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鸡皮明胶的制备及性质研究.pdf

鸡皮明胶的制备及性质研究.pdf

上传者: sili 2012-06-28 评分 0 0 0 0 0 0 暂无简介 简介 举报

简介:本文档为《鸡皮明胶的制备及性质研究pdf》,可适用于人文社科领域,主题内容包含鸡皮明胶的制备及性质研究谢苗邓海燕王斌甘纯玑(福建农林大学生命科学学院福州)摘要目的:以鸡皮为原料,制备一种新型明胶。方法:以酸法提取明胶并检测其性符等。

鸡皮明胶的制备及性质研究谢苗邓海燕王斌甘纯玑(福建农林大学生命科学学院福州)摘要目的:以鸡皮为原料,制备一种新型明胶。方法:以酸法提取明胶并检测其性质,探讨了制备条件对鸡皮明胶的粘度、凝胶强度、透明度和色泽等方面影响。结果:其最适提胶条件为:pH,提胶温度,提胶时间h,在此条件下明胶得率较高,色泽浅白,透明度高,其凝胶强度可达到Bloomg。结论:以鸡皮为原料可生产优质明胶,使鸡皮资源得到合理利用。关键词明胶鸡皮制备性质文章编号()近年来,我国肉鸡加工业发展很快,但肉鸡加工中的废弃物尚未得到充分利用。目前,国内外肉鸡生产中废弃的鸡皮通常经过干燥、粉碎等粗加工生产动物饲料,但是这种饲料适口性差、消化利用率也较低还有少部分鸡皮被用来生产低档肉糜制品,因此亟待开发鸡皮新用途和深度加工产品,以提高资源利用率和企业的经济效益。由于对疯牛病的担忧,人们对牛皮、牛骨明胶的使用存在疑虑,所以使用鸡皮制备明胶的研究有利于新的明胶资源的开发与利用。以新鲜冷冻鸡皮为原料,采用酸法工艺制备明胶,探讨了制备条件对鸡皮明胶结构与性质的影响,为鸡皮的合理利用和提高产品品质提供科学依据。材料与方法材料新鲜冷冻鸡皮:福建圣农实业有限公司提供。盐酸和NaOH为化学纯,其它试剂均为分析纯。主要设备与仪器HWS型电热恒温水浴锅,上海益恒实验仪器有限公司R旋转蒸发器,上海申胜生物技术有限公司HX恒温循环器,北京博医康技术公司LGJ冷冻干燥机,北京四环科学仪器厂DELTApH计,梅特勒托利多仪器(上海)有限公司UV紫外分光光度计,北京瑞利分析仪器公司。方法明胶制备工艺流程新鲜冷冻鸡皮挑选切割浸酸每隔~h换酸次(~次)中和、水洗水浴提胶过滤去除油脂浓缩干燥粉碎成品明胶。工艺步骤预处理称取冷冻新鲜鸡皮g,切成cmcm小块,加入HClmL,~浸泡d,每隔~h更换次盐酸溶液。浸酸后的鸡皮颜色变白,体积膨胀且有较高的弹性。中和、水洗浸酸处理后,去除鸡皮中的废酸,加入molLNaOH溶液中和至pH~,冲洗鸡皮,使其pH至~为止。此时鸡皮呈半透明状,可以清楚地看到鸡皮切面的结构。提胶在洗净的鸡皮中加入与鸡皮等体积的蒸馏水,于水浴锅中提胶。第道提胶温度为~,时间~h,当胶液的比重为时过滤,分离胶液,在滤渣中再加入等体积蒸馏水,进行第道提胶。第道提胶温度为~,时间~h。去除油脂将各道胶液混合,于的水浴锅中静置数小时,将上层油脂除去。胶液浓缩及干燥将胶液置于旋转蒸发器中浓缩至原体积的,再用真空冷冻机干燥至收稿日期:作者简介:谢苗,女,年出生,讲师通讯作者:甘纯玑VolNoFebJournalofChineseInstituteofFoodScienceandTechnology中国食品学报第卷第期年月huxin高亮第卷第期水分含量低于。鸡皮明胶制备过程中各参数的测定鸡皮膨胀率的测定称取一定量的新鲜冷冻鸡皮,经浸酸处理、水洗中和后,将鸡皮平铺在绢布上,放置min后称重,代入公式计算鸡皮的膨胀率。X()=(WW)W式中,W浸酸前新鲜鸡皮的质量,gW水洗中和后鸡皮的质量,g。水洗中和pH的测定用四分法采集经水洗中和后的鸡皮样品,加入与鸡皮质量相等的蒸馏水,在沸水浴上加热min,冷却后用pH计测定溶液的pH值,即为水洗中和的pH。鸡皮明胶性质测定明胶乌氏粘度的测定配制胶液,次测定量为mL,将胶液冷却至左右。调节水浴温度为()。用手指顶住毛细管末端,避免空气或泡沫进入,迅速将胶液倒入乌氏粘度计中,直到超过上刻线~cm。