人造胶原肠衣的研制及特性表征

人造胶原肠衣的研制及特性表征

叶勇[1]2004年在《人造胶原肠衣的研制及特性表征》文中指出制革工业是以原材料的高投入、高消耗、低产出为特征的传统工业,用于制革的原料中有近30%被制成二、叁层革,这类产品档次低,成本高,污染重,导致整体效益降低。研究如何更有效利用二层皮和制革副废弃物,提高其使用价值,减少环境污染,具有非常重要的现实意义。开发人造胶原肠衣正是实现这一目标的有效途径之一,人造胶原肠衣制造成本低(只及天然肠衣成本的一半),制备工艺简单,生产过程无污染,产品绿色化,具有广阔的市场前景。采用红外、高效液相色谱、SDS-PAGE凝胶电泳、DSC等分析、测试手段,研究了大分子胶原蛋白制备和性能。结果表明胃蛋白酶是较好的胶原蛋白降解酶,降解后的胶原蛋白具有较为完整的α螺旋结构。皮胶原的降解程度和酶解产物的分子质量分布,可以通过作用时间来控制。胃蛋白酶作用的最佳条件为pH2.5-3;温度4℃;时间48h。HPLC分析结果表明在此条件下提取的胶原蛋白中单条α肽链组分达60%以上,20%为含有两条α链的β肽链。同时制备工艺简便可行,为皮胶原蛋白的进一步开发利用提供了技术基础。研究发现单纯的胶原蛋白膜的物性远不能达到肠衣所需要求,因此要得到符合肠衣要求的胶原膜必须对其改性。考虑到肠衣产品的可食性,本论文选用与其它可食性物质共混改性方式来实现。实验证明:胶原、壳聚糖、PVA共混复合膜透光率比壳聚糖膜有较好改善,叁组分相容性较好。共混复合膜随胶原用量的增加,断裂伸长率增加,抗张强度却降低。复合膜材料面积增长率、吸水率和保水率都随胶原蛋白和聚乙烯醇含量的增加而升高,同时随反应温度的升高,复合膜溶胀性能也得到极大提高,在40℃时达到最好。虽然通过改性使胶原复合膜性能有所改善,但降解胶原所制膜仍不能满足肠衣的机械性能。将制革二层皮制成主要成分为胶原纤维的胶原泥作为主要的肠衣制造原料,与羧甲基纤维素钠、改性玉米淀粉、聚乙二醇等可食性物质共混改性,能显着提高胶原肠衣质量。工业化试验结果表明,使用戊二醛作为交联剂,使用量为0.2%时能明显提高肠衣质量。随交联剂用量增加,肠衣断裂伸长率和吸水性降低,交联剂用量对断裂抗张强度影响不大。增塑剂用量为25%时,人造肠衣机械性能较好,所以增塑剂用量最好不要超过25%。肠衣制备过程中适当中和处理对保障最终产品的性能很重要。经过熟化处理是必不可少的,此过程有利于各物质相互均匀渗透,改善成品肠衣质量。通过优化配方和工艺后,所制的胶原肠衣基本能满足灌肠生产的需要。

