CN111374218A - 一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，以鱼鳞为原料，对鱼鳞进行脱钙，提取鱼鳞明胶，采用超声波细胞破碎仪处理鱼鳞明胶，再加入三聚磷酸钠增加明胶表面活性。本发明以青鱼加工副产物鱼鳞为原料，酸法脱钙加速胶原蛋白的溶出，提取鱼鳞明胶；再采用高强度超声波处理鱼明胶，提高其表面活性。本发明快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法操作简单，无毒无害，容易实现，制得的鱼鳞明胶具有较高的乳化特性和起泡特性，在牛奶和酸奶等液体食品中具有很高的实用价值。
Description
技术领域
本发明属于鱼明胶材料技术领域，尤其涉及一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法。
背景技术
我国水域辽阔，淡水鱼资源十分丰富，近年来，随着淡水鱼产量不断增加，淡水鱼加工业也随着增加。但在鱼糜等水产品加工高速发展的同时也会产生大量的副产物。研究表明，这些副产物含有大量的蛋白质、脂肪、矿物质元素等营养活性物质，但副产物一直被人们简单加工成饲料或者作为废弃物处理，这样不仅造成了资源浪费，经济损失，还污染环境。鱼鳞是淡水鱼加工过程中主要的副产物之一，含有大量的胶原蛋白等营养物质，因鱼鳞表面被羟基磷灰石等矿物质附着，导致鱼鳞一直没有被有效利用。
鱼明胶被广泛应用于包括牛奶和酸奶在内的需低温贮藏的液态食品中，对于鱼明胶在这类食品中的应用，包括起泡特性和乳化特性在内的表面活性是最重要的被考察因素。然而，包括鱼明胶在内的所有明胶物质，有着相对较低的表面活性，尤其是乳化性和乳化稳定性，明显低于其他表面活性物质，例如球蛋白和***胶。当作为乳化剂单独被使用，明胶在均质过程中常产生相对大尺寸的液滴。因此，寻找简单高效的改善鱼明胶表面活性的方法将有利于明胶在食品工业的应用。
发明内容
本发明提供了一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，以鱼鳞为原料，对鱼鳞进行脱钙，再采用超声波细胞破碎仪对其进行改性，获得高表面活性鱼明胶。
进一步地，所述制备方法具体步骤为：
一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，以鱼鳞为原料，对鱼鳞进行脱钙，所述脱钙过程为：采用酸液对鱼鳞进行脱钙处理，脱钙后的鱼鳞冲洗干净并烘干，脱钙后的鱼鳞冲洗干净并烘干，再采用高强度超声波对其进行改性，获得高表面活性鱼鳞明胶，所述超声波处理的参数为：鱼鳞明胶溶液中鱼磷明胶质量分数为10％，在冰水浴中超声处理，处理时间为15min，功率为150W/cm2，超声后采用三聚磷酸钠对明胶溶液进行改性。
所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，所述制备方法具体步骤为：
(1)原料预处理：剔除鱼鳞表面的杂质，冲洗干净，烘干，再采用酸液对鱼鳞进行脱钙处理，脱钙后的鱼鳞冲洗干净并烘干；
(2)青鱼鱼鳞明胶的制备：将上述烘干后的鱼鳞加入水中，加热提取，提取后抽滤获得提取液，提取液冷冻干燥，获得冻干的鱼磷明胶；
(3)高强度超声波改性：将所述冻干的鱼磷明胶溶解在蒸馏水中得到鱼鳞明胶溶液，采用超声波细胞破碎仪对所述鱼鳞明胶溶液进行改性；
(4)向所述步骤(3)中的溶液加入三聚磷酸钠，加入量为溶液总重量的1％。进一步的，所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，酸液为浓度0.3～0.7mol/L的盐酸，鱼鳞与盐酸的料液比为1:10～30g:mL，脱钙时间为1～3h。
进一步的，所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，所述采用湿鱼鳞和去离子水的比例为1:3(w/v)、加热温度80℃、制备时间2h，过滤去除鱼鳞残渣，将滤液置于60℃的旋转蒸发仪中，将滤液体积蒸发至原体积的1/3，所述加入的三聚磷酸钠为晶体，加入后25℃搅拌1h，冻干浓缩后得鱼鳞明胶溶液。
