大目金枪鱼皮胶原明胶化过程中酸碱浓度对明胶理化性质的影响

以大目金枪鱼皮为原料,考察了碱溶液浓度和酸溶液浓度对胶原明胶化的影响,研究表明,碱液质量分数为0.8%,酸溶液质量分数为2.0%时,明胶得率和凝胶强度均较优;傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)结果表明,碱处理打破了胶原原有的氢键平衡,使三螺旋结构松散;不同质量分数的酸处理使得胶原原有的结构被破坏,三螺旋结构有所展开,二级结构向无序化转变,这些变化使热提胶过程中亚基更易释放;明胶化胶原的电镜扫描结果显示,碱处理可以对胶原蛋白的结构造成轻微的降解,继续进行酸处理过后,明胶化胶原降解程度明显,逐渐成无规则卷曲状,比较各处理组明胶化胶原表面结构状态后发现,碱处理质量分数为0.8%和酸处理质量分数为2.0%时,胶原表观破坏更明显,与得率结果一致;明胶电泳分析表明,碱处理质量分数较低时,明胶中高分子组分含量较低,而小分子组分含量较高于其他组,随着碱处理质量分数增加,明胶中α链含量增大,碱浓度至2.3%时,明胶中β链含量增高因而α链含量相对降低,导致凝胶强度降低。酸处理组中,质量分数在0.5%~1.5%范围内,酸处理质量分数在1.5%时,明胶中高分子质量组分较多,此时明胶凝胶强度最大。当酸处理质量分数高于2.0%后,所得明胶中的小分子组分含量逐渐增大,在酸处理质量分数达到2.5%后,明胶电泳条带中小分子组分的含量明显增加,造成凝胶强度逐渐降低。     

Bacillus cereus MBL13-U胶原蛋白酶的分离纯化及其降解动力学分析

胶原蛋白酶是特异性水解天然胶原蛋白或明胶的酶类。为制备新型的骨胶原蛋白酶并探讨其降解胶原蛋白的能力,通过采用硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-100凝胶层析等分离纯化步骤,从Bacillus cereus MBL13-U菌株的粗酶液中分离纯化出一种特异性降解牛骨胶原蛋白的胶原蛋白酶(bone-specific collagenase,BSC),对该酶的分子质量、底物特异性和降解能力进行了分析,并构建出其降解牛骨胶原蛋白的动力学模型。结果表明:分离纯化的BSC比活力为5.57×103U/mg,纯化倍数达到42.85倍,分子质量约为52.0 k Da。经特异性分析该酶为骨胶原蛋白酶,且有显著的水解I型胶原蛋白的能力。其水解能力优于其他常用的蛋白酶。构建出该酶降解牛骨胶原蛋白的动力学模型为:降解速率R=(583.813 6E_0+1.296 7S_0)exp(-0.119 0DH),水解度DH=8.403 4ln(1+69.473 8(E_0/S_0)t+0.154 3)t,酶的失活常数K4为64.115 7/h。     

鱼鳞胶原多肽的制备研究

利用单因素实验优化热水法提取鱼鳞胶原蛋白工艺,使用正交实验优化胶原多肽酶解工艺。最佳提取工艺为:温度70℃,时间6h,料液比1∶20,胶原蛋白的得率为32.55%;酶解最佳工艺为:pH9.5,温度55℃,时间2.0h,酶量0.3%,最大水解度达23.17%;用氨基酸自动分析仪和凝胶渗透色谱法测定胶原多肽氨基酸分布情况和分子质量,结果表明:氨基酸组成符合胶原蛋白特征,胶原多肽分子质量大部分在1000u以内。     

过氧化氢诱导的罗非鱼皮胶原纤维降解行为（Ⅰ）——降解过程中底物力学性质与聚集态结构的变化

分析过氧化氢诱导罗非鱼皮粗胶原纤维降解过程中,底物的力学性质、超显微结构、红外光谱及X射线衍射谱的变化。结果表明：在过氧化氢存在下,鱼皮胶原纤维的抗穿刺强度随加热时间呈指数下降,其力学变化规律可用指数函数Y=851.0e－0.001x（R2=0.996）拟合,拟合性好。扫描电子显微镜说明了鱼皮胶原纤维降解经过纤维束外膜层破坏溶化、纤维束松散断裂、微纤维解旋暴露3 个阶段。通过红外光谱和X射线衍射谱检测,说明加热使胶原分子内部作用力减弱,但未溶解物仍保持胶原的三股螺旋结构。     

