酶解膠原蛋白的工藝主要分為單酶水解法和多酶水解法。多酶水解法又分為混合酶水解法(比如牛胰蛋白酶,鏈霉菌蛋白酶,芽孢桿菌蛋白酶混合)和分步酶水解法,酶法提取皮膠原具體實驗工藝及條件的選取通常應考慮要開發(fā)的產(chǎn)品對分子量的要求,要得到分子量較小的膠原多肽一般采用多酶水解法。影響酶解效果的因素主要有:酶的種類、加酶量、酶解溫度、酶解時間、pH值及料水比。采用酶法提取骨料中的膠原蛋白,既能有效縮短提取時間,又能獲得具有良好生物活性的膠原蛋白,而且對環(huán)境的污染也較小。膠原蛋白不易被普通蛋白酶水解,但能被動物膠原酶斷裂,斷裂的碎片自動變性后可被普通蛋白酶水解。胃蛋白酶水解膠原蛋白的適宜條件為~、溫度37℃。膠原三肽還能夠極有效的滲入角質(zhì)層,真皮層和頭發(fā)根部細胞內(nèi)。云南膠原蛋白口服液
膠原的一些品質(zhì)使得它在許多食品中用作功能物質(zhì)和營養(yǎng)成分具有其它替代材料難以比擬的優(yōu)點:膠原大分子的螺旋結(jié)構(gòu)和存在結(jié)晶區(qū)使其具有一定的熱穩(wěn)定性;膠原天然的緊密的纖維結(jié)構(gòu)使膠原材料顯示出很強的韌性和強度,適用于薄膜材料的制備;由于膠原分子鏈上含有大量的親水基團,所以與水結(jié)合的能力很強,這一性質(zhì)使膠原在食品中可以用作填充劑和凝膠;膠原在酸性和堿性介質(zhì)中膨脹,這一性質(zhì)也應用于制備膠原基材料的處理工藝中。[179]膠原蛋白粉可直接加入到肉制品,以影響肉類的嫩度和肉類蒸煮后肌肉的紋理。研究表明,膠原蛋白對原料肉和烹飪?nèi)赓|(zhì)地的形成非常重要,膠原蛋白含量越高,肉的質(zhì)地越硬。像魚肉的嫩化被認為與V型膠原蛋白降解有關,其肽鍵的破壞引起的細胞外周膠原纖維的裂解被認為是肌肉嫩化現(xiàn)象的主要原因。通過破壞膠原蛋白分子內(nèi)的氫鍵,使原有的緊密超螺旋結(jié)構(gòu)破壞,形成分子較小、結(jié)構(gòu)較為松散的明膠,既可改善肉質(zhì)的嫩度又可提高其使用價值,使其具有良好的品質(zhì),增加蛋白質(zhì)含量,既口感好又有營養(yǎng)。日本還開發(fā)出了動物膠原蛋白為原料經(jīng)膠原蛋白水解酶水解、調(diào)制開發(fā)出新型調(diào)味品和清酒,不但有特殊的風味,還能補充部分氨基酸。安徽魚膠原蛋白原料廠家膠原蛋白是人體內(nèi)含量*豐富的蛋白質(zhì)。
水解膠原蛋白和膠原多肽也并不相同,可以近似認為是宏觀和微觀的關系。膠原蛋白分子經(jīng)水解后主要形成相對分子量較小的膠原多肽,由于膠原蛋白獨特的三股超螺旋結(jié)構(gòu),性質(zhì)十分穩(wěn)定,一般的加工溫度及短時間加熱都不能使其分解,從而造成其消化吸收較困難,不易被人體充分利用。水解后其吸收利用率可以提高很多,且可以促進食品中的其它蛋白質(zhì)的吸收。膠原多肽除了肽鏈的兩端含有未縮合的末端羧基和氨基外,在側(cè)鏈上還含有Lys的ε-NH2以及Asp和Glu的-COOH。膠原多肽可完全溶解于水(冷水亦可溶解),水溶液低粘度,在60%的高濃度下也有流動性,耐酸堿性能好,在酸、堿存在的情況下均無沉淀;耐高溫性能好,200℃加熱亦無沉淀,同時它還具有良好的吸油性、起泡性和吸水性等。
