专利名称：一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法
技术领域：
本发明属于食品包装加工领域，具体涉及一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法。
背景技术：
胶原蛋白是动物体内最丰富的一种蛋白质，由于其特殊的结构与功能，胶原蛋白 已被广泛应用于医学、食品和化妆品等领域。近年来，随着全球生态环境的恶化，以及疯牛 病、口蹄疫等流行病的发生，使得从猪，牛等陆生动物皮、骨中提取胶原蛋白受到限制，而鱼 皮胶原蛋白逐渐受到更多的关注。与陆生动物胶原蛋白相比，鱼皮胶原蛋白脯氨酸和羟脯 氨酸含量相对较低，因此导致其流变性差，强度低，热稳定性差，限制了其在食品医药领域 中的进一步应用。现有关于胶原蛋白改性的研究虽有一些报道，如采用化学交联剂京尼平、戊二醛 和MgSO4等对胶原蛋白进行改性等。但京尼平、戊二醛等化学交联剂具有很强的细胞毒性， 中性盐改性过程中引入了高浓度的Mg2+离子，因此只限于在制革行业中使用，而不能在食 品、医药领域中得到应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性的鱼皮胶原蛋白及其制备方法，以弥补现有技术的 不足，使改性的鱼皮胶原蛋白的凝胶强度、弹性和黏性得到增强，以克服已有的鱼皮胶原蛋 白力学性能及流变学特性差的缺点，使改性的鱼皮胶原蛋白能在食品领域得到应用。本发明的技术方案如下首先将鱼皮胶原蛋白配制成g/ml为6. 67%的水溶液，再加入谷氨酰胺转氨酶，加 入量为溶液中鱼皮胶原蛋白量的2-3%，在40-50°C加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解；再按 体积比为1-2 1加入2%壳聚糖乙酸溶液，均质，真空脱气后在40-50°C加热30min后制 得改性鱼皮胶原蛋白溶液。上述的壳聚糖乙酸溶液配制方法是准确称取2g壳聚糖，缓慢加进浓度为 O.Olmol/L、体积为IOOml的乙酸溶液中，轻轻搅拌至壳聚糖完全溶解制成壳聚糖乙酸溶液。谷氨酰胺转氨酶可催化蛋白质分子内的交联与分子间的交联，改善胶原蛋白的凝 胶能力；壳聚糖是阳离子碱性多糖，可与带负电的胶原蛋白形成聚两性电解质，实现性能互 补。本发明以谷氨酰胺转氨酶联合壳聚糖对鱼皮胶原蛋白进行改性，提高了鱼皮胶原蛋白 的凝胶强度，克服了其力学性能差的缺点。本发明工艺简单，改性效果好，制备的改性鱼皮 胶原蛋白用于食品、药品和化妆品领域包装膜的制作。
图1 本发明的改性胶原蛋白的弹性变化示意图。图2 本发明的改性胶原蛋白的黏性变化示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例旨在举例描述，而非以任何形式 对本发明进行限制。实施例1将鱼皮胶原蛋白(胶原蛋白含量95%以上，分子量300万道尔顿左右)配制成 6. 67% (g/ml)的水溶液，室温下放置至胶原蛋白充分溶胀，然后置于40°C水浴加热30min 至胶原蛋白充分溶解，再向该胶原蛋白溶液中添加谷氨酰胺转氨酶(加入量为溶液中胶原 蛋白重量的2% )，置于40°C水浴加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解，之后取该溶液与2%的 壳聚糖乙酸溶液(85%脱乙酰度，分子量20万道尔顿)按1 1比例混合，均质5min，真空 脱气5min，然后置于40°C水浴加热30min至二者充分交联，即得改性鱼皮胶原蛋白溶液。 采用质构仪和流变仪对制得的改性胶原蛋白溶液进行表征，其凝胶强度为80g，弹性模量 (25 0C )为 550mPa，黏性模量(25 °C )为 3160mPa。实施例2将鱼皮胶原蛋白(胶原蛋白含量95%以上，分子量300万道尔顿左右)配制成 6. 67%的水溶液，室温下放置至胶原蛋白充分溶胀，然后置于45°C水浴加热至胶原蛋白 充分溶解，再向该胶原蛋白溶液中添加谷氨酰胺转氨酶(加入量为溶液中胶原蛋白重量 的2. 