罗非鱼(Tilapia)鱼皮提取明胶的工艺优化

以罗非鱼(Tilapia)鱼皮为原料,分别用碱法、酸法、酶法进行前处理,对3种方法的提取效果进行比较,筛选出最佳水解方法为酶法。优化了酶法处理后的漂白、熬胶工艺,获得鱼皮提取明胶的最佳工艺。结果显示,前处理采用0.2%的混合酶,调p H值至3.5,于40℃水浴中酶水解鱼皮1 h,用6%高锰酸钾溶液进行氧化漂白3 h,再用1.5%草酸溶液进行还原漂白45 min。控制p H值为5?6,分3次熬胶,每次分别将水浴加热升温至60℃、65℃、70℃,各加热2 h,过滤后将3次胶液合并,在真空度不低于500 mm Hg,温度不超过60℃的情况下浓缩至20%左右。然后在60℃的鼓风干燥箱干燥至明胶含水量14%以下,经粉碎机粉碎,即可得成品明胶。该工艺产品得率19.93%(湿基)、粘度13.1 m Pa·s、凝胶强度1034.3 g/cm2。

罗非鱼鱼鳞提取明胶的工艺研究

以罗非鱼鱼鳞为原料,采用正交试验法,分别系统研究用碱法、酸法、酶法、酸盐法、盐碱法前处理提取鱼鳞明胶的优化工艺,并通过对这几种方法的优化工艺进行比较和熬胶工艺的研究,进而最终探讨出鱼鳞提取明胶的最佳方法为酶法。其工艺为:前处理采用0.2%的酸性蛋白酶,调pH至3.5,于35℃水浴中酶解鱼鳞1h;然后用2%盐酸浸渍约4h,之后用清水漂洗至pH5～6左右;熬胶pH值5～6为宜,分3次熬胶,即65℃加热3h,70、75℃各加热3.5h,过滤后将3次胶液合并。

鱼鳞明胶与哺乳动物明胶性质的比较

研究了酶法制备的草鱼鱼鳞明胶的理化性质,并将其与哺乳动物明胶的性质作了比较。研究发现,草鱼鱼鳞明胶中富含甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸和丙氨酸,而亚氨基酸、总疏水性氨基酸的含量以及平均疏水性值要小于哺乳动物明胶;分子质量分布主要以α组分和β组分为主,占明胶分子总量的88%;胶凝温度和熔化温度分别为20.8℃和26.9℃,低于哺乳动物明胶;特性黏度约为0.73;表面疏水性指数为259.59,有较好的乳化性和起泡性。此外发现,明胶的高凝胶强度和胶凝速度主要取决于明胶(α+β)组分的含量,而明胶胶凝和熔化温度则主要取决于亚氨基酸的含量,不同来源明胶的特性黏度η仅与其α组分(α1+α2)的含量存在线性相关。

加工条件对鱼鳞明胶凝胶性能和微观结构的影响

研究pH值、无机盐、热处理温度和时间对鱼鳞明胶凝胶强度和胶融温度的影响,并对其表观结构进行研究。结果表明:鱼鳞明胶的凝胶强度和胶融温度随pH值的升高呈先增大后减小的趋势,pH 9时达到最大,此时其形貌为光滑平整的网络结构;不同的盐对鱼鳞明胶的凝胶性能产生不同影响,NaCl和MgCl2可降低其凝胶强度和胶融温度,加入(NH4)2SO4后,其胶融温度最高,而加入NaH2PO4后,其凝胶强度最大;加热温度和时间对鱼鳞明胶的凝胶性能也有一定的影响,60℃时凝胶强度最大,但是随着加热时间的延长,凝胶性能逐渐降低。

鱼鳞明胶的提胶工艺

根据单因素试验结果,利用正交试验,考察了提胶温度、pH值和时间对鱼鳞明胶品质的影响。并得到提胶条件为:提胶温度为55℃,pH值为6,时间为5h。在该条件下明胶的提取率达到58%,6.67%的明胶溶液在60℃时的黏度为8.16mPa·s,7℃下保温18h后凝胶强度为1 202.65g,约290Bloom,凝胶温度和熔化温度分别为20.8℃,26.9℃,等电点约为pH 7,可达到高品质明胶的要求。

