蛋白质在肉类加工保藏中的氧化及其不利影响的研究进展

不同的加工步骤可能会影响肉品的物化性质及营养价值,甚至产生对人体健康有害的化合物。例如,已观察到某些热处理可增加自由基含量,降低抗氧化保护能力,促进蛋白质氧化。鉴于某些肉类加工保藏方法可能促进蛋白质氧化进而影响肉品食用品质乃至加速肉类劣变,本文探讨了常见肉品加工保藏方法及其相关新技术对蛋白质氧化的影响,及蛋白质氧化对肉品品质及人体健康的不利影响,旨在为加工保藏中有关蛋白质氧化及合理化食品加工技术提供相关参考。     

Protein Oxidation: Basic Principles and Implications for Meat Quality

The involvement of oxidized proteins to the development of biological diseases has been studied for a few decades, but the effects and the mechanisms of protein oxidation in food systems are largely unknown. Protein oxidation is defined as the covalent modification of a protein induced either by the direct reactions with reactive oxygen species (ROS) or indirect reactions with secondary by-products of oxidative stress. ROS can cause oxidation in both amino acid side chains and protein backbones, resulting in protein fragmentation or protein–protein cross-linkages. Although all amino acids can be modified by ROS, cysteine, and methionine that are the most susceptible to oxidative changes due to high reaction susceptibility of the sulfur group in those amino acids. Oxidative modifications of proteins can change their physical and chemical properties, including conformation, structure, solubility, susceptibility to proteolysis, and enzyme activities. These modifications can be involved in the regulation of fresh meat quality and influence the processing properties of meat products. Oxidative stress occurs when the formation of oxidants exceeds the ability of antioxidant systems to remove the ROS in organisms. Increased levels of protein oxidation have been associated with various biological consequences, including diseases and aging, in humans and other animal species. The basic principles and products of protein oxidation and the implications of protein oxidation in food systems, especially in meat, are discussed in this review.     

肉品中的蛋白质氧化机制及其影响因素

随着肉品加工技术的进步和人们生活方式的改变,丰富多样的加工肉制品越来越受到广大消费者青睐。但 加工肉制品的理化性质、营养成分和食用安全性易受各种加工及贮藏环境因素的作用而产生变化,如蛋白质氧化与 冷冻变性、脂质氧化、生物自身代谢、病原菌的滋生及致癌物产生等。其中蛋白质氧化对肉制品品质影响极大,它 被定义为一种共价键修饰作用,该作用对蛋白质分子结构造成破坏,引起蛋白质氨基酸侧链被修饰、蛋白质多肽 链的断裂、蛋白质分子间的交联聚合等,从而改变了蛋白质的凝胶、持水、消化、营养等特性,最终影响肉品的品 质。本文从蛋白质氧化机理、评估指标、影响因素等3 个方面出发,综述有关肉品蛋白质氧化的国内外最新研究进 展,归纳总结肉品中蛋白质氧化规律及其实际生产中的影响因素。     

蛋白质氧化和翻译后修饰对肉品质的影响及机制研究进展

动物屠宰后，肌肉向可食肉转变的过程中涉及一系列的生化变化，它们相互影响并决定了肉的品质。其中氧化应激引起的蛋白质氧化以及蛋白质翻译后修饰对肉品质的形成具有重要影响，但鲜见对其机理系统的深入总结报道。本文综述了氧化应激与蛋白质氧化的关系，总结了动物屠宰后蛋白质氧化和翻译后修饰对肉的嫩度、持水性、肉色和营养价值等品质形成的影响及其作用机制，以期为未来肉品科学的研究提供理论参考。     

