胶原蛋白亦可用于食品,早在十二世纪Bingen的,在相当长的一段时间里,含胶原的一些产品被人们认为对关节是很有益处的。因为它具有适用于食品的一些属性:食用级通常外观为白色,口感柔和,味道清淡,易消化。可以降低血甘油三酯和胆固醇,并可以增高体内某些缺乏的必需微量元素使之维持在一个相对的正常范围之内,它是一种理想的降血脂食品。此外,有研究表明,胶原蛋白可以协助排除体内的铝,减少铝在体内的聚集,降低铝质对人体的危害,并一定程度上促进指甲和头发的生长。Ⅱ型胶原是关节软骨中的主要蛋白,因而是潜在的自身抗原。口服后能诱导T细胞产生免疫耐受,从而抑制T细胞介导的自身免疫性疾病。胶原多肽是胶原或明胶经蛋白酶等降解处理后制得的具有较高消化吸收性、分子量约为2000~30000的产物,不具有明胶的凝胶性能,市场上销售的胶原多为胶原多肽。胶原蛋白是人体内含量*丰富的蛋白质。辽宁复合胶原蛋白液体饮品
酶解胶原蛋白的工艺主要分为单酶水解法和多酶水解法。多酶水解法又分为混合酶水解法(比如牛胰蛋白酶,链霉菌蛋白酶,芽孢杆菌蛋白酶混合)和分步酶水解法,酶法提取皮胶原具体实验工艺及条件的选取通常应考虑要开发的产品对分子量的要求,要得到分子量较小的胶原多肽一般采用多酶水解法。影响酶解效果的因素主要有:酶的种类、加酶量、酶解温度、酶解时间、pH值及料水比。采用酶法提取骨料中的胶原蛋白,既能有效缩短提取时间,又能获得具有良好生物活性的胶原蛋白,而且对环境的污染也较小。胶原蛋白不易被普通蛋白酶水解,但能被动物胶原酶断裂,断裂的碎片自动变性后可被普通蛋白酶水解。胃蛋白酶水解胶原蛋白的适宜条件为~、温度37℃。吉林海参胶原蛋白固体饮料胶原蛋白肽是**适宜人体吸收的分子量。
胶原单独使用,物理机械性能差(这几乎是天然材料共有的弱点),性能单一,且因有亲水性强,在体内易被胶原酶降解等不可避免的弱点限制了它的应用。但如将胶原与其它物理、化学性质不同的合成或天然高分子共混,组成一种多相固体材料,在性能上胶原与其它高分子互相补充,胶原基“复合材料”的概念由此产生。已见报道的与胶原共混的合成高分子有不可生物降解的聚甲基烯酸酯及丁烯酸酯、聚氨酯、聚酰胺和可生物降解的聚乙烯醇、聚乳酸、聚谷氨酸、聚乙醇酸等,20世纪80~90年代初较有代表性的是聚甲基丙烯酸羟乙酯(PHEMA)和聚乙烯醇与胶原共混,其报道集中于复合方法、复合机理、理化及生物学性能、材料表面和整体结构、表面修饰的方法和机理以及水凝胶的溶胀扩散等,尤其是水凝胶制备、作软组织替代、药物缓释等。后来利用可生物降解的聚乳酸、聚乙醇酸、聚酸酐、聚谷氨酸、聚亚乙基四乙酸等与胶原共混改性制备可吸收外科缝线、组织工程支架材料(如组织引导再生材料)的相关研究相对增多。不过合成高分子与胶原蛋白共混复合一些问题,如尼龙等不降解高分子材料不能进行生理代谢,与胶原蛋白复合后只能用做皮肤的外层敷料不能长久代替皮肤,而聚谷氨酸等可生物降解材料。
天然高分子材料中相当有代表性的是天然蛋白质和天然多糖,多糖主要有软骨素、HA(透明质酸)、壳聚糖、肝素等,多糖复合材料比较集中于可吸收性外科缝线、药物释放的载体、皮肤替代物、透析膜、止血剂、医用引导组织再生材料、骨替代材料、组织培养系统的支架。胶原作为医用生物材料,较重要的特点在于其低免疫原性,与其它具有免疫原性的蛋白质相比,胶原蛋白的免疫原性非常低。人们甚至曾认为胶原不具有抗原性,研究表明:胶原具有低免疫原性,不含端肽时免疫原性尤其低。胶原蛋白对环境的污染也较小。
有人以猪骨为原料,用蛋白酶的酶解反应代替传统制胶工艺,对骨胶原的酶解反应与酶法制胶工艺进行了试验研究。结果表明:以胃蛋白酶对骨胶原的提取率比较高(),其次是胰蛋白酶(),接下来是中性蛋白酶(),现在是碱性蛋白酶()。并且通过单因素和正交试验对胃蛋白酶酶解反应中各主要影响因素进行了优化。试验结果表明,胃蛋白酶提取的比较好条件是,胃蛋白酶的浓度是1%,在,然后在浓度为10%(w/v)的NaCL溶液中盐析24h,现在骨胶原的回收率为,骨胶原的提取率为。还有人用胃蛋白酶提取猪皮胶原蛋白,分别在水解0、2、6、10、14、18、22、26h时对四种不同胃蛋白酶用量(分别为1%、2%、、3%)的试样取样检测,采用一阶HILL方程模拟胃蛋白酶提取猪皮胶原蛋白的进程以及胃蛋白酶水解速率的衰减过程,现在得出2%的胃蛋白酶用量和6-7h的水解时间提取率比较大。还有人用以新鲜猪皮为原料,在50-52℃的条件下用胰酶进行水解,在酶用量为5000:1~10000:1,pH值为9,反应2-3h,原料:水为1:2的条件下酶解。结果表明:总蛋白质的提取率≥80%。胶原蛋白与胶原肽均具有保湿的作用。江苏胶原蛋白液体饮品
胶原蛋白能保持较好的组织稳定性和机械抗张强度、免疫原性测试为阴性,符合临床应用。辽宁复合胶原蛋白液体饮品
胶原的一些品质使得它在许多食品中用作功能物质和营养成分具有其它替代材料难以比拟的优点:胶原大分子的螺旋结构和存在结晶区使其具有一定的热稳定性;胶原天然的紧密的纤维结构使胶原材料显示出很强的韧性和强度,适用于薄膜材料的制备;由于胶原分子链上含有大量的亲水基团,所以与水结合的能力很强,这一性质使胶原在食品中可以用作填充剂和凝胶;胶原在酸性和碱性介质中膨胀,这一性质也应用于制备胶原基材料的处理工艺中。[179]胶原蛋白粉可直接加入到肉制品,以影响肉类的嫩度和肉类蒸煮后肌肉的纹理。研究表明,胶原蛋白对原料肉和烹饪肉质地的形成非常重要,胶原蛋白含量越高,肉的质地越硬。像鱼肉的嫩化被认为与V型胶原蛋白降解有关,其肽键的破坏引起的细胞外周胶原纤维的裂解被认为是肌肉嫩化现象的主要原因。通过破坏胶原蛋白分子内的氢键,使原有的紧密超螺旋结构破坏,形成分子较小、结构较为松散的明胶,既可改善肉质的嫩度又可提高其使用价值,使其具有良好的品质,增加蛋白质含量,既口感好又有营养。日本还开发出了动物胶原蛋白为原料经胶原蛋白水解酶水解、调制开发出新型调味品和清酒,不但有特殊的风味,还能补充部分氨基酸。辽宁复合胶原蛋白液体饮品
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