王薪宇[2]2017年在《利用天然肠衣制备人造水解胶原肠衣膜的研究》文中研究表明天然肠衣是将牲畜的肠道系统经过清洗、加工等步骤,得到具有一定功能的管状薄膜。在悠久的发展历程中,天然肠衣在灌肠类食品包装扮演着重要的角色,其具有在烹煮和灌肠过程中的具有安全环保、绿色安全、不易破裂等优点。随着人们的口味要求越来越高,天然肠衣具有供不应求、生产效率低以及次品率高等特点,已经不能满足人们的需要。但一些研究者利用猪皮或牛皮作为原材料制备的肠衣,这些人造肠衣与天然肠衣的口感又存在巨大差别。因此,如何基于废次肠衣为原料经过一系列步骤制备出人造肠衣是一个值得思考与探究的问题。本实验选择残次的天然肠衣作为实验原料,利用自行设计的管机头挤出机作为挤出设备,经过天然肠衣的酸碱预处理、粉碎、挤出、成膜、定型、交联、干燥等步骤制备成品肠衣膜。对于原料预处理步骤中酸碱的选择上和处理时间进行了感官上的考察,在胶原制备步骤中对机械处理、热处理、酸处理、酶处理过程的温度、酸浓度以及水解时间进行了一定考察,通过感官评价观察处理的最佳条件以及薄层凝胶色谱法测定不同处理程度所得到的蛋白质的分子量范围。并且又进行了利用不同分子量范围的蛋白质成膜性能的考察,考察了通过残次肠衣为原料制备的胶原、明胶、胶原蛋白和水解胶原蛋白成膜的可行性,同时也考察了明胶膜制备过程中通过添加不同含量的增塑剂、交联剂以及采用不同膜液pH和改变不同交联温度对膜机械性能的影响来进一步探索成膜机理,同时通过扫描电镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)对胶原肠衣膜和明胶膜表面和交联情况的考察。结果表明:胶原团的制备过程中,分子量越大,成膜的各项性能约接近天然肠衣。增塑剂主要填充在膜孔隙中起到增加膜韧性的作用,交联剂主要与蛋白链上进行分子内或分子间的反应,从而改变膜的机械机械性能,铸膜液pH值和交联温度同时也是影响膜内部的交联反应进而影响膜的性能。对制备人造胶原肠衣过程中凝固中增塑剂、交联剂、溶液pH以及交联过程中的处理温度等条件对肠衣膜成膜后机械性能、WVP、溶胀性能、膜收缩性能进行考察。结果表明:伴随增塑剂甘油的增多,膜的抗拉强度TS和溶胀率均降低,而断裂延伸率E和WVP却升高。随着交联剂戊二醛的加入,膜的透湿性能和溶胀性能迅速减小,而机械性能则变化幅度不大。通过对制备条件的优化:凝固浴中,增塑剂甘油为6wt%、交联剂戊二醛为0.5wt%、pH为10、交联温度为50℃。加工后的肠衣拉伸强度最大可达1500MPa·m-1,断裂延伸率为15%,透湿性(WVP)为0.053((g·m)/(m2·h·KPa)),溶胀度为 107.4%。

秦溪[3]2015年在《鱼皮胶原为基质的胶原蛋白肠衣的制备及其性能研究》文中提出肠衣是一类重要的肉制品成型包装材料,其中胶原蛋白肠衣以其优异的加工使用性能成为国际上消费量最大的肠衣制品。鱼皮富含胶原基质,且资源丰富、安全性高,具备开发为胶原肠衣的潜力。本文拟通过研究鱼皮胶原为基质的胶原蛋白肠衣的制备工艺、加工对其结构变化及性能的关系,开发出一种满足市场需求的鱼皮胶原蛋白肠衣制品及其加工技术,为推进水产资源的综合利用、丰富胶原肠衣市场提供一种选择和借鉴。本文首先探讨和优化了从原鱼皮获取净化胶原基质的技术方案。鱼皮首先经过30g/L石灰乳中浸灰处理6d。再分别经过0.03mol/L HCl溶液2次洗涤(5min/次),0.115mol/LNH4Cl3次洗涤(30min/次)。经浸灰和脱灰处理后,鱼皮胶原蛋白含量从65.99 g/100g提高到75.85g/100g,纯度从75.0%提高到87.31%,灰分降低至0.673g/100g,色泽和腥味也都得到了一定程度的改善,鱼皮胶原纤维结构变松散,抗穿刺力减弱,鱼皮胶原基质得到净化。论文继续探讨了鱼皮胶原基质的胶团制备和成型工艺条件。净化的鱼皮经酸液浸泡吸水膨化。论文选择比较了5种酸,结果表明,将净化的鱼皮在0.05mol/L磷酸浸泡至膨化率为250%时,胶团的制备效果最好。酸化的鱼皮在挤压通过80目滤筛或加热后通过200目滤筛可脱除有色组织,得到胶基。将辅料预先混合均匀后加入胶基进行混揉,可制备得到可塑性佳、压延性好的胶团。对其辅料的添加进行优化,得到最佳的配方为:100kg胶基,15kg羧甲基纤维素钠,5kg羟丙基二淀粉磷酸酯,2kg叁聚磷酸钠,1kg甘油。比较了几种增强肠衣性能的方法及材料,结果显示,将聚乙烯醇(添加量为0.1g/100g胶原)以共混的方式加入胶团,再经戊二醛喷雾(添加量为0.08g/100g胶原)的混合改性方法对挤出成型的肠衣进行改性处理后,胶原肠衣抗张强度达到36.48MPa,断裂伸长率3.07%,透光率为69.83%,与商业肠衣相比无显着差异。另外,对自制肠衣和商业肠衣进行蒸煮和烘烤熟化后对比其力学性能发现,自制肠衣更适合烘烤类或烟熏类香肠包装。本文还对肠衣制备过程中胶原纤维的变化进行表征,探索了胶原纤维结构与状态对肠衣特性的影响。经组织切片和显微镜观察显示,经浸灰和脱灰的净化处理,鱼皮胶原纤维紧密有序排列变得疏散,纤维间隙增大,DSC测试显示,净化处理后,鱼皮胶原纤维的收缩温度下降,说明净化只降低胶原纤维的聚集态和有序度,但胶原的结构仍保持完整。通过zate电位、TG分析、凝胶电泳、SEM和红外对不同改性处理的胶原纤维进行表征。结果表明:聚乙烯醇(PVA)分子侧基所具有的羟基以及胶原主链上的羰基结构能相互缔合形成氢键使其形成稳定的共混物,使胶原肠衣的热稳定性得到大幅提高,胶原纤维的微观结构变得更加密集,网状孔洞减少;戊二醛(GLU)改性后,GLU的双醛基能与胶原分子形成共价键,胶原的zate电位升高,分子量变大,胶原纤维之间相互连接,构成多重网络结构。结构的变化导致改性后肠衣的力学性能和耐热性抗水性得到很大提高。

