鱼鳞胶原蛋白的提取工艺研究【开题报告】
鱼鳞酶溶性胶原蛋白的提取、特性及其二级结构的温度效应研究的开题报告
鱼鳞酶溶性胶原蛋白的提取、特性及其二级结构的
温度效应研究的开题报告
【一、选题背景】
胶原蛋白是一种广泛存在于动物体内结缔组织中的蛋白质。
它是一
种含有大量甘氨酸和羟脯氨酸的特殊蛋白质，是组成体内结缔组织和骨
骼的重要成分。
胶原蛋白现在已被广泛应用于食品、医药、化妆品等行
业中。
其中，鱼鳞酶溶性胶原蛋白具有天然重量轻、易吸收、生物活性
高等优点，在保健、医药、化妆品等领域具有广泛的应用前景。
然而，目前鱼鳞酶溶性胶原蛋白的生产存在成本高、工艺难度大等
问题，因此，开展鱼鳞酶溶性胶原蛋白的提取和性质研究，寻求更加低
成本、高效率的生产方案，对于推动鱼鳞酶溶性胶原蛋白的产业化具有
重要意义。
【二、研究内容】
本次研究旨在开展以下内容：
1.鱼鳞酶溶性胶原蛋白的提取
选取具有产鱼量大、种类多的养殖鱼种，探索鱼鳞酶溶性胶原蛋白
的获得途径及其最佳提取条件，包括反应温度、酶解时间、酶解酶种等。
2.鱼鳞酶溶性胶原蛋白的特性研究
采用相关分析技术，研究鱼鳞酶溶性胶原蛋白的分子量、氨基酸组成、等电点、溶解特性、理化性质等。
3.鱼鳞酶溶性胶原蛋白的二级结构的温度效应研究
通过荧光光谱、红外光谱等技术，研究鱼鳞酶溶性胶原蛋白的二级
结构在不同温度下的变化规律，探究其温度敏感性及与温度的关系。
【三、研究意义】
通过本次研究，可以深入了解鱼鳞酶溶性胶原蛋白的提取方法及其
特性，探究其温度效应规律，有助于为其工业生产提供科学依据。
同时，开展鱼鳞酶溶性胶原蛋白的研究对于促进我国鱼类养殖业的发展，促进
食品、医药等行业的进步和卫生事业的发展也具有积极的作用。
一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺
一种从鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺哎呀，说起从鱼鳞里提取胶原蛋白，这事儿可真不是一两句能说清楚的。
你可能会想，鱼鳞？那东西不就是吃鱼的时候被我们嫌弃的边角料吗？嘿，别小看这些不起眼的小东西，它们可是藏着宝贝呢！记得那次，我去海边的一个小渔村，那里的渔民们可真是会过日子。
他们把捕上来的鱼处理得干干净净，连鱼鳞都不放过。
我好奇地问他们，这些鱼鳞有啥用？他们笑着告诉我，这可是好东西，能做出美容养颜的胶原蛋白呢！我当时半信半疑，心想这玩意儿能有啥用？但好奇心驱使我决定留下来，看看他们是怎么把这鱼鳞变成宝贝的。
首先，他们把收集来的鱼鳞清洗干净，这可是个细致活儿，得把鱼鳞上的血迹和杂质都洗掉。
