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马铃薯淀粉-非肉蛋白-肌球蛋白相互作用对金线鱼肌球蛋白凝胶特性的影响

刘珍

马铃薯淀粉-非肉蛋白-肌球蛋白相互作用对金线鱼肌球蛋白凝胶特性的影响

刘珍1
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  • 1. 渤海大学
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摘要

鱼糜混合体系组分间的相互作用影响鱼糜凝胶特性及其制品的品质,三元混合鱼糜体系组分间的相互作用机制及其对鱼糜制品凝胶特性的影响机制尚不明确。本文以金线鱼肌球蛋白为研究对象,研究了大豆分离蛋白( Soybean Protein Isolate, SPI )、卵清蛋白(Ovalbumin, OVA)以及不同比例的马铃薯淀粉(Potato Starch, PS)-SPI和PS-OVA与肌球蛋白的相互作用对其凝胶特性的影响;分析了PS-非肉蛋白-肌球蛋白混合体系中的组分相互作用和二段水浴加热(40℃,30 min;90℃,20 min)过程中加热时间对三元混合体系理化特性、光谱特征、蛋白结构和表观形貌的影响,旨在阐明PS-非肉蛋白-肌球蛋白混合体系中的组分相互作用规律、热聚集行为和热诱导凝胶行为的内在联系,为新型复合鱼糜制品的开发提供参考依据。主要研究内容与结果如下: 1. 首先,研究添加0%~8%(w/w)的SPI或0%~10%(w/w)的OVA与肌球蛋白的相互作用对金线鱼肌球蛋白凝胶特性的影响。结果显示:随着SPI和OVA添加量的增加,肌球蛋白凝胶特性的改善效果整体呈现出先上升后下降的趋势。当非肉蛋白添加量均为 4%时,肌球蛋白凝胶的凝胶强度、硬度、二硫键含量、持水性和储能模量最高,α-螺旋含量最低,凝胶网络结构最为致密。4% SPI添加组较对照组的凝胶强度、硬度、二硫键含量、持水性分别提升了8.66%、5.88%、17.01%、24.87%,α-螺旋含量下降了66.97%;4% OVA添加组较对照组的凝胶强度、硬度、二硫键含量、持水性分别提升了4.10%、2.14%、41.58%、20.98%,α-螺旋含量下降了64.05%。因此,添加4% SPI或OVA能够显著改善金线鱼肌球蛋白的凝胶特性,且SPI组改善效果优于OVA组。 2. 在上述研究基础上,确定外源物质添加量为 10%,进一步研究添加 10%的 PS-SPI或PS-OVA复配物对金线鱼肌球蛋白凝胶特性的影响。结果显示:不同比例的 PS-非肉蛋白复配物对肌球蛋白凝胶特性的改善程度存在差异,PS-非肉蛋白复配组改善效果优于单一外源物质添加组。当添加PS-SPI复配比例为5∶5或PS-OVA复配比例为3∶7时,混合凝胶的凝胶强度、持水性、不易流动水含量、粘弹性、疏水相互作用和二硫键含量较高,非二硫共价键交联的聚合物量高于其它组,凝胶网络结构致密。PS-SPI复配比例5∶5组较对照组的凝胶强度、不易流动水含量、疏水相互作用分别提升了16.83%、10.30%、66.75%,α-螺旋含量下降了10.93%;PS-OVA复配比例3∶7组较对照组的凝胶强度、不易流动水含量、疏水相互作用分别提升了6.44%、6.12%、34.85%,α-螺旋含量下降了23.01%。因此,适宜比例的 PS-非肉蛋白复配物能够改善肌球蛋白的凝胶特性、增强组分间的相互作用,且PS-SPI复配比例5∶5组对肌球蛋白凝胶特性的改善效果优于PS-OVA复配比例3∶7组, PS-OVA复配比例3∶7组的总蛋白变性程度大于PS-SPI复配比例5∶5组。 3. 为了进一步确定组分相互作用和凝胶特性间的关系,研究添加10%的PS-非肉蛋白复配物与肌球蛋白间的相互作用。结果显示:随着PS的增加、非肉蛋白的减少,PS-非肉蛋白-肌球蛋白混合溶液中的组分相互作用总体上呈现出先增强后减弱的趋势。当 PS-SPI复配比例为5∶5、PS-OVA复配比例为3∶7时,混合溶液的内源荧光强度最小,紫外吸收峰值和粘弹性较高,PS-SPI组热稳定性降低、PS-OVA组热稳定性无显著性变化;而粒径、巯基含量、表面疏水性、离子键含量和疏水相互作用均最大。表明疏水相互作用和离子键是PS-非肉蛋白-肌球蛋白混合溶液中的主要分子间作用力,促使蛋白构象变化,巯基、疏水基团、发色基团暴露,有利于蛋白分子的交联、聚集。因此,PS-SPI复配比例5∶5或PS-OVA复配比例为3∶7时与肌球蛋白的相互作用最有利于蛋白分子的变性交联,与凝胶特性的结果一致。 4. 最后,由上述实验结果可知,PS-非肉蛋白-肌球蛋白相互作用有利于蛋白分子的交联聚集,改善混合体系的凝胶特性。为验证上述结果,研究二段水浴加热(40℃,30 min;90℃,20 min)过程中PS-SPI复配比例5∶5、PS-OVA复配比例3∶7时分别与肌球蛋白形成的混合溶液中的蛋白热聚集行为。结果显示:在整个二段水浴加热过程中,随着加热时间的增加,两组混合溶液的浊度、表面疏水性、紫外吸收峰值和β-折叠含量上升;总巯基含量、内源荧光强度和α-螺旋含量下降;PS逐渐糊化、蛋白分子逐渐变性聚集,粒径变大,形成了较多由共价键交联的聚集体,且第二段加热过程蛋白聚集程度和聚集速率大于第一段加热过程。此外,PS-SPI复配比例5∶5和PS-OVA复配比例3∶7两组复配物的添加都促进了蛋白的聚集,且PS-SPI复配比例5∶5组聚集体粒径更大、溶液浊度更高,与凝胶特性的结果一致。 综上,在10%的外源物质添加量下,适宜复配比例的 PS-非肉蛋白增强了混合体系中的组分相互作用、促进了蛋白分子的变性聚集,形成凝胶特性更好的凝胶;复配组凝胶特性的改善效果和组分相互作用的增强程度结果一致,且 PS-非肉蛋白复配组对肌球蛋白凝胶特性的改善效果优于单一外源物质添加组。

关键词

鱼糜制品/肌球蛋白/马铃薯淀粉/非肉蛋白/凝胶特性

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授予学位

硕士

学科专业

食品科学

导师

李学鹏

学位年度

2023

学位授予单位

渤海大学

语种

中文

中图分类号

TS
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