鱼类加工制品蛋白质氧化程度分析

本实验以市场上常见的几种鱼类加工制品为研究对象,测定其羰基含量、巯基含量、二硫键含量及蛋白质疏水性等指标,并进行相关性分析。结果表明：经过不同方式加工后,鱼制品蛋白中羰基、巯基、二硫键含量及疏水性都有显著差异（P＜0.05）。冰鲜类产品的羰基含量较低（0～1 nmol/mg）,盐渍类产品的羰基含量最高（6～10 nmol/mg）;冰鲜类产品的巯基含量较高（70～100 nmol/mg）,而二硫键含量最低（0.1～0.2 nmol/mg）;其余样品的巯基含量均为30～70 nmol/mg,二硫键含量为1～5 nmol/mg;羰基含量与蛋白质疏水性存在极显著相关性（r=0.84,P＜0.01）,巯基含量与二硫键含量存在显著相关性（r=－0.59,P＜0.05）。由实验结果可看出,香烤、盐制类产品蛋白质氧化程度较高,淡干类产品次之,冻鲜类产品蛋白质氧化程度较低。     

氯化钠对鸡肉冷藏过程中肌原纤维蛋白氧化的影响

为探究氯化钠对鸡肉腌制冷藏过程中肌原纤维蛋白氧化的影响,采用不同添加量（0.0%、1.5%、3.0%、4.5%、6.0%、7.5%）的氯化钠处理鸡胸肉,冷藏不同时间（0、2、4 d）后提取肌原纤维蛋白,通过测定其表面疏水性、粒径、羰基、巯基含量等判断肌原纤维蛋白氧化程度。结果表明：随着氯化钠添加量的增加及贮藏时间的延长,鸡肉肌原纤维蛋白羰基含量逐渐增加,巯基含量则显著减少（P＜0.05）;肌原纤维蛋白产生一定的聚集交联现象,平均粒径呈增大趋势;肌原纤维蛋白中α-螺旋相对含量随着氯化钠添加量的增加而降低,而色氨酸荧光强度随氯化钠添加量的增加先升高后降低。综上所述,氯化钠对鸡肉腌制冷藏过程中的肌原纤维蛋白氧化有一定促进作用,其中氯化钠添加量4.5%时对鸡肉肌原纤维蛋白的氧化效果最为明显。     

冻藏肉及其制品中蛋白氧化的研究进展

冻藏是肉及其制品最重要的贮藏方式,可有效抑制微生物生长繁殖及酶促反应,从而延长其货架期.然而,肉及其制品在长期冻藏过程中不可避免地发生品质下降.除冰晶、嗜冷微生物、干耗、脂肪氧化等因素外,蛋白氧化在品质劣化中所发挥的作用受到关注.本文综述肉及其制品中蛋白氧化的发生机制、氧化结果以及检测方法;冻藏过程中影响蛋白氧化的因素...     

蛋白氧化对肉品品质影响及其控制方法研究进展

近年来,肉品中的蛋白氧化越来越受到关注。氧化作用会改变肉蛋白的结构和功能特性,也会影响肉品品质(包括持水性、嫩度、色泽、营养与可消化性)。本论文针对蛋白氧化机理、氧化对蛋白结构和凝胶性质的影响,对肉品品质的影响以及肉品中蛋白氧化的控制措施等方面进行了综述,以期为肉品工业的发展提供理论参考依据。     

芬顿反应诱导的肉类蛋白质氧化及干预研究进展

肉及肉制品生产加工过程中伴随着蛋白质氧化的发生,这会导致肉制品营养性和可食用性降低,甚至产生有毒、有害物质,这些有害化合物严重威胁人体健康。蛋白质的氧化修饰改变其结构和理化特性（如构象、结构、组成、溶解性、流变性和反应性）,然而适度的修饰也可起到调控肉制品品质的作用。肉蛋白氧化过程中最主要和最有效的活性氧是羟自由基（·OH）,芬顿反应是产生高活性羟自由基的主要途径之一,因此本文综述芬顿反应中蛋白质氧化的基本原理、反应产物以及蛋白质氧化在肉品加工中对肉类色泽、嫩度、持水性等的作用,以期为肉制品的品质控制提供理论支撑。     

