罗非鱼鱼鳞明胶改性及其应用研究

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1、广东海洋大学硕士学位论文罗非鱼鱼鳞明胶改性及其应用研究姓名：黄华双申请学位级别：硕士专业：水产品加工及贮藏工程指导教师：章超桦201206罗非鱼鱼鳞明胶改性及其应用研究摘要罗非鱼(Oreochromisniloticus)是世界养殖最为广泛的鱼类之一，鱼鳞等是罗非鱼鱼片等罗非鱼产品加工过程中产生的下脚料，然而，目前罗非鱼鱼鳞大部分被丢弃，资源未能得以有效利用。而鱼鳞富含蛋白质，非常适合提取胶原蛋白或明胶等，如能充分利用必将极大得提高其价值。本研究以罗非鱼鱼鳞为原料，研究以微波辅助乙二胺四乙酸二钠(ED

2、TA-Na2)法进行鱼鳞脱钙的工艺条件，并采用响应面分析法优化明胶提取条件，再以转谷氨酰胺酶(TG)对明胶进行交联改性研究并将改性明胶应用于涂层保鲜罗非鱼鱼片，以期为罗非鱼鱼鳞的综合利用提供理论依据。本论文的主要研究结果如下：1．罗非鱼鱼鳞粗蛋白含量丰富，其含量为54．5％。罗非鱼鱼鳞蛋白氨基酸组成中含量最丰富的为甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸及丙氨酸，其含量依次为12．3％、5．53％、5．27％及5．13％；每1000个氨基残基中甘氨酸含量为354个，约占总残基的三分之一，符合胶原蛋白Gly-X．Y的特点

3、。鱼鳞中胶原蛋白含量为30．3％，其约占粗蛋白含量的56％。2．以脱钙率为指标，采用单因素试验考察微波功率、脱钙液浓度及脱钙时间对脱钙率的影响，并以正交试验对脱钙工艺条件进行优化，结果表明：微波辅助EDTA-Na2法脱钙的最佳工艺条件是：微波功率400W、脱钙液浓度0．15mol／L，脱钙时间1h，在此条件下，鱼鳞脱钙率达52．2％。电镜扫描结果表明，微波辅助法脱钙可有效去除覆盖在鱼鳞表层的钙质。3．采用明胶提取得率为指标，采用Box．Behnken中心组合设计试验和响应面分析法优化明胶提取条件，考察

4、浸酸浓度、浸酸时间、提取温度和提取时间对得率的影响，优化提胶条件工艺条件为：提取温度65℃、提取时间3．6h，柠檬酸浓度20％，浸酸时间11．3h，预测明胶得率为30．1％，验证试验得率为28．4％，两者较为吻合。4．对优化提胶条件下制各的鱼鳞明胶进行成分及理化性质测定，并将牛骨明胶与鱼鳞明胶进行比较分析。鱼鳞明胶粗蛋白含量93．5％，明胶纯度高达97．0％，pH及等电点分别为5．0和8．7，粘度法测得热变性温度为28．1℃，鱼鳞明胶红外光谱谱图与鱼鳞酶促酸溶胶原蛋白相似。牛骨明胶及鱼鳞明胶的氨基酸组

5、成中亚氨基酸(脯氨酸和羟脯氮酸)分别为167、173个残基／1000总氨基酸残基；凝胶强度分别为271、3289；差示扫描量热法(DSC)测得鱼鳞明胶的特征温度为27．0"C及59．7℃，牛骨明胶的则为25．3℃和69．5℃。明胶的SDS．聚丙烯酰胺凝胶(SDS．PAGE)电泳谱图表明，较之牛骨明胶，鱼鳞明胶有许多分子量低于100kDa的组分。5．以特性粘度为考察指标，采用TG对鱼鳞明胶进行酶法交联改性，所用明胶浓度为5％、TG添加量为(0．8medmL)，得到TG改性明胶的较佳条件为：温度为40"C

6、，I反应体系pH为6．0，改性时间为3h。TG改性使明胶膜的阻隔性能大大增强，明胶膜的水蒸气透过率减少了20．4％，而过氧化抑制率则由15．5％增至59．4％，TG改性也使明胶膜的含水量及可溶性物质含量降低。差示扫描量热法(DSC)图谱表明，TG改性增强明胶的热特性温度，吸热峰对应的特征温度由23．8℃与47．5℃升至25．7℃及56．7℃。红外扫描结果显示TG交联使得明胶二级结构出现a．螺旋或无规卷曲结构增多，扫描电镜(SEM)显示酶法改性膜的断面比对照膜更为均匀致密。6．将TG改性的明胶(TG，0

7、．8mg／mL；明胶5％，w／v)应用于涂层保鲜罗非鱼鱼片，研究明胶涂层对不同贮藏温度(0℃和6℃)下鱼片品质变化的影响。结果表明，明胶涂层可降低鱼片贮藏过程中的质量损失。除在贮藏6天时pH有所下降外，各试验组鱼肉pH值总体上随贮藏时间的延长而增加。明胶涂层有效抑制微生物生长，减少挥发性盐基氮(TvB_N)和脂肪氧化产物的生成。明胶涂层鱼片在0℃贮藏9天后其TvB．N量(26．87mg／1009)处于可接受的水平。关键词：罗非鱼鱼鳞，明胶，提取，改性，涂层ⅡStudyonmodificationand

8、applicationofgelatinfromtilapia(Oreochromis霉吵)scalesAbstractTilapia(Oreochromisspp．)isoneofthemostlybredfishesintheworld．Quiteanumberofscaleswereproducedduringtheprocessofproductssuch嬲fillets．Mostofthescaleswerediscarded，however,