盐酸脱灰时间及提胶pH值对鱼鳞明胶物理性质的影响

以罗非鱼鳞为原料,采用单因素试验法和回归分析,研究盐酸脱灰时间和提取明胶时的酸碱度(pH值)对明胶粘度、凝冻强度和出胶率的影响。回归分析结果表明:明胶的粘度、凝冻强度和出胶率随着盐酸脱灰时间和提胶pH值的变化,呈现显著性差异(P<0.05),盐酸脱灰时间为3 h时粘度和凝冻强度最高,2 h时出胶率最高;当提胶pH值为7时,明胶的粘度最大,pH值为5时凝冻强度达到最高值,pH值2～4时,出胶率均达到20%。综合2因素多水平分析结果,盐酸脱灰前处理时间1～3 h,提胶pH值3～5为宜。

采用“梯度升温法”提取鱼鳞明胶及其理化特性的研究

以草鱼鳞为原料提取明胶,首先采用单因素试验明确了明胶提取温度为60℃～80℃,时间为6h。在此基础上采用60℃～70℃～80℃三段式加热的梯度升温法提取草鱼鳞明胶,并以恒温提取法(60℃、70℃和80℃)为对照组,对所制备的明胶理化特性进行了比较研究。实验表明,梯度升温法所得明胶相比市售明胶和对照组,含有更多的高分子量组分(130～250ku),使其具有更高的凝胶强度,傅里叶变换红外光谱显示梯度升温法所得明胶具有明胶特有的典型酰胺带,其溶胶-凝胶点和热变性温度居于恒温提取法60℃组和80℃组之间,但提取率和凝胶强度均相对较高,且灰分含量低于0.20%,脂肪含量低于0.60%。综上所述,采用梯度升温法提取明胶兼顾了提取率和明胶品质,具有较好的应用前景。

提取温度对罗非鱼皮明胶理化性质的影响

本研究以罗非鱼皮为原料,研究在不同温度(30、40、50、60、70、80、90℃)下提取的明胶所表现的得率、凝冻强度、聚丙烯酰胺凝胶电泳分析、傅里叶红外光谱分析、热变性温度、流变性性能等理化特征。结果表明,提取温度对鱼皮明胶的紫外吸收无明显影响;随着提取温度的升高,鱼皮明胶的得率逐渐增大,在提取温度为60～80℃时差异不显著(p> 0.05),在90℃达到最大值(62.60%±0.84%);聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱显示,较低温度(30、40、50℃)下提取的鱼皮明胶由α1、α2、β3条肽链组成,提取温度升高后电泳条带强度降低;提取温度为50℃时,罗非鱼皮明胶的凝冻强度最大,高达(884.33±26.76) g; FTIR光谱显示,不同温度下提取的鱼皮明胶在酰胺区都具有特征吸收峰,在光谱中显示出微小的差异;不同温度下提取的鱼皮明胶的热变性温度分别为(101.05±2.97)、(104.35±3.54)、(107.59±0.37)、(97.80±4.21)、(95.35±2.60)、(92.52±3.15)、(89.66±1.23)℃;提取温度通过改变明胶的分子量大小影响明胶溶液内部贮藏能量的多少,进而对明胶溶液的流变性能产生影响。

基于鱼鳞贮藏方式改善鳙鱼鱼鳞明胶的功能特性

鱼鳞的贮藏方式会影响鱼鳞明胶的品质,本实验研究了太阳晒干后室温贮藏、4℃贮藏、-20℃贮藏和60℃热风干燥后室温贮藏对鳙鱼鱼鳞明胶凝胶强度、乳化活性和起泡能力的影响,并通过傅里叶变换红外光谱、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和扫描电子显微镜表征经不同方式贮藏后制备得到的鱼鳞明胶的结构特性。结果表明:4种贮藏方式不会破坏明胶的分子质量分布(α链、β链和高分子聚合物)和傅里叶变换红外光谱的特征性吸收峰(酰胺A带、酰胺I带、酰胺II带和酰胺III带)。4种贮藏方式都能提升鱼鳞明胶的乳化活性和起泡能力,其中,-20℃贮藏鱼鳞1个月改善明胶乳化活性和起泡能力的效果最佳。除60℃热风干燥之外,其他贮藏方式均能改善鱼鳞明胶的凝胶强度,这可能与其相应的结构特征变化有关。相比新鲜鱼鳞和60℃热风干燥鱼鳞,太阳晒干和低温方式(4℃和-20℃)贮藏鱼鳞使得鱼鳞明胶α链、β链和高分子聚合物含量增加,酰胺A带吸收峰的波数降低,鱼鳞明胶网络结构的致密性增加。