未变性鱼鳞胶原的制备方法

未变性鱼鳞胶原的制备方法 第28卷第4期 2008年12月 明胶科学与技术 TheScienceandTechnologyofGelatin V01.28.No.4 Dec.20()8. C^/0气e {j工艺技术3 口: 未变性鱼鳞胶原的制备方法 王元荪 杭州市科技情报研究所.浙江杭州310012 未变性的天然胶原仍保持其独特的三股 螺旋结构,分子量约为30万,具有人工合成高 分子所不可媲美的低抗原性,良好的生物相容 性和生物降解性等功能,它的应用已广泛渗透 到烧伤,创伤,矫形,以及硬组织修复等领域. 来变性天然胶原还具有优良的保湿和促进 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 支细胞生长的性能,能够有效地增强皮肤弹 性,减少皮肤皱纹,延缓皮肤衰老,故也可应用 于化妆品行业中. 未变性天然胶原的广泛应用必然导致其 需求量愈来愈大,对其品质的要求也愈来愈 高迄今为止,猪,牛等陆生动物的皮和筋腱 仍然是提取未变性天然胶原的主要原材料. 但是由于疯牛病和口蹄疫等动物传染性疾病 全球肆虐,并且尚无有效治疗方法,以致人们 对使用从陆生动物组织中提取的未变性天然 胶原产生恐慌.于是,寻求更高质量和更高安 全性的提取未变性天然胶原的原材料迫在眉 睫: 水生动物胶原蛋白具有陆生动物胶原蛋 白没有的一些特点以及更高的安全性,相对 话,牛等陆生动物而言,水产品作为提取未变 性天然胶原的原材料在使用安全性方面更有 优势. 我国是世界上唯一水产养殖量超过捕捞 量的国家.伴随水产业结构的调整,水产加工 业逐步发展壮大.加工鱼产品的同时产生大 量下脚料.其中约5%是鱼鳞.但是由于受技 术和传统观念的制约,在较长一段时间内,鱼 鳞并没有被充分利用.据保守估计,我国每年 废弃的鱼鳞达3O多万吨.并且鱼鳞中含有丰 富的胶原蛋白,脂质含量少,有利于胶原的提 取和纯化.因此,鱼鳞作为提取未变性天然胶 原的原材料是相当可观的. 胶原的热稳定性由其在水系中的热收缩 温度()和溶液中分子的热变性温度()所 决定.对水产动物而言,和之差不受动 物种属影响,大致在20,25cI=.一般来说,未 变性鱼鳞胶原的变性温度比猪,牛等陆生动物 胶原的变性温度低5,15?.此外,与猪,牛 等陆生动物皮胶原纤维不同,鱼鳞胶原纤维己 严重矿化,所以在鱼鳞预处理中要加强脱钙预 处理.鉴于猪,牛等陆生动物胶原和鱼鳞胶原 在热稳定性以及组织结构上的差异,现有从 猪,牛等陆生动物组织中提取未变性天然胶原 的制备方法并不适用于制备未变性鱼鳞胶原. 针对现有技术的不足,四川大学的科研人 员发明了一种未变性鱼鳞胶原的制备方法,以 充分利用鱼鳞废弃物,变废为宝.提高水产品 的附加值.这一发明已于2007年被国家知识 产权局授予发明专利. 未变性鱼鳞胶原的制备方法如下: 1原料的预处理 选不含杂质的鱼鳞,用5%,J5%的NaCI 溶液浸泡24—48h,搅拌,自来水淘洗,过滤; 用0.05—0.2M的Na0H溶液浸泡24,48h,搅 拌,自来水淘洗,过滤;用l5,50L的H2o2, 并用NaOH调节pH为8,l2,浸泡0.4,36h,自 来水淘洗,蒸馏水浸洗,过滤;将鱼鳞用绞肉机 绞碎,自然晾干;取绞碎鱼鳞100重量份,用 0.1,2M的EDTA溶液l000,2000重量份浸 第28卷第4期王元荪:未变性鱼鳞胶原的制备方法.181. 泡24,48h,微波炉输出功率200,400W.r作 频率2450MHz.辐射10,20rain,搅拌,过滤;操 作温度为4,10%,所得产物作为以下提取原 料.备用. 2未变性鱼鳞胶原的提取 将上述预处理后的鱼鳞中加入蛋白酶1 , 5份,用酸调节pH为2,4,在温度为4, 6?浸泡l,3天,获得未变性鱼鳞胶原蛋白 液.蛋白酶为胃蛋白酶,537蛋白酶或真菌复 合酶中的任一种. 3未变性鱼鳞胶原的纯化 DSC/!m~'/mg) {放热方向 将上述蛋白液用101X10—20000r/rain高速 离心机分离,除去滤渣,清液用浓度为0.5, 5M的NaCl溶液盐析,沉淀经离心分离,用 O.05,2M的乙酸溶解;如此反复盐析操作3 , 5次,再经膜透析处理3次,获得浓度为 0.5%,l%的未变性鱼鳞胶原溶液;操作温度 均为4,60I=. 