将温度计插入粘度计里,当温度稳定在()时,记下明胶液面从上刻度线下降至下刻度线的时间。粘度变化率()=(AB)B式中,A处理样的下降时间,SB对照样的下降时间,S。明胶凝胶强度的测定~称取g胶样(准确至g)溶解于mL蒸馏水中,再倒入冻力瓶中,用塞子塞住瓶口,放入水浴中加热,而后置于室温下min,得到的胶样。将冻力瓶放入恒温冷水浴中,保持(),放置~h。调整上接点与下接点的间隔等于mm,用直径为mm的柱塞压入冻胶表面,记录使之产生mm深的凹陷所需要的重量,即为胶样的勃鲁姆冻力(单位:Bloomg)。明胶凝冻浓度的测定准确称取胶样、、、、、、、、、、、g,分别加入蒸馏水至g,使其膨胀~h后移至水浴中加热。待胶完全溶解时取出三角瓶,加入蒸馏水补足因蒸发所失水分。在长cm、直径为cm的玻璃试管中倒入半管胶液,放入冰水浴中,h后取出,倒置s而不流下者,则为试管中胶液的最低质量分数,即该胶样的凝冻含量。明胶胶凝点的测定准确称取g明胶样品于试管中(共份),在各试管中均加入mL蒸馏水,充分溶胀后,分别放入、、、、、、的水浴中min。记录各温度下胶液的溶解情况,其最低溶解温度即为明胶的胶凝点。油脂凹点的测定称取g明胶样品,加入mL蒸馏水,充分溶胀后,于水浴溶解。吸取mL胶液,均匀地涂抹在水平放置的玻璃板(cmcm)上,在~的温度下静置min。待胶膜凝固后,在反射光线下仔细观察,数出凹点的数目。重复试验次,取平均值。结果与分析提胶条件对胶原水解度的影响新鲜鸡皮中的蛋白质主要是胶原。在提胶过程中,鸡皮中的胶原转变为可溶性的明胶,还有一部分胶原和部分非胶原物质难溶于水,可用过滤的方法将二者分离。不同的提胶温度和提胶时间,胶原转变为明胶的数量也大不相同。提胶条件与明胶得率的关系见图。如图所示,随着提胶温度的升高和提胶时间的延长,胶原逐渐转变为可溶的明胶,明胶得率呈上升趋势。当提胶温度达到,提胶时间从h延长到h时,明胶得率不再发生明显的变化。鸡皮明胶的制备及性质研究中国食品学报年第期HClHClHClHClHClHClHClHCl浸酸时间h膨胀率图盐酸浓度、浸酸时间与鸡皮膨胀率的关系FigTherelationbetweenchloricacidconcentration、acidsoaktimeandswellingrateofchickenskins水冼终点pH图水洗终点pH对明胶粘度的影响FigEffectofpHofwaterwashingendontheviscosityofgelatin制备条件对鸡皮明胶结构与性质的影响盐酸浓度与浸酸时间对鸡皮膨胀率的影响鸡皮皮料较薄(平均厚度mm),且水分含量大,质地较软,因此只需稀盐酸就可使鸡皮真皮层发生水化作用而膨胀。膨胀后的鸡皮色泽变白,呈半透明状,且厚度和体积明显增加。盐酸浓度、浸酸时间与鸡皮膨胀率的关系见图。如图所示,随着盐酸浓度的升高和浸酸时间的延长,鸡皮的膨胀率呈逐渐增大趋势。用的盐酸处理鸡皮h或者用的盐酸处理鸡皮h,都可使鸡皮膨胀率达。实验表明,当盐酸体积分数低于,且浸酸处理时间超过h,鸡皮原料有可能发生微生物的降解作用,表现为盐酸变浑浊,皮质变软、失去弹性等性状。因此应尽可能采用较温和的处理条件,保护胶原结构不被破坏。在较高的温度下,微生物繁殖较快,且部分胶原发生水解,因此浸酸温度不宜超过。水洗终点pH值对提胶得率、粘度的影响水洗终点pH与提胶得率的关系,如图所示。以水洗终点pH为时制得的明胶为对照样,其它为处理样,得到水洗终点pH对明胶粘度的影响曲线,见图。水洗终点pH值对提胶得率和明胶粘度均有较大影响,可能是胶原所处溶液的酸碱度影响胶原的稳定性,从而改变胶原转变为明胶的能力。在溶液pH较低的情况下,胶原转变为明胶的能力较强,同时胶原还可能进一步水解,降解为小分子物质,表现为胶液的粘度下降。提胶温度和时间对明胶粘度的影响在、、、、、、、温度下各提胶h,将经过滤、分液去除油脂、浓缩、冷冻干燥和粉碎后的明胶配制成的胶液,使用乌氏粘度计于恒温条件下测定各粘度。以提胶温度时制得的明胶为对照样,将明胶粘度随提胶温度变化的情况绘于图。