【摘 要】
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我国水产品加工业每年产生大量鱼鳞副产物,其胶原蛋白含量高达50%以上（以总蛋白计）,是很好的食用明胶来源之一。鱼明胶因具有良好的成膜性和生物降解性,被广泛应用于制造食品软胶囊。恒温水提法是目前已被广泛研究并是明胶规模化生产的主流方式,但明胶的提取率和品质特性难以兼顾;曾有人采用超滤系统对鱼明胶进行分级处理,但不同级分鱼明胶的品质特性、软胶囊囊衣制备及其结构与性能差异仍值得探讨。鉴于此,本课题以草鱼
【基金项目】
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国家自然科学基金青年基金（21506070）； 中央高校基本科研业务费专项基金（2662018JC019）； 现代农业产业技术体系专项资金（CARS-45-27）；
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我国水产品加工业每年产生大量鱼鳞副产物,其胶原蛋白含量高达50%以上（以总蛋白计）,是很好的食用明胶来源之一。鱼明胶因具有良好的成膜性和生物降解性,被广泛应用于制造食品软胶囊。恒温水提法是目前已被广泛研究并是明胶规模化生产的主流方式,但明胶的提取率和品质特性难以兼顾;曾有人采用超滤系统对鱼明胶进行分级处理,但不同级分鱼明胶的品质特性、软胶囊囊衣制备及其结构与性能差异仍值得探讨。鉴于此,本课题以草鱼鱼鳞为对象,研究了四种提胶方式对明胶理化性质的影响;采用超滤技术制备了不同级分的鱼明胶,明确了不同级分鱼明胶的结构与性能差异;并利用三种级分鱼明胶制备出系列软胶囊囊衣,建立了草鱼鱼鳞梯度升温提胶方式和鱼明胶囊囊衣制备技术,以期为鱼鳞的高值化加工提供理论依据和实际指导意义。主要研究内容和结果如下:1.研究了提胶方式对鱼明胶理化特性的影响。提取温度和提取时间对草鱼鱼鳞明胶的提取率和明胶品质有显著影响,适宜的明胶提取温度为60℃～80℃,提取时间为6 h。与恒温提取法（60℃组、70℃组和80℃组）相比,“60℃-70℃-80℃”三段式加热的梯度升温法是理想的草鱼鱼鳞明胶提取方式。傅里叶变换红外光谱显示梯度升温法和恒温提取法所得明胶均具有明胶特有的典型酰胺带;SDSPAGE结果表明梯度升温法所得明胶相比市售明胶和恒温提取组（60℃、70℃和80℃）,含有更多的α组分（约49.19%）;梯度升温法所得明胶的溶胶-凝胶点和热变性温度居于恒温提取法60℃组和80℃组之间,但提取率和凝胶强度均相对较高（分别为41.29%和229.15 Bloom g）,且灰分含量低于0.20%,脂肪含量低于0.60%。由此可见采用梯度升温法提取明胶可兼顾提取率和明胶品质。2.研究了不同级分鱼明胶的结构与性能差异。采用超滤技术制备出高级分鱼明胶（Mw＞100 ku）、中级分鱼明胶（100 ku＞Mw＞50 ku）和低级分鱼明胶（Mw＜50 ku）,并对三种级分鱼明胶的结构和性能进行分析。结果表明,明胶级分对鱼明胶的结构和性能有显著影响。鱼明胶的级分越高,其高分子组分含量越高,凝胶强度和黏度越高,热变性温度和溶胶-凝胶点更高。高级分鱼明胶组的凝胶强度和黏度最高,分别为265 Bloom g和6.80 m Pa·s,热变性温度最高（73.53℃）,其溶胶点和凝胶点最高,分别为27.71℃和19.22℃。在微观形貌上,三种级分明胶均呈现网络结构,但网络结构的致密性有差异,高级分鱼明胶的网络孔隙最小,而低级分鱼明胶的孔隙最大;在相对分子量分布上,高级分鱼明胶的α组分和β组分均最高,分别为52.22%和42.82%,远高于市售冷水鱼明胶的α组分和β组分含量;傅里叶红外光谱结果表明,三种级分的明胶样品中均有明胶典型的酰胺带结构。3.三种级分鱼明胶囊衣制备及性能表征。鱼明胶级分对囊衣性能有显著影响。高级分鱼明胶囊衣的断裂伸长率最低,即弹性较小,不利于软胶囊的加工塑型;高级分鱼明胶囊衣含有较高的ε-氨基酸残基含量,且在加速试验环境下90 d后,高级分鱼明胶囊衣的交联程度最大,会延缓或阻止明胶囊衣的崩解效果,从而影响药物的释放和生物利用度,因此高级分鱼明胶囊衣不宜作为软胶囊囊衣材料。低级分鱼明胶囊衣虽具有较好的弹性和溶解速率,且ε-氨基酸残基含量较低,不易发生交联,但其抗拉强度低,不易定型,容易发生渗漏、破裂等情况,而且低级分鱼明胶囊衣的热稳定性较差（40.2℃）,不利于成品的常温贮藏保存。中级分鱼明胶囊衣既具有较好的抗拉强度和弹性,又有较高的热变性温度（69.8℃）,易加工塑型,方便常温贮藏,是理想的软胶囊囊材。
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