潘鹏[4]2013年在《采用天然肠衣制备胶原蛋白肠衣膜的研究》文中提出天然肠衣是用动物肠道经过刮制去粘膜,腌制或干制而得到的具有一定强度和阻隔性的薄膜。用天然肠衣灌装各类肉制品生产各式香肠在国内外具有悠久历史,然而天然肠衣却存在资源有限,供不应求且生产过程中残次品率高,效率低等问题。因此将残次天然肠衣回收再利用重新制备成可食性的肠衣膜具有重要的实际意义和商业价值。本文利用残次的天然肠衣为原料,运用自行设计加工的单螺杆挤出机,经粉碎后再成型的方式将天然资源再利用。由于天然肠衣成分复杂,因此通过成分接近天然肠衣的明胶进行成膜机理的研究。通过实验考察了成膜过程中增塑剂甘油、交联剂戊二醛、膜液pH、干燥温度等对成膜后膜性能的影响,通过红外光谱、X-射线衍射、热重、扫描电镜,从微观角度分析了成膜过程的机理及各因素的影响。结果表明,适量增塑剂甘油的加入能使膜变得柔韧,更适合包装及存储;交联剂戊二醛的加入能有效提高膜在湿态下的强度;膜液pH及干燥温度也会对成膜后的性能产生一定的影响。通过实验研究,使用自行设计加工的单螺杆挤出机制备了肠衣膜。其中增塑剂甘油对膜的外观、机械强度和透湿性影响最大,随着甘油添加量的增加,膜由硬而脆变得柔韧富有弹性,同时拉伸强度不断降低,断裂延伸率不断增大,透湿性不断增大;交联剂戊二醛对膜的溶胀性影响最大,随着戊二醛添加量的变大,溶胀率迅速降低,这能有效提高膜在湿态下的强度。通过考察,肠衣膜较优的制备条件是:甘油/原料肠为3wt%,戊二醛/原料肠为0.04wt%, pH为9,干燥温度为50℃,所制备出的膜拉伸强度最大可达40MPa左右,断裂延伸率为50%左右,透湿性(WVP)为0.140ng·m/m2.s·Pa左右,而溶胀率只有120%左右。

