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硕士论文-血红素无污染提取新技术研究，共85页，39013字
摘 要
以猪血粉为试验原料，对传统制备血红素的方法进行比较分析，结果发现虽然
目前制备血红素已有现成的工艺，并且不止一个，但是所有现存工艺都有一个致命
缺点：整个生产过程造成严重环境和产品污染，无法实现工业化。根据污染产生的
阶段，现行工艺大体上都可以分为三个相对独立的工艺阶段：
1、原料处理阶段：鲜猪血含有大量水分，并且红细胞破胞释放 Hb 过程中大量
应用有毒物质氯仿，致使废液排放严重污染环境。
2、血红素提取阶段：血红素释放使用盐酸作蛋白变性剂，盐酸使蛋白质过度水
解为氨基酸，复合氨基酸价值低廉，无应用价值，排放造成严重环境污染和气味污
染。
3、粗品血红素提纯阶段：提纯过程中大量使用氯仿和吡啶，氯仿和吡啶有强致
癌作用，排放造成严重环境污染，并造成有机溶剂在产品中残留，产品被污染不能
使用，失去了提取价值。由于以上原因，研究一条血红素提取新工艺成为迫在眉睫
的任务。
本试验在丙酮法基础上，研究一条无污染血红素提取工艺，研究内容如下：1）
以鲜猪血为原料，探索原料预处理工艺—制备血粉，避开应用氯仿，消除废液污染；
2）探索提取工艺，使废渣能再利用；3）研究一条无污染纯化工艺，避开有毒物质
氯仿和吡啶，消除有机溶剂残留，提高产品质量。具体研究结果如下：
1、血红素检测方法研究结果：TLC—UV 与液相色谱测定血红素含量相差 0.3%，
加样回收试验平均回收率在 95-105 %之间，RSD 为 3.54%，精密度试验的变异系数
是 0.03％（n=5），实验证明血红素 TLC—UV 检测方法准确可行。
2、原料预处理过程中，混合试剂结合超声波破胞是红血球破胞效果最好的试验
方法，最佳工艺参数：乙醇量是红血球量的 10%，去离子水是红血球量的 20%，超声
波作用功率 200w，作用时间 10min；高速离心喷雾干燥机喷头温度 120℃，转子转
速 35000rad/min，进料流量 1.5L/h。
3、改良丙酮法最佳提取工艺： 丙酮液用柠檬酸调 pH3.0，V 丙酮：m 原料 =25：1，
m 原料：mNacl=1：1，超声波功率 150w，处理 5min；血红素粗品分离等电点 pH 调至 4.8。
4、以粗品血红素为原料,经稀碱、稀酸处理,通过正交试验分析, 血红素最佳纯
化工艺参数: 氢氧化钠提取液浓度 1.5 %,粗品血红素与提取液质量比 1∶35,提取时
间为 10 min；每克粗品 heme 消耗乙醇 400mL。
5、提取物定性定量鉴定结果：提取物在波长 200-800nm 处紫外光谱扫描，对照品
与样品均在(385 士 1)nm 波长处有最大吸收，且扫描结果完全相同；在波长 500-4000cm-1
处红外光谱扫描，对照品与样品在波长 3000-3500cm-1 处不同，其余部分完全一样，紫
外光谱扫描和红外光谱扫描结果表明提取物为血红素；TLC—UV 法检测精制血红素百分
含量为 98.76%，并且样品溶液在 24h 内稳定，精密度 RSD=0.31%(n=5)，重复性试验
RSD=0.22%(n=5)。
6、提取物有效性鉴定结果：以缺铁性贫血结合失血性贫血的试验方法成功建立大
鼠贫血模型，饲以提取物，空白对照组各项指标均无差别(P>0.05)，产品血红素组 Hb、
RBC 试验前后相比明显增加(P<0.05)，葡萄糖酸亚铁组和硫酸亚铁组试验后较试验前增
加(P<0.05)。大鼠每日灌胃 0.3g/Kg 治疗缺铁性贫血，效果较其它补铁剂显著。
关键词：猪血；血红素；无污染
目录
摘要. 5
Abstract ........... 6
第一章文献综述............. 8
1 综述前言...... 8
2 猪血综述...... 9
2.1 血液组成及营养成分 ..............9
2.2 国内外猪血利用现状 ............10
3.血红素概要 10
4.国内外血红素研究进展及应用趋势........ 11
4.1 国内外血红素研究进展 ........11
4.2 血红素应用及其发展趋势 ....12
4.2.1 血红素用作食品中色素添加剂.......... 12
4.2.2
4.2.3
血红素用作铁强化剂及抗贫血药... 12
肝炎和肿瘤的治疗........... 13
4.2.4 用于生物制药...... 13
4.2.5 用于化学工业及科学研究.. 13
4.2.6 血红素发展趋势.. 13
5 血红素提取工艺原理 13
5.1 血粉制备原理 ........14
5.2Hb 拆分原理 ...........14
5.3Heme 提取原理.......14
