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猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究(可编辑)

2018-02-12 35页 doc 63KB 138阅读

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猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究(可编辑)猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究(可编辑) 猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究 , . 年月答辩委员会签名:工作单位、职称 主 席: 合肥工业大学 教授 委 员: . 安徽大学 教授 合肥工业大学 教授 合肥工业大学 副教授 霭钆 导师: 合肥工业大学 教授独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究 成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他 人已 经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得 或其他教育机 金胆王些太堂 构的学位...
猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究(可编辑)
猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究(可编辑) 猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究 , . 年月答辩委员会签名:工作单位、职称 主 席: 合肥工业大学 教授 委 员: . 安徽大学 教授 合肥工业大学 教授 合肥工业大学 副教授 霭钆 导师: 合肥工业大学 教授独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究 成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他 人已 经发或撰写过的研究成果,也不包含为获得 或其他教育机 金胆王些太堂 构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何 贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名:关钟喳 签字日期:口,,年岁月;日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的,有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅 和借阅。 本人授权金胆工些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检 索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。’ 保密的学位论文在解密后适用本授权书 学位论文作者签名:关袜生 签字日期:勿,年月弓日 乡日 学位论文作者毕业后去向: 工作单位: 电话: 通讯地址: 邮编:猪皮明胶的提取、分离及纯化工艺研究 摘要 胶原是动物体内含量最多分布最广的蛋白质,尤其在哺乳动物体内是 蛋白质中含量最多的一类蛋白。明胶是胶原在酸、碱、酶或者高温等作用 下的变性产物,与胶原一样由种氨基酸组成,只是失去了原有的生物 活性。明胶被广泛应用于工业、食品业、生物医药业以及美容业等领域。 本文从猪皮中提取明胶的工艺研究出发,对提取物进行分离纯化,制 备高纯度的明胶为目的,进行了简单可行的试验设计。 试验通过热碱浸提和酶提两种方法,从猪皮中提取明胶,并对两种浸 提方法进行单因素和正交试验,从而获得最优工艺。结果表明热碱法最优 工艺为:提取温度?,提取时间,料液比:,提取为的条 件下明胶得率为.%。木瓜蛋白酶提取猪皮中的明胶,料液比为:, 最优工艺条件为:酶含量为.%,提取时间,提取温度?,为 .的条件下明胶得率为.%。 采用微滤,二级超滤和反渗透联合膜分离法对热碱提取明胶进行分离 纯化,分离纯化过程中考虑时间、温度以及操作压力对膜通量的影响,通 过重复试验得出最佳膜工艺参数:微滤膜操作压力为.,操作温度 ?,大约在分钟后膜通量最大且趋于稳定;超滤膜操作压力为 .,操作温度?,大约在分钟后,膜通量最大且趋于稳定; 超滤过程中操作压力为. ,操作温度?,大约在分钟后,膜 通量达到最大且趋于稳定;反渗透膜操作压力.,操作温度为?, 大约在分钟后膜通量最大。 对纯化明胶理化性质进行研究,并与商业明胶、通过微滤处理的酶提 标准胶原蛋白进行对比,纯化明胶感官性优于商业明胶, 明胶和 氨基酸组成以及含量和阿胶相似,吸水性、持水性、乳化性以及吸油性良 好,但乳化稳定性和润湿性一般。纯化明胶中蛋白质含量为.%,其中 .%都是明胶成分,平均分子质量都集中在...之间。 关键词: 胶原蛋白 明胶 联合膜分离 ., , . , , , . ? ,, , , . : ?,:。 , .%. , :,, , .%, : ?, .,.%.,. , , , .: ., , ;茜 。, .,; ., . .,;, ,, , ,, 。 , , ?% .%, , .. :;; ?致谢 本学位论文是在本人导师范远景教授的耐心指导和悉心关怀下,在实 验室师弟师妹们的热心帮助下完成的。范教授严肃的治学态度,严谨的治 学精神,精益求精的工作作风,深深地激励着我;他渊博的知识,正直的 为人和勤俭节约的生活作风深深地感染我。本研究从课的选择、试验的 实施及论文的修改,范老师都始终给予我细心地指导和不懈的支持。在此 谨向范老师至以诚挚的谢意和崇高的敬意。 在此还要感谢合肥工业大学研究生院和生物与食品工程学院在生活 和学习中给予我的帮助与关怀。另外,尤其要感同一实验室张东吟师妹的 帮助,还有师兄、师姐、师弟和师妹们的大力支持。再次向他们致以最深 ‘ 切的谢意和最真挚的祝福 最后,感谢我的父母和姐姐,正是你们多年来一直默默支持我、鼓励 我,并为了我的学业付出艰辛的劳动和无尽的关怀,使我得以成才。 再次感谢所有曾经帮助过我的老师、同学和朋友们 作者:吴林生 年月日.......... ........ ..猪皮明胶的提取? ..猪皮明胶的研究现状及发展趋势 .明胶的分离纯化方法? ..硅藻土过滤脱色法. ..离子交换树脂处理??.. ..聚丙烯酰胺絮凝.. ..膜法分离? .本课题研究的主要内容、目的和意义??. ..本课题研究的主要内容 ..本课题研究的目的和意义? ..存在的问题和发展趋势一 第二章猪皮明胶的提取及工艺优化研究?. .实验材料与方法..实验材料与主要试剂??. ..仪器设备..蛋白质含量标准曲线的绘制??. ..羟脯氨酸含量标准曲线的绘制.. ..猪皮中各组分含量测定? ..猪皮明胶的提取方法.. .猪皮明胶热碱法提取单因素实验 ..猪皮明胶的热碱式提取的单因素试验?. ..猪皮明胶热碱提取正交试验.猪皮明胶的酶法提取工艺的单因素试验..酶 的筛选? ..酶法提取明胶蛋白的单因素试验..猪皮明胶酶法提取正交试验.结果与分 析.??.. ..蛋白质标准曲线??.. ..羟脯氨酸标准曲线?:.. ..猪皮中各组分含量测定结果.. ..猪皮明胶热碱法提取单因素试验结果?.. ..猪皮明胶热碱法提取正交试验及分析??.:..酶的种类对猪皮明胶得率的 影响结果?. ..酶法提取明胶单因素试验结果. ..酶提明胶正交试验结果. .热碱法与酶法明胶提取单因素及正交试验条件比较 .本章小结. 第三章猪皮明胶提取液的分离纯化??一 .材料??.. ..原料.. ..主要仪器设备?. ..主要试剂.. .实验方法? ..猪皮明胶浸提原液成分分析??.. ..猪皮明胶浸提液中明胶分子量分布初步测定?. ..膜法分离猪皮明胶的工艺流程. ..膜法分离猪皮明胶工艺参数的确定?.. .结果与分析?.. ..膜工艺研究结果如??. ..膜处理样中蛋白质和明胶含量. .本章小结 第四章分离纯化猪皮明胶理化性质的研究??. .引言??.. .材料与方法? ..主要原料?.. ..主要仪器?. ..主要试剂?. ..试验方法?. 表. 猪皮明胶热碱法提取正交试验因素水平 表. 猪皮明胶热碱法提取正交试验结果??.. 表 猪皮明胶热碱法提取正交试验方差分析. 表.猪皮明胶酶法提取正交试验因素水平 表.酶法提取正交试验结果? 表.酶法提取方差分析表? 表.热碱法与酶法明胶提取单因素实验条件的比较.. 表.热碱法与酶法明胶提取正交试验优化条件的比较表. 主要仪器设备表. 主要试剂表. 测定结果?. 表. 主要仪器?.. 表.试验试剂??. 表. .聚丙烯酰胺凝胶电泳贮备液? 表. .配比?.. 表. 样品感官性质??. 表. 各种明胶氨基酸分析 表. 胶原蛋白和明胶润湿性.. ?图 料液比对明胶得率的影响?一 图. 酶种类对明胶得率的影响??. 图. 酶提温度对明胶得率的影响??一 图 酶含量对明胶得率的影响??. 图.酶解对明胶得率的影响.. 图.酶提时间对明胶得率的影响 图. 明胶膜分离工艺流程?.. 图. 操作时间对微滤膜通量的影响图. 操作时间对超滤膜通量的影响 图. 操作时间对反渗透膜通量的影响图. 操作压力对微膜通量的影响?. 图. 操作压力对超滤膜通量的影响. 图. 操作压力对反渗透膜通量影响?. 图. 操作温度对微滤膜通量的影响 图 操作温度对超滤膜通量的影响 图.操作温度对反渗透膜通量的影响图. 酶提明胶? 图. 热碱明胶? 图. 商业明胶?. 图. 标准胶原蛋白.. 图. 明胶电泳图图. 纯化后明胶电泳图 图. 热碱明胶紫外光谱分析.‘ 图? 酶提明胶紫外光谱分析. 图. 标准胶原蛋白光谱? 图. 标准胶原蛋白红外光谱 .图.热碱明胶红外光谱图.酶提明胶红外光谱. 图. 对热碱明胶溶液透光率的影响图? 对酶提明胶溶液透光度的影响 图.胶原蛋白和明胶吸水性? 图.胶原蛋白和明胶水分残存率?一 图.胶原蛋白和明胶乳化性? 图.胶原蛋白和明胶乳化稳定性?:?. 图.胶原蛋白和明胶吸油性? 第一章 绪论 。 ‘ 。 . .猪皮的概述? ..猪皮的国内外研究现状 世纪中期到世纪初我国猪肉消费量成逐年增高趋势,并且增幅 明显,详细数据如图.。猪肉消费数量的增加随之产生的猪下脚料的逐 渐积累,像猪皮,我国的猪皮小部分用于生产皮革,大部分用于生产饲料, 绝少数用于食品加工。用于生产皮革的那部分皮对质量的相当高,用 于食品加工更是不言而喻了,所以绝大部分只能廉价的处理成饲料,在很 大程度上造成了资源的不合理利用和浪费。据文献记载,作为猪皮主要成 分的真皮层含有大量的胶原纤维,猪皮中蛋白质含量高达%.%猪肉 的蛋白质含量仅 %左右,其中%%为胶原蛋白,利用高营养价值 而又廉价的猪皮,开发具有高经济价值的产品.胶原蛋白,是倡导“变粗为 精,变废为宝的重要举措,同时能为社会创造更多的积极效益。 ,.、 管 、/ 咖 积 禊 遥 姆 年年年年年年年年年年年年 年份 图.中国历年猪肉消费. .猪皮明胶的概述 胶原是动物体内分布最广的蛋白质,是哺乳动物体内含量最高的一类 蛋白质。胶原蛋白分布在动物的血管、骨、软骨、肌键、皮肤以及毛发中, 是结缔组织中重要的结构蛋白质,高等动物体内约%的蛋白质为胶原蛋 白,胶原蛋白起着支撑和保护机体的功能。胶原在提取、分离纯化时随着 方法和条件的不同,可以产生胶原、明胶和胶原蛋白三种产物,胶原是其 .三股螺旋结构没有改变的那类蛋白质,还保留本身的生物活性。明胶是胶 原在酸、碱、酶或者高温的作用下变性产物,与胶原一样由种氨基酸组成, 但已失去了生物活性,从胶原到明胶,除了相对分子质量分布变宽 外,氨基酸的组成也有一些变化,明胶水解产物之一就是胶原蛋白肽,胶 原蛋白的三股螺旋结构彻底分开,成为条自由肽链,且降解成分散的多 肽,其中包括小肽【】。近来研究证明,蛋白质在胃及小肠中基本上水解成。 肽,直接以肽的形式由肠管吸收的速度比蛋白质和氨基酸要快,且营养和 生理效果更为优越。水解蛋白质不仅具有易消化,易吸收的营养功能,还 具有抗过敏、降低胆固醇、降低血压、增强免疫力等诸多生理功能。水解 蛋白生成蛋白水解物比完全水解成氨基酸具有更重要的意义】。 ..猪皮明胶的应用 ...食品糖果添加剂 在食品糖果生产中,明胶用于蛋白糖、奶糖、果汁软糖、棉花糖、晶 花软糖、橡皮糖等糖生产中的添加剂谢世洲,,据有关权威报道, 全球的明胶大半以上用于食品糖果工业汪多仁,。明胶具有很强的 吸水和支撑骨架的作用,明胶微粒溶于水后,微粒之间相互吸引、相互交 织,形成网状结构,当温度下降到一定程度后就随之凝聚,于是水和糖就 完全充塞在凝胶空隙间,从而使软糖能保持很稳定的形态,即便承受较大 的负载也不会轻易变形。一般明胶在糖果中的添加挤量大概为%.%; 不同种类的糖果明胶的添加剂量也不相同。在糖果生产中,相比于用淀粉、 琼脂做填充剂,明胶更富有韧性、弹性和透明性,尤其是生产形态饱满、 弹性充足的软糖或奶糖时,更需要凝胶强度较大的明胶【巧】。 ...冷冻食品中的改良剂 由于明胶易溶于热水中,具有入口即化的特点,并且明胶胶冻的熔点 较低,所以在冷冻食品中,明胶可用作胶冻剂,还经常用于制作粮食胶冻、 餐用胶冻、果冻等凝胶食品。明胶胶冻在温热而尚未溶化的糖浆中不结晶, 胶冻受热熔化或者被搅碎后温度降低还可重新形成胶冻。在冰淇淋、雪糕 等的生产中明胶充当稳定剂作用,明胶能防止冰淇淋形成粗粒的冰晶,降 低溶化速度和保持细腻的口感,但只有当明胶的含量适中时才能生产出优 良的冰淇淋,含量太少会产生粗感,太多则太粘稠,二者都影响冰淇淋的 质量。刘福林等人在的制作核桃冰淇淋的过程中,明胶的最佳用 量为.%,在?.?下将明胶配制成%溶液,不进行搅拌冷却至 ?时加入混合原料内,并达到最佳明胶性能效果,制得优级冰淇淋。不同 的饮料,根据需要明胶可以和不同的物质一起联用,达到所需的效果。如 在生产桑堪汁的工艺中,明胶和硅胶、单宁共同使用,从而起到澄清剂的 作用汪多仁,。在生产茶饮料中,明胶与不同的物质混合使用,生 产出不同的茶饮料并且还可以改善茶饮料品质,如在制备黑茶过程中,明 胶和硅胶的混合使用,可以防止黑茶饮料因长期存放发生混浊的作用;在 制备绿茶的工艺中,经明胶和乙烯毗咯烷酮的混合物处理后,绿茶冷饮可 获得良好的口感。 ...乳制品添加剂 ‘明胶用于乳制品中主要功能有:抗乳清析出作用、乳化稳定作用、乳 泡沫的稳定剂,当单独使用明胶可能无法达到所需的产品工艺条件和组织 状态时,可将明胶与其他胶体如琼脂、淀粉混合使用,可达到所需效果, 因此,明胶在乳产品中具有非常广泛的应用。如酸性稀奶生产过程中,根 据酸酪乳中所需的组织结构状态和脂肪的含量,经常将明胶和植物胶或改 性淀粉等稳定剂一起混合使用,使产品具有平滑的适口感、良好的质构和 外观。与琼脂相比,明胶凝固力更弱,凝固物质地更柔软,更富于弹性, 并且口感柔软,还可改善乳制品的风味【‘】。 ...食品涂层材料 近年来,国外很多国家将明胶较多地用于食品涂层。食品表面包裹明 胶具有诸多优点:首先,当两种或多种不同的食品组合在一起时,表面涂 层明胶能阻碍褐变反应,如果氨基酸类和糖类相遇在一起会产生美拉德反 应,因而会使产品着色,溶解性变差,并且会发生异臭,添加明胶溶液后, 就能抑制美拉德反应;其次,明胶涂层还能防止食品潮解或者僵硬,在粉 状、颗粒状糖类的表面涂上食用明胶,能防止糖类因吸潮而结块甚至熔化 变质现象的产生;第三,明胶涂层可以使食品表面具有光泽,提高食品质 量,如在生产葡萄白脱时,若预先在葡萄上涂层食用明胶,则葡萄中的色 素就不会污染白脱,这样就可防止食品腐败氧化,延长食品的保存性;第 四,明胶涂层的明胶作为稳定剂,可以防止产品因失水而干缩变形。如邓 随胜等人在生产红薯脯时,采用浸胶工艺抑制产品干缩变形;第五, 明胶涂层还具有保鲜作用,在浸泡水果、蔬菜的糖液中,添加明胶溶液, 明胶在果蔬表面形成皮膜,因此能保证食品的新鲜度和天然风味【】。 ...明胶水解物的功能性 近几年对水解明胶功能活性的研究报道越来越多,有研究表明水解明 胶不但具有消化吸收率几乎高达%的蛋白质营养效果外,而且它还具 有保护胃粘膜和抗溃疡的作用,摄取水解明胶还可增强低钙水平下的骨胶 原结构,进而能提高骨强度,能够预防骨疏松症,促进皮肤胶原代谢,美 容效果,已供认水解明胶能够明显改善胶原合成低下与老化有关作用; 水解明胶还能很好的预防和治疗关节症等胶原病如唐传核等,。除 上述一些特殊的生理功能外,现在已经发现的水解明胶生理活性还有抗氧 化、降血压、降胆固醇、抑制血小板凝集等作用。