鱼鳞胶原蛋白提取及前处理

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。
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。
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，从而将钙盐溶出。EDTA脱钙是由于金属离子能够与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。
胶原蛋白的溶出随酸度的增加而增加；胶原的溶出与酸度呈负相关，盐酸浓度越大，鱼鳞中胶原蛋白的水解越少，这点对提取胶原蛋白非常有利。但总的来说，用盐酸进行前处理的方法欠佳，原因是其前处理时间过长且由大量的腐蚀性物质被介入，不利于后期的加工生产。
在鱼鳞胶原蛋白提取工艺的优化中采用微波辅助柠檬酸脱钙的方法对鱼鳞进行前处理，缩短了处理时间，对胶原蛋白破坏较小，且整个过程中没有毒害或腐蚀性物质的介入，提高了胶原蛋白的安全性。
在鲤鱼鳞酸溶性胶原蛋白提取的研究中，发现在对鲤鱼鱼鳞前处理前先用Na2CO3其进行处理可以提高胶原蛋白的提取率。主要是因为碱性物质可以起疏松胶原纤维致密结构的作用，从而增大胶原蛋白的提取率。但用Na2CO3处理需要浸泡48h，时间太长，不利于实际生产。

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