鱼鳞胶原蛋白的提取工艺研究【文献综述】

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1、毕业论文文献综述食品科学与工程鱼鳞胶原蛋白的提取工艺研究[摘要]水产品加工过程中产生大量下脚料，不仅对环境造成严重污染，同时也浪费大量有限的宝贵资源，不符合可持续发展战略的要求。胶原蛋白是一种生物特性很强的蛋白，由于其特性突出被广泛运用在食品加工、医药、化妆品等行业。同时据不完全统计，我国每年淡水鱼加工业的废弃物总量就达到200万吨以上,其中鱼鳞约占15%[1]，如若被合理利用将有利于提高加工的综合效益及经济附加值。同时也是一种重要的功能性蛋白质，具有良好的生物学特性。被广泛运用于医药、食品加工、化妆品等众多领域。本文论述了鱼鳞胶原蛋白制备方法及应用，阐述了鱼鳞胶原蛋白的开发研究目的及良好发

2、展前景。[关键词]鱼鳞；胶原蛋白；提取工艺；开发目的；前景1前言胶原蛋白是蛋白质中的一种，是组成胶原纤维的一种蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。其分子量为30万道尔顿，它是由3条左手螺旋构型α肽链结合而成的三螺旋结构，互相盘绕成螺旋结构。在胶原蛋白中甘氨酸（Gly）几乎占总含量的1/3，脯氨酸（Pro）和羟脯氨酸（Hyp）的含量是都高于其他蛋白质中的含量，且羟基赖氨酸（Hyl）仅在胶原蛋白中存在。胶原蛋白是哺乳类动物体内含量最多的蛋白质，占体内蛋白质总量的25%，相当于体重的6%[2]。由于其具有独特的生理功能，在医药、食品加工、化妆品等领域都有广泛的运用。在国内外都有深入的研究

3、。2胶原蛋白的制备由于胶原提取物的氨基酸组成各不相同，导致了胶原提取物的胶原类型和胶原特性也各不相同，经研究分析可知鱼鳞胶原提取物的组成符合I型胶原的组成特征。I型胶原为结缔组织间最主要的成分，目前从组织提取胶原大多都采用盐析方法。2.1传统提取法先将原料鱼鳞用去离子水洗净，再进行脱色脱脂处理，而后用pH值在4~5范围的盐酸溶液浸泡进行脱钙处理，等到鳞片柔软透明，随后将鱼鳞洗净，再进行浸灰处理使组织疏松，洗净后熬胶，再经过过滤、浓缩、切片、干燥后得成品。但是传统提取法制备胶原蛋白，由于步骤繁多，耗时较长，提取过程中胶原蛋白的流失较大，成品得率较低，不符合可持续发展规律，因此，并不适合大规模生

4、产，且难以工业化。2.2热水提取法热水提取法就是指将经过处理的鱼鳞加入到热水中，并在一定条件下，用热水浸煮，得到水溶性的胶原蛋白。根据文献资料可知，鱼鳞水法制胶工艺中，最佳工艺温度范围在60~70℃。当温度过高抽提率会有所下降，且胶原蛋白的胶质也不高。钱曼等[3]在比较酶解法和热水法提取鱼鳞胶原蛋白的研究中发现，热水法的提取率远高于酶解法。因为胶原蛋白对温度比较敏感，当温度在40℃以上时，胶原蛋白的α三螺旋结构在变性过程中被破坏，其中的疏水键和氢键相互断裂；当温度升高至60℃以上，一些共价键都在变性过程中被破坏，使其发生降解；当到达125~127℃以上，丝氨酸、蛋氨酸、酪氨酸苏氨酸以及苏氨酸

5、等的氨基酸残基都被破坏，出现脱水、脱氨现象。因此，在实验中测得的氨基酸总氮量应该为变性后的胶原蛋白总氮量，因此计算所得的提取率并不十分准确，实验误差相对比较大。2.3酸提取法酸提取法就是指利将处理好的鱼鳞用酸溶液在一定的外界环境条件下提取获得胶原蛋白的方法，使用的酸一般为盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸等。但是由于酸提取胶原蛋白法步骤过于繁琐，且在前处理中不能用酸进行处理，从而导致一部分杂蛋白难以被去除，以至于使得成品得率低，实验员工作量增加，且在常温下提取，大量胶原蛋白损失，进而使得提高生产成本，所以并不能被大规模推广。2.4酶提取法胶原蛋白酶提取法就是将预处理好的胶原蛋白利用各种不同的酶在相应的

6、外界环境条件下提取胶原蛋白，常采用的酶有胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、中性蛋白酶等。用不同的酶试剂提取得到酶促溶性胶原蛋白。由于在提取过程中，随着酶水解作用的不断进行，水解产物中容易出现苦肽等一系列现象。经相关专家研究发现苦味肽的生成与水解度呈线性关系。所以，选择一个合适的水解度能够有效的控制苦味肽等这类物质的生成，因此，在胶原蛋白的酶提取法的过程中找到一个苦肽生成量少，水解度高的关键点是十分重要的。3胶原蛋白的应用胶原蛋白本着其独特的物理化学性质，已被广泛地应用于食品、医药、化妆品等领域。3.1在食品行业中的应用胶原蛋白在食品中的应用，主要产品有食用明胶和可食性功能性食品经常食用含胶原蛋

7、白丰富的食品，能有效地增加皮肤组织细胞的储水能力，增强和维持肌肤良好的弹性，强化肌肤的韧性，延缓肌体的衰老。同时，胶原蛋白可以作为补钙成分用于保健食品，因为将血浆中的钙运输到骨细胞的运载工具是羟基脯氨酸，而羟基脯氨酸是来自胶原蛋白的，骨细胞中的骨胶原本是羟基磷灰石的黏合剂，它与羟基磷灰石一同构成了骨骼的主体。此外，胶原蛋白还能降低血甘油三酯和胆固醇，用于制作减肥降血脂食品。3.2胶原蛋白医药行业的应用胶原蛋白