摘要
鲢鱼(Hyophthalmichthys molitrix)是中国产量仅次于草鱼的淡水鱼类，土腥味重、肌间刺多，在鲜销市场并不受欢迎，然而其肉色白、弹性好，已成为鱼糜凝胶制品加工的重要原料。鱼骨作为鱼糜加工中最主要的加工下脚料，钙含量丰富、营养价值高、生物利用率高且来源丰富、廉价易得，将其纳米化后可提高白鲢鱼糜的凝胶强度，但其作用机制尚不清楚。 本课题以鲢鱼脊骨为原料制备不同尺度的鱼骨，探讨微粒化鱼骨理化特性对温度的响应性。在此基础上，以不同赋存形态的合成钙、微米鱼骨(MFB)为对照，研究纳米鱼骨(NFB)对鱼肌球蛋白聚集行为及凝胶性能的影响，结合鱼骨钙理化特性参数，探讨NFB对肌球蛋白的小尺寸效应。同时研究钙的赋存形态及其分布对肌球蛋白的胶凝特性的影响，分析钙赋存形态与鱼肌球蛋白胶凝特性的内在联系。比较NFB在肌球蛋白胶凝过程中的小尺寸效应与赋存形态作用的贡献率，进而揭示NFB对肌球蛋白胶凝特性的调控机制。主要研究结果如下： 1.微粒化鱼骨理化特性对温度的响应性。随着加热的进行，MFB和NFB的钙释放率分别从0.69%上升到了2.21%、8.88%上升到了14.20%。微粒化处理破坏鱼骨结构，促进胶原降解和鱼骨钙释放。这些变化都有利于降低MFB粒径，且相互影响。NFB的粒径在加热过程中没有显著变化，这是因为在纳米化(即球磨)过程中鱼骨粒径已降低至极限最小粒径。鱼骨结构更大程度的破坏，使得NFB的钙释放率为MFB的12倍。胶原多肽螯合钙的形成是加热过程中NFB钙进一步释放的主要原因。鱼骨钙的释放与鱼骨粒径、鱼骨结构密切相关，在加热过程中鱼骨钙释放、胶原降解、鱼骨结构破坏三者相互促进、相互制约。 2.不同赋存形态化合钙对肌球蛋白胶凝特性的影响。CC的添加促进肌球蛋白分子α-螺旋结构向β-转角转变。疏水相互作用和静电相互作用是其形成较好凝胶网络结构的主要作用力。HAP和TCP会干扰肌球蛋白间疏水相互作用、静电相互作用、二硫键的形成差，不利于肌球蛋白形成良好的粘弹性。CC、HAP和TCP均显著降低了肌球蛋白低剪切速率下的粘性，而CaCl2却增大了肌球蛋白在低剪切速率下的粘性。添加CaCl2的肌球蛋白粘弹性最强，其次是添加CC的，HAP和TCP的添加极大地降低了肌球蛋白的粘弹性。综上，离子态钙和螯合肽的钙均可提高肌球蛋白的胶凝特性，而钙释放率极低的HAP和TCP会干扰肌球蛋白胶凝的形成。 3.纳米鱼骨在肌球蛋白凝胶过程中的小尺寸效应。NFB的添加促进肌球蛋白分子α-螺旋结构的大量展开，疏水相互作用是其形成较好凝胶网络结构的主要作用力。MFB的添加干扰了肌球蛋白分子间疏水相互作用和二硫键的形成。静态流变测试中，添加NFB的肌球蛋白溶液呈现假塑性流体的特性。添加NFB的肌球蛋白溶液粘弹性仅次于添加CaCl2的。动态流变测试中，升温过程阶段中80℃-90℃加热时，NFB的钙进一步大量的释放使得肌球蛋白的G′急剧增加，在90℃时与添加CaCl2肌球蛋白组的G′相当。降温过程中肌球蛋白凝胶的G′和G′′继续增加。频率扫描时，肌球蛋白的粘弹性可以良好的保持。微流变测试中，MFB的肌球蛋白的粘弹性高于其他样品的。 4.纳米鱼骨在肌球蛋白胶凝过程中其钙赋存形态的变化。添加NFB的肌球蛋白40℃加热60min后其离子钙的含量从1.65%上升为2.16%，90℃加热30min后离子钙的含量又降低至1.77%。热的作用使大量的钙释放在肌球蛋白溶液中，促进肌球蛋白分子的交联，而钙离子自身转变为与肌球蛋白相结合的钙。随着加热的进行其钙的分布变的更加均一且致密。随着加热的进行，所有肌球蛋白样品逐渐形成致密有序的网络结构，且添加NFB使90℃加热30min后肌球蛋白凝胶网络骨架更连续、规则。钙也会通过影响水分子和蛋白质的质子之间的变化，从而改变水的分布状态。随着加热的进行，添加NFB的肌球蛋白其中度不易流动水逐渐地向自由水和不易流动水转化，特别是在90℃加热30min时变化尤其明显，使得肌球蛋白网络结构变的紧实而致密。总之，加热处理是促进了NFB的钙释放及其均匀分布，更多的中度不易流动水向自由水的析出和不易流动水的转变，是有序凝胶网络形成的关键。
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