陈丽[5]2009年在《可食性狭鳕鱼皮明胶复合膜的制备、性质与应用研究》文中研究指明化学合成塑料包装不易分解腐烂,造成严重的“白色污染”,这已成为目前世界性的环保难题。随着人们对食品品质和保藏期要求的提高,以及人们环保意识的增强,开发可食性包装已成为食品包装领域的研究热点。可食性包装膜是指以天然可食性物质(如多糖、蛋白质、脂类等)为原料,添加增塑剂、交联剂等物质,通过不同分子间的相互作用而形成的薄膜。由于可食性包装膜可与被包装食品一起食用,因此不会造成环境污染。明胶是可食性包装应用最广泛的动物蛋白质。但是由于宗教信仰的原因和疯牛病的恐慌,猪、牛皮明胶的应用受到限制,鱼皮明胶是一种丰富、安全的蛋白源,并具有较好的成膜性,因此可食性鱼皮明胶膜的开发受到人们的重视。本文以狭鳕鱼皮明胶为原料,配以壳聚糖、褐藻胶和卡拉胶等海洋多糖,制备鱼皮明胶复合膜,并对其性质进行测定,另外,向明胶复合膜中添加增塑剂和交联剂进行改性,以改善鱼皮明胶复合膜的性能,同时对复合膜的结构和应用进行研究。本论文主要获得如下研究结果:1.鱼皮明胶的粘度和凝胶强度较低,6%的明胶溶液,25℃时的粘度值为0.011Pa·s,4℃下放置18h后可形成稳定凝胶,其凝胶强度值为3.925gf/mm2。鱼皮明胶具有较好的成膜性,形成的膜感官性能好,透光率在90%左右;但是鱼皮明胶膜的力学性能较差,抗拉强度(TS)和伸长率(E)分别为13.65MPa和1.03%,热变性温度为77.15℃;另外,其阻水性能也较差,室温下,静置24h的水溶性(WS)为100%,敞口放置72h,平衡后的吸湿率为22.6%,水蒸气透过系数(WVP)为0.34g﹒mm/m2﹒h﹒kPa。2.叁种多糖以不同比例添加到明胶溶液中,制成复合成膜液,其粘度值随着添加量的增加逐渐增大;壳聚糖和褐藻胶减弱成膜液的凝胶强度,而卡拉胶却能明显提高其凝胶强度值。叁种明胶复合膜的透光率很高,都在80%以上,说明明胶与多糖具有良好的相容性;复合膜的力学性能较明胶膜有较大提高,TS和E最大可分别提高83.12%和315.17%;明胶-壳聚糖复合膜与明胶-褐藻胶复合膜的热变性温度比明胶膜分别提高10℃和8℃,但明胶-卡拉胶复合膜的热变性温度有所降低;明胶-褐藻胶复合膜的吸湿性比明胶膜的低,其他两种复合膜没有明显改善;叁种复合膜的WS和WVP都比明胶膜低,有效改善了明胶膜阻水性差的缺点。3.对明胶-壳聚糖复合膜添加甘油进行增塑处理,随着甘油添加量的提高,膜的TS先增大后减小,E持续增大,氯化钙交联后的明胶-褐藻胶复合膜和明胶-卡拉胶复合膜TS有较大提高,E减小,因此,改性后的明胶复合膜,力学性质都有一定程度地提高。明胶-壳聚糖复合膜增塑处理后,阻水性能没有改善;氯化钙交联后的复合膜,阻水性能有较大改善。改性后的复合膜透光率都较高,各成分间相容性好。氯化钙交联后的明胶-卡拉胶复合膜,热稳定性有较大提高。4.分别选取明胶膜和力学性能较好的明胶复合膜,对其进行红外光谱、X射线衍射和扫描电镜的分析。结果表明,在FT-IR图谱和X-RD图谱中,明胶膜的特征吸收峰为酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带,X射线衍射角为7.7°和21.2°;复合膜的FT-IR和X-RD图谱中出现了与明胶膜和对应的单一多糖膜都不同的特征吸收峰,说明在复合膜中产生了新的基团,明胶与各种多糖不是简单地混合,而是发生了强烈的相互作用,形成了稳定的复合体系。在膜的SEM图中,明胶膜和各种复合膜的表面都非常平整光滑,各成分分散均匀,没有明显的相分离现象,再次证明了复合膜中明胶与叁种多糖的良好相容性;复合膜的断面结构更加致密,这也从结构上解析了复合膜的力学性能和阻水性比明胶膜好的原因。5.对面包进行涂膜处理,与空白对照组相比,各涂膜组水分含量和比容相对较高,面包色泽较好,说明涂膜后,能够有效降低老化速度,保持面包品质。综合几个因素考虑,明胶-壳聚糖涂膜处理后的面包,品质更佳。

