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国际期刊的生物材料/2021年/文章

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体积 2021年 |文章的ID 6658002 | https://doi.org/10.1155/2021/6658002

玛拉Nurilmala, Noviyan Darmawan,艾琳Apriliani Wulandari Putri,前m . Jacoeb桶Tedja Irawadi), Pangasius鱼皮和鱼鳔明胶硬胶囊材料来源”,国际期刊的生物材料, 卷。2021年, 文章的ID6658002, 6 页面, 2021年 https://doi.org/10.1155/2021/6658002

Pangasius鱼皮和鱼鳔明胶硬胶囊材料来源

学术编辑器:Raghvendra Bohara
收到了 2020年11月24日
修改后的 2021年7月18日
接受 2021年8月14日
发表 2021年8月27日

文摘

在本文中,我们报告提取和描述丰富的工业明胶的渔业浪费Pangasius皮肤和鱼鳔及其应用的基础材料硬胶囊壳。明胶的收益率介于19至23%,水分含量为7.6 -9.2%,灰分1.1 -1.7%,pH值是4.1 - -5.2,凝胶强度是238 - 278,和粘度是65 - 74.7%的议员。sds - page显示所有明胶有链α1,α2,β肽。皮肤、鱼鳔、和混合凝胶被成功用于硬胶囊壳的生产。尺寸、重量、解体时间和含水量的硬胶囊从这些属性Pangasius废物是类似于商业胶囊的标准。

1。介绍

鱼产业产生超过50%的废物处理鱼的总重量(1]。最近,减少废物产生,大量的研究都集中在将这些副产品转化为增值产品。南et al。2]报道了鲶鱼过剩转化为生物活性成分如鱼蛋白水解物(英尺小时),羟磷灰石(HA)和脂质分数。此外,一些研究已经成功地提取明胶的报道鱼副产品如金枪鱼皮肤(3,4),Pangasius皮肤(5,中国娃娃鱼6]。

明胶是一种动物性蛋白质主要是来自牛和猪的骨头和皮肤,从屠宰场收集。它已经被用于食品和医药行业由于其能力形成水凝胶在pH值范围内,没有离子援助或其他添加剂(7]。此外,凝胶溶液的物质形态改变凝胶和解决方案之间的可逆根据温度变化。因此,明胶作为基材使用硬胶囊。有趣的是,超过15%的销售药物在gelatin-based硬胶囊(8]。硬明胶胶囊是首选,因为他们吞下比平板电脑,容易掩盖苦味,延长药品保质期,并允许简单药物识别通过使用胶囊表面不同颜色和模式。

但是,最近,有人担心使用从牛的皮和骨头中提取明胶由于输送的可能性牛海绵状脑病(BSE)疾病,最好如素食的生活方式。一些国家已经放弃了使用porcine-based胶囊由于宗教原因。这些mammalian-based明胶的替代明胶提取鱼处理废物包括皮肤、骨头、鱼鳔、规模。然而,鱼明胶的商业应用已经阻碍了由于较低的胶凝温度、胶凝强度mammalian-based明胶相比,尤其是从冷水鱼明胶。

刺激,一些报道表明,热带鱼理化特性平行于牛和猪明胶。提取的明胶Pangasius皮肤与酸性方法收益率为14.94%,收益率为14.30%的基本方法(5]。提取的明胶鲶鱼鱼鳔收益率为13.5%的酸性和基本流程9]。有趣的是,没有发表的报告的应用这条鱼浪费明胶硬胶囊壳的基材。因此,在本文中,我们使用了丰富和廉价的热带鱼浪费Pangasius皮肤和鱼鳔明胶提取,然后应用作为硬胶囊壳的材料。

2。材料和方法

2.1。Pangasius废料和准备

冰冻的Pangasius皮肤和鱼鳔得到浪费的鱼片行业位于西爪哇,印度尼西亚。原材料被清洗的肉,脂肪,和其他杂质使用锋利的刀,用自来水清洗。清洁产品是切成正方形的形状与大小±1×1厘米和存储的低温−18°C到使用。这个副产品的近似分析,包括水、灰、脂肪和蛋白质含量。

2.2。明胶提取

明胶提取之前,完成预处理与酸和碱溶液。Pangasius皮肤被浸根据以前的报告获得100克的样品在0.05 N氢氧化钠溶液与样品比1小时1:4在室温下(3]。样品然后用水洗接着浸泡使用0.2% H2所以4解决方案1小时。最后,样本与0.2%柠檬酸浸泡6小时的比率1:4。鱼鳔样本建立了不同预处理相比,皮肤样本。100克样品沉浸在0.05 N氢氧化钠溶液在室温下的样品比1:10重量为1小时。中性pH值的样本用蒸馏水洗净之后,使用0.2%的柠檬酸溶液浸泡1小时而激动人心的一个示例1:比10,然后用蒸馏水洗至中性。皮肤的样品预处理,鱼鳔,混合皮肤和鱼鳔(1:1的比例)与去离子水提取7小时的65°C。提取的样本过滤,滤液在烤箱干50°C 24小时产量固体凝胶。明胶属性特征,包括灰分含量、pH值、凝胶强度、粘度、和蛋白质概要(sds - page)分析。