进一步的，所述鱼鳞为青鱼鱼鳞。
本发明的有益效果在于
(1)本发明以青鱼加工副产物鱼鳞为原料，酸法脱钙加速胶原蛋白的溶出，提取鱼鳞明胶；再采用高强度超声波处理鱼明胶，提高其表面活性。
(2)本发明快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法操作简单，无毒无害，容易实现，制得的鱼鳞明胶具有较高的乳化特性和起泡特性，在牛奶和酸奶等液体食品中具有很高的实用价值。
具体实施方式
下面结合实施例进行详细的说明：
实施例1
一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，具体步骤为
1、原料预处理：剔除草鱼鱼鳞表面中的杂质，用自来水冲洗干净，40℃烘干备用。采用0.3mol/L盐酸对鱼鳞进行脱钙，鱼鳞与盐酸的料液比为1:25(g:mL)，脱钙时间为1h。脱钙之后用自来水冲洗3-5次，烘干。
2、青鱼鱼鳞明胶的制备：将上述的干鱼鳞加入到蒸馏水中，鱼鳞与水的料液比为1:15(g:mL)，pH5.5(用盐酸调节至指定pH)，在80℃的条件下水浴加热提取2h。抽滤之后的提取液进行冷冻干燥。
3、超声波处理：用蒸馏水将冻干的鱼磷明胶溶解得到鱼鳞明胶质量配比为10％的鱼鳞明胶溶液。采用采用Q700超声波细胞破碎仪(探头尺寸1/8”＝3mm)、工作频率为20kHz，超声脉冲工作时间5s，间歇时间5s。具体制备过程如下：取15mL鱼鳞明胶溶液装入25mL烧杯中，超声强度为120W/cm2、在冰浴中处理10min，所述加入重量占比1％的三聚磷酸钠为晶体，加入后25℃搅拌1h，冻干浓缩后得鱼鳞明胶溶液，冷冻干燥，即获得所述高表面活性鱼鳞明胶。
乳化特性的测定
将上述超声处理的30mL鱼鳞明胶溶液(蛋白质含量为1mg/mL)与10mL大豆油混合，然后用分散机(Ultra-TurraxT25，IKA，Germany)以转速10,000rpm分散2min。分散结束后，立刻(0min)从得到的溶液底部取50μL乳浊液加至5mL的0.1％SDS溶液中，混匀，在波长为500nm处测定其吸光值。10min后，再从得到的溶液底部取50μL乳浊液加至5mL的0.1％SDS溶液中，混匀，测定吸光值。0min时的吸光值为A0，10min时的吸光值为A10，乳化能力(Emulsifying Ability Index,EAI)和乳化稳定性(Emulsifying Stability Index,ESI)的计算公式如下:
式中：A0指乳化后迅速被稀释的乳化液的吸光度；m指蛋白质量浓度(g/mL)；A10指乳化液在静置10min后的吸光度，Δt＝10min。ΔA＝A0—A10
起泡特性的测定
将上述超声处理的25mL鱼鳞明胶溶液(蛋白质含量为1mg/mL)用T25分散机(Ultra-Turrax T25，IKA，Germany)以9500rpm的速度分散2min，立即将起泡后的溶液倒入量筒(50mL)中，记录样品的泡沫体积用于测定鱼鳞明胶的起泡能力(Foaming Capacity，FC)，且记录相应的时间，静置30min后再次记录样品体积用于测定鱼鳞明胶的起泡稳定性(Foaming Stability，FS)。
FC和FS计算公式如下：
式中：V1和V2分别指在0和30min样品被分散的泡沫体积。
实验结果显示，超声处理鱼鳞明胶的乳化能力(EAI)和乳化稳定性(ESI)分别为85m2/g和12min，起泡能力和起泡稳定性分别为120％和75％。
实施例2
一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，具体步骤为
1、原料预处理：剔除草鱼鱼鳞表面中的杂质，用自来水冲洗干净，40℃烘干备用。采用0.5mol/L盐酸对鱼鳞进行脱钙，鱼鳞与盐酸的料液比为1:20(g:mL)，脱钙时间为2h。脱钙之后用自来水冲洗3-5次，烘干。
2、草鱼鱼鳞明胶的制备：将上述的干鱼鳞加入到蒸馏水中，鱼鳞与水的料液比为1:20(g:mL)，pH6.0(用盐酸调节至指定pH)，在80℃的条件下水浴加热提取2h。抽滤之后的提取液进行冷冻干燥。