杨建华[6]2007年在《胶原纤维/植物纤维复合材料的研制》文中提出目前皮革业已成为我国出口创汇的重点产业,与此同时每年也产生了大量的皮革废弃物;而植物纤维是自然界中最丰富的可再生资源之一。胶原纤维与植物纤维的复合利用可为皮革废弃物与植物纤维的开发利用和植物纤维改性制备生物材料提供新途径与新思路。本课题以胶原纤维和植物纤维为原料,制备了胶原纤维/植物纤维复合材料,同时对复合的工艺与机理进行了研究。(1)研究了皮革废弃物纤维化的预处理工艺对胶原纤维/植物纤维复合纸的物理性能的影响,并探索出较佳的皮革废弃物纤维化的预处理工艺。(2)探讨了热压工艺参数对胶原纤维/植物纤维/炭素复合板的力学强度的影响,并探索出较佳的热压工艺参数和热压曲线。(3)直接利用胶原纤维/植物纤维复合纸中皮革纤维化预处理工艺和热压曲线工艺探讨的结果,分别研制出竹浆系列复合板、杉木机械浆复合板和杉木化机浆复合板,并探讨了叁个系列复合板中胶原纤维含量变化和活性炭添加量的变化对各自板材力学性能和吸附性能的影响。(4)研制出杉木化机浆系列的蛭石阻燃板,并对其阻燃性能的影响因素做了研究。(5)利用红外光谱仪、扫描电子显微镜、热重分析仪对胶原纤维/植物纤维/炭素复合板进行了表征与深入的研究,揭示了其结合机理。通过对胶原纤维/植物纤维复合材料的研究及微观表征的探讨,我们得出如下的结论:(1)通过对胶原纤维与植物纤维复合纸的研究,得出了皮革废弃物纤维化的最佳预处理工艺为:在液比为1/5,磨浆间隙为5mm的条件下,蒸煮药剂应选择2%NaOH,蒸煮的温度为120℃,保温20min,之后再将皮浆的打浆度调至45°SR。(2)通过对复合板热压工艺的探索,得出较佳的热压工艺参数为:挤水段:6MPa,干燥段:1MPa,塑化段:7Mpa,热压的温度:200℃,热压时间:40min。(3)对于竹浆系列复合板和杉木化机浆系列复合板,综合考虑活性炭和胶原纤维的含量对其力学性能和吸附性能的影响,得出较佳的添加量为,活性炭:30g,胶原纤维25%;对于杉木机械浆系列的复合板,其与胶原纤维的复合是不可行的。(4)胶原纤维和蛭石的加入对抑制杉木化机浆系列阻燃板的燃烧起到了一定的作用。