实验表明,提胶温度从上升到,所得明胶的粘度并未发生明显变化第卷第期色泽透明度提胶温度ODnm图提胶温度和时间对明胶色泽的影响FigEffectofgelatinextractiontemperatureandtimeonthecolorofgelatin色泽透明度提胶时间h图提胶温度和时间对明胶透明度的影响FigEffectofgelatinextractiontemperatureandtimeonthetransparencyofgelatin而当温度超过时,所得明胶的粘度急剧下降。将提胶的温度恒定在,分别提胶、、、、、、h,所得明胶分别配制成的胶液,在条件下测定各粘度值,见图。所得明胶粘度随提胶时间的延长呈明显的下降。提胶温度和时间对明胶色泽和透明度的影响在、、、、、、、温度下各提胶h,所得明胶分别配制成的胶液,分别在nm和nm波长处测定其吸光值,见图。提胶的温度恒定在,分别提胶、、、、、、h,将所制备的胶液配制成的胶液,分别在nm和nm波长下测定其吸光值,见图。色泽和透明度是明胶的重要的质量指标~。质量好的明胶,其外观应为无色或淡黄色,是透明或半透明且略带光泽的粉粒或薄片,溶于热水后成为澄清透明的、有粘性的、无异味的液体。提胶温度和时间对明胶的色泽和透明度有一定程度的影响,其中对色泽的影响较小。随着提胶温度的升高,明胶的色泽和透明度都下降了,特别是透明度受提胶温度的影响较大。当提胶温度超过、提胶时间超过h时,透明度显著下降。干燥温度对明胶品质的影响干燥温度对明胶粘度的影响将浓缩后的明胶于、、、、、、烘干,将所得干燥明胶配制成的明胶胶液,于恒温粘度变化率提胶温度图提胶温度对明胶粘度的影响FigEffectofgelatinextractiontemperatureontheviscosityofgelatin提胶时间h图提胶时间对明胶粘度的影响(提胶)FigEffectofgelatinextractiontimeontheviscosityofgelatin(at)粘度变化率ODnm鸡皮明胶的制备及性质研究中国食品学报年第期胶凝点干燥温度图干燥温度对明胶胶凝点的影响FigEffectofdryingtemperatureonthegelationpointofgelatin条件下测定各粘度值,干燥温度对明胶粘度的影响见图(以烘干后的明胶液为对照样)。明胶大分子是由若干种氨基酸以肽键和次级键连接而成。鸡皮明胶经干燥后,部分肽键和次级键发生断裂,故粘度下降。特别是以上的温度,对其影响更为显著。在低于干燥时,既有肽键的断裂,又有次级键的形成(热化学变化),且肽键的断裂与次级键形成的速度差不多,明胶粘度基本不变。干燥温度对明胶溶解时间的影响将浓缩后的明胶于、、、、、、烘干,分别称取g干燥明胶于mL蒸馏水中,放入水浴锅中加热,待明胶完全溶解、胶液透明均一时,记录所需时间,即为明胶溶解时间。明胶干燥温度对明胶溶解时间的影响见图。明胶的空间结构为复杂的网状结构,其间布满了毛细管,当明胶与一定温度和湿度的空气接触时,可释放出明胶的平衡水分。对于有一定湿度的空气,其温度越高,明胶的平衡水分越少。明胶经高温干燥后,水分脱除得较彻底,毛细管收缩,此时再向干明胶中添加水分时,收缩的毛细管很难吸收水分发生溶胀,致使溶解时间大幅度延长。同时,高温会导致蛋白质变性,因此条件下干燥制得的明胶,其溶解时间大幅度增长,而以下干燥制得的明胶,其溶解时间随着干燥温度的提高而逐渐增长。干燥温度对明胶胶凝点的影响将浓缩后的明胶于、、、、、、烘干,分别配制成的胶液,记录明胶溶解时的最低温度。明胶胶凝点随其干燥温度的变化如图所示。当干燥温度低于时,明胶的胶凝点无明显变化当干燥温度时,明胶的胶凝点明显地提高,说明剧烈的受热条件改变了明胶的凝冻性能,其主要原因是蛋白质变性。明胶性质研究明胶粘度随pH的变化将商品明胶和鸡皮明胶分别配制成的明胶溶液,用molLNaOH溶液和盐酸调节pH,在恒温条件下测定其粘度随pH的变化情况,见图(以pH时的明胶粘度为对照)。商品明胶与鸡皮明胶的粘度随pH值的变化情况基本一致,它们在溶液呈弱酸性或弱碱性时都表现出较高的粘度。