酶解鱼骨和猪皮明胶得 到的水解明胶具有明显的降血压活性等人,等人 从阿拉斯加鳕鱼皮中酶解纯化出的水解明胶能够抑制活性;’ 等人利用同样的方法酶解牛皮明胶获得的胶原蛋白肽也能抑制 活性;通过离子交换色谱、凝胶过滤色谱和反相高效液相色谱从水解 物中分离得到两种蛋白肽也能抑制活性。此外,明胶水解产物抗氧化 功能也是人们关注的热点,国外尤其是日本相继出现一些有关的报道。 等人研究发现,从猪皮和鱼骨中提取的明胶抗氧化活性很 弱;但所提明胶的酶解产物表现出较强的抗氧化活性。相比于国外而言, 国内对胶原蛋白水解产物抗氧化活性研究和报道相对较少,刘海英等人 酶解斑点叉尾鲴鱼皮明胶用的是碱性蛋白酶,最终得到的是具有很 高抗氧化活性的水解明胶,平均分子量小于。林琳等人用热水 抽提法提取鱿鱼皮中的胶原蛋白,再用碱性蛋白酶水解所提明胶,从而得 到水解明胶,研究结果表明:鱿鱼皮胶原蛋白肽分子量小于的组分 对。和?具有较强的清除效果。该活性物质组分还可以增强小鼠血液 和皮肤中的活力,减低丙二醛的含量,并且能提升小鼠皮肤组 织中羟脯氨酸的含量【卜”。 .猪皮明胶的提取方法及研究现状和发展趋势 ..猪皮明胶的提取 ...热水浸提法【?】 新鲜猪皮切块,用清水洗净除去皮表面脂肪等杂质,粉碎,?水浴 左右,用低度碱水洗涤,进一步除去猪皮上的脂肪,以纯水为溶剂、 料液比:、压力.、温度?、浸提次,每次提取.,浸提 液浓缩干燥,即得明胶粉末牛保平,中国发明专利。 ...酶法提取【?】 酶法制备猪皮明胶分三步: 猪皮预处理:洗净一除杂蛋白一除脂肪。 使用蛋白酶切除胶原的末端肽,让其变成可溶性胶原:酶的种类对 酶解效果影响很大,根据需要选择不同的蛋白酶;酶解时间直接影响到产 物分子量的大小,对于猪皮制备明胶,则根据用途所需分子量的大小来决 。 定酶解时间的长短。 溶胶:用热水破坏胶原肽链间的氢键,提取明胶,接着用活性炭吸 附胶液中的悬浮物和混浊物,除去气味及脱色,离心、浓缩、干燥得到明 胶。 酶法提取明胶时间短,反应速度快并且无污染,但生成的明胶分子量 范围宽,难以控制。 ...碱法提取明胶【? 采用氢氧化钙溶液、氢氧化钠溶液等碱性溶液生产的明胶工艺,是明 胶工业中常用的生产方法。但该方法工艺复杂,水解过程中使氨基酸产生 左旋水解,并且还产生有毒物质,无利用价值,工业上也曾用酸盐、碱盐 配合使用的方法提胶,但结果大致一样,并且作用条件都比较剧烈,试剂 残存严重,都不适用于用于食品工业明胶的生产。 ...酸法提取明胶 酸法降解胶原蛋白常用于明胶业,采用硫酸、磷酸、盐酸等酸进行酸 性抽提,此法得到的皮明胶灰分含量低但非胶原蛋白的蛋白质含量高。 ..猪皮明胶的研究现状及发展趋势 明胶和水解明胶的制备及其功能研究历史悠久,可以从组织中提取或 人工生物合成。迄今为止,明胶和胶原蛋白的制备仍然以从新鲜组织中提 取为主,根据大量的文献报道,皮胶原的提取工艺较为成熟,有酸法、碱 法和酶法,以及酶与酸、酶与碱的结合使用。明胶的用途非常广泛,包括 食品包装、照相乳剂、胶片基质、微生物培养基、化妆品以及原酶测定底 物等。随着对胶原蛋白独特的结构、生理生化性质的深入了解,胶原蛋白 在生物医学领域有着广泛的应用前景。比如用于止血、烧伤的治疗,风湿 病的治疗,美容修复以及在组织工程方面的应用等徐新宇,。预测 未来的研究方向趋势是:提高胶原蛋白的提取率和品质,探索高效的提取、 分离纯化技术,深入研究胶原蛋白的生理功效,为更深层次的开发利用提 供理论基础李昀,。 .明胶的分离纯化方法 ‘用于制备医学生物材料的明胶以及照相明胶,都要求很高的透明度和 纯度,可采用一些处理技术达到精致、纯化明胶的目的。 ..硅藻土过滤脱色法 活性炭和硅藻土是明胶生产过程中常用的助滤剂和脱色剂,但活性炭 要比硅藻土价格高,且活性炭在处理明胶溶液过程中存在残留,并且这些 残留很难除去,我国硅藻土资源丰富廉价,硅藻土筛分、阻留吸附明胶中 颗粒物,使得明胶达到澄清透明,并且硅藻土在使用过程中可以重复利用 ..离子交换树脂处理 猪皮明胶中含有较多的金属离子,可以通过阴离子交换树脂和阳离子 交换树脂处理而除去。?的%明胶溶液以/的流量,先经硅藻土过 滤,然后流经阳离子交换树脂和阴离子交换树脂姚 龙坤。但离子交换树脂的价格较高,处理量少,不适用于工业化明胶的 分离纯化【?。 ..聚丙烯酰胺絮凝 聚丙烯酰胺絮凝对稀明胶溶液中的无机、有机杂质有粘结、架桥的絮 凝作用,把微细颗粒聚集成团,在静置一段时间后下沉或悬浮,可经过滤 除去。但聚丙烯酰胺絮凝剂不会絮凝明胶蛋白质,聚丙烯酰胺的相对分子 质量越小,则用量越大,效果也比较差,经研究发现,用壳聚糖代替阳离 子聚丙烯酰胺,除了能除胶液中的金属离子,还省去了离子交换树脂的处 御】 ,土 ..膜法分离 膜的分离原理是利用膜的选择性,以膜的两侧压力差为推动力,通过 溶液中不同组分透过膜的速率不同而实现分离。工业化的膜过程主要有微 滤、超滤、纳滤、反渗透膜:渗析、电渗析气体分离和渗透汽化。膜分离 过程有以下优点:由于膜分离过程是以压力为推动力,因此膜分离装 置简单、操作简便、易于控制;在膜分离过程中大分子物质随溶液切 向流经膜表面,而小分子物质则在压力驱动下穿过致密微孔进入膜的另一 侧,因而保证了膜分离的连续性和分离效果,并且膜内部的微孔结构具有 不对称性,独特的湍流促进和薄层流道结构,可减少膜的污染;与传 统工艺相比较,膜过滤是一种对原料性质影响比较小的物理分离法,可使 目标产物的生物活性得以保持,并且一般不引入其它物质,若采用合理的 膜组件设计,能够实现高效的连续化分离纯化。目前,在生物分离和食品、 药品生产中已得到广泛应用。