2.3。硬胶囊铸造

10 g凝胶粉与10毫升蒸馏水混合在85 - 90°C,直到所有凝胶溶解成同质的解决方案。方法报道后(10),然后预热销条浸入温暖混合解决方案时,立即删除电影形成和干大约30分钟。干了胶囊销酒吧,然后胶囊的属性进行了分析,包括重量和厚度、灰分和水分含量,胶囊壳破裂的时间评估。

3所示。结果与讨论

3.1。近似分析的Pangasius皮肤和鱼鳔

进行近似分析来确定起始物料的质量,将用于明胶提取。水、灰、脂肪和蛋白质含量的原料生产的明胶的性质产生显著影响(11]。的直接结果Pangasius皮肤和鱼鳔表所示1。产生的皮肤和鱼鳔的近似成分是完全不同与以前的报告由Mahmoodani et al。12)和Vijayan et al。13)的近似分析Pangasius皮肤和鱼鳔,分别。这些差异是由于不同Pangasius物种使用。研究Mahmoodani et al。12),Pangasius sutchi使用来自槟城的水域,马来西亚,而Pangasius研究的物种Vijayan et al。13),即Pangasius hypophthalmus是来自西方的戈达瓦里河地区的水域,印度安得拉邦。


参数(% w / w) 皮肤 鱼鳔
这项工作 Pangasius sutchi(10] 这项工作 Pangasius hypophthalmus(11]

水分 39.08±0.65 50.03±0.27 71.24±0.20 73.9±0.50
0.26±0.020 4.14±0.18 0.10±0.01 0.89±0.10
脂肪 12.33±0.23 6.95±0.17 0.25±0.01 3.77±0.10
蛋白质 39.75±0.12 30.91±0.28 27.56±0.37 20.50±0.20

Pangasius皮肤和鱼鳔的灰分值小于0.5%。灰分含量小于0.5%的值是一个高质量的原料制造胶原蛋白和明胶9]。然而,大量的脂肪在皮肤材料相比是比较高的,鱼鳔,分别为12.3%和0.25%。因此,提高生成的凝胶的质量,优化的预处理过程是必需的14]。因为差距在组织组成Pangasius皮肤有一层皮下或皮下层由脂肪组织,脂肪含量Pangasius皮肤比在高Pangasius鱼鳔,层不存储为游泳泡沫。的蛋白质含量Pangasius皮肤和鱼鳔是39.8%和27.6%,分别是在良好的协议与以前的报告。然而,这个值是相对较低的蛋白质含量Pangasius骨是40.9%。

3.2。提取的明胶的理化性质

的物理化学性质Pangasius皮肤和鱼鳔如表所示2。明胶的Pangasius皮肤和鱼鳔成功提取的产量(表19 - 23%的范围2)。明胶的产量会受到多种因素的影响,包括材料的类型,预处理过程,提取温度(15]。研究中的明胶产量高于其他先前的报道从其他鱼类资源中提取明胶。明胶从金枪鱼皮肤(收益率11.3%15]。明胶的黄鳍金枪鱼皮肤是19.97%3]。明胶提取金鱼鱼鳔的收益率为13.5%,使用氢氧化钠预处理,硫酸,柠檬酸,萃取温度45 - 50°C (9]。


属性 明胶
皮肤 鱼鳔 混合物 标准(21]

收益率(%) 19.09±0.34 19.92±0.53 23.51±0.93 - - - - - -
水分(%) 9.20±0.020 7.61±0.27 8.58±0.19 最大15
灰分(%) 1.10±0.20 1.77±0.81 1.10±0.53 马克斯5
酸度(pH) 4.15±0.01 5.16±0.01 5.03±0.03 3.8 - -5.5
凝胶强度(开花) 238.88±1.43 272.85±1.45 278.50±4.89 50 - 300
粘度(mP) 65±0.36 74.7±0.06 71±0.20 15 - 75

pH值明胶的质量是一个重要的因素。基于表的pH值的结果2表明,鱼鳔明胶pH值最高为5.16,而皮肤明胶pH值最低为4.15。明胶的pH值是符合标准的明胶生产商美国研究所的食用明胶即明胶的pH值在3.8 - -5.5 (16]。

明胶的凝胶强度是最重要的物理性质。凝胶的强度表明明胶分子之间的凝聚力的力量和分子量成正比。明胶凝胶强度值基于表的结果2显示混合凝胶的胶凝强度最高的278年开花,而皮肤238 bloom的明胶凝胶强度最低。结果是一致的标准明胶生产商美国研究所的食用明胶即明胶凝胶的强度大约是50 - 300布鲁姆(16]。

