文章摘要:随着我国渔业的发展,渔业加工也越来越引起人们的重视,但在加工的同时,产生出鱼体总重约30%的下脚料,其中下脚料的5%左右是鱼鳞。鱼鳞是鱼真皮层的变形物,鱼鳞的构造还不太清楚,但通过X射线研究,推测与动物的骨相似.显微镜下,鱼鳞表面能看到规则的隆起线形成的鳞相,鱼鳞的纹样可以作为鱼......
随着我国渔业的发展,渔业加工也越来越引起人们的重视,但在加工的同时,产生出鱼体总重约30%的下脚料,其中下脚料的5%左右是鱼鳞。
鱼鳞是鱼真皮层的变形物,鱼鳞的构造还不太清楚,但通过X射线研究,推测与动物的骨相似.显微镜下,鱼鳞表面能看到规则的隆起线形成的鳞相,鱼鳞的纹样可以作为鱼的种类,年龄等的标记,并且鱼鳞也可被作为重金属的污染监视指标而利用。
关于鱼鳞的药用价值,在我国1500年前的《名医别录》中记载:取鲤、鲫之鳞片,文火熬成胶胨,可治妇女崩中带下,并对紫癜、齿龈出血有效。陈藏器、李时珍等对鱼鳞进行了专门的著述,在古医书《开宝本草》、《本草纲目》、《医林篡要》、《本草纲目》、《纲目拾遗》等书中也对鱼鳞的医用价值进行了论述,指出:鳞其性味甘、咸、平。功能主治:养血、散血、止血;治吐血、再生障碍贫血、崩漏带下、淤滞腹痛、痔漏;治疗疮、无名肿毒、乳腺炎、烫火伤、补肾固精;治血友病、白血病、产后血晕等,丙工研究表明,鱼鳞还有抗癌、抗衰老、降低血清总胆固醇和甘油三酸酯的功能。
较长的时间里,鱼鳞并没有被充分利用,大部分被当作废物丢弃了。目前日本老太罐头公司已经从废弃的鱼鳞中提取胶原和磷灰石获得成功,开始生产含有胶原和磷灰石的片剂和罐头食品,日本一些企业已经开始在我国鱼制品加工厂大规模的收购鱼鳞,作为高附加值产品的原料。
本文研究了鱼鳞的化学组成、鱼鳞胶的提取、羟基磷灰石对重金属的脱除等,并对鱼鳞的综合利用作了介绍。
一、鱼鳞的基本组成 鱼鳞中含有丰富的蛋白质、卵磷脂和各种矿物质,其中有机物占41%-55%,钙盐为38%-46%,主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白。这样的组成对提取胶原蛋白和鱼鳞胶非常有利。
二、鱼鳞胶原蛋白的提取和应用
1.鱼鳞胶原蛋白的提取工艺 提取工艺: 原料鱼鳞→清洗凉干→脱盐处理→熬胶→过滤→浓缩→干燥成品 原料鱼鳞→清洗凉干→脱盐→处理→不溶性粗胶原
原料首先清洗凉干,然后进行脱盐处理,洗净后熬胶,然后经过滤、浓缩、凝固、切片、干燥、粉碎等工序得到成品.与传统工艺相比,在生产可溶性胶原时改长时间酸、碱处理为脱盐处理,处理时间由20-30天缩短到1天,为了增加出胶率,在处理过程中使用了蛋白酶.也可以在经过脱盐处理后,直接得到不溶性粗胶原.