多肽分子量分布处于超滤和纳滤的分离范围 内,可选择适当的超滤膜将其分级分离,配合纳滤膜脱盐纯化及浓缩,得 到目标段。‘。 .本课题研究的主要内容、目的和意义 ..本课题研究的主要内容 本课题立足开发猪皮胶原蛋白资源,着重研究胶原蛋白降解产物明胶 的提取、分离以及纯化工艺。具体内容如下: 以新鲜的猪皮为原料,采用合理的除脂肪和杂蛋白的方法,摸索出 热碱法和酶法提取猪皮明胶,采用单因素和正交试验,寻找最优浸提条件, 并对两种浸提方法、提取条件以及最优浸提条件进行分析比较; 对热碱明胶浸提液采用微滤、二级超滤以及反渗透联合膜分离纯化 方法进行分离纯化,在生产出高纯度低脂高蛋白的明胶产品基础上,寻找 最佳膜分离工艺,并且在热碱明胶微滤膜处理的基础上,对酶提明胶进行 微滤处理,为工业化生产提供理论依据; 对纯化明胶理化性质进行检验分析,并与商业明胶,标准胶原蛋白, 阿胶进行对比,挖掘热碱纯化明胶的优点和不足,为开发新型明胶产品奠 定基础。 ..本课题研究的目的和意义 人口的增长,社会的发展,自然资源的匾乏,环境的污染等使得人类 从没间断的寻找新的。蛋白源,也同样使得我们对产业链的加长,副产物的 综合利用有了越来越多的探索和深思。本实验针对畜禽下脚料猪皮进行深 加工,不但能减轻畜禽加工业的环境污染问题,同时还能变废为宝,大大 提高了经济效益,动物蛋白的功能性越来受到人们的重视,因此本课题具 有很好的经济效益和社会效益。 ..存在的问题和发展趋势 很长一段时间以来,由于疯牛病和禽流感的发生和蔓延,人们担心食 用由动物体来源的蛋白可能会有感染疯牛病和禽流感的危险,所以导致对 畜禽动物产品的探索和研究几乎处于停滞状态,像动物源性胶原蛋白,取 而代之的是转向了鱼类胶原蛋白的研究与开发越来越多。但早在年, 欧洲食品安全局已经证实所有来源动物的胶原蛋白产品都是安全 的,绝对不存在感染疯牛病和禽流感等其他疾病的可能,因此,不仅在皮 肤治疗和化妆品中应用是安全的,而且食用动物胶原蛋白的安全性也是有 保障的。此外,胶原蛋白的开发和应用国外比国内相对更成熟,尤其在我 国胶原蛋白添加到食品中的优越性很难得到消费者的充分认识和认可,但 我们坚信,随着科学的发展,人们生活水平和知识水平的提高,在不久的 将来,人们对自身健康的要求会越来越高,这种低脂肪高蛋白类食品一胶 原蛋白会越来越被喜欢,研究者会研究和探索出更优级的胶原蛋白及产 品。 第二章猪皮明胶的提取及工艺优化研究 我国动物蛋白质主要还是来源于畜禽的肉类,其中最具代表的属猪 肉,人们对畜禽的需求,与之增加的是畜禽下角料,像猪皮,据不完全统 计,小部分的猪皮用于生产皮革,绝大部分都用于生产饲料,造成了资源 的不合理利用和浪费,猪皮中蛋白含量高达%.%,其中%左右都是 低能高蛋白的胶原蛋白类,胶原蛋白的在医药,食品,美容方面的功能是 其他蛋白不能与之媲美的。因此本着从资源的充分利用,并发挥最大的经 济价值方面出发,提取猪皮中的胶原蛋白,开发胶原蛋白功能产品,无疑 是当今最大的热点之一。 。 .实验材料与方法 ..实验材料与主要试剂 表.材料与试剂 ?’ 药品名称 生产厂家 无水乙醚.. 上海中试化工总公司 考马斯亮蓝. 公司 无水乙醇 上海中试化工总公司 磷酸 上海中试化工总公司 牛血清蛋白 公司 .羟脯氨酸 上海源聚生物科技公司 氯胺 上海中试化工总公司 柠檬酸 上海中试化工总公司 氢氧化钠 上海中试化工总公司 醋酸钠 上海中试化工总公司 对二甲基氨基苯甲醛 上海东懿化学试剂公司 异丙醇 上海中试化工总公司 盐酸 上海中试化工总公司 高氯酸 天津市光复精细化工研究所 柠檬酸钠 中国医药集团上海化学试剂公司 冰乙酸 上海中试化工总公司 氯化钠 上海中试化工总公司 无水碳酸钠 上海中试化工总公司 ..仪器设备 表.主要仪器 。 设备名称 生产厂家 .型数显恒温水浴锅 江苏金坛国盛实验仪器厂 .型数显恒温水浴锅 .型数显恒温水浴锅 .分析天平 上海精科天平厂 ..型红外干燥箱 上海三发科学仪器有限公司 .旋转蒸发仪 上海申胜生物技术有限公司 紫外可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司 .冷冻干燥机 北京松源华兴科技发展有限公司 .型磁力加强搅拌器 杭州仪表电器厂 上海虹益仪表有限公司 精密计 双层铁皮电炉 上海日用电炉厂 马弗炉 江苏通州市申通电热器厂 ..蛋白质含量标准曲线的绘制 考马斯亮蓝.与蛋白质结合后,染料的最大吸收从变为 。染料与蛋白质的结合大约只需要。结合物的颜色在内是 稳定的,且在至之间颜色最稳定。 主要试剂配置 考马斯亮蓝.蛋白试剂:称取考马斯亮蓝.,溶于 %的乙醇中,加入%/的磷酸,最后用双蒸水定溶至。 标准蛋白质溶液:牛血清蛋白,配置成./。 标准曲线的制作 表.蛋白质含量标准曲线 兰:::璺呈翌璺呈竺? :垒 管号 取七支试管并编号,按表.加入试剂,摇匀,放置后,以 号管为空白对照。在处测定吸光值,并绘制蛋白质含量标准曲线。 ..羟脯氨酸含量标准曲线的绘制【。】 参照法,绘制羟脯氨酸标准曲线。用/的浓盐酸 于?水解试样,释放出一羟脯氨酸。一羟脯氨酸经氯胺氧化后,与 对二甲氨基苯甲醛反应生成红色化合物,在波长处进行比色测定。 主要试剂: .柠檬酸缓冲液:.柠檬酸,.氢氧化钠,.醋酸钠溶于约 水中,正丁酵,充分混合溶解,加水定容。 氯胺试剂:.氯胺溶于柠檬酸缓冲液。现配现用 %的高氯酸, 对二甲氨基苯甲醛试剂:对二甲氨基苯甲醛溶于 缓慢加入异丙醇。现配现用 羟脯氨酸标准贮备液:/滴/的,取定容 ,再按表.配比进行配置: 表羟脯氨酸标准曲线容量品号 羟脯氨酸标准贮备液 双蒸水/ . . . . . . 