CN101891963B - 一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法 - Google Patents
一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法。是将鱼皮胶原蛋白按重量体积比g/ml配制成为6.67%的水溶液后,再加入谷氨酰胺转氨酶,加入量为溶液中鱼皮胶原蛋白量的2%,充分溶解后再按体积比为1-2∶1加入2%壳聚糖乙酸溶液,均质,真空脱气后在40-50℃加热30min后制得改性鱼皮胶原蛋白溶液。制得的改性鱼皮胶原蛋白溶液凝胶强度为80-90g,25℃下弹性模量为550-740mPa,25℃下黏性模量为3160-4230mPa。本发明以谷氨酰胺转氨酶联合壳聚糖对鱼皮胶原蛋白进行改性,提高了鱼皮胶原蛋白的凝胶强度,克服了其力学性能差的缺点。本发明工艺简单,改性效果好,可用于食品、药品和化妆品领域包装膜的制作。
Description
技术领域
本发明属于食品包装加工领域,具体涉及一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法。
背景技术
胶原蛋白是动物体内最丰富的一种蛋白质,由于其特殊的结构与功能,胶原蛋白已被广泛应用于医学、食品和化妆品等领域。近年来,随着全球生态环境的恶化,以及疯牛病、口蹄疫等流行病的发生,使得从猪,牛等陆生动物皮、骨中提取胶原蛋白受到限制,而鱼皮胶原蛋白逐渐受到更多的关注。与陆生动物胶原蛋白相比,鱼皮胶原蛋白脯氨酸和羟脯氨酸含量相对较低,因此导致其流变性差,强度低,热稳定性差,限制了其在食品医药领域中的进一步应用。
现有关于胶原蛋白改性的研究虽有一些报道,如采用化学交联剂京尼平、戊二醛和MgSO4等对胶原蛋白进行改性等。但京尼平、戊二醛等化学交联剂具有很强的细胞毒性,中性盐改性过程中引入了高浓度的Mg2+离子,因此只限于在制革行业中使用,而不能在食品、医药领域中得到应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性的鱼皮胶原蛋白及其制备方法,以弥补现有技术的不足,使改性的鱼皮胶原蛋白的凝胶强度、弹性和黏性得到增强,以克服已有的鱼皮胶原蛋白力学性能及流变学特性差的缺点,使改性的鱼皮胶原蛋白能在食品领域得到应用。
本发明的技术方案如下:
首先将鱼皮胶原蛋白配制成g/ml为6.67%的水溶液,再加入谷氨酰胺转氨酶,加入量为溶液中鱼皮胶原蛋白量的2-3%,在40-50℃加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解;再按体积比为1-2∶1加入2%壳聚糖乙酸溶液,均质,真空脱气后在40-50℃加热30min后制得改性鱼皮胶原蛋白溶液。
上述的壳聚糖乙酸溶液配制方法是准确称取2g壳聚糖,缓慢加进浓度为0.01mol/L、体积为100ml的乙酸溶液中,轻轻搅拌至壳聚糖完全溶解制成壳聚糖乙酸溶液。
谷氨酰胺转氨酶可催化蛋白质分子内的交联与分子间的交联,改善胶原蛋白的凝胶能力;壳聚糖是阳离子碱性多糖,可与带负电的胶原蛋白形成聚两性电解质,实现性能互补。本发明以谷氨酰胺转氨酶联合壳聚糖对鱼皮胶原蛋白进行改性,提高了鱼皮胶原蛋白的凝胶强度,克服了其力学性能差的缺点。本发明工艺简单,改性效果好,制备的改性鱼皮胶原蛋白用于食品、药品和化妆品领域包装膜的制作。
附图说明
图1:本发明的改性胶原蛋白的弹性变化示意图。
图2:本发明的改性胶原蛋白的黏性变化示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例旨在举例描述,而非以任何形式对本发明进行限制。
实施例1