6.国内外血红素提取的研究进展 14
6.1 丙酮法 ....15
6.2 冰醋酸法 15
6.3 酶解法 ....15
6.4CMC 吸附法 ...........15
6.5 表面活性剂法 ........15
6.6 醇法 ........16
6.7 特异选择性溶剂法 16
7.血红素提取物的分析试验方法 16
8.本研究课题的主要目的、内容与意义.... 16
8.1 研究目的 16
8.2 研究意义 16
8.3 主要研究内容 ........16
第二章血红素提取物分析试验方法及优化 ............... 17
1.材料与试验方法........ 17
1.1 材料 ........17
1.1.1 原料与试剂.......... 17
1.1.2 设备...... 18
1.2 试验方法 18
1.2.1 血红素定性测定. 18
1.2.2 血红素定量测定. 19
1.2.3 原子吸收光谱法与薄层色谱分析法测定结果比较 .......... 20
1.2.4 统计分析............. 20
2.结果与分析 21
2.1 血红素的结构表征 ...........…21
2.1.1 血红素紫外光谱图.............. 21
2.1.2 血红素红外光谱图.............. 21
2.1.3 血红素核磁谱图.. 22
2.2 薄层色谱法结果分析 ............22
2.2.1 最大吸收波长...... 22
2.2.2 标准曲线.............. 22
2.2.3 空白试验结果...... 23
2.2.4 稳定性试验结果.. 23
2.2.5 精密度试验结果.. 24
2.2.6 重复性试验结果.. 24
2.2.7 回收率试验结果.. 24
2.2.8 上述试验中所有 Rf 值........ 25
2.2.9 供试品含量测定.. 25
2.3 原子吸收光谱法结果分析 ....25
2.3.1
标准曲线........... 25
2.3.2 精密度试验......... 25
2.3.3 稳定性试验.......... 26
2.3.4 回收率试验.......... 26
2.3.5 供试品含量测定.. 26
2.4 原子吸收光谱法与薄层色谱分析法测定结果 ....26
3.小结............ 27
第三章猪血制备血粉（Hb）的研究 .......... 27
1 材料与试验方法........ 27
1.1 材料 ........27
1.1.1 原料与试剂............ 2
1.1.2 试验设备 2
1.2 试验方法 ..2
1.2.1 血红蛋白分离操作要点........ 2
1.2.2 猪血预处理............ 2
1.2.3 操作流程 2
1.2.4 试验设计与分组.... 2
1.2.5 测定指标:............... 2
1.2.6 RBCC 溶碎效果的综合评价试验方法 2
1.2.7 喷雾干燥效果的综合评价试验方法.... 2
1.2.8 统计分析:............... 2
2 结果与分析.. 2
2.1 超声波破胞效果与混合试剂破胞效果及两者结合破壁效果结果比较与分析...2
2. 2 超声波对 RBCC 溶碎效果影响结果与分析.........2
2.2.1 超声波作用功率的影响结果与分析.... 2
2.2.2 超声波作用时间的影响结果与分析.... 2
2. 3 乙醇添加量对 RBCC 溶碎效果结果与分析.........2
2. 4 去离子水添加量对 RBCC 溶碎效果的影响结果与分析.....2
2.5 喷雾干燥对血粉制备结果与分析 ..........2
2. 5.1 喷雾干燥温度对血粉制备效果结果与分析 ....... 2
2. 5.2 喷雾干燥流量影响制备效果结果与分析 ........... 2
2. 5.3 喷雾干燥转速对影响制备效果结果与分析 ....... 2
2.6 确定血粉制备最佳工艺参数的正交试验结果与分析 ..........2
2.7 喷雾干燥制备血粉的量与 Heme 制备产量间关系的结果与分析 .......2
第四章不同试验方法制备血红素的比较研究 ............. 2
1 材料与试验方法.......... 2
1.1 材料 ..........2
1.1.1 原料与试剂............ 2
1.1.2 设备........ 2
1.2 试验方法 ..2
1.2.1 制备血红素试验方法............ 2
1.2.2 产物干燥 2
1.2.3 紫外~可见光谱法作产物鉴定.............. 2
1.2.4 测定指标 2
