生起重要作用,还具有抑菌、抗氧化的效果。尽管如此,亚硝酸盐的安全性问题仍是肉制品生产企业应该特别注意的,亚硝酸盐与氨基化合物(蛋白质分解产物)反应可产生致癌的N-亚硝基化合物,这类化合物一次或多次摄入过量,可损伤肝脏和破坏血小板,导致重性急性中毒。如果长期食用含亚硝胺类质食品(腌肉、咸鱼和酸菜等),就会出现慢性中毒,导致肝硬化。
天然色素代替人工色素已经成为食品添加剂发展的必然趋势。寻求一种安全可靠、经济适用、能代替硝酸盐或亚硝酸盐的肉品发色剂成为当前研究的热点之一。
血红素又叫高铁血红素、羧基血红素,主要存在于动物的血液和肌肉中,是动物血液中的天然色素。具有重要的生理功能和很高的实用价值,在医药、食品、化工、保健品、建筑及化妆品行业中有广泛应用[19]。在医药上血红素作为补铁剂,治疗缺铁性贫血症,是抗贫血和抗肿瘤药物的重要原料。在食品行业中血红素用作色素染剂,无毒、无副作用,安全可靠,取代胭脂红、亚硝酸盐等化学合成色素和发色剂,既赋于了产品玫瑰色的美感,又增加了制品中蛋白质、铁等营养成分,利于人们身体健康,可谓一举多得。
3 贫血药的开发和利用
铁在机体内具有重要的生理功能,它主要参与机体内部氧和二氧化碳的运输、交换和组织的吸收过程及某些氧化还原过程。若膳食中的铁供给不足,就会出现缺铁性或营养性贫血,临床表现为面色苍白,伴有头昏、乏力、心悸、气急等症状。铁缺乏和贫血是当今世界上最常见的营养不良症,严重影响各类人群的身体健康。儿童和妇女是最容易贫血的人群。
虽然传统的补铁剂在日常生活中起到一定的治疗效果,但其副作用大,吸收率低。血红素作为铁强化剂和抗贫血药,已经药理试验证明,且疗效显著[20]。而且血红素铁是一种生物态铁[21],可以直接被肠粘膜细胞吸收,生物利用率高,在国外己作为食品营养强化剂广为使用。
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Development and utilization of pig blood
WANG Yun LI Ai-bin CHEN Xiang-lai HAN Yan-qing LI Jing-jun XU Bao-cai
(1.State Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control,Nanjing,Jiangsu210041,China;2.R&D Center of YuRun Group,Nanjing,Jiangsu210041,China)
Pig blood has the very high nutritional value,because it is abundant of the vitamins,minerals and Biologically active Ingredients.In this paper,to develop and use it actively can not only solve the problems of the resources waste,but also enhance product added value.This will receive good economic and social benefit.
pig blood;health food;biologically active ingredients;hematin
10.3969/j.issn.1003-5788.2012.01.071
国家重点基础研究发展计划(973计划)(编号:2010CB735704)。
王赟(1971-),男,肉品加工与质量控制国家重点实验室高级工程师,博士。E-mail:wangyun7306@163.com
徐宝才
2011-10-01