一種改性魚皮膠原蛋白及製備方法

2023-09-19 05:49:05

專利名稱：一種改性魚皮膠原蛋白及製備方法
技術領域：
本發明屬於食品包裝加工領域，具體涉及一種改性魚皮膠原蛋白及製備方法。
背景技術：
膠原蛋白是動物體內最豐富的一種蛋白質，由於其特殊的結構與功能，膠原蛋白 已被廣泛應用於醫學、食品和化妝品等領域。近年來，隨著全球生態環境的惡化，以及瘋牛 病、口蹄疫等流行病的發生，使得從豬，牛等陸生動物皮、骨中提取膠原蛋白受到限制，而魚 皮膠原蛋白逐漸受到更多的關注。與陸生動物膠原蛋白相比，魚皮膠原蛋白脯氨酸和羥脯 氨酸含量相對較低，因此導致其流變性差，強度低，熱穩定性差，限制了其在食品醫藥領域 中的進一步應用。現有關於膠原蛋白改性的研究雖有一些報導，如採用化學交聯劑京尼平、戊二醛 和MgSO4等對膠原蛋白進行改性等。但京尼平、戊二醛等化學交聯劑具有很強的細胞毒性， 中性鹽改性過程中引入了高濃度的Mg2+離子，因此只限於在製革行業中使用，而不能在食 品、醫藥領域中得到應用。

發明內容
本發明的目的是提供一種改性的魚皮膠原蛋白及其製備方法，以彌補現有技術的 不足，使改性的魚皮膠原蛋白的凝膠強度、彈性和黏性得到增強，以克服已有的魚皮膠原蛋 白力學性能及流變學特性差的缺點，使改性的魚皮膠原蛋白能在食品領域得到應用。本發明的技術方案如下首先將魚皮膠原蛋白配製成g/ml為6. 67%的水溶液，再加入穀氨醯胺轉氨酶，加 入量為溶液中魚皮膠原蛋白量的2-3%，在40-50°C加熱至穀氨醯胺轉氨酶充分溶解；再按 體積比為1-2 1加入2%殼聚糖乙酸溶液，均質，真空脫氣後在40-50°C加熱30min後制 得改性魚皮膠原蛋白溶液。上述的殼聚糖乙酸溶液配製方法是準確稱取2g殼聚糖，緩慢加進濃度為 O.Olmol/L、體積為IOOml的乙酸溶液中，輕輕攪拌至殼聚糖完全溶解製成殼聚糖乙酸溶液。穀氨醯胺轉氨酶可催化蛋白質分子內的交聯與分子間的交聯，改善膠原蛋白的凝 膠能力；殼聚糖是陽離子鹼性多糖，可與帶負電的膠原蛋白形成聚兩性電解質，實現性能互 補。本發明以穀氨醯胺轉氨酶聯合殼聚糖對魚皮膠原蛋白進行改性，提高了魚皮膠原蛋白 的凝膠強度，克服了其力學性能差的缺點。本發明工藝簡單，改性效果好，製備的改性魚皮 膠原蛋白用於食品、藥品和化妝品領域包裝膜的製作。