然后，他们会把鱼鳞晾干，这需要在阳光下晒上一整天，直到鱼鳞变得脆脆的，一捏就碎。
接下来，就是最关键的步骤了——提取胶原蛋白。
他们会把晾干的鱼鳞放进一个大锅里，加入清水，然后用小火慢慢煮。
这个过程需要耐心，因为胶原蛋白不是一下子就能煮出来的。
他们告诉我，大概要煮上几个小时，直到水变得黏稠，鱼鳞也差不多煮烂了。
煮好后，他们会把鱼鳞捞出来，剩下的就是那黏稠的液体了。
这液体里，就含有我们想要的胶原蛋白。
他们会把这液体过滤，去除掉杂质，然后继续煮，直到水分蒸发得差不多，剩下的就是那种半透明的胶状物了。
我看着他们操作，心想这玩意儿真的能美容吗？他们看我一脸疑惑，就笑着说，你试试就知道了。
我半信半疑地尝了一口，嗯，味道还真不错，有点像果冻，但更滑更细腻。
他们告诉我，这胶原蛋白不仅能吃，还能用来做面膜呢。
我心想，这玩意儿还能这么用？他们看我一脸惊讶，就给我演示了一下。
他们把那胶状物涂在脸上，过了一会儿，洗掉后，皮肤真的变得光滑了不少。
这次经历让我大开眼界，原来这些被我们忽视的鱼鳞，竟然有这么大的价值。
看来，生活中真是处处有惊喜，只要你细心观察，就能发现那些被忽视的美好。
就像这些鱼鳞，谁能想到它们能变成美容圣品呢？所以啊，下次吃鱼的时候，可别再把鱼鳞扔了，说不定哪天你也能从里面发现宝贝呢！。
鱼鳞胶原蛋白的制备方法研究
②
金黄色 味 (气 味 较 轻 ) , 速度较 ①慢 ) ,溶 (颜色较浅 ) 摇动过程伴随有 液 由 澄 清 变 混
气泡产生
浊 ,但无明显絮
状沉淀产生
③
金黄色 (颜色较深 )
闻到一股腥味 , 摇动 过 程 伴 随 有
气泡产生
滴定结束无气泡
出现 ,溶液由澄 清变混浊 ,有较 多絮状沉淀产生
B1探究OH浸泡后鱼鳞及溶液变化情况
碱液浸泡 时间 (天 )
鱼鳞颜色变化情况
1 由清白变得较青黑
2 由青黑变得较黄
3 由黄变得黄白
溶液颜色变化情况
溶液较澄清 溶液呈微黄色 溶液呈黄色
·28·
4
由黄白 变 得 全 白 (少 数 几 片鱼鳞带有微斑黄 )
溶液呈深橙黄色
5 全部变为白色
溶液呈土黄色
(2)水提取法 :分别称取六份 5克鱼鳞 , EDTA 溶
分别取三份 5g鱼鳞 (分别标记为 ④、⑤、⑥) , ED2 TA 脱钙时间和氯化钠除杂时间均相同 , 均放 入 1. 2mol/L 的 NaOH 溶液中浸泡 3天后提取溶液 (溶液颜 色均为金黄色 ) , ④按照 ①方法进行提取 , ⑤按照 ②方 法进行提取 , ⑥按照 ③方法进行提取 。
浸泡时间长短对鱼鳞及溶液的影响见表 2。
表 1 HCl滴定现象的对比
实验号 溶液颜色
NO.
