来自西南大学食品科学学院的韩霜、马良和杨晖等人以大目金枪鱼皮为原料提取明胶,分析所制备明胶的理化性质和结构特性,包括凝胶强度、氨基酸组成、紫外和红外光谱特征、分子质量分布等,并与猪皮明胶进行对比,旨在为合理利用大目金枪鱼皮资源及寻找更好的哺乳动物明胶替代品提供理论依据。
1. 凝胶强度
本实验制备的金枪鱼皮明胶凝胶强度为403 g,稍低于猪皮明胶(426 g)。本实验制备的金枪鱼皮明胶与猪皮明胶的凝胶强度相近,高于一些报道的水产明胶。
2. 胶凝温度和熔化温度
本实验制备的金枪鱼皮明胶的胶凝温度和熔化温度分别为21.5 ℃和28.8 ℃,低于猪皮明胶的胶凝温度和熔化温度(25.3 ℃和33.4 ℃)。
3. 氨基酸组成分析
本实验制备的金枪鱼皮明胶与猪皮明胶有着相似的氨基酸组成。金枪鱼皮明胶中,亚氨基酸(脯氨酸和羟脯氨酸)质量分数为19.09%,低于猪皮明胶中的亚氨基酸质量分数(22.82%)。
4. SDS-PAGE分析结果
2 种明胶的分子质量分布都非常相似,都主要由100~120 kDa的α1和α2带、大于200 kDa的β带、及更高分子质量的γ带组成。经Gene Tools软件分析可以得到猪皮明胶样品中分子质量低于100 kDa的小分子组分质量分数为7.4%,而金枪鱼皮明胶中小分子组分质量分数更低,为6.67%,这可能也是属于水产明胶的金枪鱼皮明胶凝胶强度与猪皮明胶凝胶强度接近的原因之一。
5. 紫外光谱分析结果
金枪鱼皮明胶、猪皮明胶的吸收峰分别出现在206 nm和208 nm波长处。2 种明胶在280 nm波长处都无明显的吸收峰,说明2 种明胶中的芳香族氨基酸含量都很少。这与氨基酸组分分析相一致。
6. 红外光谱分析结果
金枪鱼皮明胶与猪皮明胶各峰形一致,均具有胶原蛋白的特征振动模式。金枪鱼皮明胶和猪皮明胶的酰胺A带分别出现在3434.65 cm?1和3406.68 cm?1,是N—H伸缩振动或O—H伸缩振动的吸收峰。金枪鱼皮明胶和猪皮明胶的酰胺I带分别出现在1648.02 cm?1和1659.28 cm?1,代表了C=O的伸缩振动,与猪皮明胶相比,金枪鱼皮明胶的酰胺I带发生了红移,说明在金枪鱼皮明胶中与羰基有关的氢键含量与猪皮明胶相比略高。酰胺II带分别出现在1547.47 cm?1和1540.36 cm?1处,表示C—N伸缩或N—H弯曲振动。金枪鱼皮明胶和猪皮明胶分别在1243.57 cm?1和1240.77 cm?1处出现酰胺III带的吸收峰,说明在制备明胶时,三螺旋结构遭到部分破坏但仍有保留。此外,金枪鱼皮明胶中还有一部分其他的吸收峰,如2924.79 cm?1的C—H伸缩振动的吸收峰,1453.83 cm?1的—CH—、—CH3的弯曲振动的吸收峰,1384 cm?1的—CH2—摇摆振动吸收峰,1168.42 cm?1的C—N—C振动或C—O伸缩振动的吸收峰,这些吸收峰的存在说明明胶分子属于顺式构型。
丨结 论丨
金枪鱼皮明胶的凝胶强度为403 g,胶凝温度和熔化温度分别为21.5 ℃和28.8 ℃,略低于猪皮明胶;氨基酸分析结果表明,金枪鱼皮明胶中亚氨基酸质量分数为19.09%,低于猪皮明胶的22.82%,可以解释金枪鱼皮明胶凝胶特性、胶凝温度和熔化温度低于猪皮明胶的原因。SDS-PAGE电泳结果显示,金枪鱼皮明胶的小分子组分质量分数仅为6.67%,说明预处理及热水提胶过程并没有破坏明胶中亚基的完整性。金枪鱼皮明胶的紫外光谱与红外光谱谱图均与猪皮明胶相似,进一步说明实验所制得的产物为高质量明胶。