蛋白质氧化对肉食用品质影响的研究进展

肉品质变化的内部因素从理化方面而言主要包括脂肪氧化以及蛋白质氧化,其中蛋白质氧化是近年来研究的热点。本文首先分析了肉蛋白质氧化机理（蛋白质的共价修饰）和蛋白质氧化表征（羰基化、巯基化以及交联等氧化修饰类型）;其次从可能的微观机理到宏观外在表现来说明蛋白质氧化对肉食用品质的影响;最后提出了在蛋白质氧化领域一些目前还未研究透彻的问题及可采用的解决方法,以期对肉蛋白质氧化机理及其对肉食用品质影响的研究提供思路。     

高铁肌红蛋白氧化对牦牛肉肌原纤维蛋白生化特性的影响

为探究高铁肌红蛋白(metmyoglobin,MetMb)氧化处理对宰后牦牛肉成熟24 h肌原纤维蛋白生化特性的影响,以不同浓度(0、0.01、0.05、0.5 mmol/L)MetMb氧化体系氧化孵育24 h的牦牛肉肌原纤维蛋白为研究对象,以未加氧化剂的肌原纤维蛋白为空白对照,测定不同氧化浓度下肌原纤维蛋白的羰基浓度、巯基浓度、二硫键浓度、表面疏水性、Ca/K-ATPase活性、二聚酪氨酸等指标的变化规律。结果表明,随着MetMb浓度的增加,不同处理组间牦牛肉肌原纤维蛋白均表现出不同程度的氧化水平,其中羰基浓度、二硫键浓度、表面疏水性、二聚酪氨酸含量和Ca-ATPase活性均呈显著增加趋势(P<0.05),巯基浓度和K-ATPase活性则显著降低(P<0.05)。当氧化液浓度增加至0.5 mmol/L时,羰基浓度较空白对照组升高了近4倍,而巯基浓度较空白对照组下降31.5%。综上,MetMb氧化促使肌原纤维蛋白发生了不同程度的氧化,增加了蛋白的氧化程度。本研究结果为牦牛肉生产加工过程中蛋白氧化控制提供了一定的参考。     

蛋白氧化及对肉制品品质和功能性的影响

肉蛋白氧化及功能性和品质变化目前已经引起国内外关注。本文从氨基酸残基侧链的改变、羰基衍生物的产生、蛋白质聚合物的形成三方面阐述了肉中蛋白氧化的机理,同时对氧化给肉蛋白品质和功能性带来的影响进行了概括性论述。     

槲皮素和NaCl添加量对牦牛肉饼蛋白质和脂质氧化的影响

为研究槲皮素（Quercetin,Q）和不同NaCl添加量（0%、2%、4%、6%,m/m）对牦牛肉饼在贮藏过程中蛋白质和脂质氧化的影响,测定了牦牛肉饼在冷藏15 d期间的pH值、色差、羰基含量、表面疏水性、色氨酸荧光强度、二聚酪氨酸含量、过氧化值（Peroxide Value,POV）和硫代巴比妥酸反应物（Thiobarbituric Acid Reactive Substances,TBARS）值。结果表明,随着NaCl添加量增加,pH值增加（P<0.05）,L*、a*和b*值先增加后降低（P<0.05）;添加槲皮素后咸肉饼的pH值（P<0.05）、a*和b*值增加（P<0.05）、L*值降低（P<0.05）。添加NaCl使肉饼的羰基、表面疏水性、二聚酪氨酸、POV值和TBARS值增加（P<0.05）,色氨酸荧光强度减小（P<0.05）;但槲皮素处理使咸肉饼的色氨酸荧光强度、二聚酪氨酸、POV值及TBARS值降低,使4% NaCl（质量分数）肉饼的羰基含量降低了27.80%;表面疏水性在0~2% NaCl（质量分数）添加量下进一步增加（P<0.05）,而在4%~6% NaCl添加量下降低（P<0.05）。该研究表明,NaCl能促进牦牛肉饼蛋白质和脂质氧化,但加入槲皮素可有效缓解肉饼氧化。该结果可为槲皮素作为肉制品天然抗氧化剂提供参考。     