(滴定前 )
滴定现象
滴定时
滴定后
闻到一股难闻气 滴定结束后气泡
①
金黄色 味 (气 味 很 浓 ) , 渐 渐 消 失 , 溶 液 (颜色较浅 ) 摇动过程伴随有 由 澄 清 变 混 浊 ,
气泡产生
有絮状沉淀产生
滴定结束后气泡
鱼鳞胶原蛋白的酶法提取工艺研究
２１实 验材 料 ．
草鱼 鱼鳞 ： 采用 鄱 阳湖地 区 胃蛋 白酶 ： 无锡 酶 制剂 厂 ， 比活为 １ ３ ０ ：０ ０
风味蛋 白酶： 元锡酶制剂厂 ， 比活为 ｌ２０ ：４ ０
其它试 剂 ： 为分 析纯 均
２２ 试 验仪 器 ．
明显提 高 ， 时 由于粉 碎可 以增 加 鱼鳞 表 面面 积 ， 高酸 同 提
１ 前 言
２３工艺 流 程 －
我 国淡 水 鱼产量 居 世界首 位 。近年来 ， 水 鱼加 业 淡 亡
鱼鳞‘ 碎～ 酶 解 一 离 心 清液 一冷 冻 干燥一 鱼 一破 寸 一上
随着 淡水 鱼产 量 的增 长 而得 到 了较 快 的发展 。 是 ， 多 鳞胶 原蛋 白 但 许 ． 淡 水 鱼加 工过 程仅 局 限 于对 鱼体 肌 肉的利 用 ，而对 鱼 鳞 ２４ 操作 方 法 鱼鳞清洗烘十 ， 碎后于 １ 切 ％盐 酸 中 浸 泡 ２ ｈ 不 断 ４， 等下 脚料 的加 工 利用 甚 少 。每年 淡水 鱼 加工 业 的废 弃 物 中间换盐 酸液 一次 。 清水 漂洗 ３次后 于饱 和石灰 水 总量 达 到 ２ ０万 吨 以上 ， 中鱼 鳞 约 占 ５ ， １ ０ 其 ％ 即 ０万 吨 。 搅 拌 ， ４， 若 能 合理 利用 ，可有 效减 少 环境 污染 ，又可 提 高企 业 效 中浸 ２ ｈ 中问换 石灰 水一 次 。用 自来水洗 涤 后再 用蒸 馏 水 洗 涤 ， Ｐ 值 ７ ８ ５ ｃ ， 别 加 入 胃蛋 白酶 ０１ ， 调 Ｈ ～ ，０【 分 ＝ ．％ 风 益。 鱼鳞 含有 丰 富 的蛋 白质 和钙 、 等矿 物 质 ， 磷 主要 由蛋 味蛋 白酶 ００ ％。酶解 ６小 时 。 ．３
原 蛋 白生产 原料 。同时 ， 鳞含 有脂 肪 （ 鱼 卵磷脂 、 多种脂 肪 ２５ 质量 标 准 ．
鱼鳞胶原蛋白的提取方法
鱼鳞胶原蛋白的提取方法摘要：人口、资源和环境是当前全球性的重大问题，加强对水产品的废弃物鱼鳞的加工利用和实现渔业生产的可持续发展已成为当今热门研究课题。
文章简述了鱼鳞的结构特点，介绍了目前对鱼鳞胶原蛋白的提取方法，旨在使人们了解鱼鳞的真正价值所在，为其开发利用作参考。
关键词：鱼鳞胶原蛋白提取方法近年来，淡水鱼加工业随着我国淡水鱼产量的增长而得到了较快的发展，鱼品加工也越来越广泛。
但是，许多淡水鱼加工过程仅局限于对鱼体肌肉的利用，而对鱼鳞等废弃物的加工利用甚少。
每年淡水鱼加工业的废弃物总量达到200万吨以上，其中鱼鳞约占15%，即30万吨。
若能合理利用，可有效减少环境污染，又可提高企业效益，因此加大对鱼鳞含有物质的利用，可应用多个行业，其利用价值巨大，发展前景广阔。
1 鱼鳞的结构与组成鱼鳞是鱼体与外界接触的组织，是鱼类真皮层的变形物，通常占鱼体重量的1%~5%，起保护鱼体免受伤害的作用。
通常鱼鳞可分为三种：(1)板鳃鱼所特有的木盾鳞；(2)斜方型、边缘相联的硬鳞；(3)最常见的骨鳞，在硬骨鱼中最多。
鱼鳞主要由蛋白质，卵磷脂，羟基磷灰石和鸟嘌呤组成，其中有机物占41％一55％，钙盐38％～46％。
蛋白质占总重的70％，主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白。
鱼鳞胶原蛋白主要为I型胶原。
I型胶原蛋白为三股超螺旋结构，即三条多肽链每条都向左旋转形成左手螺旋结构，这三条肽链再以氢键相互结合形成右手超螺旋结构。
这种结构非常稳定，胶原一般不溶于水和中性盐溶液、稀酸、稀碱及一般有机溶剂，溶于强酸和强碱。