3、超声波处理：用蒸馏水将冻干的鱼磷明胶溶解得到鱼鳞明胶质量配比为10％的鱼鳞明胶溶液。采用采用Q700超声波细胞破碎仪(探头尺寸1/8”＝3mm)、工作频率为20kHz，超声脉冲工作时间5s，间歇时间5s。具体制备过程如下：取15mL鱼鳞明胶溶液装入25mL烧杯中，超声强度为150W/cm2、在冰浴中处理15min，所述加入重量占比1％的三聚磷酸钠为晶体，加入后25℃搅拌1h，冻干浓缩后得鱼鳞明胶溶液。
测定鱼鳞明胶乳化特性和起泡特性，测定方法同实例一所述。实验结果显示，超声处理鱼鳞明胶的乳化能力(EAI)和乳化稳定性(ESI)分别为90m2/g和13min，起泡能力和起泡稳定性分别为130％和65％。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：省略其步骤(3)超声过程，将步骤(2)得到的成品明胶按照实施例1进行处理。
测定鱼皮明胶乳化特性和起泡特性，测定方法同实例一所述。实验结果显示，鱼皮明胶的乳化能力(EAI)和乳化稳定性(ESI)分别为53m2/g和7min，起泡能力和起泡稳定性分别为110％和55％。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：未加入1％的三聚磷酸钠晶体，将步骤(2)得到的成品明胶按照实施例1进行处理。
测定鱼皮明胶乳化特性和起泡特性，测定方法同实例一所述。实验结果显示，鱼皮明胶的乳化能力(EAI)和乳化稳定性(ESI)分别为42m2/g和6min，起泡能力和起泡稳定性分别为100％和50％。
以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，其特征在于，以鱼鳞为原料，对鱼鳞进行脱钙，所述脱钙过程为：采用酸液对鱼鳞进行脱钙处理，脱钙后的鱼鳞冲洗干净并烘干，脱钙后的鱼鳞冲洗干净并烘干，再采用高强度超声波对其进行改性，获得高表面活性鱼鳞明胶，所述超声波处理的参数为：鱼鳞明胶溶液中鱼磷明胶质量分数为10％，在冰水浴中超声处理，处理时间为15min，功率为150W/cm2，超声后采用三聚磷酸钠对明胶溶液进行改性。
2.根据权利要求1所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，其特征在于，所述制备方法具体步骤为：
(1)原料预处理：剔除鱼鳞表面的杂质，冲洗干净，烘干，再采用酸液对鱼鳞进行脱钙处理，脱钙后的鱼鳞冲洗干净并烘干；
(2)青鱼鱼鳞明胶的制备：将上述烘干后的鱼鳞加入水中，加热提取，提取后抽滤获得提取液，提取液冷冻干燥，获得冻干的鱼磷明胶；
(3)高强度超声波改性：将所述冻干的鱼磷明胶溶解在蒸馏水中得到鱼鳞明胶溶液，采用超声波细胞破碎仪对所述鱼鳞明胶溶液进行改性；
(4)向所述步骤(3)中的溶液加入三聚磷酸钠，加入量为溶液总重量的1％。
3.根据权利要求2所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，其特征在于，所述步骤1中，酸液为浓度0.3～0.7mol/L的盐酸，鱼鳞与盐酸的料液比为1:10～30g:mL，脱钙时间为1～3h。
4.根据权利要求2所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，其特征在于，所述采用湿鱼鳞和去离子水的比例为1:3(w/v)、加热温度80℃、制备时间2h，过滤去除鱼鳞残渣，将滤液置于60℃的旋转蒸发仪中，将滤液体积蒸发至原体积的1/3，所述加入的三聚磷酸钠为晶体，加入后25℃搅拌1h，冻干浓缩后的鱼鳞明胶溶液。
5.根据权利要求1～5任一项所述的一种快速提高鱼鳞明胶表面活性的方法，其特征在于，所述鱼鳞为青鱼鱼鳞。
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- 2020-05-06 CN CN202010373645.5A patent/CN111374218A/zh active Pending
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