论文部分内容阅读
胶原蛋白是哺乳动物体内含量最多、分布最广的功能性蛋白。具有良好的可生物降解性、生物相容性以及生物活性,所以在食品、医药、美容等领域有着广泛的应用。近年来,水产类来源的胶原蛋白因为其安全性被全世界广泛认可。甲鱼蛋白质含量高,脂肪含量低,且裙边中胶原蛋白含量十分丰富,因此可以作为胶原蛋白的优质来源。传统的胶原蛋白提取方法主要集中在酸碱提取、热水提取、物理提取、酶法提取等方式。本文采用超声联合酸法提取方式从甲鱼裙边中提取酸溶性胶原蛋白,不仅可以显著提高提取效率,缩短提取时间,而且能够提高胶原蛋白的得率,充分利用原材料。提取出的胶原蛋白结构保持完整,纯度较高,且热稳定性明显优于其他来源胶原蛋白,在食品热加工和生物医疗领域前景更为广阔。本文首先研究了甲鱼裙边的营养价值及胶原蛋白含量,确定其可以作为胶原蛋白的优质来源;然后确定了超声酸提胶原蛋白的工艺参数;最后比较了常规方法提取的胶原蛋白(ASC)和超声酸提胶原蛋白(UASC)的理化功能特性。主要研究结果如下:1.主要研究了甲鱼裙边的营养价值及胶原蛋白含量。以甲鱼裙边作为原料,进行较为全面的营养分析及评价。结果显示,甲鱼裙边中的水分、粗蛋白、粗脂肪及灰分含量分别是70.1%、28.3%、0.22%和0.95%,符合现代人低脂高蛋白的营养需求;并且甲鱼裙边中氨基酸含量丰富,虽然其并不是人类理想的氨基酸来源,但是其中含有丰富的胶原蛋白,可以作为胶原蛋白的优质来源;此外,甲鱼裙边中还含有多种微量元素及常量元素,Zn、Se含量较高。所以,甲鱼裙边是拥有较高的营养价值的一种食品。2.采用超声联合酸法提取甲鱼裙边胶原蛋白。单因素实验结果表明超声时间(min)、超声功率(W)、料液比(g/mL)对超声辅助酸提甲鱼裙边胶原蛋白的得率均有一定影响。本实验采Box-Behnken设计响应面法建立3个影响因素与一个响应值相互作用的数学模型,采用叠加等高线法实现了胶原蛋白得率的优化。由预测模型得到各因素对UASC的影响程度大小顺序为:超声功率(X1) >料液比(X3) >超声时间(X2);确定最佳超声辅助酸提甲鱼裙边胶原蛋白的工艺参数是:超声功率为210.41W、超声时间为24.31min、料液比为1:20.70g/mL。在此操作条件下,胶原蛋白得率可以达到19.52%左右。验证实验表明该模型具有良好的可靠性。3.以甲鱼裙边为原料,比较了常规酸提甲鱼裙边胶原蛋白(ASC)和超声辅助酸提甲鱼裙边胶原蛋白(UASC)的理化功能特性。通过傅里叶红外光谱、圆二色谱、紫外光谱、SDS-PAGE分析等研究手段证明了两种方法提取的胶原蛋白纯度较高,且结构未遭到破坏。并且,热稳定性实验表明UASC和ASC的热稳定性及耐热性较其他来源的胶原蛋白明显提高,且UASC优于ASC,这使得超声辅助酸提的甲鱼裙边胶原蛋白在食品热加工和医疗材料领域有更广阔的运用。此外,本实验还比较了 UASC与ASC的蛋白质功能特性,结果表明,UASC的溶解性、乳化性、起泡性、持油性和持水性均优于ASC。