羟脯氨酸含量/ 分别取上配置的各浓度的溶液置于下列对应的只试管中 试管号 氯胺 摇匀后在室温下放置对二甲氨基苯甲醛 摇匀迅速将试管移置?水浴锅中保温,再用流动的自来水冷却 室温下静置,在的波长下测定吸光值依照表绘制标准曲线 ..猪皮中各组分含量测定 ...脂肪含量测定【】/.,索氏抽提法: 切片:将滤纸切成,叠成一边不封口的纸包,用硬铅 笔编写顺序号,按顺序排列在培养皿中。将盛有滤纸包的培养皿移入士 ?烘箱中干燥,取出放入干燥器中,冷却至室温。按顺序将各滤纸包放 人同一称量瓶中称重记作,称量时室内相对湿度必须低于%; 包装和干燥:在上述已称重的滤纸包中装入左右研细的样品, 封好包口,放入士?的烘箱中干燥,移至干燥器中冷却至室温。按 顺序号依次放入称量瓶中称重记作; 抽提:将装有样品的滤纸包用长镊子放入抽提筒中,注入一次 虹吸量的.倍的无水乙醚,使样品包完全浸没在乙醚中。连接好抽提器 一各部分,接通冷凝水水流,在恒温水浴中进行抽提,’调节水温在? 滴/或回流次/以上, ?之间,使冷凝下滴的乙醚成连珠状一 抽提至抽取筒内的乙醚用滤纸点滴检查无油迹为止约需?。抽提 完毕后,用长镊子取出滤纸包,在通风处使乙醚挥发抽提室温以~ ?为宜。提取瓶中的乙醚另行回收; 称重:待乙醚挥发之后,将滤纸包置于?烘箱中干燥, 放入干燥器冷却至恒重为止记作; 一 结果与计算:粗脂肪含量%刍竺×% ?? 式中: :称量瓶加滤纸包重 :称量瓶加滤纸包和烘干样重 :称量瓶加滤纸包和抽提后烘干残渣重。 ...水分含量测定【】:,直接干燥法 个小称量瓶可用培养皿代替在烘箱中?左右烘干, 取出放到干燥器中冷却,分别在分析天平上称至小数点后位。在 这个小称量瓶中分别放入样品,置于烘箱中?左右烘,取 出放到干燥器中冷却,在分析天平上称至小数点后位,按下式计 算试样中的含水率:含水率%当二盟×% 肌一,嘞 式中 :?烘干前试样及称量瓶质量 :?烘干后试样及称量瓶质量 :已恒重的称量瓶质量 每份试样要重复测定两次,取其平均值。 ...灰分含量测定【】:,.高温灰化法 将坩埚置于.?的马弗炉中灼烧,待炉温降至?以下 取出,放人干燥器中冷至室温,精确称至.,并重复灼烧至恒重。然 后将试样称放入坩埚中,均匀铺开,再次称重精确至.。将坩埚 放在电炉或煤气炉上逐渐加热,使试样充分碳化至无烟,然后将钳锅移人 温度控制于.?的马弗炉内,使试样在此温度下灼烧至少,使 其灰化完全。待炉温降到?以下放人干燥器内,冷至室温,精确称至 . ,如灰分里含有黑色颖粒,则将重新放人马福炉内,按上面过程 重新操作,使连续称重的差不得超过,同一试样进行两次测定。 ...总蛋白含量测定【】:,凯氏定氮法 试样的硝化:用减量法在分析天平上称取左右试样准确至.含量高的试样称. 至凯氏定氮硝化管中,加入.., 无水硫酸钾,浓硫酸毫升,将硝化管装入自动硝化仪中,首先将温 度调至?,后调至?,再后将温度调至?,待溶液变绿 . . 并澄清,浓烟消失后停止硝化。 氨的蒸馏:先装好蒸馏装置,将一个的锥形瓶中盛有 硼酸溶液并加入一滴指示剂,接到冷凝管的出口,并使其出口浸入硼酸溶 液的液面以下。将上述硝化液用蒸馏水定容至,摇匀冷却,取出 装入蒸馏管中,加入蒸馏水,再继续缓缓加入氢氧化钠,不要 摇动。加热蒸馏,待锥形瓶中的液体变为绿色后继续蒸馏,再使出口 离开溶液液面,蒸馏后停止蒸馏,用蒸馏水冲洗出口,取出锥形瓶。 滴定:吸氨后的硼酸溶液用./的盐酸标准溶液滴定至溶 液由蓝绿色刚好变成灰红色,即为滴定终点,记下前后读数。 空白测定:不加试样,直接加入各种药品,重复上述步骤,即 为空白测定。 ...羟脯氨酸含量测定比色法 称取新鲜猪皮左右于水解管中,加 /的浓盐酸溶液中, ?水解,过滤到的容量瓶中,定容至刻度。稀释该溶液中的 羟脯氨酸浓度.?./,再经氯胺氧化,最后根据氧化后的羟脯氨 酸与对二甲氨基苯甲醛反应生成的红色化合物,在波长处测定吸光 值。样品中羟脯氨酸含量按公式计算:刁/ 式中::提取液的羟脯氨酸含量/: :标准曲线上相应的羟脯氨酸浓度/; 称取样品质量: . :稀释倍数。 ..猪皮明胶的提取方法【。】 健康新鲜猪皮,用热水洗净,去除表面皮层和毛发后,用?的水浴 左右,用绞肉机将猪皮粉碎,再用温热的%的碳酸钠溶液充分搅拌 ,滤去温水,重复一次最后用清水漂洗两次,再用体积比为:的异 丙醇水溶液漂洗,充分除去组织间的脂肪,之后用%的振荡过夜 除去原料中水溶性、盐溶性以及碱溶性等杂蛋白,经初期处理好的猪皮. ?冻存备用。热碱法猪皮明胶的提取基础试验:?,,::, ,具体单因素试验如试验.;酶法浸提猪皮明胶以?,, .,酶含量.%为基础试验,单因素试验如试验..。 .猪皮明胶热碱法提取单因素实验 本试验先设计提取工艺反应温度、时间、料液比和值单因素试验, 目的在于找出猪皮明胶热碱式提取工艺的反应范围;在此基础上,优化反 应温度、时间、料液比和值这四个因素的组合,寻找优化提取工艺。 ..猪皮明胶的热碱法提取单因素试验 一 提取时间对猪皮明胶得率的影响 分别称取经预处理后猪皮,置于的具塞三角瓶中,分别加 的蒸馏水,调节,在温度为?水浴条件下,分别浸提、 、、、,以明胶得率为指标进行时间单因素试验。 提取对猪皮明胶得率的影响 .分别称取经预处理后猪皮,置于的具塞三角瓶中,向里面分 别加、、、、的蒸馏水,调节、、、 、、、、,在浸提温度为?条件下水浴浸提浸提,以明胶得 率为指标进行单因素试验。 提取温度对猪皮明胶得率的影响 分别称取经预处理后猪皮,置于的具塞三角瓶中,向里面分 别加的蒸馏水,调节,水浴浸提,浸提温度为?、 ?、?、?、?,以明胶得率为指标进行温度单因素试验。 