这种明胶的凝胶强度可以与明胶从牛17)和其他鱼类来源(18- - - - - -21]。广泛报道,明胶从热带鱼类显示更高的凝胶强度与明胶从冷水鱼品种。高价值的盛开Pangasius浪费明胶中发现当前调查展品应用硬胶囊壳的适用性。旁边的凝胶强度、粘度也基本属性评估明胶质量。提取的凝胶的粘度表所示2。明胶的Pangasius鱼鳔的最高粘度75 mP,而皮肤和混合凝胶显示61年和71年议员的粘度值,分别。这些粘度值正比于牛和猪明胶,因此表现出的潜力Pangasius浪费明胶用于商业目的。

3.3。sds - page凝胶的Pangasius废物

蛋白质的概要文件的一个关键属性提取明胶的质量。蛋白质的相对量组件,包括α- - -ß蛋白质片段,对凝胶的物理性质有重要影响。在图1,sds - page分析表明,蛋白质的Pangasius浪费明胶。的Pangasius皮肤,鱼鳔,混合凝胶显示出类似的蛋白质模式三大乐队在128 - 230 kDa对应α1 -,α2 -,β蛋白质成分类似于前面的报告。的出现α- - -β进行攻击和其他低分子量蛋白质片段提取由于胶原蛋白降解过程中发生。明胶的黄鳍金枪鱼皮肤中提取温度为65°C的分子量β250 kDa,α1 129.670 kDa,α2 116.364 kDa [19]。的β分显示了高分子量(> 200 kDa),虽然α1,α两部分显示低分子量(> 120 kDa) (22]。

3.4。硬胶囊壳

在最近的研究中,明胶Pangasius浪费是用作硬胶囊壳材料。图2显示图像的胶囊生产pangasius皮肤,鱼鳔,混合凝胶。胶囊的透明度是受人尊敬的和类似的不管明胶来源,尽管胶囊的颜色有点黄。硬胶囊壳的物理性质pangasius皮肤和鱼鳔明胶如表所示3,属性都一样好商业mammalian-based明胶胶囊因此显示使用明胶的可行性Pangasius废物作为基础材料生产硬胶囊壳。


参数 硬胶囊壳 商业胶囊(9]
皮肤 鱼鳔 混合物

身体长度(毫米) 19.22±0.06c 18.26±0.01b 18.04±0.18一个 18.66±0.30
身体直径(毫米) 7.21±0.03一个 7.36±0.03b 7.32±0.05b 7.36±0.02
帽长度(毫米) 11.28±0.02b 10.79±0.28一个 10.63±0.12一个 10.98±0.36b
帽直径(毫米) 7.52±0.06一个 7.49±0.02一个 7.70±0.09b 7.67±0.04
体重(毫克) 104±2.65b 90.33±4.16一个 112.67±2.52c - - - - - -
酸度(pH) 4.40±0.03一个 5.14±0.04b 5.13±0.04b 5.89±0.049
水分(%) 13.04±0.03一个 14.17±0.06c 13.19±0.07b 14.12±0.262
破裂时间(分钟) 5.05±0.05b 4.05±0.05一个 4.10±0.02一个 7.39±0.113

的值代表平均值和标准偏差。显著性差异P < 0.05由不同字母表示在一列(a, b, c)。

结果皮肤的特点,鱼鳔,混合明胶胶囊中可以看到表3。从三种类型的明胶生产胶囊尺寸不同的显著( )由于方差浸渍温度和粘度的明胶来源,而影响灌装胶囊基材也有助于胶囊厚度的差异。

胶囊的大小根据胶囊的尺寸在这个研究包含在生产胶囊大小0 (23]。胶囊有各种变化和尺寸。它的目的是调整药用成分的胶囊壳插入胶囊,如粉,粘贴,和液体7]。胶囊重量的值通常传播( )基于Kolmogorov-Smirnov分析,这表明明胶原料的影响对胶囊生产的重量( )。胶囊的含水量是影响温度和干燥时间的浸渍过程,以及物理性质和凝胶的粘度(24]。胶囊解体时间通常是传播( )基于Kolmogorov-Smirnov分析(图3)。此外,邓肯的测试的结果显示,皮肤的衰变时间明胶胶囊显著不同的鱼鳔明胶胶囊和混合明胶胶囊(表4)。


硬胶囊壳 N α= 0.05的子集
1 2

鱼鳔 3 4.0500
混合 3 4.0967
皮肤 3 5.0500
团体。 0.220 1.000

4所示。结论

提取的明胶Pangasius混合皮肤,鱼鳔,有效地执行了19 - 21%的收益率。提取的明胶的理化性质与mammalian-based明胶凝胶强度的值是239年,273年和278年开花Pangasius皮肤,鱼鳔,混合,分别。从这些明胶硬胶囊壳的物理性质与商业胶囊的标准。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者承认RISPRO Invitasi-LPDP印尼(没有。撮合下- 76 / LPDP / 2019)为本研究的支持。

引用

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