pH和鹽濃度對秘魯魷魚肌原纖維蛋白聚集過程的影響.pdf

1、肌原纖維蛋白是食品加工中一種重要的功能性原料，其凝膠性能直接影響著肉制品的品質(zhì)。秘魯魷魚因水分含量較高，且體內(nèi)含有能分解肌球蛋白的高活性的蛋白酶，所以其凝膠形成能力很差。
　　本文以蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系為著手點，依次研究了pH和低中高鹽(KCl)兩種因素對秘魯魷魚肌原纖維蛋白溶解度、蛋白組成、二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)影響。重點考查肌原纖維蛋白溶解度與pH和KCl鹽濃度的關(guān)系，利用SDS-PAGE電泳分析了溶液中的蛋白質(zhì)組成，并用Qua

2、ntity One軟件分析不同pH和KCl濃度下肌原纖維蛋白中的六種主要蛋白質(zhì)組分（肌球蛋白重鏈、酶解肌球蛋白、副肌球蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白以及肌球蛋白輕鏈）的相對含量變化。同時借助紫外分光光度計及圓二色譜，研究溶液中pH和KCl濃度對肌原纖維蛋白構(gòu)象的影響。
　　接著在相應的條件下采用靜態(tài)（純加熱）和動態(tài)（加熱+振蕩）兩種方式制備聚集體，并同時考察了其成膠過程中流變特性的變化。借助蛋白溶液的實驗結(jié)果，對這兩種蛋白聚集體分別研

3、究了在不同pH和KCl溶液中的溶解度、蛋白組成、二級結(jié)構(gòu)、微觀結(jié)構(gòu)、持水性能以及水分分布。
　　最后用光散射儀進一步驗證pH和鹽離子能引起蛋白質(zhì)分子空間結(jié)構(gòu)的變化，并影響其分子間相互作用力，進一步揭示了秘魯魷魚凝膠過程中其蛋白結(jié)構(gòu)與產(chǎn)品功能的關(guān)系，為魚糜制品的生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和應用指導。
　　實驗結(jié)果表明:
　　1.pH和鹽離子濃度對肌原纖維蛋白溶液和聚集體的溶解度均有較大的影響。對于KCl溶液，當KCl濃度為≤0.9

4、 mol/L時肌原纖維蛋白溶液和聚集體的溶解度溶解度隨鹽濃度的增加而增加。而pH對肌原纖維蛋白溶液和聚集體的溶解度有很大的不同。當pH從中性往堿性變化時，兩者溶解度的變化均是中性pH＜堿性pH。當pH從酸性往中性變化時，對于蛋白質(zhì)溶液和動態(tài)聚集體來說溶解度幾乎是一個常量，而靜態(tài)聚集體則是逐漸增大的。
　　2.根據(jù)SDS-PAGE及紫外色譜和圓二色譜的分析結(jié)果顯示，pH和鹽離子濃度對肌原纖維蛋白溶解度的影響主要表現(xiàn)為兩個方面:一是隨

5、著pH和鹽濃度的不同，肌原纖維蛋白中各種蛋白的相對含量也是不同的，二是pH和鹽濃度可以影響蛋白質(zhì)的二級和三級結(jié)構(gòu)，即可以使蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生變化。隨著pH和鹽離子濃度升高，球蛋白（副肌球蛋白、原肌球蛋白等）的溶解度增大速度較快，使得在總蛋白中的含量升高，體系趨有序性變大。
　　3.pH和KCl濃度對肌原纖維蛋白聚集體的流變特性也有影響。隨著KCl濃度的增加，pH偏離等電點，聚集體的彈性模量(G')逐漸增大。
　　4.根據(jù)聚集體

6、的微觀結(jié)構(gòu)及持水性(WHC)和水分分布的分析結(jié)果:凝膠的微觀結(jié)構(gòu)受鹽濃度和pH的影響。隨KCl濃度的增加，靜態(tài)聚集體微觀結(jié)構(gòu)由實心團塊狀、網(wǎng)孔狀到顆粒狀依次變化;動態(tài)聚集體從0.1 mol/L KCl時的實心團塊狀到0.5、0.9 mol/L KCl的網(wǎng)孔狀。總體來看，pH的增加導致聚集體更密實。與之相對應的聚集體持水性，隨著pH和鹽離子濃度升高而增大，T21水分比例也隨之增大。
　　5.靜態(tài)光散射實驗進一步驗證了上述實驗結(jié)果。p

7、H和鹽通過調(diào)節(jié)蛋白粒子表面凈電荷和屏蔽作用來調(diào)節(jié)分子間相互用力，進而影響粒子間的締合。蛋白溶液在加熱過后，疏水基團的暴露使粒子間的引力增強，具有聚集的趨勢。在高pH下由于凈電荷數(shù)量的增多，使粒子間的引力變小，斥力增強，溶劑化作用增強。在加熱過程中施加外力，可使粒子間的引力減少，特別是在高鹽(≥0.5 mol/L)和高pH(≥7.5)，A2均在0附近，此時粒子間的相互作用力趨于平衡，聚集體具有良好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由于變性粒子的及時聚集，動態(tài)聚