人造胶原肠衣的研制及特性表征.pdf

四川大学 硕士学位论文 人造胶原肠衣的研制及特性表征 姓名：叶勇 申请学位级别：硕士 专业：皮革化学与工程 指导教师：王坤余 20040513 四川大学硕士学位论文 人造胶原肠衣的研制及性能表征 皮革化学与工程专业 研究生叶勇指导教师王坤余 制革工业是以原材料的高投入、高消耗、低产出为特征的传统工业，用于 制革的原料中有近3 0 ％被制成二、三层革，这类产品档次低，成本高，污染重， 导致整体效益降低研究如何更有效利用二层皮和制革副废弃物，提高其使用 价值，减少环境污染，具有非常重要的现实意义开发人造胶原肠衣正是实现 这一目标的有效途径之一，人造胶原肠衣制造成本低( 只及天然肠衣成本的一 半) ，制各工艺简单，生产过程无污染，产品绿色化，具有广阔的市场前景 采用红外、高效液相色谱、S D S - P A G E 凝胶电泳、D S C 等分析、测试手段， 研究了大分子胶原蛋白制备和性能结果表明胃蛋白酶是较好的胶原蛋白降解 酶，降解后的胶原蛋白具有较为完整的a 螺旋结构皮胶原的降解程度和酶解 产物的分子质量分布，可以通过作用时间来控制胃蛋白酶作用的最佳条件为 p H 2 ．5 - - 3 ；温度4 ℃；时间4 8 h 。

H P L C 分析结果表明在此条件下提取的胶原蛋白 中单条a 肽链组分达6 0 ％以上，2 0 ％为含有两条Q 链的1 3 肽链同时制备工艺 简便可行，为皮胶原蛋白的进一步开发利用提供了技术基础 研究发现单纯的胶原蛋白膜的物性远不能达到肠衣所需要求，因此要得到 符合肠衣要求的胶原膜必须对其改性考虑到肠衣产品的可食性，本论文选用 与其它可食性物质共混改性方式来实现实验证明：胶原、壳聚糖、P V A 共混复 合膜透光率比壳聚糖膜有较好改善，三组分相容性较好共混复合膜随胶原用 量的增加，断裂伸长率增加，抗张强度却降低复合膜材料面积增长率、吸水 率和保水率都随胶原蛋白和聚乙烯醇含量的增加而升高，同时随反应温度的升 高，复合膜溶胀性能也得到极大提高，在4 0 ℃时达到最好 虽然通过改性使胶原复合膜性能有所改善，但降解胶原所制膜仍不能满足 肠衣的机械性能将制革二层皮制成主要成分为胶原纤维的胶原泥作为主要的 肠衣制造原料，与羧甲基纤维素钠、改性玉米淀粉、聚乙二醇等可食性物质共 混改性，能显著提高胶原肠衣质量工业化试验结果表明，使用戊二醛作为交 四川大学硬士学位论文 联剂，使用量为0 ．2 ％时能明显提高肠农质量。