燕麦淀粉为基质的脂肪替代品的DE值选择

以燕麦淀粉为原料,采用耐高温α-淀粉酶水解制备不同燕麦淀粉水解度(DE值)样品;通过分析样品表观黏度和凝胶强度确定其作为脂肪替代品使用时的上限质量分数和下限质量分数;测定样品的凝胶温度及持水性、持油性、冻融稳定性、乳化性、乳化稳定性等理化性质,选出较适合做脂肪替代品的样品。结果表明：样品的表观黏度随剪切速率、温度的增加而下降,凝胶强度随DE值的增大、样品质量分数的下降呈下降趋势。样品作为脂肪替代品使用时上限质量分数为30%,下限质量分数为25%。DE值为2.39%、2.93%、3.73%、4.11%的样品较适合做脂肪替代品。     

胰酶水解猪皮胶原蛋白及其产物氨基酸分析

采用胰酶水解猪皮胶原蛋白,研究其降解规律及酶解产物氨基酸组成.研究表明:95℃热处理猪皮胶原蛋白10 min能显著提高酶解速率;整个酶解过程中,可溶性氮、氨肽氮含量呈增加趋势,但3 h后增势变缓,而肤含量在3 h后达到最大值;大部分不溶性蛋白在酶解6h后已经变成可溶性多肽和氨基酸;从酶解产物氨基酸组成可表明,采用胰酶水解猪皮胶原蛋白能显著提高其营养价值.     

猪皮和鲨鱼混合Ⅰ型胶原性质的研究

混合鲨鱼和猪皮的Ⅰ型胶原纤维，其集结、成长的纤维重组过程，较单一的鲨鱼或猪皮Ⅰ型胶原纤维样品重组过程快。重组的混合胶原纤维，对比鲨鱼胶原单独组成的胶原纤维而言，有更强的抗熔解和转化为明胶的能力。混合胶原凝胶的变性温度，比鲨鱼胶原凝胶的变性温度高大约10℃，比猪皮胶原凝胶变忤温度低大约5℃。通过扫描电子显微镜观察．发现混合胶原纤维的直径太小处于鲨鱼和猪皮皎原纤维之间。混合胶原凝胶的比猪皮胶原凝胶的撕裂强度大，比鲨鱼胶原凝胶的撕裂强度小。混合Ⅰ型胶原凝胶的其他物理化学性质处于Ⅰ型鲨鱼胶原凝胶和Ⅰ型猪皮胶原凝胶之间。     

壳聚糖氧化降解制备壳寡糖的研究

本文将脱乙酰度为96.7%的壳聚糖(COS)通过过氧化氢氧化降解制取壳寡糖,通过单因素变量的研究以及正交实验得出最优反应条件为:反应温度60℃,反应时间6 h,过氧化氢质量分数4.0%,乙酸质量分数4.0%,且四个因素对降解程度的影响为反应温度>过氧化氢质量分数>乙酸质量分数>反应时间。通过凝胶渗透色谱(GPC)对原料壳聚糖及最优条件下得到的降解产物的分子量分布进行检测,结果表明壳聚糖已完全降解且相对分子量达2000以下,降解产物经电喷雾质谱(ESI-MS)检测分析得聚合度为10以下,在控制降解的范围内,达到制备目的。     

化皮和浓缩工艺对驴皮胶原蛋白降解产物特性的影响

为明确驴皮在化皮工艺和浓缩工艺过程中发生的性质变化,对不同化皮温度和时间处理驴皮后产物的性质进行研究,结果发现,化皮温度由105℃增至115℃,化皮时间由0.5 h增至1.0 h,出胶率由35%显著增至80%左右。在105～125℃和0.5～2.5 h的化皮温度和时间内,提取物氨基酸组成极为接近,表明化皮温度和时间的增加会提高出胶率,而提取出的蛋白质组成并没有改变。随着化皮温度的增大,提取物分子质量大于1 500ku的蛋白质含量逐渐减少,而分子质量小于30 ku的蛋白质含量逐渐增多,表明较高的化皮温度导致驴皮中的高分子蛋白质不需经降解为短链就被提取出来,同时也会对提取物中的物质有降解作用;化皮时间较短时(0.5h)分子质量大于1 500 ku的蛋白质含量仅0.21%。浓缩时间逐渐增加可使高分子蛋白降解,分子质量分布更加集中。化皮温度和时间对胶液的颜色和黏度无显著影响,而浓缩时间逐渐增加,胶液L*值显著增大,黏度(γ=20 s-1)显著下降。     