2 鱼鳞胶原蛋白的提取方法2.1鱼鳞提取胶原蛋白的前处理在鱼鳞的前处理中主要做的是脱钙，方法主要有酸脱钙和EDTA脱钙。
酸脱钙主要是利用酸和钙盐反应，从而将钙盐以Ca2+形式溶出。
EDTA脱钙是由于Ca2+、Mg2+等金属离子能够与EDTA发生络合，而达到脱出金属离子的目的。
在酸脱钙中酸的选择也较多，现在主要应用的是盐酸、柠檬酸、醋酸、乳酸等。
罗非鱼鳞胶原蛋白提取工艺研究
罗非鱼鳞胶原蛋白提取工艺研究孙宪迅;孙齐英;韩雪;周理红【摘要】研究用胃蛋白酶从罗非鱼鳞中提取胶原蛋白的工艺。
根据测定水解液中羟脯氨酸（HYP）的含量计算胶原蛋白提取率，采用单因素和正交试验确定胃蛋白酶水解鱼鳞制备胶原蛋白的适宜酶解条件。
结果表明，采用底物质量分数7％，胃蛋白酶酶解罗非鱼鳞制备胶原蛋白的适宜温度、pH、加酶量、时间分别为65℃、2．0、2％、2h。
在适宜工艺条件下，胶原蛋白提取率可达94．24％。
%The technology of extraction collagen from tilapia fish scales through pepsin hy- drolysis has been studied. According to hydrolysate concentration of hydroxyproline （HYP）, the single factor and orthogonal experiment was determined the best enzymatic hydrolysis condition. The optimum condition of temperature, pH, enzyme concentration and hydrolyzing time for the ex- traction is 65~C, pH 2.0, 2%, 2 h. The extraction rate of collagen from tilapia fish scales was 94.24% under this optimal condition.【期刊名称】《江汉大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(040)003【总页数】3页(P105-107)【关键词】罗非鱼鳞;胶原蛋白;胃蛋白酶【作者】孙宪迅;孙齐英;韩雪;周理红【作者单位】江汉大学生命科学学院,湖北武汉430056;江汉大学生命科学学院,湖北武汉430056;江汉大学生命科学学院,湖北武汉430056;江汉大学生命科学学院,湖北武汉430056【正文语种】中文【中图分类】TS254.9胶原蛋白在化妆品、医药、食品、饲料等领域得到越来越广泛的应用，需求量逐年增大[1-3］。
鱼鳞粗胶原蛋白提取工艺研究
灰率影响较小。
2． 3． 4 脱灰正交实验与结果
通过单因素实验的结果选定正交实验的数据范
我国是世界最大的淡水鱼养殖国，且是世界上 唯一养殖量大于捕捞量的国家。鱼体在加工过程中 会产 生 30% —40% 的 下 脚 料，鱼 鳞 约 占 其 中 的 5%［1］。鱼鳞中含有 60% 的有机物和 40% 的无机 物。有机物中约 75% 为胶原蛋白，另外约 25% 左右 为硬朊蛋白、粘液质、脂肪、色素等。而无机物主要 成分为磷酸钙，还含有极少量的碳酸钙、碳酸镁、碳 酸钠等［2］。
胶原蛋白是一种白色不透明的无支链纤维型蛋
白质，具有多种生物活性，可参与细胞的迁移、分化 和增值。鱼鳞中的胶原蛋白含有丰富的甘氨酸、脯 氨酸、羟脯氨酸，其水解可得具有生理活性的肽［3］。 现在国内外对胶原蛋白的利用主要体现在如下两个
方面： 第一，利用其特殊的宏观物理性质，主要应用 在造纸业、纺织业等； 第二，利用其内在的生物功能， 只要 应 用 在 食 品 保 健、饲 料、美 容 化 妆、医 用 材 料 等［4］。
