超声对牛骨胶原蛋白提取的影响研究(附件)【字数:8170】
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 牛骨胶原蛋白基本成分的研究2
1.1 主要仪器与试剂 2
1.2 实验材料与方法 2
1.2.1 实验材料2
1.2.2 基本成分测定2
1.3 结果与讨论3
1.4 本章小结4
2 超声辅助提取牛骨胶原蛋白优化工艺研究4
2.1 主要仪器与试剂4
2.2 实验方法4
2.3 结果与讨论5
2.3.1 超声功率对胶原蛋白得率的影响5
2.3.2超声时间对胶原蛋白得率的影响6
2.4 本章小结6
3 超声辅助提取对牛骨胶原蛋白理化性质的影响 6
3.1主要仪器与试剂6
3.2 实验方法6
3.2.1 紫外光谱分析6
3.2.2 SDSPAGE分析6
3.3 结果与讨论7
3.3.1 紫外光谱分析7
3.3.2 SDSPAGE分析8
3.4 本章小结 9
4 结论与展望 10
致谢10
参考文献11
超声对牛骨胶原蛋白提取的影响研究
引言
引言 牛肉作为一种红肉以其蛋白含量高、脂肪含量较低且口感好,易于烹饪等优点深受大众喜爱,且牛肉消费所占市场比重逐年增长,我国的牛肉消费量仅次于美国及巴西,是 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072^
牛肉消费第三大国。而牛在生产加工过程中,会产生大量牛骨,通常会作为食品加工废弃物处理,但其实新鲜的牛骨营养丰富,其中蛋白质约占10%20%,水分含量约占50%60%,而脂肪含量约占10%16%,并含有维生素,氨基酸,矿物质,粘多糖等多种营养物质,可利用价值很高[12]。而骨骼中的蛋白质又以胶原蛋白为主,约占70%80%。因此牛骨可以作为一种提取胶原蛋白的最佳材料。
牛骨中的胶原蛋白以Ⅰ型胶原蛋白为主,Ⅰ型胶原蛋白分子主要分为非螺旋部分和中心三螺旋结构部分,非螺旋部分由两个末端肽(N前肽和C前肽)组成,而三螺旋结构部分是胶原蛋白结构的典型特征,它是由三条α链(两条α1链和一条α2链)缠绕而成的[3]。多条多肽链相互螺旋形成具有三螺旋结构的胶原分子后,胶原分子再通过共价交联有序平行排列成胶原微纤维,微纤维聚集在一起构成胶原纤维[4],其在不同组织中具有不同的排列组合方式,从而最终形成胶原蛋白。
胶原蛋白作为一种蛋白质,且有天然的胶体性质,因此在食品生产与加工过程中得以广泛的运用。其中胶原蛋白的衍生物胶原蛋白肽可作为功能性食品直接服用,如胶原蛋白口服片、胶原蛋白粉、肠内营养剂等[5];胶原蛋白能添加在乳制品中,增强乳化性和稳定性;胶原蛋白也能作为保水剂添加在肉制品中;胶原蛋白也能用于制备水明胶[6]等。
胶原蛋白因其具有止血修复性、可生物降解性、低免疫原性等功能在医药领域中运用广泛,可用于胶囊制作,可用于药物静脉注射等方面[7];胶原蛋白可以防止药物氧化,且有润滑作用有利于药物后续的食用;也可作为制药配方。胶原蛋白也常被制成伤口修复及止血材料,且胶原蛋白也是良好的皮肤替代品。
由于胶原蛋白具有较好的修复及保湿功能,也广泛应用于化妆品中。胶原蛋白分子中含有一些极性基团可作为保湿因子,能维持皮肤中的水分,且与皮肤组织有较好的亲和性,能提高细胞及组织的保水能力,从而对皮肤有修复、保湿、滋润的效果。此外,胶原蛋白中富含的多种氨基酸如甘氨酸、羟脯氨酸和羟基赖氨酸[8],也能为肌肤补充营养,有利于皮肤中胶原蛋白的修复、再生,从而达到修复皮肤屏障、修复皮肤组织损伤及延缓皮肤衰老[2]等功效。
目前常用的提取胶原蛋白的方法有四种,分别是酸法、碱法、酶法和复合法。本次实验将采用的是酸酶复合法,酸提取法的原理是因为胶原蛋白不溶于水,只能利用低浓度的酸所营造的酸性环境,来破坏胶原蛋白分子间的作用力,从而使胶原纤维逐渐膨胀,最终溶解于酸中。酶提取法是采用胃蛋白酶进行提取,在使用胃蛋白酶时要使溶液处于酸性环境,才能达到胃蛋白酶提取所需的提取条件,因此先进行酸提取后加酶提取。采用这种复合提取法提取既能加快提取的速度、也能提高提取率或减少副产物的生成。
由于常规的酸酶复合提取法耗时,耗成本,大量提取浪费资源且会造成环境污染,而近几年,超声辅助提取胶原蛋白的相关研究日益增加:Ran [9]用超声辅助提取牛跟腱胶原蛋白,他先用酸处理12 h,后使用超声参数为功率750 W,频率20 KHz的超声波处理18 h,再加入胃蛋白酶进行酶解反应,与常规酶解相比,提取率提高了 154.17%;张晓洁[10]等将超声波应用于酶法来提取兔皮胶原蛋白,结果显示,超声辅助提取制得的胶原蛋白比传统酶法所制得的胶原蛋白得率提高了25%,且胶原蛋白结构完整,亚基未发生降解。但目前暂未出现关于超声辅助提取牛骨胶原蛋白的研究,基于牛骨胶原蛋白的诸多功效,我们将利用超声这种目前较环保节能的方式来优化牛骨胶原蛋白的提取过程,寻找超声辅助的最优条件以及最佳处理方法,这样有利于对牛骨的充分利用,也有利于快速高效的研究牛骨中的胶原蛋白,更有利于今后胶原蛋白的工业化生产。
1 牛骨胶原蛋白基本成分的研究
主要仪器与试剂
实验主要仪器
电热恒温鼓风干燥箱:江苏富奇恒温设备有限公司;电热板:常州蒙特仪器制造有限公司;全自动凯氏定氮仪:济南海能仪器股份有限公司;马弗炉:科达仪器仪表有限公司;索氏提取器:上海比朗仪器制造有限公司;HH4数显恒温水浴锅:江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司;电子天平:深圳市盛美仪器公司;M2e多功能酶标仪;美国分子器件公司;高速冷冻离心机:美国Beckman coulter公司; PH计:上海仪电科学仪器有限公司。
1.1.2 实验主要试剂
硫酸铜、硫酸钾、盐酸、氢氧化钠、硫酸、硼酸、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、 亚甲基蓝指示剂、氢氧化钠、95%乙醇、无水乙醚、石油醚,羟脯氨酸含量检测试剂盒,羟脯氨酸标准品:北京索莱宝科技有限公司。实验所用试剂均为分析纯, 水为三级水。
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