膠原蛋白亦可用于食品,早在十二世紀Bingen的,在相當長的一段時間里,含膠原的一些產(chǎn)品被人們認為對關節(jié)是很有益處的。因為它具有適用于食品的一些屬性:食用級通常外觀為白色,口感柔和,味道清淡,易消化??梢越档脱视腿ズ湍懝檀?,并可以增高體內(nèi)某些缺乏的必需微量元素使之維持在一個相對的正常范圍之內(nèi),它是一種理想的降血脂食品。此外,有研究表明,膠原蛋白可以協(xié)助排除體內(nèi)的鋁,減少鋁在體內(nèi)的聚集,降低鋁質(zhì)對人體的危害,并一定程度上促進指甲和頭發(fā)的生長。Ⅱ型膠原是關節(jié)軟骨中的主要蛋白,因而是潛在的自身抗原??诜竽苷T導T細胞產(chǎn)生免疫耐受,從而抑制T細胞介導的自身免疫性疾病。膠原多肽是膠原或明膠經(jīng)蛋白酶等降解處理后制得的具有較高消化吸收性、分子量約為2000~30000的產(chǎn)物,不具有明膠的凝膠性能,市場上銷售的膠原多為膠原多肽。采用酶法提取膠原蛋白及其多肽的研究主要是從動物皮及其加工副產(chǎn)物中。
化學方法比物理方法改。聯(lián)度高,且能獲得均勻一致的交聯(lián),對調(diào)節(jié)、控制膠原的各性質(zhì)均有效。已廣泛應用于各種化學試劑交聯(lián)膠原,以提高其交聯(lián)度、力學性能及生物相容性?;瘜W改性法具體又可分為使用化學試劑交聯(lián)、側(cè)鏈的修飾、生理活性物的固定化三種方法。[130]化學試劑交聯(lián)法中常用的化學交聯(lián)劑有戊二醛、己異二氰酸酯、碳化二亞胺、疊氮二苯基磷等,其中戊二醛是應用較比較廣的試劑,大量實驗證明:戊二醛能提供有效交聯(lián),但有細胞毒性,且其用量難以控制。另外,隨著交聯(lián)度的增加,吸水能力和膨脹度卻會降低。?;B氮化物、聚環(huán)氧化物或京尼平交聯(lián)等,不會引入明顯的毒性,且可獲得理想的交聯(lián)效果。所見報道中,多使用單一交聯(lián)劑對膠原蛋白交聯(lián)改性,但也有使用混合交聯(lián)劑的,如為了解決人工心臟瓣膜晚期鈣化問題,篩選出環(huán)氧丙烷化學改性戊二醛處理生物瓣的方法,可明顯減低瓣膜組織膠原蛋白末端游離羧基含量。動物實驗表明,經(jīng)改性后的瓣膜組織能保持較好的組織穩(wěn)定性和機械抗張強度、免疫原性測試為陰性,符合臨床應用。膠原蛋白保持角質(zhì)層水分及纖維結(jié)構(gòu)的完整性,改善皮膚細胞生存環(huán)境和促進皮膚組織的新陳代謝。安徽魚膠原蛋白原液
膠原三肽的分子量極小。云南膠原蛋白口服液
鹽法提取是利用各種不同的鹽在不同的濃度條件下提取鹽溶性膠原蛋白的方法。常用來提取膠原的鹽有鹽酸-三羥甲基胺基甲烷(Tris-HCl)、氯化鈉、檸檬酸鹽等。在中性條件下,當鹽的濃度達到一定量時,膠原就會溶解在其中,但是膠原的溶解和分級受中性鹽效應影響,有的鹽可提高膠原的穩(wěn)定性,而有的則可降低其構(gòu)象穩(wěn)定性,從而對提取天然膠原蛋白很不利。此外,可采用不同濃度的氯化鈉對提取的膠原蛋白進行鹽析處理,可以沉淀出不同類型的膠原蛋白。云南膠原蛋白口服液
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