来自江苏省农业科学院农产品加工研究所的邹烨、蔡盼盼和王立等人拟用超声辅助酶法提取胶原蛋白，利用响应面分析法确定最佳提取工艺，并对优化所得的胶原蛋白进行热稳定性研究，为胶原蛋白快速有效提取和精深加工的应用提供一定理论依据。
1 单因素试验结果
料液比对胶原蛋白得率的影响
胶原蛋白得率随提取液用量的增加而逐渐升高，当料液比为1∶20（g/mL）时增加趋势变缓，基本保持不变。这是因为溶剂剂量小时，溶液过分黏稠，且在超声过程中易形成泡沫，造成扩散速度较慢，不能保证裙边中的胶原蛋白全部转移到提取液中；而随着提取液用量的逐渐增大，中华鳖裙边中的酶溶性胶原蛋白得率逐渐增加直至基本提取完全，故胶原蛋白得率先增加后保持平稳不变。所以，选取料液比1∶20（g/mL）作为提取最适料液比。
超声功率对胶原蛋白得率的影响
超声功率在50～150 W的范围内，胶原蛋白得率随着功率的增加而增大，在150 W处达到最大，表明超声的空化效应使得胶原蛋白更好的溶解于溶剂中。而超过150 W后，胶原蛋白得率缓慢下降。这可能是因为超声功率增大会使得温度有一定的升高，加快了胶原蛋白的提取；而当温度过高时，高温使酶失活，降低了提取效率，而且超声功率过大会破坏胶原蛋白分子的结构，造成胶原蛋白分子的降解，因此选定150 W为最适超声功率。
超声时间对胶原蛋白得率的影响
胶原蛋白得率随提取时间的延长而增加，到40 min时达到最大。而当时间继续延长，胶原蛋白得率反而开始下降。这可能是因为适当延长时间可给予酶与底物充分反应的机会，使得胶原蛋白充分溶解在提取液中；而当超过一定时间后，超声可能会使提取溶液的温度升高，造成酶失活，并且部分胶原蛋白分子也可能发生热降解或者破坏胶原蛋白的分子结构，致使胶原蛋白得率下降，所以提取最适超声时间可选为40 min。
加酶量对胶原蛋白得率的影响
胶原蛋白得率随加酶量的增加而增大，加酶量为0.75%时达到最高值，这是因为加酶量增加使得底物与酶充分反应增加胶原蛋白得率。然而随着加酶量的继续增加，胶原蛋白得率开始下降。这可能是由于加酶量过大，底物已经反应完全，而且当酶过量时底物会完全与酶结合，加快胶原蛋白降解，该加酶量与鮟鱇鱼皮胶原蛋白的提取相差较大，可能是底物种类的不同，或者酶活力不一样，因此选取最适加酶量为0.75%。
2 响应面试验结果与分析
数学模型的建立与显着性分析
该模型对应的回归方程为Y/%=72.98＋3.25X1＋3.06X2＋2.44X3－0.43X1X2＋0.82X1X3＋1.65X2X3－9.37X12－5.84X22－2.94X32。
模型的P值小于0.000 1，表明回归模型极显着，失拟误差P值为0.113 1大于0.05，不显着，说明该模型可用来进行响应值的预测。
因素间交互作用影响结果
超声功率和加酶量（X1X3）、超声功率和超声时间（X2X3）对胶原蛋白得率的影响极显着，加酶量和超声时间（X1X2）交互作用显着，与显着性分析结果相符。根据所得到的响应面模型，经Design-Expert 8.0.6软件处理得到最优工艺为加酶量0 . 8%、超声时间43.31 min、超声功率176.71 W，在此条件下胶原蛋白得率为74.45%。考虑到实际可操作性，调整工艺参数为加酶量0.8%、超声时间43min、超声功率176 W，在此条件下进行3 组验证实验，胶原蛋白得率为74.35%、74.47%、74.68%，取平均值为74.50%，与理论值较为接近。
3 热稳定性分析
与常规酶提的相比，超声辅助酶提胶原蛋白的变性温度发生了变化，经过超声辅助酶提胶原蛋白的变性温度由33.4 ℃升高到36.5 ℃，表明经过超声辅助酶提的胶原蛋白的结构趋于稳定，分子结构趋于松散。以上结果表明，超声辅助酶提的中华鳖裙边胶原蛋白在食品和生物材料领域中具有潜在的应用前景。
4 氨基酸组成分析
与常规酶提相比，经超声酶提后，胶原蛋白的氨基酸组成发生了明显变化，超声辅助提取产物的疏水性氨基酸和支链氨基酸的含量增多，胶原蛋白中亚氨酸比常规酶提法提高了9.8%。
结 论
在提取溶剂为乙酸（0.5 mol/L）、料液比1∶20（g/mL）的条件下，采用超声酶提胶原蛋白的最佳工艺参数为加酶量0.8%、超声时间43 min、超声功率176 W，此条件下胶原蛋白得率为74.50%；差示扫描量热实验结果表明，超声酶提胶原蛋白的热稳定性显着优于常规酶提胶原蛋白。该研究可为中华鳖裙边胶原蛋白的精深加工及其应用提供一定科学依据。
