羅非魚魚鱗明膠改性及其應(yīng)用研究.pdf

1、羅非魚(Oreochromis niloticus)是世界養(yǎng)殖最為廣泛的魚類之一，魚鱗等是羅非魚魚片等羅非魚產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生的下腳料，然而，目前羅非魚魚鱗大部分被丟棄，資源未能得以有效利用。而魚鱗富含蛋白質(zhì)，非常適合提取膠原蛋白或明膠等，如能充分利用必將極大得提高其價(jià)值。
　　本研究以羅非魚魚鱗為原料，研究以微波輔助乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-Na2)法進(jìn)行魚鱗脫鈣的工藝條件，并采用響應(yīng)面分析法優(yōu)化明膠提取條件，再以轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶

2、(TG)對(duì)明膠進(jìn)行交聯(lián)改性研究并將改性明膠應(yīng)用于涂層保鮮羅非魚魚片，以期為羅非魚魚鱗的綜合利用提供理論依據(jù)。本論文的主要研究結(jié)果如下：
　　1.羅非魚魚鱗粗蛋白含量豐富，其含量為54.5％。羅非魚魚鱗蛋白氨基酸組成中含量最豐富的為甘氨酸、脯氨酸、谷氨酸及丙氨酸，其含量依次為12.3％、5.53％、5.27％及5.13％；每1000個(gè)氨基殘基中甘氨酸含量為354個(gè)，約占總殘基的三分之一，符合膠原蛋白Gly-X-Y的特點(diǎn)。魚鱗中膠原蛋

3、白含量為30.3％，其約占粗蛋白含量的56％。
　　2.以脫鈣率為指標(biāo)，采用單因素試驗(yàn)考察微波功率、脫鈣液濃度及脫鈣時(shí)間對(duì)脫鈣率的影響，并以正交試驗(yàn)對(duì)脫鈣工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果表明：微波輔助EDTA-Na2法脫鈣的最佳工藝條件是：微波功率400 W、脫鈣液濃度0.15mol/L，脫鈣時(shí)間1h，在此條件下，魚鱗脫鈣率達(dá)52.2％。電鏡掃描結(jié)果表明，微波輔助法脫鈣可有效去除覆蓋在魚鱗表層的鈣質(zhì)。
　　3.采用明膠提取得率為指標(biāo)，

4、采用Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法優(yōu)化明膠提取條件，考察浸酸濃度、浸酸時(shí)間、提取溫度和提取時(shí)間對(duì)得率的影響，優(yōu)化提膠條件工藝條件為：提取溫度65℃、提取時(shí)間3.6h，檸檬酸濃度20％，浸酸時(shí)間11.3h，預(yù)測(cè)明膠得率為30.1％，驗(yàn)證試驗(yàn)得率為28.4％，兩者較為吻合。
　　4.對(duì)優(yōu)化提膠條件下制備的魚鱗明膠進(jìn)行成分及理化性質(zhì)測(cè)定，并將牛骨明膠與魚鱗明膠進(jìn)行比較分析。魚鱗明膠粗蛋白含量93.5％，明膠純度高達(dá)

5、97.0％，pH及等電點(diǎn)分別為5.0和8.7，粘度法測(cè)得熱變性溫度為28.1℃，魚鱗明膠紅外光譜譜圖與魚鱗酶促酸溶膠原蛋白相似。牛骨明膠及魚鱗明膠的氨基酸組成中亞氨基酸(脯氨酸和羥脯氮酸)分別為167、173個(gè)殘基/1000總氨基酸殘基；凝膠強(qiáng)度分別為271、328g；差示掃描量熱法(DSC)測(cè)得魚鱗明膠的特征溫度為27.0℃及59.7℃，牛骨明膠的則為25.3℃和69.5℃。明膠的SDS-聚丙烯酰胺凝膠(SDS-PAGE)電泳譜圖表明

6、，較之牛骨明膠，魚鱗明膠有許多分子量低于100 kDa的組分。
　　5.以特性粘度為考察指標(biāo)，采用TG對(duì)魚鱗明膠進(jìn)行酶法交聯(lián)改性，所用明膠濃度為5％、TG添加量為(0.8mg/mL)，得到TG改性明膠的較佳條件為：溫度為40℃，反應(yīng)體系pH為6.0，改性時(shí)間為3h。TG改性使明膠膜的阻隔性能大大增強(qiáng)，明膠膜的水蒸氣透過率減少了20.4％，而過氧化抑制率則由15.5％增至59.4％，TG改性也使明膠膜的含水量及可溶性物質(zhì)含量降低。差

7、示掃描量熱法(DSC)圖譜表明，TG改性增強(qiáng)明膠的熱特性溫度，吸熱峰對(duì)應(yīng)的特征溫度由23.8℃與47.5℃升至25.7℃及56.7℃。紅外掃描結(jié)果顯示TG交聯(lián)使得明膠二級(jí)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)α-螺旋或無規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)增多，掃描電鏡(SEM)顯示酶法改性膜的斷面比對(duì)照膜更為均勻致密。
　　6.將TG改性的明膠(TG，0.8mg/mL；明膠5％，w/v)應(yīng)用于涂層保鮮羅非魚魚片，研究明膠涂層對(duì)不同貯藏溫度(0℃和6℃)下魚片品質(zhì)變化的影響。結(jié)果表明，