酸性、碱性较强时,粘度下粘度变化率干燥温度图明胶干燥温度对明胶粘度的影响FigEffectofgelatindryingtemperatureontheviscosityofgelatin溶解时间min干燥温度图明胶干燥温度对明胶溶解时间的影响FigEffectofgelatindryingtemperatureonthesolubilitytimeofgelatin第卷第期结论与讨论以福建圣农肉鸡加工厂提供的鸡皮为原料,对其成分进行了分析,并用酸法制备了一批明胶。探讨了制备条件对明胶性质的影响。鸡皮原料色泽浅白且无臭、无味,因此无需采用脱色即可生产出色泽白、无异味的优质明胶。用盐酸处理鸡皮所需酸浓度相对猪皮、牛皮(>)要低,因此降低了废酸对环境的污染,同时也减少了高浓度酸液对皮料真皮层的破坏作用。实验制得的鸡皮明胶粘度随pH、温度的变化情况与商品明胶基本一致,即胶液在偏酸或偏碱的条件下,粘度值都较大随着温度的升高,胶液的粘度迅速下降。鸡皮明胶的粘度、色泽、透明度指标会受到提胶条件的影响。随着提胶时间的延长和提胶温度的升高,明胶的粘度、透明度、色泽都有一定程度的下降,尤其是当明胶受热超过且持续时间较长时,明胶的粘度、透明度和色泽迅速下降。鸡皮明胶的粘度、溶解性及胶凝点受制备时干燥温度的影响。在低于干燥时,胶凝点、溶解时间基本不变。鸡皮明胶经高温干燥后,粘度迅速下降,溶解时间大幅度延长。剧烈的干燥温度可改变明胶的凝冻性能,使其胶凝点上升。以鸡皮为原料可以生产出优质明胶,以解决肉鸡加工中鸡皮资源合理利用的问题。鸡皮明胶商业明胶pH值图商品明胶与鸡皮明胶的粘度随pH的变化FigChangeoftheviscosityofcommercialgelatinandchickenskinsgelatinwithpH理化性质鸡皮明胶A型骨明胶A型皮明胶B型骨明胶B型皮明胶含水率凝胶强度Bloomg油脂凹点个dm凝冻质量分数pH~~~~等电点~~~~表鸡皮明胶与国家一级食用明胶性质比较TableComparisononcharactersofgelatinfromchickenskinsandnationalgradeediblegelatin降较多。其粘度随pH的升高呈马鞍形变化。明胶粘度变化的原因可能是:随着盐酸(或氢氧化钠溶液)的增加,明胶分子的净电荷不断增加(或减少),分子间的排斥力也增强(或减弱)了,从而使溶液中溶质的相互作用增强,溶液的粘度呈上升趋势而随着盐酸(或氢氧化钠溶液)浓度的增加,明胶蛋白质分子因高浓度酸、碱的作用发生变性,破坏了明胶的胶体结构,表现出明胶粘度下降。明胶重要理化性质的比较经节流程处理后的鸡皮明胶样品,用上述方法测定其各理化指标。将鸡皮明胶与国家一级食用皮明胶(A型、B型)标准各理化性质作一比较,结果列于表。由表可以看出,采用酸法工艺制备的鸡皮明胶各项指标基本达到国家一级食用明胶标准。凝胶强度和粘度是衡量明胶质量的两个重要指标。采用酸法工艺制备的鸡皮明胶样品的这两个指标已高出国家标准,且较其它原料制得的明胶色泽更白,无臭、无异味。鸡皮明胶的制备及性质研究中国食品学报年第期美发现蝎毒蛋白质制剂可抗击癌细胞美国科学家近日公布的一项最新研究成果显示,用以色列黄蝎毒液中发现的一种蛋白质制作的合成药剂可以抗击癌细胞。美国洛杉矶锡达斯赛奈医疗中心的神经外科医生亚当梅姆拉克在月日出版的《临床肿瘤学杂志》刊文说,他们给名做手术切除了致命性神经胶质瘤的脑癌患者注射了这种合成药剂,结果表明,这种药剂几乎全部作用于残留癌细胞,因此可与化疗结合成新型的癌症治疗法。更重要的是,其中两名病人在接受治疗近年后依然健在,而神经胶质恶性脑瘤患者的平均寿命不过数月。梅姆拉克据此认为,即使不与化疗相结合,这种毒液蛋白也有可能抑制肿瘤细胞扩散。不过,梅姆拉克在接受采访时表示,目前尚不能完全证明这种药剂的疗效,但是研究人员将在现有基础上继续实验。据路透社报道,其他研究者也在研究用别的动物毒液制药的可能性,如蛇的毒液能否止血、美国大毒蜥的毒液能否治疗糖尿病等。