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猪肺中胶原蛋白的提取及理化特性研究

李小勇  
【摘要】: 胶原蛋白(也称胶原)是一种多糖蛋白,呈白色或乳白色,含有少量的半乳糖和葡萄糖,是细胞外基质(ECM)的主要成分,约占胶原纤维固体物的85%,占体内蛋白质总量的25%~30%,相当于体重的6%。胶原蛋白中含有大量的甘氨酸,约占总氨基酸的1/3,其一级结构均为“Gly-X-Y”重复序列。胶原蛋白作为天然的生物资源,具有优越的生物相容性和生物可降解性,广泛应用于食品、饮料、保健品、医疗产品、化妆品及整形手术中。 我国是养猪大国,每年要产出近50万吨猪肺。目前,猪肺基本上都用作猪或宠物饲料,没有得到很好的利用,有的屠宰场甚至根本没回收处理,既浪费资源,又污染环境:如果用来提取胶原蛋白,至少增值20~50倍。 本文测定了猪肺中胶原蛋白的含量,主要研究了提取时猪肺中非胶原蛋白成分的去除;胶原蛋白提取过程中各种因素对提取效果的影响,最终从4种提取方法中找出一种最佳提取方法:提取的粗胶原蛋白的纯化;纯化后的胶原蛋白的基本理化特性。目前,尚未见文献报道从猪肺中提取胶原蛋白,因此本文的研究能填补这方面的空白。现将主要研究结果总结如下: (1)猪肺的总蛋白含量为12.51%±0.41,粗脂肪含量为3.01%±0.20,水分含量为83.17%±0.33,胶原蛋白含量为3.08%±0.12,与参考值之间差别不显著。 (2)用丙酮、5%Na_2CO_3、1:1乙醚+石油醚、石油醚浸泡儿种试剂脱脂,1:1乙醚:石油醚的脱脂效果相对较其它试剂脱脂效果好,但效果都不显著。去除杂蛋白的条件为:4%NaCl溶液,体积比1:8,处理时间8h。 (3)四种提取方法中,术瓜蛋白酶与柠檬酸结合提取得率最高,达到47.3%,提取条件为:0.1mol/L柠檬酸溶液,最适pH6.0,酶用量为1.5%(w/w),猪肺颗粒人小用10000转下捣碎80S米控制,体积比1:15,处理时间70h。 (4)猪肺胶原蛋白热变性温度为35~40℃;其中醋酸提取的猪肺胶原蛋白特性粘度为9.1dl/g,柠檬酸提取的猪肺胶原蛋白特性粘度为9.56dl/g,酸性蛋白酶结合醋酸提取的猪肺胶原蛋白特性粘度为8.8dl/g,木瓜蛋白酶结合柠檬酸提取的猪肺胶原蛋白特性粘度为8.56dl/g。 (5)小瓜蛋白酶结合柠檬酸提取的猪肺胶原蛋白溶液在浓度为0.4%时,乳化性及乳化稳定性分别为52.7%和64%,而浓度超过0.2%之后,乳化性增加趋势明显,而乳化稳定性增加已不明显。猪肺胶原蛋白在pH6.0时乳化性达到最大值48.89%,而乳化稳定性在pH3.0和pH8.0达到最大值56%。 (6)木瓜蛋白酶结合柠檬酸提取的猪肺胶原蛋白,在R.H43%的条件下,吸湿性比较低,在60h达到最大21.7%,之后逐渐下降;当吸湿性达到最大后,再过24h其保湿性都比较强,达到53.19%。而在R.H81%的条件下,在24h时其吸湿度已经很大,在36h达到最大52.03%,之后逐渐下降;在吸湿性达到最大后,再过36h其保湿性都很强,达到71.88%;到48h还能达到40.62%。结合上面的吸湿实验,猪肺胶原蛋白在实际应用中最好在R.H81%的条件下使用。


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