超声波辅助酸法脱除鱼鳞钙工艺研究

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1、第25卷第4期宁德师范学院学报(自然科学版)V01．25No．42013年11月JournalofNingdeNormalUniversity(NaturalScience)NOV．2013超声波辅助酸法脱除鱼鳞钙工艺研究王梅英，陈慧斌，吴云辉(厦门海洋职业技术学院生物技术系，福建厦门361012)摘要：采用二次通用旋转组合设计对罗非鱼鱼鳞脱钙工艺进行优化，以盐酸浓度、超声时间和液料比三个因素进行脱钙优化试验．结果表明：建立的鱼鳞脱钙动态变化模型显著，盐酸浓度、超声时间和液料比三个因素对鱼鳞脱钙率的影响极显著；最优工艺参数为：盐酸浓度为0．8m

2、o1．L—I，超声时间为56．82rain，液料比为15倍，脱钙率为92．43％．关键词：鱼鳞；超声波；脱钙；优化中图分类号：TS254．9文献标识码：A文章编号：2095—2481(2013)04-0383-03鱼鳞是鱼类加工的下脚料，目前除部分用于制作饲料外，其余当废弃物丢弃，未能有效地利用，同时容易造成环境污染．近年来，有学者对鱼鳞中的胶原蛋白和生理活性进行研究㈣，认为鱼鳞中富含生物活性物质的I型胶原蛋白，具有较高的利用价值．由于鱼鳞中的胶原纤维与羟基磷灰石[Ca。(PO4)(OH)2]相依附，要提取胶原蛋白，需要对鱼鳞进行脱钙处理，以便

3、胶原脱离磷灰石而易于溶出【4，51．目前脱钙的方法主要有酸法(包括盐酸、乳酸、柠檬酸等)、EDTA法191和其他的物理辅助脱钙法(超声波、微波等删)．本文将超声波与盐酸法相结合进行脱钙，通过二次通用旋转组合设计，研究盐酸浓度、超声波处理时间和液料比对脱钙率的影响，并进一步回归模型，以期获得较好的脱钙工艺．1材料与方法1．1材料与设备1．1．1材料与试剂罗非鱼鱼鳞由东山海魁公司提供，试剂均为分析纯．1．1．2主要设备CP214型电子天平(奥豪斯电仪器上海有限公司)；SK1200H型超声波清洗机(上海科导超声仪器有限公司)；sx2_4—10高温箱式

4、电阻炉(上海雷韵试验仪器制造有限公司)；DHG一9676型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)．1．2实验方法1．2．1鱼鳞基本成分测定水分含量测定：按照GB／I"5009．3-2010-~；蛋白质含量测定：按照GB／r5009．5—2010执行；灰分含量测定：按照GB／T5009．4—2010执行；钙含量测定：按照GB／T6436—2002执行；脂肪含量测定：按照GB／T5009．6—2003执行．1．2．2鱼鳞脱钙率的计算鱼鳞灰化前处理参照黄煜等网方法，灰分冷却后参照曾晓丹等[71方法，用盐酸溶解，并用蒸馏水定容至100mL，取5

5、mL~1]成待测液．钙测定以铬黑T为指示剂，用乙二胺四乙酸钠络合滴定测定钙含量，并根据以下公式计算脱钙率：脱钙率(％)=堕×100％11'11表示鱼鳞中总钙含量；2表示脱钙后鱼鳞中钙含量．收稿日期：2013--08—11作者简介：王梅英(1982一)，女，硕士研究生．E—mail：wmy0815@163．corn通讯作者：吴云辉(1961一)，男，副教授．基金项目：福建省教育厅A类科技项目(JA12418)；厦门海洋职业技术学院育青项目．·384·宁德师范学院学报(自然科学版)2013年11月1．2．3数据处理在前期单因素初步试验的基础上，采用

6、DPS(V3．01)统计软件进行二次通用旋转组合设计和数据分析．2结果与讨论2．1罗非鱼鱼鳞基本成分对罗非鱼鱼鳞的基本成分进行测定，结果如表1所示．从分析的结果可以看出鱼鳞中蛋白质的含量最高，达到59．2％．鱼鳞中总钙含量为13．7％，比例达到灰分近一半．因此鱼鳞在进行蛋白质提取利用时，需先脱钙．2．2鱼鳞脱钙回归模型建立及方差分析在单因素预实验的基础上，研究盐酸浓度()、超声时间()、液料比(，)三个因素对脱钙效果的影响，采用二次通用旋转组合设计，以脱钙率为响应值，设计试验水平和因素如表2所示．二次通用旋转组合共设计2O次试表1罗非鱼鱼鳞基本

7、成分验，试验结果见表3．通过DPS软件对试验数据进行多元回归拟合，以y表示脱钙率与自变量(盐酸浓度)、：(超声时间)和，(液料比)的回归模型为：y=83．87+2．07X1+6．12X2+4．37X3—2．54X1一O．92．22—5．1432+0．65l2+0．25Xl3—0．22X：,X3．在a=0．05显著水平上剔除不显著项后得到的回归拟合方程为：Y=83．87+2．07Xl+6．11X2+4．37X3—2．54X12-0．92X2z一5．14X32+O．65X1Xz．表3二次通用旋转组合设计试验方案和结果对回归的模型和各影响因素进行试验

8、号脱钙率，％(1，)显著性分析，结果见表4．回归方程极显著(P