随交联剂用量增加，肠衣断裂伸 长率和吸水性降低，交联剂用量对断裂抗张强度影响不大增塑剂用量为2 5 ％ 时，人造肠衣机械性能较好，所以增塑剂用量最好不要超过2 5 ％肠衣制备过 程中适当中和处理对保障最终产品的性能很重要经过熟化处理是必不可少的， 此过程有利于各物质相互均匀渗透，改善成品肠衣质量通过优化配方和工艺 后，所制的胶原肠衣基本能满足灌肠生产的需要 关键词人造胶原肠衣制各性能胶原蛋白胶原纤维 制革副废弃物 璺型奎堂堡主兰篁笙兰 T h e P r e p a r a t i o n a n dc h a r a c t e r i z a t i o no f A r t i f i c i a lS a u s a g e C a s i n g M a j o r L e a t h e r C h e m i s t r y & E n g i n e e r i n g P o s t g r a d u a t e Y e Y o n g T u t o r s W a n gK t m y u A sw ek n o w n ，l e a t h e ri n d u s t r yi sah i g hd e v o t i o n ／c o n s u m ea n dl o wo u t p u t t r a d i t i o n a lo n e ，a n da b o u t3 0 ％r a wm a t e r i a lb e c o m ei n t o s p l i tl e a t h e rw i t h l o w q u a l i t y , h i g hc o s t ，s e r i o u se n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o n ，w h i c hr e s u l t si nl o wb e n e f i ti n w h o l et r a d e ．H o wt ou s et h es p l i tl e a t h e ra n dl e a t h e rw a s t ee f f e c t i v e l y ／e n h a n c et h e i r v a l u e ／r e d u c et h ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ni sv e r yi m p o r t a n ti nt h er e a l i t y ．E x p l o r i n g t h ea r t i f i c i a l s a u s a g ec a s i n gi s o n eo ft h e w a y st o r e a l i z e ．I th a sav a s tm a r k e t f o r e g r o u n d f o ri t sl o w e rc o s t ／s i m p l e p r e p a r a t i o nt e c h n i c s ／n op o l l u t i o nd u r i n g p r o d u c e ／p r o d u c t s f o r g r e e n ． L a r g em o l e c u l e so fc o l l a g e na r es t u d i e d 晰t hF T - I R ／H P L C ／S D S - P A G Eg e l e l e c t r o p h o r e s i s ／D S Ce t ca n a l y s i sa n dt e s t i n gi n s t r u m e n t a l i t y ．T h er e s u l t ss h o wt h a t p e p s i n i sab e t t e rc o l l a g e ne n z y m e ，a n dt h e h y d r o l y z e dc o l l a g e nc a nk e e pi n t e g r i t y O h e l i xs t r u c t u r e ．T h eh y d r o l y z e de x t e n to f c o l l a g e na n d t h er a n g eo fm o l e c u l ew e i g h t C a nb ec o n t r o l l e dt h r o u g ht h er e a c t i o nt i m eo f e n z y m ea n dc o l l a g e n ，T h eb e s tp r o c e s s c o n d i t i o no f p e p s i ni sa tp H 2 ．5 - 3a n d4 “ Cf o r4 8h o u r s ．M o r e o v e Lt h er e s u l t so f H P L Ci n d i c a t et h a ta b o v e6 0 ％o f c o l l a g e na r e o p e p t i d ea n da b o u t2 0 ％a r e B p e p t i d e ．A tt h es a m et i m e ，t h es i m p l ea n df e a s i b l et e c h n i c ss u p p l yaf o u n d a t i o n a l t e c h n i q u e f o rm o r e e x p l o i t a t i o na n d u t i l i z a t i o n ． F r o mt h ef o r w a r dc h a p t e r , w eh a v ek n o w nt h a tt h ep h y s i c a lc h a r a c t e r i s t i c so f t h ef i l mm a d eo f p u r ec o l l a g e nc a n n o tr e a c ht h ed e m a n db ys a u s a g ec a s i n g ，S O m o d i f i c a t i o nm u s tb er e q u i r e d ．B l e n d i n gw i t ho t h e re d i b l et h i n g sW a sc h o s e na st h e w a y o fm o d i f i c a t i o nf o rt h ee d i b i l i t y ．T h er e s u l t sp r o v et h a tc o l l a g e n ／c h i t i na n dP V A a r em i s c i b l ef o rt h eb e t t e ro p t i c a lt r a n s m i t t a n c ec a p a c i t yt h a nc h i t i nf i l m ．O nt h e o t h e rh a n d ，t h eb r e a k i n ge x t e n s i o ni n c r e a s ea n dt h et e n s i l es t r e n g t hd e c r e a s ew i t ht h e c o l l a g e na d d e d ．E x c e p t i o nt h i s ，t h ei n c r e a s i n gr a t i oo fa r e aa n dw a t e ra b s o r p t i o na n d 3 婴型盔堂堡主堂垡堡苎 一一一 —- —- ●_ _ ————————_ —- _ _ _ - - —_ —————●————————————_ - _ _ _ - ————————_ _ - - _ _ ●_ - - - ——————一 w a t e rk e e p i n go fb l e n d i n gf i l m si n c r e a s ew i t ht h ec o n t e n to fc o l l a g e na n d P v A ·A t t h es a ／n et i m e ，p r e p a r a t i o nt e m p e r a t u r ei si m p o r t a n t ，a n dt h ed i s s o l v ea n de x p a n d i n g c a p a b i l i t yo f t h ef i l m sa r e b e s tw h e ni ta t4 0 ℃． T h r o u g ht h e m e c h a n i s mc a p a b i l i t yo ff i l mh a sb e e ni m p r o v e da l o ta f t e r m o d i f i e d ，t h ef i l。