凝胶化计

[font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]如何[/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]提高鱼肉凝胶强度的措施[/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]利用淡水和海水产低值小杂鱼加工制作的鱼糜制品，是人们获取鱼肉型食物的重要来源，由于食用方便、味美形好、烹调简单等因素，深受消费者的喜爱。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]不过，目前鱼糜制品品种单调，制品质量有待提高，极大地限制了鱼糜制品的消费量。为此，国内外研究人员在增加鱼糜制品品种和提高鱼糜制品质量方面进行了研究，并取得了大量成果。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]衡量鱼糜制品质量的主要指标有弹性、口味、质地、形态等（ )，其中制品弹性是鱼糜制品质量的重要指标。鱼肉肌肉中盐溶性蛋白质----肌原纤维蛋白质，是鱼肉形成弹性凝胶体的主要成分，是形成制品弹性的重要来源。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉肌肉中肌原纤维蛋白质，是盐溶性蛋白质，在食盐的作用下，肌原纤维的粗丝和细丝开始溶解，其主要成分肌球蛋白和肌动蛋白吸收大量的水分并结合形成肌动球蛋白的溶胶。这种溶胶在低温缓慢地形成富有弹性的凝胶体。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉蛋白弹性凝胶体凝胶强度的高低（ )，是决定鱼肉制品质量优劣的关键因素，直接影响着鱼糜制品的组织特性、保水性、粘结性及产品得率等。虽然不同鱼种的凝胶强度有高低之分，但可以采用一些提高凝胶强度的措施来提高鱼糜制品的弹性。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼糜制品加工过程，可分解为原料鱼采肉过程、添加辅料混合过程和加热成形过程，如果采用冷冻鱼糜为原料，还包括鱼糜的冻藏过程和鱼糜的解冻过程。本文根据鱼糜制品的各个加工过程，介绍提高鱼肉凝胶强度的措施，以期指导鱼糜制品新产品的开发和产品质量的提高。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]1、鱼肉采取后需要漂洗 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]漂洗是鱼肉采取后一步非常重要的加工工序，通过漂洗不仅能除去鱼肉中的有色物质及腥臭成分，而且能提高鱼肉蛋白凝胶的凝胶强度。漂洗过程除去了鱼肉中的水溶性蛋白质(如肌浆蛋白)，这种蛋白质包含着许多蛋白水解酶，它的存在会影响凝胶体的形成。不同漂洗方法对鱼肉蛋白凝胶强度有影响，有时会影响产品得率，如采用低浓度盐水溶液漂洗，除去肌浆蛋白的同时也伴随着部分肌原纤维蛋白的流失，使得率降低。Saeki等认为，用CaCl漂洗液漂洗可较大幅度地提高鱼肉凝胶特性，原因是漂洗液中的Ca2+离子起到增强肌原纤维三维网络结构的作用。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]2、鱼肉冷冻时需要加抗冻剂 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉采肉后到凝胶化之前，一般要经过冷冻或冷藏过程，这样往往会引起鱼肉蛋白质的变性，导致Ca2+ --ATPase的活性和凝胶强度的下降，防止鱼肉蛋白变性的有效措施是加人防止冷冻变性剂(抗冻剂)。抗冻剂有蔗糖、山梨醇、复合磷酸盐和低聚糖。日本学者山口敦子等的研究结果表明，鱼糜中同时添加聚磷酸盐和山梨醇冷藏，能提高凝胶强度，并且比单独使用山梨醇好，如再加入复合磷酸盐(三聚磷酸盐钠、焦磷酸钠、六偏磷酸钠等)可提高鱼糜的持水能力，防止水分及呈味物质的流失。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]3、在凝胶前期加还原物质 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼糜凝胶前期加入一些还原物质可以抑制巯基氧化成二硫键，恢复鱼肉冷藏变性蛋白的活性。Shann等的实验结果证实，在鱼糜凝胶前期加入还原剂(如0．08％--0．10％的巯基乙醇、硫酸氢钠等)使冷冻贮藏后鳕鱼和鲐鱼蛋白中已被氧化的一部分巯基恢复活性，恢复水平达83％--98％以上。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]4、添加凝胶增强剂 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼肉蛋白凝胶化之前，添加凝胶强度增强剂，是提高凝胶强度的有效途径（)Ca2+对鱼肉蛋白凝胶强度有重要的作用，在鱼肉蛋白凝胶过程中由钙离子激活鱼肉中转谷氨酰胺酶(TGase)，然后催化谷氨酸残基中的γ-羧基酰胺基团与其它氨基酸残基发生交联作用，通过共价键形成更牢固的网状结构。