序号
A 料液比
B 时间 /h
C 盐酸浓度 / mol·L － 1
脱灰率 /%
1
1∶ 10
1． 0
0． 2
65． 26
2
1∶ 10
1． 5
0． 3
81． 62
3
1∶ 10
2． 0
0． 4
85． 20
4
1∶ 15
鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽的制备及其抗氧化活性的研究
鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽的制备及其抗氧化活性的研究一、本文概述本文旨在探讨鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽的制备过程及其抗氧化活性的研究。
作为一种天然、可再生的生物资源，鲢鱼鱼鳞被广泛应用于各种生物活性物质的提取。
其中，胶原蛋白作为鱼类皮肤的主要成分，具有优异的生物相容性和生物活性，尤其在抗氧化方面表现出良好的潜力。
本研究通过优化胶原蛋白的提取和肽化过程，得到鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽，并进一步研究其抗氧化活性，以期为其在食品、化妆品和医药等领域的应用提供理论依据和实践指导。
文章首先介绍了鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽的制备方法，包括原料的预处理、胶原蛋白的提取、酶解条件的优化以及胶原蛋白肽的分离纯化等步骤。
在此基础上，通过体外实验评估了鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽的抗氧化活性，包括其对自由基的清除能力、对脂质过氧化的抑制作用以及对细胞氧化损伤的保护作用等。
本文的研究结果不仅有助于深入了解鲢鱼鱼鳞胶原蛋白肽的制备工艺和抗氧化机制，同时也为其在抗氧化领域的应用提供了有力的实验依据。
通过本文的研究，我们期望能够为胶原蛋白肽的开发利用提供新的思路和方法，推动其在抗氧化领域的广泛应用。
二、材料与方法胶原蛋白提取试剂、DPPH自由基、ABTS自由基、FRAP试剂、TEAC 试剂等购自Sigma-Aldrich公司；电子天平、离心机、pH计、紫外可见分光光度计、高效液相色谱仪等仪器均为实验室常用设备。
（1）鱼鳞清洗：将新鲜鲢鱼的鱼鳞用自来水清洗干净，去除泥沙和杂质。
（2）鱼鳞干燥：将清洗后的鱼鳞放入烘箱中，于60℃下干燥至恒重。
（3）胶原蛋白提取：将干燥后的鱼鳞粉碎成粉末，按照一定比例加入胶原蛋白提取试剂，在4℃下搅拌提取24小时。
（5）肽段分离：将上清液通过超滤膜进行肽段分离，得到分子量不同的胶原蛋白肽。
（1）DPPH自由基清除能力测定：将不同浓度的胶原蛋白肽溶液与DPPH自由基溶液混合，静置30分钟后测定吸光度，计算清除率。
（2）ABTS自由基清除能力测定：将不同浓度的胶原蛋白肽溶液与ABTS自由基溶液混合，静置6分钟后测定吸光度，计算清除率。
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开题报告
食品科学与工程
鱼鳞胶原蛋白的提取工艺研究
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义
胶原蛋白是细胞外基质的结构蛋白质，其分子在细胞外基质中聚集为超分子结构。
其分子量为30万道尔顿，它是由3条左手螺旋构型α肽链结合而成的三螺旋结构，互相盘绕成螺旋结构。
在胶原蛋白中甘氨酸（Gly）几乎占总含量的1/3，脯氨酸（Pro）和羟脯氨酸（Hyp）的含量是都高于其他蛋白质中的含量，且羟基赖氨酸（Hyl）仅在胶原蛋白中存在。