圖1 本發明的改性膠原蛋白的彈性變化示意圖。圖2 本發明的改性膠原蛋白的黏性變化示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步說明。實施例旨在舉例描述，而非以任何形式 對本發明進行限制。實施例1將魚皮膠原蛋白(膠原蛋白含量95%以上，分子量300萬道爾頓左右)配製成 6. 67% (g/ml)的水溶液，室溫下放置至膠原蛋白充分溶脹，然後置於40°C水浴加熱30min 至膠原蛋白充分溶解，再向該膠原蛋白溶液中添加穀氨醯胺轉氨酶(加入量為溶液中膠原 蛋白重量的2% )，置於40°C水浴加熱至穀氨醯胺轉氨酶充分溶解，之後取該溶液與2%的 殼聚糖乙酸溶液(85%脫乙醯度，分子量20萬道爾頓)按1 1比例混合，均質5min，真空 脫氣5min，然後置於40°C水浴加熱30min至二者充分交聯，即得改性魚皮膠原蛋白溶液。 採用質構儀和流變儀對製得的改性膠原蛋白溶液進行表徵，其凝膠強度為80g，彈性模量 (25 0C )為 550mPa，黏性模量(25 °C )為 3160mPa。實施例2將魚皮膠原蛋白(膠原蛋白含量95%以上，分子量300萬道爾頓左右)配製成 6. 67%的水溶液，室溫下放置至膠原蛋白充分溶脹，然後置於45°C水浴加熱至膠原蛋白 充分溶解，再向該膠原蛋白溶液中添加穀氨醯胺轉氨酶(加入量為溶液中膠原蛋白重量 的2. 5% )，置於45°C水浴加熱至穀氨醯胺轉氨酶充分溶解，之後取該溶液與2%的殼聚糖 乙酸溶液(91%脫乙醯度，分子量50萬道爾頓)按1 1比例混合，均質5min，真空脫氣 5min,然後置於45°C水浴加熱30min至二者充分交聯，即得改性的魚皮膠原蛋白溶液。採用 質構儀和流變儀對此改性膠原蛋白溶液進行表徵，其凝膠強度為90g，彈性模量(25°C )為 740mPa，黏性模量(25 °C )為 4230mPa。實施例3將魚皮膠原蛋白(膠原蛋白含量95%以上，分子量300萬道爾頓左右)配製成 6. 67%的水溶液，室溫下放置至膠原蛋白充分溶脹，然後置於50°C水浴加熱至膠原蛋白充 分溶解，再向該膠原蛋白溶液中添加穀氨醯胺轉氨酶(加入量為溶液中膠原蛋白重量的 3% )，置於50°C水浴加熱至穀氨醯胺轉氨酶充分溶解，之後取該溶液與2%的殼聚糖乙酸 溶液(91 %脫乙醯度，分子量50萬道爾頓)按2 1比例混合，均質5min，真空脫氣5min，然 後置於50°C水浴加熱20min至二者充分交聯，即得改性的魚皮膠原蛋白溶液。採用質構儀 和流變儀對此改性膠原蛋白溶液進行表徵，其凝膠強度為87g，彈性模量(25°C)為630mPa， 黏性模量(25 0C )為3850mPa。上述實施例中所用的材料均為商品化的製品，其中魚皮膠原蛋白購自山東青島東易科技發展有限公司；穀氨醯胺轉氨酶為美國產，商品名ACTIVA TI ；殼聚糖購自青島海匯生物工程有限公司；質構儀為美國食品技術聯合公司的TMS-PRO質構儀；流變儀為奧地利安東帕有限公司MCRlOl流變儀。綜上，本發明製備的改性魚皮膠原蛋白溶液凝膠強度為80_90g，彈性模量(25°C ) 為550-740mPa，黏性模量(25°C )為3160-4230mPa。與未改性的膠原蛋白(對照)相比，其凝膠強度提高了 2-3倍，流變學性能彈性(如圖1)和黏性(如圖2)均顯著增強。
權利要求
一種改性魚皮膠原蛋白製備方法，其特徵在於首先將魚皮膠原蛋白配製成g/ml為6.67％的水溶液，再加入穀氨醯胺轉氨酶，加入量為溶液中魚皮膠原蛋白量的2 3％，在40 50℃加熱至穀氨醯胺轉氨酶充分溶解；再按體積比為1 2∶1加入2％殼聚糖乙酸溶液，均質，真空脫氣後在40 50℃加熱30min後製得改性魚皮膠原蛋白溶液。
2.如權利要求1所述的改性魚皮膠原蛋白製備方法，其特徵在於上述魚皮膠原蛋白的 膠原蛋白含量95%以上，分子量近300萬道爾頓。
3.如權利要求1所述的改性魚皮膠原蛋白製備方法，其特徵在於上述製得的改性魚 皮膠原蛋白溶液的凝膠強度為80-90g，25°C下彈性模量為550-740mPa，25°C下黏性模量為 3160-4230mPa。
4.權利要求1所述的改性魚皮膠原蛋白溶液可用於食品、藥品領域包裝膜的製作。
全文摘要
本發明涉及一種改性魚皮膠原蛋白及製備方法。是將魚皮膠原蛋白按重量體積比g/ml配製成為6.67％的水溶液後，再加入穀氨醯胺轉氨酶，加入量為溶液中魚皮膠原蛋白量的2％，充分溶解後再按體積比為1-2∶1加入2％殼聚糖乙酸溶液，均質，真空脫氣後在40-50℃加熱30min後製得改性魚皮膠原蛋白溶液。製得的改性魚皮膠原蛋白溶液凝膠強度為80-90g，25℃下彈性模量為550-740MPa，25℃下黏性模量為3160-4230MPa。本發明以穀氨醯胺轉氨酶聯合殼聚糖對魚皮膠原蛋白進行改性，提高了魚皮膠原蛋白的凝膠強度，克服了其力學性能差的缺點。本發明工藝簡單，改性效果好，可用於食品、藥品和化妝品領域包裝膜的製作。
文檔編號C08L89/06GK101891963SQ201010227820
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月16日 優先權日2010年7月16日
發明者劉尊英, 曾名湧, 葛曉軍, 董士遠, 趙元暉 申請人:中國海洋大學