未变性鱼鳞胶原经DSC法测定其变性温 度为25,35?,详见图l鱼鳞胶原的DSC热 变性温度测试图所示.SDS—PAGE法测定其 分子量及分布,结果表明鱼鳞胶原含有分子量 分别为2O万和lO万的8链和a链亚基j 10203O405O Temperature/? 图1 从水产废弃物鱼鳞中提取高附加值的未 变性天然胶原,变废为宝,既消除了对环境的 污染,又打破?『传统上过分依赖猪,牛等陆生 动物组织提取未变性天然胶原的格局,开拓了 高品质,高安全性未变性天然胶原的来源渠 道;制备过程中,微波辅助脱钙,大大改善了脱 钙效果,且缩短了生产周期:采用乙酸,蛋白酶 等环境友好材料在低温下提取胶原,确保了胶 原产物的品质和安全性,产品可广泛应用于高 档化妆品和生物医用材料等领域. 下面通过实施例对未变性鱼鳞胶原的制 备方法进行具体描述. 实施例1: 选不含杂质的鱼鳞作提取原材料.用 5%的NaCI溶液浸泡48h,搅拌,自来水淘洗, 过滤.用0,IM的NaOH溶液浸泡36h,搅拌, 自来水淘洗,过滤.用15g/L的H,O,NaOH 调节pH为9,浸泡36h,自来水淘洗,蒸馏水浸 洗,过滤.将鱼鳞用绞肉机绞碎,自然晾干. 取绞碎鱼鳞100g,用O.5M的EDTA溶液2000g 浸泡48h,微波炉输出功率200W,工作频率 2450MHz,辐射20min,搅拌,过滤.加入蛋自 酶Ig,用酸调节pH为2,4,在温度为4,6~C (下转第195页) 第28卷第4期信息组:明胶在食品中的应用?l95? ,rw7克盐: 谬50克食I{]? 圩l克味精; 潆20克湿淀粉; 20o克汤; 留15克料酒; 75克菜油. 1.豆腐切成2cm见方,锅内加少许盐水汆 透. 2.蒜苔(青蒜)洗净切成寸段备用. 3.豆瓣,豆豉分别剁碎备用. 4.明胶片或明胶粉用冷水浸泡使溶胀,滗 去多余的水备用. ?卜+}?}}*斗}{++}}{} 上接第18l页) 下搅拌72h,10000r/min离心除去滤渣,清液用 浓度为1M的NaC1溶液盐析,沉淀经离心分 离,用2M的乙酸溶解,反复盐析操作3次,膜 透析3次,得到浓度为0.5%,0.7%的未变性 鱼鳞胶原溶液900g. 实施例2: 选不含杂质的鱼鳞作提取原材料.用 10%的NaC1溶液浸泡36h,搅拌,自来水淘洗, 过滤.用0.05M的NaOH溶液浸泡48h,搅拌, 自来水淘洗,过滤.用30g/L的H2o2,NaOH调 节pH为lO,浸泡30h,自来水淘洗,蒸馏水浸 洗,过滤.将鱼鳞用绞肉机绞碎,自然晾干. 取绞碎鱼鳞100g,用lM的EDTA溶液1500g 浸泡36h,微波炉输出功率300W,工作频率 2450MHz,辐射15rain,搅拌,过滤.加入蛋白 酶3g,用酸调节pH为2—4,在温度为4,6qC 下搅拌48h,15000rhnin离心除去滤渣,清液用 浓度为2M的NaC1溶液盐析,沉淀经离心分 离,用lM的乙酸溶解,反复盐析操作4次,膜 5.炒锅置于中火一k,加入食用油50克,加 热至六成熟. 6.加入牛肉末炒干水分,加料酒炒匀,盛 入碗内. 7.锅内另下菜油75克,烧至五成熟,下豆 瓣,豆豉,花椒面,炒红,味香时,加入鲜汤,盐, 料酒,放入氽透的豆腐入味,用水淀粉勾芡. 8.用勺轻轻推动收汁,下蒜苔,加入吸水 溶胀的明胶,在搅拌下使溶解并搅匀. 9.下牛肉末烧至亮汁亮油时,起锅盛入碗 内即可上桌. l0.也可盛于塑料包装盒中,迅速冷却至 4?左右使凝冻,包装后冷藏上市. 透析3次,得到浓度为0.7%一0.9%的未变性 天然鱼鳞胶原溶液600g. 实施例3: 选不含杂质的鱼鳞作提取原材料.用 15%的NaCl溶液浸泡24h,搅拌,自来水淘洗, 过滤.用0.2M的Na0H溶液浸泡24h,搅拌, 自来水淘洗,过滤用50L的H,o2,NaOH调 节pH为l0,浸泡24h,自来水淘洗,蒸馏水浸 洗,过滤.将鱼鳞用绞肉机绞碎,自然晾干. 取绞碎鱼鳞100g,用2M的EDTA溶液1500g 浸泡24h,微波炉输出功率400W,工作频率 2450MHz,辐射10rain,搅拌,过滤.加入蛋白 酶5g,用酸调节pH为2—4,在温度为4,6? 下搅拌72h.20000r/min离心除去滤渣,清液 用浓度为3M的NaC1溶液盐析,沉淀经离心分 离,用0.05M的乙酸溶解,反复盐析操作5次, 膜透析3次,得到浓度为0.6%l%的未变性 鱼鳞胶原溶液800g.