(1)酸法脱钙对胶原蛋白提取工艺的影响 在酸法脱钙工艺中影响胶原提取率的有酸的浓度、脱钙温度、料液比、脱钙时间,由正交实验得出,以提胶率为评价指标,最佳的脱钙工艺为料液比8:100、酸浓度0.4mol/温度25 ℃时间120min. (2)EDTA脱钙胶原蛋白提取工艺的研究 将鱼鳞加入预先配制的EDTA溶液中,由于钙、镁、锌、铁以及铜、重金属等具有与EDTA络合的性制裁,随着时间的延长,鱼鳞中的金属离子不断与溶液中的EDTA发生络合反应.达到脱除鱼鳞中金属离子的目的. 提胶过程中蛋白质的测定,鱼鳞中的蛋白质主要是胶原蛋白,其次为角蛋白和其他的粘蛋白等,胶原蛋白的测定通常采用差劲基脯氨酸测定的方法,测定过程复杂.由于角蛋白不溶于水中,粘蛋白主要存在于鱼鳞表面,在鱼鳞反复清洗和脱钙过程中易被去除,所以可以采用双缩脲法来测定胶原蛋白的溶出情况,脱钙时间不同,后期提胶过程中胶原蛋白的溶出速度以及提取率是不同的,脱钙时间越长,提胶率越高,脱钙15min,胶原蛋白的提取率比不经过脱钙的鱼鳞提取率和提取速度都要快得多,但并不是脱钙时间越长,胶原蛋白的抽提率越高,而且随着脱钙时间的延长,提胶率有降低的趋势.
2.鱼鳞胶原蛋白的利用
(1)在食品工业上的应用 鱼明胶在食品工业中可以做为增稠剂、乳化剂、稳定剂、澄清剂等广泛应用于罐头、饮料、乳品加工、肉制品加工、果洒酿造等方面.明胶主要是以猪、牛等的皮为原料的,近年来哺乳动物疫病的爆发和人、畜共患病的增加,特别是疯牛病、蹄疫等疾病的流行,使其安全性受到了怀疑,世界各国都在积极寻找更安全的胶原蛋白来源,鳞胶是由胶原经过加热转变而成的明胶,正好可以满足安全性的需求. 鱼鳞胶还是不可多得的滋补品,我国许多地方有食用鱼膦胶习惯,现代研究也表明其具有生血、养颜、美容、降低血清总胆固醇和甘油三酸酯等众多功效.日本已经有了专门以鱼鳞胶原蛋白为原料的片剂.
(2)在医药工业上的应用 胶原蛋白具有良好的生物学特性,可以作为组织的支持物,对细胞,组织乃至器官行使正常功能并对外伤修复具有重大影响.胶原蛋白有利于上皮细胞的增生修复,促进创面愈合,可应用于烧伤、创伤的治疗;胶原蛋白能诱导血小板附着,激活血液凝固因子,用于创面和外科手术的止血等. 鱼鳞胶也可以作为药剂直接利用替代来源稀少的龟甲胶,有效率在95%以上.另外,鱼鳞胶和其他明胶混合使用,可以用于制造胶囊的壁材,包裹易氧化易变性的芯材如鱼油、鱼肝油、维生素等. (3)在化妆品工业上的应用 鱼鳞胶具有很好的安全性和保湿性,可以用于生产化妆品填充剂的原料,也可以进行改性,如将鱼鳞胶进行水解,得到水解蛋白浓缩液,再与油酰氯缩合生成阴离子表面活性剂改性,用于生产洗发香波、润肤膏等.
三、羟基磷灰石的制备和应用
1.羟基磷灰石制备的方法 鱼鳞中的钙离子主要以羟基磷灰石的形式存在。羟基磷灰石有良好的生物相容性和生物活性,能与骨形成强的活性连接,可以作为植入性材料用于美容、医学领域。
以鱼鳞为原料生产羟基磷灰石的方法有3种,第一种方法为烧成法,即将去除胶原后的鱼鳞高温煅烧,可以得到亚微米羟基磷灰石,拥有3nm-20nm的细孔和120m2/g的比表面积。
第二种方法为碱溶法,即利用碱液将胶原蛋白除去,经过洗涤干燥得几十纳米的羟基磷灰石。
第三种方法为酸溶解再加碱合成的方法。
2、羟基磷灰石的利用 (1)羟基磷灰石对重金属的吸附作用。. 羟基磷灰石晶格中的Ca2+对Pb、Cd、Cu等重金属具有很快的选择性,在常温下,可以发生很快的置换反应。由鱼鳞得到的羟基磷灰石对重金属金属离子具有吸附或脱除能力,可以使溶液中重金属离子浓度很快降低。利用羟基磷灰石的性质,由鱼鳞制备廉价的产品用于废水的处理是有前途的。 (2)羟基磷灰石在其他方面的应用 利用水产羟基磷灰石的安全性比 [1] [2] 下一页
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