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鱼皮胶原蛋白肽脱腥脱色工艺研究
发布日期:2017-07-14 新闻来源: 正文字号
大连海洋大学食品科学与工程学院  丛瑶 黄婧 阿依夏穆·买买提 蒋仕洁 石佳琦 徐晨辉 温凤凌 赵慧
胶原蛋白多存在于动物的真皮、肌肉、骨骼等部位,约占动物体内总蛋白质含量的25%~30% [1],在生物体器官组织的形成中起重要作用,并参与细胞多种功能的表达。胶原蛋白在生物制药上有广泛的应用,包括治疗骨关节炎、高血压,以及植入人体,用于组织的再生和修复[2-5]。明胶是在胶原蛋白的基础上将动物的皮、骨、韧带等进行精制后得到的一种胶体物质,是胶原蛋白的变性产物,可作为食物的稳定剂、增稠剂,也可应用于糖果中,使其更加坚韧、具有弹性。
  胶原蛋白和明胶多来源于牛、猪,但随着疯牛病、口蹄疫的传播及宗教因素影响,限制了该类动物胶原蛋白的应用[6]。我国海洋渔业资源极为丰富,在鱼类加工过程中会产生大量未被利用的皮、鳞、骨和鳍等下脚料。因此,以鱼类下脚料作为胶原蛋白、明胶的来源,既可避免疾病风险,也可提高鱼类加工利用率。由于胶原蛋白和明胶分子量较大,导致生物体吸收缓慢,而利用酶法将其水解成分子量较小的生物活性肽,可减小人体肠胃消化吸收的负荷,利于发挥其效应[7]。但由于鱼类明胶的酶解产物会带有一定的色素和腥味,阻碍了其在食品行业的推广和发展,因此对胶原蛋白肽的脱腥脱色已成为一项重要的研究内容。
  脱腥脱色的方法可分为感官掩蔽法、物理法、化学法、生物法[8],实验中常见有活性炭法、氧化还原法、酵母法及树脂吸附法等[9-10]。其中树脂吸附法对有机物有较好的选择性,可以分离有毒物质,吸附量大、机械强度高,同时树脂的物理和化学性质也较为稳定,并且一般利用水、稀酸稀碱或者有机溶剂即可令其再生。
本实验以鲤鱼皮为原料制备明胶多肽,对不同树脂的脱腥脱色效果进行对比分析,确定了明胶多肽的提取、脱腥脱色条件。
1 材料与方法
1.1原料及试剂
原料:鲤鱼皮。
试剂:氢氧化钠、冰乙酸、氯化钠、石油醚、水合茚三酮、L-酪氨酸、无水碳酸钠、四硼酸钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠,均为分析纯。
酶制剂:木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶均购于天津市诺奥科技发展有限公司;胃蛋白酶购于上海莲冠生物化工有限公司。
树脂:D4006型树脂、X-5型树脂、D3520型树脂、AB-8型树脂购于天津南开大学树脂有限公司。
1.2仪器设备
  BS224S分析天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;
  101-2-BS电热恒温鼓风干燥箱:上海跃进医疗器械厂;
  PHS-3C型精密PH计:上海安亭昌吉路149号雷磁仪器厂;
  721可见分光光度计:上海光谱仪器有限公司;
  YXZ80B高温高压蒸煮锅:上海三申医疗器械有限公司;
  HJ-6多头磁力加热搅拌器:常州国华电器有限公司;
  RE-52C旋转蒸发器:巩义市予华仪器有限责任公司;
  SCIENTZ-10N冷冻干燥机:宁波新芝生物科技股份有限公司;
  WD-9405A脱色摇床:北京六一仪器厂。
1.3主要方法
1.3.1鲤鱼皮基本组分测定
  水分:GB 5009.3—2010《食品安全国家标准<食品中水分的测定>》;
  灰分:GB 5009.4—2010《食品安全国家标准<食品中灰分的测定>》;
  粗蛋白质:GB 5009.5—2010《食品安全国家标准<食品中蛋白质的测定>》;
  粗脂肪:GB 14772—2008《食品中粗脂肪的测定》。
1.3.2原料预处理
将鲤鱼皮浸泡在0.1mol/L NaOH、NaCl的混合溶液(V/V=1:1)中4~6小时,用蒸馏水清洗至中性后浸泡于1%醋酸溶液中10min,除去鱼表层黑皮及杂质。
1.3.3鱼皮胶原蛋白肽的制备
  将预处理后的鱼皮与蒸馏水按料液比1∶3混合,调节pH值至6~6.5,在121℃下蒸煮20min,抽滤、冷冻干燥得到明胶固体。
  配制4%的明胶(W/V)溶液,分别加入表1[11]中5种蛋白酶(W/V=4:100),依照对应条件酶解明胶溶液,恒温酶解6小时[13],反应结束在100℃下灭酶10min。