王京[7]2011年在《鱼糜可食用蛋白膜的制备、性质与应用研究》文中提出可食性包装膜是以天然可食性物质(如多糖、蛋白质等)为原料,添加增塑剂、交联剂质,通过不同分子间的相互作用而形成的薄膜。鱼糜可食性膜是以肌原纤维蛋白和肌浆蛋白为主要成分制备的可食用包装膜。早在1995年日本科学家Cuq等人就用鱼肉下脚料中的鱼蛋白制备了可食用膜,并研究了影响膜特性的影响因素。其后日本很多学者对鱼糜可食用膜行进了大量的深入研究,并已取得了一定的成果,但对鱼糜蛋白膜的改进和复合膜的制备,还未曾见系统的报道,国内对可食用鱼糜蛋白膜的研究还处于空白。本文以鱼糜为主要原料制备可食用鱼糜蛋白膜,首先通过单因素和正交试验确定了成膜的载体为亚克力具槽玻璃板;成膜的基本工艺为:鱼糜+蒸馏水+甘油→均质→磁力搅拌→用冰醋酸调pH→热处理→过滤→真空抽滤→涂膜→室温放置6-7h→气候箱干燥48h成膜→揭膜→58%相对湿度下平衡7天备用;当蛋白质量为14g/100g成膜液时膜机械强度和拉伸性能都好;pH为2.0和3.0时成膜的机械性能、抗拉能力均较好,但是可食性膜的酸度不宜太低,固鱼糜在pH为2.0条件下成膜性能最理想。随着热处理温度的升高,蛋白膜的水蒸气透过率增大、拉伸性能降低且透光率下降,均不利于食品保藏,固采用热处理温度为65℃;增稠剂甘油的添加有助于膜柔韧性的提高,但是添加量太大时会导致不易揭膜,水蒸气透过率升高和膜机械强度降低,综合各种指标分析得出甘油添加量为50%鱼糜蛋白含量时,膜的各种指标均较好。确定鱼糜成膜最优的工艺条件为:鱼糜浓度为14g/100ml,pH为3,热处理温度为65℃。为了提高膜的机械性能,我们添加了还原剂、交联剂、增强剂等物质以提高膜的机械性能,并以膜的抗拉强度、水蒸气透过率、透光率、延伸率等作为评价指标,确定了膜液的最佳成分和配比。交联剂处理可以加强分子间或分子内的键合作用,使蛋白质与蛋白质之间产生交联;当交联剂氯化钙添加量为0.1g时,能显着提高膜的机械强度和阻湿性能,且交联度较好,为最优添加量;还原剂Na_2SO_3添加量为0.1g/100g成膜液时膜的各方面性质较于其它剂量优越;添加增强剂鱼皮明胶的膜较薄,阻水性好,抗拉强度和延伸率也明显好于添加了可溶性淀粉、猪骨胶、琼脂、和CMC-Na组和对照组,是鱼糜可食用膜增强剂的首选;在添加量为0.1g/100g成膜液时,膜的WVP和TS特性略好于对照组,且膜的延伸率在此添加量处数值高达189.8%,比大剂量鱼皮明胶对应的E值相差不大,故为最优添加剂量。为了进一步改进膜的应用特性,本实验制备了鱼糜可食用复合膜,并通过红外光谱(FT-IR),X-射线衍射(X-RD),扫面电镜(SEM),DSC热稳定性测定等方法,对复合膜的结构进行表征,同时研究复合膜中各成分之间的相互作用及相容性。本文选择卡拉胶、结冷胶、壳聚糖、鱼皮明胶、猪骨胶等作为复合膜的成膜基质,测定结果显示:鱼糜-鱼皮明胶在四组膜中结构最致密,分子间形成了非常紧密的交联,其断面图没有明显的颗粒和分层现象,说明膜是一种均匀的分散体系;复合膜的FTIR图谱与两种单一膜的图谱之间的变化,说明了复合膜中存在着除了两单一成分之外的基团,二者发生了化学反应,这有力地证明了复合膜与单一膜的性质存在的较大差异;为了使可食用膜获得广泛的应用,本文进行了膜应用的两种尝试:一种是作为面包表面的涂布膜,另一种作为方便面调料包的包装袋。结果表明,面包经涂膜处理后,与空白对照组相比,水分含量和比容相对较高,面包色泽较好,说明涂膜后,能够有效降低老化速度,保持面包品质。综合几个因素考虑,鱼糜-鱼皮明胶涂膜处理后的面包,品质更佳。鱼糜可食用膜作为方便面的内调料包,比保鲜膜的阻氧气透过能力好,尤其是鱼糜改性膜,说明了鱼糜添加了氯化钙和亚硫酸钠后,结构更加致密,交联度更高,更能提高脂肪性食品的保藏期;膜在短时间内可以破裂,蒸煮过后的汤料与原汤料相比有一股海带的鲜香,而且对原有风味物质没有明显影响;随着放置时间的延长,方便面油料和脱水蔬菜都在吸收水分后,又有水分散失最终达到水分平衡,由此可见,鱼糜蛋白可食膜具有较好的阻湿性能,可以有效地防止水分的迁移,对方便面油料和脱水蔬菜均有较好的防潮效果,从而达到保证质量,延长货架期的目的。

