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《海蜇酶溶膠原蛋白的提取工藝研究【開題報告】》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、畢業(yè)論文開題報告食品質(zhì)量與安全海蜇酶溶膠原蛋白的提取工藝研究一、選題的背景與意義膠原蛋白(Collagen)存在所有多細(xì)胞動物體內(nèi),是一種細(xì)胞外蛋白質(zhì),主要存在于動物的皮、骨、軟骨、牙齒、肌腱、韌帶和器官中,也是結(jié)締組織中主要的結(jié)構(gòu)蛋白,起著支撐器官、保護(hù)肌體的功能,膠原是哺乳動物體內(nèi)含量最多的蛋白質(zhì),占體內(nèi)蛋白質(zhì)重要的25%~30%。在皮革、化妝品、食品、膜工業(yè)、制藥業(yè)、生物醫(yī)學(xué)材料等方面應(yīng)用廣泛。牛和豬的皮、骨頭通常是膠原蛋白的主要來源,然而,牛海綿狀腦?。˙SE)等傳染性疾病的爆發(fā)使得從陸生動物皮、骨中提取膠原蛋白的危險性增大。膠原蛋白
2、需求量日益增加,因此尋找可替代的新的來源地膠原蛋白就顯得非常迫切。水產(chǎn)膠原蛋白與陸生動物的膠原蛋白相比,其特性、組成及溶液的性質(zhì)都存在顯著的差異,因此開發(fā)水產(chǎn)膠原蛋白不僅擴(kuò)大了膠原蛋白的原料來源,還拓寬了膠原蛋白的應(yīng)用范圍。海蜇作為食品,營養(yǎng)價值很高。中醫(yī)認(rèn)為海蜇性味甘、咸、平,入肝、腎臟,具有化痰軟堅、平肝解毒、降壓、祛風(fēng)、除濕、消積、潤腸等的功效,具有很好的藥用價值。我國食用海蜇資源豐富,每年在海蜇的加工過程中都將出現(xiàn)大量的資源浪費(fèi),更嚴(yán)重的是直接導(dǎo)致環(huán)境的污染。而且海蜇含水量高,收獲期短,易自溶。蛋白質(zhì)是海蜇的主要成分,且以膠原蛋白為主
3、。已有研究表明,從海蜇中提取的膠原蛋白可用于治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。而且海蜇膠原蛋白在低抗原性、低過敏性、分子結(jié)構(gòu)脆弱導(dǎo)致酶解較容易等方面具有一定的優(yōu)勢。如今,人們崇尚綠色、環(huán)保、回歸自然意識的加強(qiáng),開發(fā)利用海蜇及其廢棄物提取膠原蛋白,生產(chǎn)具有各種生理功能的活性肽將越來越受到市場和廣大對水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供廣闊的前景。膠原蛋白的提取方法主要有:熱水浸提、酸法浸提、堿法浸提與酶法浸提,其基本的原理都是根據(jù)膠原蛋白的特性,改變蛋白質(zhì)所在的外界環(huán)境,把膠原蛋白從其他蛋白質(zhì)中分離出來。雖然酸法和堿法水解都迅速徹底,但是這兩種方法都具有很大的局限性,酸水解法會使
4、色氨酸全部被破壞,絲氨酸和酪氨酸部分被破壞,且產(chǎn)品得率低,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,并產(chǎn)生二次污染,而堿水解法則使含羥基和巰基的氨基酸,全部被破壞且產(chǎn)生消旋。酶法水解反應(yīng)溫度低,反應(yīng)時間短,無環(huán)境污染等優(yōu)點逐漸被人們所發(fā)現(xiàn)。酶可以選擇性的切除非螺旋的端肽而使膠原溶解出來,并對螺旋區(qū)無作用,這樣溶解出來的膠原蛋白仍具有完整的三股螺旋結(jié)構(gòu),降低了膠原的抗原性,適用于生物醫(yī)藥材料。而且其水解產(chǎn)物產(chǎn)品營養(yǎng)價值高,以多肽和L型游離氨基酸為主,速溶性好,易于人體消化吸收。二、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題:(一)基本內(nèi)容:1、酶法提取單因素實驗分析,包括酶解時間、
5、酶用量、料液比;2、根據(jù)單因素結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面實驗分析,確定最適工藝條件;3、對海蜇原蛋白的理化特性進(jìn)行了初步的研究,主要包括:海蜇膠原蛋白的紫外光譜分析、紅外光譜分析等。(二)擬解決的主要問題:1、實驗單因素的確定2、膠原蛋白的純化條件的確定三、研究的方法與技術(shù)路線:(一)研究方法:采樣→前處理→單因素及響應(yīng)面實驗→分析結(jié)果確定最適酶解條件→理化分析1、單因素實驗:酶法提取膠原蛋白的單因素分析:酶濃度、提取時間、料液比。2、響應(yīng)面實驗:在單因素的基礎(chǔ)上,做3因素3水平的響應(yīng)面實驗。3、膠原蛋白的測定方法:羥脯氨酸是膠原蛋白的特征成分。膠原蛋白
6、得率(%)=11.1×A×稀釋倍數(shù)/M×100M:海蜇質(zhì)量(mg)A:羥脯氨酸的量(mg)4、氨基酸組成分析:稱取一定量海蜇于四氟乙烯消解罐中,加入6mol/LHCL,進(jìn)行消解,消解結(jié)束后濾膜過濾,然后再適當(dāng)?shù)臈l件下進(jìn)行液相分析。5、紫外光譜分析:將制備的海蜇膠原蛋白溶解,在190nm-400nm的紫外光區(qū)進(jìn)行全波長掃描。6、紅外光譜分析:取少量樣品加入適量的干燥的KBr,混合均勻并研成粉末狀。取少許壓片,全反射光譜測定法(ATR)進(jìn)行測定。(二)技術(shù)路線:海蜇預(yù)處理膠原蛋白提取單因素實驗料液比胃蛋白酶濃度提取時間響應(yīng)面試驗提純、冷凍干燥膠原
7、蛋白含量測定最佳工藝的確定氨基酸分析紫外分析紅外分析四、總體安排與進(jìn)度:2010.10—2010.11:查閱資料,確定實驗方案。2010.11—2011.2:通過單因素試驗及響應(yīng)面試驗,確定海蜇酶溶膠原蛋白提取工藝的最適條件。2011.2—2011.3:整理數(shù)據(jù),撰寫論文。五、主要參考文獻(xiàn):[1]王榮春,徐德昌,秦蘭霞.膠原蛋白與VI型膠原蛋白結(jié)構(gòu)概述[J].生物信息學(xué),2004,04:30-33.[2]張達(dá)江,王亮.I型膠原蛋白的結(jié)構(gòu)、功能及其應(yīng)用研究的現(xiàn)狀與前景[J].生物技術(shù)通訊,2006,17(02):265-269.[3]王彥宏,朱
8、平,冷南等.II型膠原蛋白的提取純化和鑒定[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2002,23(19):1820-1821.[4]AkkasitJongjareonrak,So