提取料液比对猪皮明胶得率的影响 分别称取经预处理后猪皮,置于的具塞三角瓶中,向里面分 别加、、 、、的蒸馏水,调节,浸提 温度为?,条件下浸提,以明胶得率为指标进行料液比单因素试验。 ..猪皮明胶热碱提取正交试验 本试验在单因素试验的基础上,选择正交试验,以便确定采 用热碱法从猪皮中提取明胶的最佳工艺条件。 .猪皮明胶的酶法提取工艺的单因素试验 影响酶法提取猪皮明胶的因素很多,像酶的种类、酶的用量、提取时 间、提取温度、料液比、、提取次数等等。但本实验通过阅读大量的文 献最终确定优先选定酶,再考虑反应温度、时间、值和酶含量四个因素 对明胶得率的影响,目的在于找出猪皮酶法提取工艺的反应范围,在此基 础上,寻找最佳工艺参数。 ..酶的筛选 用碱性蛋白酶、风味酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶以及胃蛋白酶分别在 适当条件下作用于猪皮,直接测定明胶得率方法同上,筛选出水解效 果较好的酶,查看酶的使用说明,参考相关文献初步确定各种酶的水解条 件见表.。表.蛋白酶作用条件 ?..酶法提取明胶蛋白的单因素试验 称取预处理后猪皮,以木瓜蛋白酶水解条件为参考,酶提法单因 素实验的基本条件为为,温度?,酶含量.%,提取时间, 料液比:,反应体系定为,改变其中一个条件,固定其他条件以 .,.,.,.,酶 分别考察反应温度?,?,?,?, 含量%,.%,%,.%,%,反应时间,,,,,各体 系分别取在?水浴灭酶,再进行羟脯氨酸含量的测定。 ..猪皮明胶酶法提取正交试验 本试验在单因素试验的基础上,选择正交试验,以便确定采 用酶法从猪皮中提取明胶的最佳工艺条件。 .结果与分析 ..蛋白质标准曲线 蛋白质含量标准曲线 . . . 譬? 芝. . . . 的浓度/ 图.蛋白质含量标准曲线 .蛋白质标准曲线的回归方程式为..表示吸光值, 浓度 图羟脯氨酸标准曲线. 羟脯氨酸含量标准曲线如图.所示。此标准曲线的回归方程为: ..,.,线性关系良好。 ..猪皮中各组分含量测定结果 表猪皮中营养成分 ..猪皮明胶热碱法提取单因素试验结果 、提取时间对明胶得率的影响 琶 驺 蜜 。 提取时间 图.提取时间对明胶得率的影响 ?由图.得知提取时间在.之间时,明胶得率在达到最高,为 值 ?图. 对明胶得率的影响? 从图.中可以看出以下两点:在碱性环境下,猪皮明胶得率远 远高于酸性环境下的明胶得率,因此由此可以选择热碱浸提法而不是热酸 浸提法;碱性条件下,随着的逐渐升高,明胶得率也迅速升高, 当时明胶得率达到最大,继续增加,明胶得率开始下降,过碱性 环境可能破坏了胶原蛋白的结构,故而影响明胶的溶出率。综上所述,浸 , 提应该选则.的范围内。 、提取温度对明胶得率的影响 ,、 艺 苦 苍 裂印 提取温度? 图.提取温度对明胶得率的影响? 由图.可知,猪皮明胶的热碱法提取温度在.?之间时,明胶 段温度下胶 并且随着温 .?。 图.取料液比对明胶得率的影响 、从图.中可以看出,明胶得率随着料液比的升高逐渐上升,因此, 理论可以总结出料液比越大,明胶得率越高,但随着料液比的逐渐增加, 明胶得率的增加趋势逐渐减弱,过大的料液比,严重影响经济效益,综合 经济能源各因素考虑,最佳料液比为: .:之间。从料液比单因素试 验还可以得到,提取次数对明胶得率的影响不大。 ..猪皮明胶热碱法提取正交试验及分析 通过上述单因素试验结果,确定猪皮明胶提取的反应时间、温度、 和料液比后,采用正交优化试验寻找到最佳组合,优化提取工艺。 正交试验因素水平如表.正交试验结果如表.所示: 表.猪皮明胶热碱法提取正交试验因素水平 因素 查 垒堡塑望鏖旦 璺堡塑堕间鱼 堡整堕堕翌 堡堡墼巳旦 ’:: : 一 表. 猪皮明胶热碱法提取正交试验结果 . 试验 提取温度 提取时间 明胶得率 料液比 : % 号 ? : . : . : . . :: . : .. . : . : : 。 . . . . .引纠生 . . . . .. . 极差 石石 最优方案 由表.猪皮明胶正交试验结果可以看出:四个因素对猪皮明胶得率 影响顺序为,即提取提取温度料液比提取时间,最佳提 取工艺组合为,即提取温度?,提取时间,料液比:, 提取为的条件下提取率最高。由方差分析表可知,四个自变量 的自由度都是,平方和误差为.,其中提取温度和提取 影响显著,提取时间和料液比影响不显著,影响主次顺序为, 与极差分析结果一致。 表.猪皮明胶热碱法提取正交试验方差分析 显著性 方差来源 平方和 自由度 比 临界值 .,。:.,。 ..酶的种类对猪皮明胶得率的影响 由图.可知,在最佳酶效的条件下,木瓜蛋白酶的明胶得率最高,因此, 、温度对明胶得率的影响 盆 豁 贬 篓 酶提温度? 图.酶提温度对明胶得率的影响 、酶含量对明胶得率的影响 冰褂姑垡蛋 粥?的的??加 . . . 酶含量% 图酶含量对明胶得率的影响 盆 。 羹篙 蛋 酶提时间 图?提取时间对明胶得率的影响由图.可以看出,酶提温度对明胶得率的影响 很明显温度低于? 时明胶得率很低温度高于?明胶得率随温度的上升急剧上升,这就验证 了木瓜蛋白酶活性温都高于?,当温度高于?时,明胶得率开始下 降,是因为酶活力降低,当温度高到一定时候,酶失活,所以最佳提取温 度应该在.?。由图可以看出酶含量的范围在%.%变化时,在 %..%之间是酶含量的增加明胶得率也随之增加,当酶含量高于.%时, 酶含量的增加明胶得率反而降低,这可能是因为酶的增加抑制了明胶蛋白 的溶出,因此,酶最佳含量应该在.%..%之间。由图.得知,明胶 得率受的影响关系是:当在...之间变化时,明胶得率先增加 后逐渐降低,为.