刘小玲[8]2005年在《鸡骨明胶的制备、结构及功能性质研究》文中研究指明明胶来源于动物骨、腱、软骨、皮肤、肌膜等结缔组织中的胶原蛋白,是胶原高级结构不可逆断裂后的主要产物。明胶具有许多优良的理化性质如粘性、胶凝性、成膜性、侧链基团反应活性等,广泛应用在食品、医药以及化工领域。 鸡骨是肉鸡加工的主要副产物,目前大量鸡骨没有得到充分地开发和利用,而是当作废弃物抛弃,造成极大的浪费,且污染环境。本论文以鸡骨为原料制备食用明胶,既充分利用了鸡骨资源,减少环境污染,解决了家禽加工业资源综合利用问题,同时又扩大了明胶的原料来源及明胶产品的选择性,满足特定人群如伊斯兰民族等的特殊需求,具有重大社会意义和经济价值。 本论文首先从鸡骨原料中制备较高纯度的鸡骨胶原。首先采用乙醚低温回流除去脂肪,使脂肪的残留率降至0.99%;再用0.48mol/L盐酸,按料液比1:4(w/v)浸泡骨料脱除矿物质(100rpm连续搅拌,每2h换酸液一次),使脱矿骨素的灰分残留率降低至0.90%,得到的胶原含量为63.54%,纯度达到88.83%。 通过研究鸡骨胶原的结构表明,鸡骨胶原的甘氨酸约占总氨基酸的1/3,脯氨酸和羟脯氨酸约占1/4,此外还含有较多的丙氨酸,缺乏色氨酸和半胱氨酸,符合典型的胶原氨基酸组成特征;X-射线衍射显示鸡骨胶原保持完整的叁股螺旋结构;差示扫描量热(DSC)分析鸡骨胶原纤维收缩温度为65.9℃;光学显微镜观察到鸡骨胶原纤维束的直径约为20~25μm,鸡骨胶原的偏光特征显示其属于Ⅰ型胶原。 研究了鸡骨胶原的碱处理条件及碱作用机理。胶原纤维以料液比1:6(w/v),于10℃下浸泡在0.1%(w/v)的氢氧化钙溶液中处理6d,每24h更换碱液;经碱处理后,骨素中的非胶原成分被溶解,胶原纯度提高到93.78%:胶原纤维束膨胀变粗,直径增大至40~50μm;DSC测定表明胶原纤维收缩温度下降至60.24℃,这表明碱处理使包裹纤维束的蛋白聚糖等细胞基质类物质溶解,导致胶原纤维束瓦解,纤维束内部依靠静电吸引聚合的胶原微纤维在碱离子的作用下彼此排斥,最终导致结构致密性下降,晶体结构破坏。从胶原纤维提取鸡骨明胶,提取率达19.65%,明胶的粘度和凝胶强度分别为6.22mPa.s和2353.4g。 研究了明胶的提取条件和H_2O_2加速胶原转变为明胶的作用机理。明胶采用两次提取,骨胶原纤维首先在pH 5、70℃下提取3h(料液比1:6(w/v),粒径1mm,搅拌速度为100rpm),得到鸡骨明胶1,残渣经0.2%(w/w)H_2O_2溶液中浸泡12h后,在pH5、70℃下提取3h得鸡骨明胶2;鸡骨明胶1和2分别达到A级和B级食用明胶的质量水平,总提取率达到63%。采用硅藻土为吸附剂澄清明胶溶液:60℃下搅拌30min后离心(8000rpm,10min)。采用真空度0.1MPa,60℃真空浓缩。采用两段式干燥:在低温30~35℃下鼓风12h,再升温至50℃继续鼓风干燥8h。在鸡骨明胶2的提取过程中,H_2O_2不仅破坏胶原的次级键,还直接氧化胶原的不饱和键(共价交联键)以及易氧化的氨基酸,