过氧化氢处理对Ⅰ型胶原结构和性能的影响

采用不同浓度的过氧化氢对Ⅰ型胶原进行处理,并通过红外、DSC、电泳、SEM、AFM和特性黏度检测,对过氧化氢处理胶原后胶原结构的变化进行了探究分析。结果表明:过氧化氢与胶原可发生化学交联,AFM检测证实了当过氧化氢浓度增加时胶原分子间距变小,纤维间缠绕紧密,尤其是当浓度增为2%时,胶原分子更是缠结在一起,形成更为粗大的纤维束,这使得胶原的热稳定性、特性黏度、分子质量得到不同程度地提高;但当过氧化氢浓度达到3%时,其反而对胶原结构有一定破坏,使胶原产生了一定的降解。研究认为,过氧化氢对胶原起着交联和降解的双重作用:在低浓度时对胶原的作用以交联为主,在高浓度时对胶原的作用以降解为主。     

微波降解果胶对其流变性质的影响及动力学

对不同质量浓度(0.5、1.0、1.5、2.0 g/100 m L)的果胶溶液微波处理不同时间(0、1、3、5、8、15、20、30 min)后的流变性质及动力学进行考察。结果表明,随着果胶溶液质量浓度降低、微波处理时间延长、剪切速率增大,样品的表观黏度和特性黏度[η]均降低。用牛顿幂律方程描述溶液的流体行为,果胶溶液是剪切稀化的假塑性非牛顿流体,在低质量浓度时,微波处理对溶液的流体行为影响最大。根据特性黏度对样品进行反应动力学拟合,发现果胶的微波降解遵循反应一级动力学,在质量浓度0.5 g/100 m L时降解速率最快,质量浓度1.5 g/100 m L时降解速率最慢。经与沸水浴无微波的空白组对比,发现微波降解果胶的过程还存在非热效应。     

碱处理对油茶籽蛋白降解及其胶黏剂性能的影响

为了促进油茶产业的发展以及开发新的蛋白胶黏剂,以油茶籽蛋白为原料（蛋白质含量36%,纤维含量15%）,采用碱（NaOH）对其进行降解处理,并与交联剂混合作为胶黏剂应用于胶合板的热压中。考察了NaOH加量对油茶籽蛋白水解度和降解液甲醛反应能力、黏度和胶黏剂胶合性能的影响,并对降解前后油茶籽蛋白进行了红外表征。结果表明：NaOH可使油茶籽蛋白有效降解,并产生活性基团和活性点;随着NaOH加量的增加,油茶籽蛋白水解度和降解液甲醛反应能力呈先急剧增加后缓慢增加的趋势,降解液黏度呈先增加后急剧减小再缓慢减小的趋势;所制备的胶合板的湿状胶合强度总体呈先增加后减小的变化趋势。NaOH加量为7%时,油茶籽蛋白降解液具有较高的反应活性、较大的内聚强度、较好的施胶性能和优良的胶合性能。     

非胶原酶对热处理后胶原的水解特性分析

研究了皮胶原纤维以及胶原溶液经热处理后,再用胰酶、胰凝乳蛋白酶和木瓜蛋白酶等非胶原酶进行酶解的特性,用凝胶电泳测定水解物的分子质量及分子质量分布。结果表明:热处理温度超过胶原纤维或胶原溶液的热变性温度后,非胶原酶能够在温和的水解温度下对其进行水解。胰酶、胰凝乳蛋白酶在中性pH值下,对热变性胶原在常温下几分钟之内即可表现出良好的水解作用,而在pH值5.5以下对变性胶原的水解作用微弱;但木瓜蛋白酶在pH值5.5左右却具有良好的水解变性胶原的作用,但其水解时间需要控制在90min以上。不同的非胶原酶对胶原的酶切位置不同,会导致其水解物分子质量分布不同。研究结果表明热-酶处理有可能实现胶原纤维分子质量及分子质量分布的定向调控。     

猪骨明胶的提取工艺研究

本实验对猪骨明胶的提取工艺进行了研究。通过单因素实验探讨了提取pH值、提取温度对猪骨明胶提取率、凝胶强度和粘度的影响,通过SDS-PAGE电泳观察胶原蛋白水解情况,判断最适pH值及提取时间,确定猪骨明胶最佳提取条件为提取pH值10.5,提取温度70℃,提取时间5h。结果表明:在该条件下明胶的提取率可达到54%,6.67%的明胶溶液的凝胶强度为576g,60℃下的粘度为11.2mPa·s。     