左右明胶得率最大。由图.得知,明胶得率随 提取时间的增长而增长,当达到一定时间以后明胶得率几乎不变,随 着时间的继续延长明胶得率反而下降,可能是因为杂质的成分增多阻碍了明 胶的溶出。所以,最佳提取时间为.。 ..酶提明胶正交试验结果 在大量单因素试验的基础上选取对酶提明胶试验影响较大的四个因 素即:酶含量、提取时间、提取温度以及 ,以正交试 验表设计试验,不考虑交互作用,以明胶得率为指标,寻找最佳提取工艺, 酶提因素水平见表.,正交试验直观分析见表.,方差分析见表.。 表.猪皮明胶酶法提取正交试验因素水平 试验 实验结果 % ? 量 堕鱼量 堕囹 :塑鏖 旦坚 。 。 。 . 实验 。 实验 。 . 实验 实验 。 . 。 . 实验 ,. 实验 实验 . 。 . 实验 的 甜耶 . “舢 均值 仉加 甜脚 ? 均值 . 舢 均值 以筋 酊姗 . :会脚 极差 蹴 . 研 ,? 町 ? ?? 最优方案 显著性 误差 . .,.; .,. 通过直观分析和方差分析,可以得到以下结果:因素影响主次顺 序是即影响显著性酶含量提取温度提取时间;直观 分析较优组合为,方差分析结果得出提取温度和酶含量影响显 著。通过比可以看出影响显著性酶含量提取温度提取时间,与直 观分析结果一直。因此,最优组合为酶含量为。.%,提取时间,提取 温度?,.。 .热碱法与酶法明胶提取单因素及正交试验条件比较 表.热碱法与酶法明胶提取单因素实验条件的比较表.热碱法与酶法明胶提 取正交试验优化条件的比较 ? 提取方法 提取温度 酶用量 料液比 明胶得率 提取时间 ? % : % 由表.和表.可知热碱法和酶法提取明胶工艺上的差别。酶法 提取的温度要比热碱法提取的温度要低,这主要是因为在酶法提取猪皮明胶 的过程中要充分考虑酶活性。酶法提取为了使酶发挥最大的活力,不仅 仅要考虑到最适宜的酶反应温度,还要考虑最佳提取环境的,其环境的 值对酶活力的影响,本次试验采用木瓜蛋白酶需要在偏酸性环境 .,而热碱法提取的为碱性环境.,一从时间上可以看出: 热碱法提取,在热力和碱性环境下;其提取时间明显比酶法提取的短,从 最优工艺中发现酶法提取大于热碱法提取明胶得率,虽然酶法提取明胶得 率高,但两者提取出来的物质是不同的,从两者的外部特征可以证实这一 .点。热碱法提取的明胶在经干燥后呈黄色透明的颗粒状晶体;而酶式提取 的明胶则呈白色粉末状,原因可能是酶法提取明胶,经过酶解后,大分子 的破坏,小分子增多,分子量呈下降趋势,提取液中游离氨基酸含量增多; 猪皮中还含有大量的纤维物质,在酶的作用下,也慢慢游离出来。从这点 可以推出,在?酶法提取过程中,所得明胶分子量比碱法提取明胶的分 子量小,且不具有凝胶性,所得明胶具体性质讨论将在下文详述。 .本章小结 本章研究的重点是运用在传统的熬胶基础上改进的热碱法和目前最 热门的酶法提取猪皮中的明胶,目的在于了解最佳工艺流程,为其运用和 推广到工业化生产提供理论依据。从试验中得到以下结论: 经检测试验用的猪皮中脂肪含量为.%,蛋白质含量为.%, 胶原蛋白含量为.%,胶原蛋白占总蛋白含量的.%,经过苏打和异 丙醇联合除脂肪,除杂蛋白后,猪皮中脂肪含量为.%,蛋白质含 量为.%,胶原蛋白含量为.%,也就是说总蛋白中.%都是胶 原蛋白。苏打和异丙醇联合除脂肪,除脂率高达.%,具有很好的除脂 效果,除杂蛋白后胶原蛋白在总蛋白中的比率也上升了.%,因此, 从猪皮中提取明胶的利用率非常高。 通过单因素试验及正交试验,确定猪皮明胶的热碱法提取最佳 工艺为:提取温度?,提取时间,料液比: ,提取为的条 件下明胶得率为.%。 木瓜蛋白酶提取猪皮中的明胶,料液比为:,通单因素试验 及正交试验,确定猪皮明胶的酶法提取最佳工艺为:酶含量为.%,提取 时间,提取温度?,.的条件下明胶得率为.%。 从热碱法和酶法提取猪皮明胶两者最优工艺上可以看出,提取 方法不同,工艺不同,但两者是属于同一来源的不同明胶,从两者得到最 终产物的外观上也可以初步判定两者的区别,这注定了两者的用途也不尽 相同。胶原蛋白分离纯化方法研究较多的有凝胶色谱法、离子交换色谱以及 高效液相层析法,工业生产中采用较多的有硅藻土,活性炭吸附法等传统 研究方法。简单的膜分离方法在蛋白纯化工艺研究中也逐渐受到人们的重 视。膜分离技术作为一种新型高效、精密的分离技术,因其高效分离、设 备简单、节能、常温操作、无污染等优点而得到越来越广泛的应用。本实 验在分析猪皮提取液的成分,性质结构和膜分离技术特点的基础上,采用 微滤、二级超滤以及反渗透联合分离方法分离纯化猪皮明胶,其中微滤除 去浸提液中的大颗粒悬浮物,二级超滤联合模式膜分离能很好的除去一些 大分子和小分子物质,其中包括大部分非胶原态蛋白质,反渗透可以去除 大部分盐类物质,以及浓缩浸提液的目的,联合膜分离工艺技术处理以达 到分离纯化和浓缩猪皮明胶的目的,在分离纯化工艺技术研究过程中获得 最佳膜工艺参数,为工业化生产提供理论依据。 .材料 ..原料 猪皮明胶热碱法浸提提取液。 ..主要仪器设备 表.主要仪器设备 仪器型号名称 生产厂家 里竺翌翌璺里里呈丝翌竺璺皇 曼翌 .恒温水浴锅 ’江苏金坛市宏华仪器厂 .旋转蒸发仪‘ 上海申胜生物技术有限公司 ..型红外干燥箱 上海三发科学仪器有限公司 .冷冻干燥机 北京松源华兴科技发展有限公司 电子天平 上海精科有限公司 多功能膜分离设备 合肥风云膜分离技术有限公司 合肥风云膜分离技术有限公司 微滤膜分离设备 超滤膜分离设备 合肥风云膜分离技术有限公司 反渗透膜分离设
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