林筱颖[9]2015年在《鲍参工厂化养殖及其高值化利用》文中研究说明鲍鱼、海参具有较高的营养价值、药用价值和经济价值。目前我国的鲍参工厂化养殖技术存在诸多问题,加工方面仅以鲍鱼腹足、海参体壁为主,整体利用率低。本课题探讨鲍参养殖最适条件,并在此基础上研究混养,为鲍参增养殖的条件优化提供依据;以鲍鱼壳、海参体壁作为出发物料,分别制成钙营养强化剂和胶原蛋白、胶原蛋白肽。对鲍参增养殖的条件进行探讨,分别研究了不同盐度和温度对鲍、参生长的影响,并在此基础上考察鲍参混养过程中水质因子及鲍参生长情况的变化。通过比较不同条件下鲍参存活率和平均日增重率的差异显着性情况,得出最适宜鲍鱼生长的盐度范围为28‰~30‰,温度范围为18℃~20℃;最适海参生长的盐度范围为28‰~30‰,温度范围为16℃~20℃。通过对比单养和混养过程,发现养殖过程中水质因子变化均在正常范围内,而且鲍参混养各生长指标均显着高于单养组,说明鲍、参混养比单养更能提高养殖效率。优化了盐酸提取鲍鱼壳中可溶性钙的工艺条件,并进一步考察了将其用于制备钙营养强化剂的工艺条件。结果表明,盐酸提取鲍鱼壳中可溶性钙的最优条件为:盐酸浓度3.48 mol/L、液固比4.13:1、提取时间48.45 min和提取温度80℃,在此条件下提取率可达94.32%。将鲍鱼壳可溶性钙提取液通过HZ 816大孔吸附树脂富集回收蓝绿色素,再用70%乙醇洗脱,冷冻干燥后,可得到色价E1cm1%(624nm)=112.32的蓝绿色素粉末。将除去色素后的可溶性钙溶液用于制备复合果酸钙,最优制备条件为:柠檬酸、苹果酸和钙的摩尔比为2:5:8、pH为7.0、络合温度50℃和络合时间40 min,此时复合果酸钙的络合率为91.36%,钙含量为 23.36%。优化了从海参体壁中提取胶原蛋白和胶原蛋白肽的工艺条件,并对所得胶原蛋白和肽的功能特性进行了研究。结果表明,按酸溶性、酶溶性和水溶性胶原蛋白的最优提取条件制备,所得提取率分别为49.35%、43.93%和34.00%,其中酸溶性胶原蛋白的提取率最高,而酶溶性胶原蛋白的提取纯度最高;海参胶原蛋白肽的最优提取条件为:木瓜蛋白酶加酶量2%、料液比1:20和提取时间4 h,此时所得胶原蛋白肽提取率为74.14%,水解度为14.01%。此外,通过SDS-PAGE电泳分析证明所提取的海参胶原蛋白符合Ⅰ型胶原蛋白的结构特点。所得样品具有良好的吸湿性、保湿性、起泡性与泡沫稳定性、乳化性与乳化稳定性和吸油性。

参考文献:

[1]. 人造胶原肠衣的研制及特性表征[D]. 叶勇. 四川大学. 2004

[2]. 利用天然肠衣制备人造水解胶原肠衣膜的研究[D]. 王薪宇. 北京化工大学. 2017

[3]. 鱼皮胶原为基质的胶原蛋白肠衣的制备及其性能研究[D]. 秦溪. 广西大学. 2015

[4]. 采用天然肠衣制备胶原蛋白肠衣膜的研究[D]. 潘鹏. 北京化工大学. 2013

[5]. 可食性狭鳕鱼皮明胶复合膜的制备、性质与应用研究[D]. 陈丽. 中国海洋大学. 2009

[6]. 胶原纤维/植物纤维复合材料的研制[D]. 杨建华. 福建农林大学. 2007

[7]. 鱼糜可食用蛋白膜的制备、性质与应用研究[D]. 王京. 中国海洋大学. 2011

[8]. 鸡骨明胶的制备、结构及功能性质研究[D]. 刘小玲. 江南大学. 2005

[9]. 鲍参工厂化养殖及其高值化利用[D]. 林筱颖. 福州大学. 2015

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人造胶原肠衣的研制及特性表征
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