明胶是一种天然的高分子化合物,由于具有一些独特的理化性质,如凝胶性、持水性、成膜性、乳化性及起泡性等,已被广泛应用于食品、医药和化工产业中。近年来,全球对明胶的需求量日益增加,而哺乳动物明胶由于安全风险、宗教和素食主义等原因,其应用受到一定的限制。因此,并拓宽明胶来源,增加明胶产量,是当前国内外开发明胶的发展趋势。中国鱼类资源丰富,种类繁多,利用生产加工过程中产生的下脚料(如鱼皮、鱼骨和鱼鳞等)提取明胶,不但可以减少对环境的污染,也可提高经济效益。近几十年来,对于鱼胶的开发和应用,展开了较为广泛而深入的研究。该研究使用经本实验室优化的方法制备罗非鱼皮明胶,分析了其基本理化性质。由于罗非鱼皮明胶有很强的腥味,继而比较了活性炭、β-CD和硅藻土3种脱腥方法的优劣,并确定了最佳脱腥物质和脱腥条件。同时也研究了食品中常用的几种酸(乳酸、柠檬酸和苹果酸)对鱼胶pH、凝胶强度和流变性质的影响及其鱼胶对酸奶酸度、脱水缩合、质构和流变性质的影响,具体内容如下:1.罗非鱼皮明胶的基本理化性质先后使用氢氧化钠和醋酸处理罗非鱼皮,经水浴提取和烘干后得到明胶成品。测定了明胶的提取率,pH值,透明度,凝胶强度,凝胶点,熔化点和蛋白质分子量分布。结果表明,明胶的提取率可达到21.3±0.2%,显著高于其他一些鱼类明胶的提取率。其透射比为85.1±0.23%,溶液呈浅黄色,可优化过滤过程或使用恰当的方法处理明胶溶液,提高其透明度。制备的罗非鱼皮明胶具有较高的凝胶强度(387.8g)、凝胶点(21.8℃)和熔化点(29.3℃),显著高于冷水鱼明胶,非常接近哺乳动物明胶,说明罗非鱼皮明胶是一种替代哺乳动物明胶应用于工业中较好的选择。2.罗非鱼皮明胶挥发性物质检测及脱腥方法利用β-cd(1.0-3.0%w/w)、活性炭(0.5-2.0%w/w)和硅藻土(0.1-0.5%w/w)处理明胶溶液,其透射比分别从85.1±0.23%提高到92.4±0.15%,91.5±0.38%和92.6±0.32%,明胶溶液的外观从浅黄色变为无色。感官评定结果表明这三种物质都可以不同程度的去除腥味物质,经活性炭和硅藻土处理后的明胶溶液仍有明显的腥味,β-cd的除腥效果最显著,处理后的明胶基本无腥味,最佳处理条件为:添加量3.0%,50℃条件下处理30min。采用spme-gc-ms方法检测了罗非鱼皮明胶的气味物质,发现明胶溶液中的挥发性成分总计有18种,分别为壬醛、己醛、庚醛、辛醛、癸醛、十一醛、十二醛、(e)-2-辛烯醛、(e)-2-壬烯醛、(e)-2-癸烯醛、2-十一碳烯醛、正辛醇、2,4-葵二烯-1-醇、1-辛烯-3-醇、雪松醇、乙酸,甲氧基苯基肟和2-甲基呋喃。经β-cd、活性炭和硅藻土的最优条件处理后,分别检测到分别检测到3、9和12中成分。从感官评定和仪器分析的结果可以推测,罗非鱼皮明胶的腥味成分主要有壬醛、己醛、庚醛、辛醛和(e)-2-壬烯醛,其相对含量越高,腥味就越强烈,这些低分子醛类和醇类物质共同构成了罗非鱼皮明胶的腥味。3.苹果酸、柠檬酸和乳酸对鱼胶流变性质的影响不同浓度(0.5-2.0%w/w)的乳酸、柠檬酸和苹果酸对鱼胶ph值、凝胶强度和流变性质的影响。实验结果表明,这三种酸都能降低鱼胶的ph值、凝胶强度、凝胶点、熔化点、弹性模量和损耗模量。柠檬酸和苹果酸的酸性强于乳酸,因而其降低效果更明显,浓度为2.0%的柠檬酸和苹果酸对ph值和凝胶强度的降低效果无显著差异(p>0.05)。当柠檬酸和乳酸的浓度为2.0%时,鱼胶的凝胶强度降低了约16.0%(p﹤0.05),ph值变化范围为5.2-2.9。1.5-6.67%(w/w)明胶溶液的凝胶点分别为21.8,19.5,14.8和11.8℃,熔化点分别为29.3,28.2,26.9和26.0℃。明胶浓度与其熔化点和凝胶点的关系符合很好的对数关系(r2=0.9964-0.9985)及eldridge-ferry模型(r2=0.9669-0.9960),则可利用建立的模型计算出其他浓度鱼胶的熔化点和凝胶点。加入乳酸前后6.67%明胶溶液的凝胶点和熔化点的变化范围分别为20.2-21.8℃和28.8-29.3℃。柠檬酸和乳酸的降低效果相近,凝胶点和熔化点的变化范围分别为18.7-21.8℃和26.8-29.3℃。酸对较低浓度鱼胶的熔化点和凝胶点降低得更明显,当鱼胶浓度为1.5%时,加入酸后鱼胶在2-40℃内不凝胶。鱼胶的浓度越高,其弹性模量(G’)和损耗模量(G’’)越大。加入酸可降低弹性模量和损耗模量,酸的浓度越大,降低作用越显著。当温度不超过鱼胶的熔化点时,鱼胶G’和G’’的值与其浓度的平方呈很好的线性关系(R2=0.9959-0.9981),加入酸后,此关系依然成立(R2=0.9967-0.9998)。4.鱼胶对酸奶质构和流变特性的影响研究了添加不同浓度的罗非鱼皮明胶溶液(0.2-0.8%w/w)对酸奶脱水缩合、可滴定酸度、硬度、粘着性、和流变性质的影响。结果表明,添加明胶可显著降低酸奶的脱水缩合作用,提高酸奶的酸度、硬度和粘着性。当明胶浓度为0.2-0.4%时,酸奶的脱水缩合作用显著降低,酸奶的硬度和粘着性增加均不显著,当明胶浓度增加到0.6-0.8%,未观察到脱水缩合作用,酸奶硬度、粘着性大显著增大且呈果冻状而非粘稠流体。因此罗非鱼皮明胶的最适添加量为0.4%。