2 结果与分析.. 2
2.1 制备产物干燥前后的感官比较结果与分析 ..........2
2.2 不同制备试验方法所得血红素粗品结果比较与分析 ..........2
2.3 不同制备试验方法所得产物纯度结果比较与分析 ..............2
2.4 不同制备试验方法所得血红素收率结果比较与分析 ..........2
2.5 产物定性分析与对比结果 ......2
3.讨论.............. 2
第五章血红素与珠蛋白分离条件的优化研究 ............. 2
1 材料与试验方法.......... 2
1.1 材料 ..........2
1.1.1 原料与试剂............ 2
1.1.2 设备........ 2
1.2 试验方法 ..2
1.2.1 拆分血红蛋白阶段操作要点 2
1.2.2 工艺流程 2
1.2.3 试验设计与分组.... 2
1.2.4 测定指标 2
1.2.5 统计分析 2
2.结果与分析.. 2
2.1 有机酸种类对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析.......2
2.2 不同 pH 对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析............2
2.3Nacl 添加量对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析 .......2
2.4 超声波作用功率对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析...............2
2.5 超声波处理时间对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析...............2
2.6 丙酮的不同量对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析...2
2.7 浸提液处理时间对血红素与珠蛋白分离结果的影响与分析...............2
2.8 确定分离阶段最佳工艺参数的正交试验结果与分析 ..........2
第六章血红素提取工艺的优化研究............. 2
1 材料与试验方法.......... 2
1.1 材料 ..........2
1.1.1 原料与试剂............ 2
1.2 试验方法 ..2
1.2.1 提取血红素工艺操作要点.... 2
1.2.2 丙酮回收 2
1.2.3 工艺流程 2
1.2.4 试验设计与分组.... 2
1.2.5 干燥........ 2
1.2.6 产物鉴定 2
1.2.7 测定指标 2
1.2.8 统计分析 ...............2
2.结果与分析.. 2
2.1 丙酮液的不同处理方式对提取效果影响结果与分析 ..........2
2.2 不同 pH 值对提取血红素的影响结果与分析 .......2
2.3 沉淀时间对提取血红素效果影响结果与分析 ......2
2.4 不同离心转速对提取血红素的影响结果与分析 .2
2.5 不同离心时间对提取血红素的影响结果与分析 ..2
2.6 不同乙醇量对提取血红素的影响结果与分析 ......2
2.7 确定丙酮回收适宜温度的试验结果与分析 ..........2
2.8 确定提取血红素最佳工艺参数的正交试验结果与分析.......2
第七章血红素提取物活性试验研究............. 2
1 材料与试验方法.......... 2
1.1 试验动物 ..2
1.2 低铁饲料 ..2
1.3 受试物 ......2
1.4 试验仪器及试剂 ......2
1.5 试验试验方法 ..........2
1.5.1 提取物鉴定............ 2
1.5.2 IDA 大鼠模型复制 2
1.5.3 试验分组 2
1.5.4 血红蛋白恢复试验 2
1.5.5 铁的相对生物利用率计算试验方法.... 2
1.6 统计分析 ..2
2 结果与分析.. 2
2.1 定性鉴定结果 ..........2
2.1.1 紫外光谱定性鉴定结果........ 2
2.1.2 红外光谱定型鉴定 2
2.1.3 核磁共振图谱........ 2
2.2 各组大鼠试验期间 Hb, RBC 的变化 ...... 2
2.3 各组大鼠试验期间体重的变化 ..............2
2.4 铁的生物利用率 ......2
全文总结......... 2
论文创新点..... 2
参考文献......... 2
致
谢....... 2