卵形鲳鲹加工副产物中明胶的提取工艺及性质研究

采用酸碱法,通过单因素及正交试验确定了卵形鲳鲹加工副产物中明胶的提取工艺,并对最佳工艺条件下提取的明胶产品进行凝胶强度、黏度、光谱特性、分子量分布及氨基酸组成等理化性质测定。结果表明:卵形鲳鲹加工副产物中提取明胶的最佳工艺条件为NaOH浓度0.8%、NaOH时间处理2h、HCl浓度0.4%、HCl处理时间1h,在最佳工艺条件下明胶得率为45.41%。明胶产品凝胶强度约为185g;黏度约为3mPa.s;紫外光谱分析发现在波长235nm处出现特征吸收峰;红外光谱扫描显示,明胶产品具有明胶的酰胺A、酰胺B、酰胺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等特征吸收峰带;SDS-PAGE电泳图谱出现3条明显的a_1、a_2、β特征条带;氨基酸组成中,明胶的主要组成氨基酸甘氨酸含量最高,达到5.452%,胶原蛋白的特征氨基酸脯氨酸的含量相对较高,为2.864%。     

蛋白降解程度及油脂含量对腐乳流变学特性的影响

以豆粕为原料,采用酶法生产腐乳,考察了蛋白降解程度以及油脂含量对腐乳流变学性质的影响。结果表明,蛋白水解程度及油脂含量对腐乳质构特性都有重要的影响,样品水解度或油脂添加量越大,硬度、胶黏性及咀嚼性越小,黏性越大,而碾磨状态下样品的表观黏度越小,且相同蛋白降解程度下含油样品表观黏度随时间变化下降趋势越明显。     

超高压作用时间影响胶原蛋白明胶化的分子机制

本文以猪皮胶原蛋白为原料,采用超高压协同稀盐酸诱导胶原明胶化。重点研究了不同诱导时间对胶原蛋白明胶化的分子机制的影响。处理时间5 min至30 min范围内,胶原的热变性温度Tm和热焓值H均呈先下降后升高趋势,与明胶得率变化趋势一致。红外光谱(FT-IR)结果表明:超高压协同酸处理后大部分三螺旋结构被破坏,15 min处理对二级结构破坏最为严重,与得率变化趋势一致,说明胶原二级结构破坏程度与明胶得率相关。SDS-PAGE分析表明:超高压协同酸处理过程会降解胶原的亚基组分,不同处理时间对亚基组分破坏程度差别不明显,比较明胶化胶原和对应明胶的亚基组分含量,发现后期热处理后亚基组分降解程度很低,说明超高压协同酸处理抑制了热处理过程中亚基组分的过度降解。     

鱼皮质量分数对热水浸提明胶的性质及其成膜性能的影响

以罗非鱼皮为原料,考察了热水浸提液中鱼皮质量分数对明胶性质及其成膜性能的影响。结果发现,随着鱼皮质量分数的提高,明胶的黏度和凝胶强度都呈现先上升后下降的趋势。当利用明胶制备成蛋白膜时,膜的机械性能也呈现相同的变化趋势。当热水浸提液中的鱼皮质量分数为10.0%时,提取的明胶其凝胶强度为281g,制备的明胶蛋白膜其抗拉伸强度为60MPa。然而,明胶的氨基酸组成和蛋白组分都没有发现明显的差异。根据差示扫描量热分析和圆二色谱分析的结果,表明利用鱼皮质量分数为10.0%浸提时,提取的明胶其无规则卷曲程度相对较小,结果形成的明胶蛋白膜的热稳定性最高。     

臭氧降解魔芋葡甘露聚糖的效果研究

分别从反应时间、臭氧产量、料液比和反应温度方面研究臭氧对魔芋溶液的黏度降解百分比(viscosity degradation percentage,VDP)和pH值的影响。结果表明：臭氧对魔芋葡甘露聚糖有较明显的降解作用,各个单因素试验的最优条件分别是反应时间1h、臭氧产量6g/h、料液比1%(g/ml)以及反应温度55℃,经此处理条件后的红外光谱表明：臭氧的强氧化性并没有使降解的产物发生明显的基团变化。     

离子强度对乌鳢胶原蛋白短肽聚集结构及理化特性的作用

为了研究乌鳢胶原肽在6种不同离子强度诱导下聚集的结构与特性的变化规律,对聚集体变化过程中的内源荧光、浊度、微观结构、粒径、黏度及其二级结构进行测定。结果表明,在0～500 mM的Na Cl范围内,离子强度具有促进胶原蛋白肽自组装聚集的效果,且聚集速率随离子强度的增大而增加。在0～150 mM范围内,胶原蛋白肽聚集的三维网络紧密性增加,聚集体平均粒径增大74.42%,最大剪切黏度增加487.67%。当离子强度在150～500 mM范围时,胶原蛋白肽三维网络紧密性降低,聚集体平均粒径下降,最大剪切黏度降低21.39%。胶原蛋白肽聚集体的二级结构并没有随离子强度变化而发生明显变化。因此,适度的增大样品离子强度可促进胶原肽的自组装聚集,改善其凝胶的三维网络结构和理化特性,为胶原蛋白肽进一步应用于制备药物载体的研究提供参考。