(消息来源:《中国食品报》)参考文献HidakaS,LiuSYEffectsofgelatinsoncalciumphosphateprecipitation:apossibleapplicationfordistinguishingbovinebonegelatinfromporcineskingelatinJJournalofFoodCompositionandAnalysis,,:~《明胶生产工艺及设备》编写组明胶生产工艺及设备M北京:中国轻工业出版社,MuyongaJH,ColeCGB,DuoduKGExtractionandphysicochemicalcharacterisationofNileperch(Latesniloticus)skinandbonegelatinJFoodHydrocolloids,,:~FernándezDíazMD,MonteroP,GómezGuillénMCEffectoffreezingfishskinsonmolecularandrheologicalpropertiesofextractedgelatinJFoodHydrocolloids,,:~谷显均,刘素琴提高明胶透明度的研究J明胶科学与技术,,():~李云龙明胶的色泽J明胶科学与技术,,():~ColeCGB,RobertsJJChangesinthemolecularcompositionofgetalinduetothemanufacturingprocessandanimalage,asshownbyelectorphoresisJJournaloftheSocietyofLeatherTechnologistsandChemists,,:~徐华,梁庆华明胶的生产及应用技术M北京:中国食品出版社,中国标准出版社第一编辑室中国食品工业标准汇编食品添加剂(卷中)S北京:中国标准出版社,~StudiesonthePreparationandCharacterofGelatinfromChickenSkinsXieMiaoDengHaiyanWangBinGanChunji(CollegeofLifeScience,FujianAgricultureandForestryUniversity,Fuzhou)AbstractAnewkindofgelatinwaspreparatedfromchickenskinsThegelatinwasextractedwiththeacidtechniques,andtheircharacterizationswereexaminedTheeffectofprocessingconditionsontheviscosity,gelstrength,transparencyandcolorofgelatinwerestudiedResultsshowedthattheoptimumextractionconditionswereasfollows:pH~,extractiontemperature,extractiontimehWiththiscondition,theyieldofgelatinwasrelativelyhigh,andthegelatinproductwaswhiteandtransparent,theBloomgelstrengthmayreachtogTheviscosityofthesolutioncontainedgelatinmayreachtosatAgoodqualitygelatinmaybepreparedfromchickenskins,thustherationaluseofchickenskinsresourcemaybeobtainedKeywordsGelatinChickenskinsPreparationCharacter!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!科技动态

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