胶原蛋白是结缔组织中极其重要的一种结构蛋白占全身总蛋白质的30%以，它广泛存在于动物的骨、腱、肌鞘、韧带肌膜、软骨和皮肤中。
由于其分子结构稳定并具有良好的生物相容性，在医药、保健、食品加工、化妆品等领域有良好的应用前景。
近年来，我国水产品产量一直保持着高速增长的势头，其中，2005年产量高达4900万吨，约占世界水产品产量的35%，位居世界第一位。
伴随着我国渔业生产的快速发展，水产品加工也越来越广泛，但是在加工过程中会不可避免地产生大量的下脚料，其中的鱼鳞通常被人们视为下脚料，这类下脚料往往被随意丢弃，不但造成了资源浪费，还会污染环境。
据统计，我国每年废弃的鱼鳞达到30万吨以上。
鱼鳞约占鱼体重的2%~5%，研究表明，鱼鳞中含有丰富的蛋白质、卵鳞脂和各种矿物质，有机物占41%~55%，钙盐为38%~46%，主要由蛋白质和羟基磷灰石组成，其中蛋白质占鱼鳞总重的70%，主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白。
水产胶原蛋白具有陆生动物胶原蛋白没有的一些特点以及更高的安全性，由此以鱼鳞作为原料提取胶原蛋白是一种很好的途径。
胶原蛋白质结构和功能特点的多样性和复杂性，决定了它在许多领域的重要地位以及广阔的应用前景。
当今科学技术已将胶原蛋白广泛应用于医药工业、食品工业、日用化学品工业、生物合成及胶原修饰等领域中，鱼鳞胶原蛋白作为极有发展潜力与应用价值的高附加值产品而倍受人们的关注与青睐。
鱼鳞中含有大量的胶原蛋白，采用传统工艺进行水产品加工的过程中，一般将其作为废弃物丢弃，这是一种巨大的浪费。
本文总结了鱼鳞胶原三个产品的制备技术与应用，其中鱼鳞明胶和鱼鳞胶原蛋白粉的加工技术已相对成熟，而作为生物医用材料的胶原蛋白的开发尚处于起步阶段。
以鱼鳞胶原制备的一系列产品具有广阔的应用领域，横跨化工业、食品行业、化妆品
业、医药业，因此，该系列产品的开发有着美好的前景，可以真正达到“变废为宝”，“化腐朽为神奇”的效果。
实验拟利用我国丰富的水产加工副产物资源，采用先进的加工技术手段，从鱼业加工副产物中提炼高品质的生化制品，将使鱼类加工副产物的附加值得到大幅度地提升，同时，该技术还可以应用于其它水产品加工副产物上。
因此，本实验通过正交试验设计等方法研究，确定最佳制备条件，并对鱼鳞中胶原蛋白的提取工艺进行研究。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
研究的基本内容：
（1）鱼鳞中胶原蛋白的提取工艺条件研究；
（2）提取工艺优化；
（4）胶原蛋白的分离、纯化工艺研究；
（5）鱼鳞中胶原蛋白的理化分析方法研究。
拟主要问题：
（1）研究浸提时间、浸提次数、料液比对胶原蛋白提取率的影响；
（2）胶原蛋白的含量、纯度及部分理化指标的测定方法。
三、研究步骤、方法及措施：
研究步骤：
（1）前期准备，包括原料采集、试剂准备、设备使用、资料查找等；
（2）研究浸提时间、浸提次数、料液比对胶原蛋白提取率的影响；
（3）确定最佳提取工艺，并计算出得率；
（4）胶原蛋白的纯化工艺研究；
（5）胶原蛋白的理化分析。
措施：
1、原料采集：由各种有关的生产企业提供，并请相关老师进行鉴定；
2、所需实验仪器设备、药品、试剂、材料齐备；
3、胶原蛋白的制备：
（1）了解鱼鳞所含的有效成分；
（2）查阅了解相关胶原蛋白工艺流程，研究鱼鳞中胶原蛋白的提取工艺；
（3）对实验方法要了解，并能熟练掌握；
4、学会数学统计方法，对实验数据进行分析，采用正交试验设计法确定最佳提取工艺条件；
5、有关参考资料充足；教师的细心指导及本人的严谨实验完成本课题任务。
四、参考文献：
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