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]对于鱼肉内的转谷氨酰胺酶(TGase)含量较少的鱼种，如鲤鱼等淡水鱼，可以添加微生物BTGase进行改良，提高其凝胶形成能。TGase促使鱼肉蛋白质问产生架桥重组作用的机理为：TGase催化谷氨酸Gln残基γ-羧基酰胺基与赖氨酸Lys残基ε-氨基发生交联作用，在分子内或分子间产生ε-(γ-Glu)Lys的架桥粘结作用，形成交叉结合的蛋白质结构，而且凝胶体的凝胶强度随着TGase含量的增加而增加。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼肉中添加淀粉等，对凝胶体起到补强作用。淀粉作用机理是在加热糊化时，游离水分被添加的淀粉吸收成为钝化水，由于膨润的糊化粒子机械强度大于鱼肉，起到鱼肉弹性补强作用，提高了凝胶强度。植物蛋白、明胶、蛋清等物质也是鱼糜制品弹性增强剂。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]5、鱼肉擂溃(斩拌)方式 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]擂溃或斩拌是鱼糜制品生产中重要工序之一，鱼糜擂溃方式对鱼肉蛋白凝胶强度的影响也比较显著。擂溃过程分为空擂、盐擂和调味擂溃3个阶段，空擂使鱼肉的肌肉纤维组织进一步破坏，为盐溶性蛋白的充分溶出创造良好的条件，盐擂使鱼肉在稀盐溶液作用下盐溶性蛋白质充分溶出，形成粘性很强的鱼糜糊溶胶，调味擂溃使加入的辅料、调味料及凝胶增强剂与鱼糜糊溶胶充分混合均匀。擂溃过程应控制擂溃时间、擂溃温度、加盐量等参数，以保证鱼糜制品弹性（ )。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]6、临近擂溃结束时添加氧化剂 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼糜中加入铬酸钾、过氧化氢、胱氨酸、脱氧抗坏血酸等物质能促进弹性凝胶体的形成，这些物质能使蛋白质的-SH基(巯基)氧化，在其分子之间形成S-S桥键(二硫键)，强化网状结构。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]7、采用多段凝胶化方法 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]在鱼肉蛋白凝胶化过程中，低温凝胶化的效果比高温凝胶化好，但低温凝胶化所需凝胶时间过长，不太适合工业化生产，常采用二段凝胶化法。为避开凝胶劣化温度，低温凝胶化温度常取在30℃--50℃，高温凝胶化温度在75℃--95℃，凝胶过程快速通过凝胶劣化温度区。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]鱼肉蛋白弹性凝胶体的形成，是鱼糜制品弹性的基础（ )，根据鱼肉蛋白凝胶机理，采用多种措施达到提供鱼糜制品质量的目的。鱼肉蛋白凝胶机理还有待于继续探索，提高鱼肉凝胶强度的措施有待于进一步研究。 [/color][/size][/font][font=-apple-system, BlinkMacSystemFont, &][size=16px][color=#1a1a1a]采编中心 文章来源于：《中国水产》 责任编辑：ying[/color][/size][/font]

凝胶过滤色谱摘要：本文主要讲解了凝胶过滤色谱法（分子筛）在蛋白纯化实验中的应用，包括纯化原理、实验方案设计、技术操作以及相关案例介绍和问题分析。基本原理凝胶过滤色谱蛋白纯化法，又称为空间排阻色谱，分子筛等。其原理是应用蛋白质分子量或分子形状的差异来分离。当样品从色谱柱的顶端向下运动时，大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒从而被迅速洗脱；而较小的蛋白质分子能够进入凝胶颗粒中，且进入凝胶的蛋白在凝胶中保留时间也不同，分子量越大，流出时间就越早，最终分离分子大小不同的蛋白质。http://www.detaibio.com/assets/image/topics/gel-filtration-chromatography-theory.jpg通常，多数凝胶基质是化学交联的聚合物分子制备的，交联程度决定凝胶颗粒的孔径。常用的色谱基质有：葡聚糖凝胶（Sephadex）、琼脂糖凝胶（Sepharose）、聚丙烯酰氨凝胶（Bio-Gel P）等。高度交联的基质可用来分离蛋白质和其他分子量更小的分子，或是除去低分子量缓冲液成分和盐，而较大孔径的凝胶可用于蛋白质分子之间的分离。选用合适孔径的凝胶很大程度取决于目标蛋白的分子量和杂蛋白的分子量。实验方案设计凝胶介质的选择凝胶介质的选择主要是根据待分离的蛋白和杂蛋白的分子量选择具有相应分离范围的凝胶，同时还需要考虑到分辨率和稳定性的因素。