5% )，置于45°C水浴加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解，之后取该溶液与2%的壳聚糖 乙酸溶液(91%脱乙酰度，分子量50万道尔顿)按1 1比例混合，均质5min，真空脱气 5min,然后置于45°C水浴加热30min至二者充分交联，即得改性的鱼皮胶原蛋白溶液。采用 质构仪和流变仪对此改性胶原蛋白溶液进行表征，其凝胶强度为90g，弹性模量(25°C )为 740mPa，黏性模量(25 °C )为 4230mPa。实施例3将鱼皮胶原蛋白(胶原蛋白含量95%以上，分子量300万道尔顿左右)配制成 6. 67%的水溶液，室温下放置至胶原蛋白充分溶胀，然后置于50°C水浴加热至胶原蛋白充 分溶解，再向该胶原蛋白溶液中添加谷氨酰胺转氨酶(加入量为溶液中胶原蛋白重量的 3% )，置于50°C水浴加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解，之后取该溶液与2%的壳聚糖乙酸 溶液(91 %脱乙酰度，分子量50万道尔顿)按2 1比例混合，均质5min，真空脱气5min，然 后置于50°C水浴加热20min至二者充分交联，即得改性的鱼皮胶原蛋白溶液。采用质构仪 和流变仪对此改性胶原蛋白溶液进行表征，其凝胶强度为87g，弹性模量(25°C)为630mPa， 黏性模量(25 0C )为3850mPa。上述实施例中所用的材料均为商品化的制品，其中鱼皮胶原蛋白购自山东青岛东易科技发展有限公司；谷氨酰胺转氨酶为美国产，商品名ACTIVA TI ；壳聚糖购自青岛海汇生物工程有限公司；质构仪为美国食品技术联合公司的TMS-PRO质构仪；流变仪为奥地利安东帕有限公司MCRlOl流变仪。综上，本发明制备的改性鱼皮胶原蛋白溶液凝胶强度为80_90g，弹性模量(25°C ) 为550-740mPa，黏性模量(25°C )为3160-4230mPa。与未改性的胶原蛋白(对照)相比，其凝胶强度提高了 2-3倍，流变学性能弹性(如图1)和黏性(如图2)均显著增强。
权利要求
一种改性鱼皮胶原蛋白制备方法，其特征在于首先将鱼皮胶原蛋白配制成g/ml为6.67％的水溶液，再加入谷氨酰胺转氨酶，加入量为溶液中鱼皮胶原蛋白量的2 3％，在40 50℃加热至谷氨酰胺转氨酶充分溶解；再按体积比为1 2∶1加入2％壳聚糖乙酸溶液，均质，真空脱气后在40 50℃加热30min后制得改性鱼皮胶原蛋白溶液。
2.如权利要求1所述的改性鱼皮胶原蛋白制备方法，其特征在于上述鱼皮胶原蛋白的 胶原蛋白含量95%以上，分子量近300万道尔顿。
3.如权利要求1所述的改性鱼皮胶原蛋白制备方法，其特征在于上述制得的改性鱼 皮胶原蛋白溶液的凝胶强度为80-90g，25°C下弹性模量为550-740mPa，25°C下黏性模量为 3160-4230mPa。
4.权利要求1所述的改性鱼皮胶原蛋白溶液可用于食品、药品领域包装膜的制作。
全文摘要
本发明涉及一种改性鱼皮胶原蛋白及制备方法。是将鱼皮胶原蛋白按重量体积比g/ml配制成为6.67％的水溶液后，再加入谷氨酰胺转氨酶，加入量为溶液中鱼皮胶原蛋白量的2％，充分溶解后再按体积比为1-2∶1加入2％壳聚糖乙酸溶液，均质，真空脱气后在40-50℃加热30min后制得改性鱼皮胶原蛋白溶液。制得的改性鱼皮胶原蛋白溶液凝胶强度为80-90g，25℃下弹性模量为550-740MPa，25℃下黏性模量为3160-4230MPa。本发明以谷氨酰胺转氨酶联合壳聚糖对鱼皮胶原蛋白进行改性，提高了鱼皮胶原蛋白的凝胶强度，克服了其力学性能差的缺点。本发明工艺简单，改性效果好，可用于食品、药品和化妆品领域包装膜的制作。
文档编号C08L89/06GK101891963SQ201010227820
公开日2010年11月24日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者刘尊英, 曾名湧, 葛晓军, 董士远, 赵元晖 申请人:中国海洋大学