将鱼皮胶原蛋白(胶原蛋白含量95%以上,分子量300万道尔顿左右)配制成6.67%(g/ml)的水溶液,室温下放置至胶原蛋白充分溶胀,然后置于40℃水浴加热30min至胶原蛋白充分溶解,再向该胶原蛋白溶液中添加谷氨酰胺转氨酶(加入量为溶液中胶原蛋白重量的2%),置于40℃水浴加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解,之后取该溶液与2%的壳聚糖乙酸溶液(85%脱乙酰度,分子量20万道尔顿)按1∶1比例混合,均质5min,真空脱气5min,然后置于40℃水浴加热30min至二者充分交联,即得改性鱼皮胶原蛋白溶液。采用质构仪和流变仪对制得的改性胶原蛋白溶液进行表征,其凝胶强度为80g,弹性模量(25℃)为550mPa,黏性模量(25℃)为3160mPa。
实施例2
将鱼皮胶原蛋白(胶原蛋白含量95%以上,分子量300万道尔顿左右)配制成6.67%的水溶液,室温下放置至胶原蛋白充分溶胀,然后置于45℃水浴加热至胶原蛋白充分溶解,再向该胶原蛋白溶液中添加谷氨酰胺转氨酶(加入量为溶液中胶原蛋白重量的2.5%),置于45℃水浴加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解,之后取该溶液与2%的壳聚糖乙酸溶液(91%脱乙酰度,分子量50万道尔顿)按1∶1比例混合,均质5min,真空脱气5min,然后置于45℃水浴加热30min至二者充分交联,即得改性的鱼皮胶原蛋白溶液。采用质构仪和流变仪对此改性胶原蛋白溶液进行表征,其凝胶强度为90g,弹性模量(25℃)为740mPa,黏性模量(25℃)为4230mPa。
实施例3
将鱼皮胶原蛋白(胶原蛋白含量95%以上,分子量300万道尔顿左右)配制成6.67%的水溶液,室温下放置至胶原蛋白充分溶胀,然后置于50℃水浴加热至胶原蛋白充分溶解,再向该胶原蛋白溶液中添加谷氨酰胺转氨酶(加入量为溶液中胶原蛋白重量的3%),置于50℃水浴加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解,之后取该溶液与2%的壳聚糖乙酸溶液(91%脱乙酰度,分子量50万道尔顿)按2∶1比例混合,均质5min,真空脱气5min,然后置于50℃水浴加热20min至二者充分交联,即得改性的鱼皮胶原蛋白溶液。采用质构仪和流变仪对此改性胶原蛋白溶液进行表征,其凝胶强度为87g,弹性模量(25℃)为630mPa,黏性模量(25℃)为3850mPa。
上述实施例中所用的材料均为商品化的制品,其中:
鱼皮胶原蛋白购自山东青岛东易科技发展有限公司;
壳聚糖购自青岛海汇生物工程有限公司;
质构仪为美国食品技术联合公司的TMS-PRO质构仪;
流变仪为奥地利安东帕有限公司MCR101流变仪。
综上,本发明制备的改性鱼皮胶原蛋白溶液凝胶强度为80-90g,弹性模量(25℃)为550-740mPa,黏性模量(25℃)为3160-4230mPa。与未改性的胶原蛋白(对照)相比,其凝胶强度提高了2-3倍,流变学性能弹性(如图1)和黏性(如图2)均显著增强。
Claims (4)
1.一种改性鱼皮胶原蛋白制备方法,其特征在于首先将鱼皮胶原蛋白配制成g/ml为6.67%的水溶液,再加入谷氨酰胺转氨酶,加入量为溶液中鱼皮胶原蛋白量的2-3%,在40-50℃加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解;再按体积比为1-2∶1加入2%壳聚糖乙酸溶液,均质,真空脱气后在40-50℃加热30min后制得改性鱼皮胶原蛋白溶液。
2.如权利要求1所述的改性鱼皮胶原蛋白制备方法,其特征在于上述鱼皮胶原蛋白的胶原蛋白含量95%以上,分子量300万道尔顿。
3.如权利要求1所述的改性鱼皮胶原蛋白制备方法,其特征在于上述制得的改性鱼皮胶原蛋白溶液的凝胶强度为80-90g,25℃下弹性模量为550-740MPa,25℃下黏性模量为3160-4230MPa。
4.权利要求1所述改性鱼皮胶原蛋白制备方法制备的胶原蛋白溶液用于食品、药品领域包装膜的制作。
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