比如，如果是要将目的蛋白和小分子物质分开，可以根据他们分配系数的差异，选用Sephadex G-25和 G-50；对于小肽和低分子量物质的脱盐，则可以选用Sephadex G-10、G-15以及Bio-Gel P-2或P-4；如果是分子量相近的蛋白质，一般选用排阻限度略大于样品中最高分子量物质的凝胶。具体凝胶过滤色谱介质应用如下：常用凝胶过滤色谱介质的分离范围凝胶介质蛋白质的分离范围/103凝胶介质蛋白质的分离范围/103Sephadex G25Sephadex G50Sephadex G100Sephadex G200Sepharose 6BSepharose 4B1~51.5~304~1505~60010~400060~20000Sepharose 2BBio-Gel P-4Bio-Gel P-10Bio-Gel P-60Bio-Gel P-150Bio-Gel P-30070~400000.5~45~1730~7050~150100~400凝胶介质的预处理凝胶在使用前应用水充分溶胀（胶：水=1：10），自然溶胀的耗时较长，可采用加热的方法使溶胀加速，即在沸水浴中将凝胶升温至沸，1~2h即可达到溶胀。在烧杯中将干燥凝胶加水或缓冲液，搅拌，静置，倾去上层混悬液，除去上清液中的凝胶碎块，重复数次，直到上清澄清为止。色谱柱的选择色谱柱的体积和高径比与色谱分离效果密切相关，凝胶柱床的体积、柱长和柱的直径以及柱比的选择必须根据样品的数量，性质和分离目的进行确定。组别分离时，大多采用2~30cm长的色谱柱，柱床体积为样品溶液体积的5倍以上，柱比一般在5~10之间；而分级分离一般需要100cm左右的色谱柱，并要求柱床体积大于样品体积25倍以上，柱比在20~100之间。凝胶柱的填装凝胶色谱柱与其它色谱方法不同，溶质分子与固定相之间没有力的作用，样品组分的分离完全依赖于他们各自的流速差异。装住时关住柱子下口，在柱内加入约1/3柱床体积的水或缓冲液，然后沿着柱子一侧将缓冲液中的凝胶搅拌均匀，缓慢并连续的一次性注入柱内。待凝胶沉积约5厘米左右时，打开柱子下口，控制流速在1ml/min。样品的处理与上样根据样品的类型和纯化分析，需要选择合适的缓冲液，为了达到良好的分析效果，上样量必须保持在较小的体积，一般为柱床体积的1%~5%，蛋白质样品上样前应进行浓缩，使样品浓度不大于4%（样品浓度与分配系数无关），但需要注意的是，较大分子量的物质，溶液粘度会随浓度增加而增大，使分子运动受限，影响流速。上样前，样品要经滤膜过滤或离心，除去可能堵塞色谱柱的杂质。洗脱与收集凝胶过滤色谱的缓冲液用单一缓冲液或含盐缓冲液作为洗脱液即可，主要考虑俩个方面的原因：蛋白的溶解性和稳定性。所用的缓冲液要保证蛋白质样品在其中不会变性或沉淀，PH应选在样品较稳定、溶解性良好的范围之内，同时缓冲液中要含有一定的盐（NaCL），对蛋白质起稳定和保护作用。洗脱过程中始终保持一定的操作压，流速不可过高，保持在0.5~3.0mL/min即可。案列介绍AKTA凝胶过滤色谱分离蛋白质材料色谱介质：Sephacryl S-200，蛋白质分离范围（5~250）×103 色谱柱：XK16/60预装柱色谱设备：AKTA Explorer混合样品：含单克隆抗体，分子量180000；牛血清白蛋白（68000），溶菌酶（14000）NaOH 0.5 mol/LNaCl 200 mmol/LPB 20 mmol/LPH7.0 缓冲液方法凝胶除菌处理超纯水冲洗柱子后，用0.5mol/L NaOH正向冲洗柱，流速3mL/min，冲洗3柱体积平衡NaOH处理完毕后，用超纯水冲洗2柱体积，接着用含200mmol/L NaCl和20mmol/L PB的7.0PH缓冲液冲洗5~10倍柱体积上样平衡完毕后，选择样品泵进行上样，上样流速3mL/min，上样体积为1mL洗脱上样结束后，用平衡缓冲液进行洗脱清洗与保存纯化结束后，用0.5mol/L NaOH反向冲洗2柱体积，冲洗时间30~60min，冲洗结束后，用超纯水正向冲洗5柱体积，再用20%乙醇冲洗3柱体积，然后拆下柱子，俩端封死，低温保存。问题分析和解决方案色谱分离前如何净化样品在色谱分离前，对样品进行离心和过滤，离心能除去大部分块状物，如果离心后样品仍不清澈，可用滤膜过滤。由醋酸纤维薄膜或PVDF材料制成的滤膜能够非特异性的结合少量蛋白。溶液交换不彻底严格控制上样体积，上样体积不超过柱体积30%。若样品溶液体积较多，可以分多次上样，注意每次上样时间间隔，可根据电导色谱峰确定下一次上样时间。分辨率不高1)提高装柱质量，使色谱柱装填匀实； 2)提高柱床高度； 3)控制上样体积，最大上样体积不超过柱床体积5%； 4)控制样品黏度与洗脱溶液黏度保持一致； 5)根据样品特点选择合适的洗脱溶液，调节洗脱溶液的离子强度或亲水性； 6)选择合适的凝胶柱（如何选择请参照上文）色谱峰对称性差1)提高装柱质量，装柱匀实——若柱装的太松，容易引起拖尾，装的太紧，会引起前沿；2)柱较脏，再生色谱柱肩峰出现的原因及解决方法1)柱床松动，重新装柱或反向冲洗柱2)柱筛板堵塞，超声清洗筛板3)柱干裂，重新装柱

请问一下凝胶柱贵吗，能单用凝胶柱净化吗