黄鳍金枪鱼皮酸溶性胶原蛋白提取纯化新策略：替代透析的洗涤技术及其工业化潜力

本研究针对传统鱼类胶原蛋白提取工艺中透析步骤复杂、耗时且成本高的问题，开发了一种基于冷蒸馏水洗涤的新型纯化技术。通过对比透析法，该技术以pH计和折射仪为终点判定手段，实现了62.03%的胶原得率（Type I），结构完整性与透析法相当，且节省90%处理时间与成本，为海洋胶原工业化生产提供了经济高效的解决方案。

　　

胶原蛋白的产业困境与技术突破
作为人体含量最丰富的结构蛋白，I型胶原(Type I collagen)在食品、医药和化妆品领域具有广泛应用。传统胶原主要来源于哺乳动物屠宰副产品，但疯牛病等传染性疾病风险及宗教文化限制促使研究者转向海洋资源。全球鱼类加工每年产生50-80%的废弃物，其中鱼皮富含胶原蛋白，然而现有提取工艺中长达6天的透析步骤（需14 kDa半透膜）严重制约工业化进程。

针对这一瓶颈，斯里兰卡西部省某高校研究团队在《Food and Bioproducts Processing》发表创新成果。该研究以黄鳍金枪鱼(Thunnus albacares)皮为原料，首次将Tan和Change提出的洗涤技术引入海洋胶原纯化，通过优化洗涤参数并建立折射率（NaCl残留判定）与pH值（乙酸残留判定）双重终点检测体系，实现了传统透析法的替代。

关键技术方法
研究采用酸溶法提取酸溶性胶原(ASC)，设置透析组（1:200 w/v乙酸/水）与实验组（1:120 w/v冷蒸馏水洗涤）平行对比。通过傅里叶红外光谱(FTIR)验证三重螺旋结构，扫描电镜(SEM)观察微观形貌，羟脯氨酸含量测定评估纯度。终点判定使用便携式折射仪（Brix值）和pH计，当读数分别趋近0和超纯水本底值时终止洗涤。

研究结果
1. 胶原得率与结构特性
洗涤技术组获得62.03±1.85%的胶原得率，略高于透析组（61.26±0.63%）。FTIR显示两组样品均保留典型酰胺I带（1635 cm^-1）和酰胺II带（1550 cm^-1），证实三重螺旋结构未受破坏。SEM图像呈现多孔纤维片层结构，符合胶原天然形态特征。

2. 残留物清除效率
洗涤组经3次循环后，折射率降至0.2°Brix以下（对应NaCl残留<0.1%），pH稳定在6.8±0.2（超纯水本底值6.5-7.0），表明乙酸和NaCl残留达到工业级标准。透析组需48小时才能达到同等水平。

3. 经济性评估
洗涤技术使纯化时间从48小时缩短至4小时，耗水量减少40%，无需专用透析设备。按实验室规模计算，成本降低约87%，且操作人员培训时间从2周压缩至2天。

结论与展望
该研究证实洗涤技术可完全替代透析步骤，其创新性体现在：① 建立客观量化的终点判定标准；② 首次实现海洋胶原的"无水有机溶剂"纯化；③ 为不同鱼种建立参数调整框架（如洗涤次数可增至5次对高脂鱼皮）。值得注意的是，虽然实验室规模验证成功，但工业级放大时需考虑离心设备选型与洗涤水循环系统设计。研究团队建议后续开展10公斤级中试实验，并探索该技术在海参、水母等低变性温度胶原提取中的应用潜力。

这项突破不仅解决了海洋胶原产业化的关键卡点，其"折射率-pH"双指标监控模型更为生物大分子纯化工艺开发提供了普适性方法论。随着全球对可持续蓝色经济的重视，该项技术有望推动每年百万吨级渔业废弃物的高值化利用。