氧化对兔肉肌原纤维蛋白结构、乳化性和凝胶性的影响研究

为探讨氧化对兔肉肌原纤维蛋白结构的氧化修饰及对肌原纤维蛋白乳化性质和凝胶质构特性的影响,本文利用0~10.0 mmol/L 2,2'-盐酸脒基丙烷(2,2'-azobis(2-amidinopropane)dihydrochloride,AAPH)热解产生的烷过氧自由基对兔肉肌原纤维蛋白进行氧化处理。结果表明,随着AAPH浓度的增加,兔肉肌原纤维蛋白游离巯基含量、内源性荧光强度和蛋白乳化稳定性不断减小,而羰基含量、二聚酪氨酸含量、蛋白粒径、乳化活性显著增加(P<0.05),表面疏水性则呈现先增后减再增的趋势。聚丙烯酰胺凝胶电泳(polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)结果显示,低浓度AAPH(0~1.0 mmol/L)和高浓度(10.0 mmol/L)分别诱导了蛋白的聚集和裂解,这些结构的改变引起了肌原纤维蛋白凝胶性质的改变。适度的氧化改性(AAPH 0~1.0 mmol/L)能提高兔肉肌原纤维蛋白凝胶的质构特性,而进一步氧化(AAPH 1.0~10.0 mmol/L)则显著降低了凝胶的性能(P<0.05)。因此,烷过氧自由基的氧化修饰能显著影响兔肉肌原纤维蛋白的结构和乳化凝胶性质(P<0.05)。     

Use of Volatiles as Indicators of Lipid Oxidation in Muscle Foods

Lipid oxidation has long been recognized as a leading cause of quality deterioration in muscle foods and is often the decisive factor in determining food product storage life. Lipid oxidation generates a number of products, including volatile compounds, which are the major contributors to the development of rancid off‐flavors and odors. Over the years, methodologies have been developed to quantify lipid oxidation products in muscle foods. This article reviews the analytical methods that have been used to quantify volatile compounds as indicators of lipid oxidation in muscle foods. The sampling methodologies of distillation/solvent extraction and headspace analysis, and isolation methods associated with gas chromatographic (GC) and high‐performance liquid chromatography (HPLC) analyses are discussed. Within gas chromatographic methodologies, headspace (HS) sampling (static HS, dynamic purge‐and‐trap HS techniques, and solid‐phase microextraction [SPME]) are addressed.     

加工方式对牛肉蛋白质氧化的影响

为了研究热加工过程中蛋白质氧化的变化规律,以牛腱子和牛肩为研究对象,对其进行不同温度（40、50、60、70、80、90、100 ℃,保温时间30 min）以及70 kPa高压下保温不同时间（15、20、25、30、35 min）的热处理,通过分析羰基含量、巯基含量、蛋白粒径、表面疏水性、SDS-PAGE电泳以及蛋白二级结构等的变化,结果表明:温度可以导致蛋白羰基含量增加,巯基含量先升高后降低,蛋白粒径增大,蛋白表面疏水性先增大后减小;高压导致蛋白羰基含量增加,巯基含量减少,蛋白粒径先增大后减少,蛋白疏水性逐渐增加。另外,不同热处理下肌原纤维蛋白发生了明显的降解聚集,出现大量小分子蛋白质。红外研究发现在热加工过程中,肌原纤维蛋白的二级结构不断转变,促使α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲之间的转换。可知,温度和压力都能促进牛肉蛋白的氧化并能够改变牛肉蛋白的化学作用力及二级结构。本研究为低温牛肉产品的工业化调控提供理论依据。     

Ultrasound processing of fruits and vegetables,structural modification and impact on nutrient and bioactive compounds: a review

This review presents an updated analysis regarding the application of ultrasound technology in fruits, vegetables and their derivatives. The relationship among structure, processing, the quantity and quality of nutrients and bioactive compounds are discussed. Initially, we discussed the effect of ultrasound processing on the structure of the matrices at tissues, cells and molecules levels, also considering the different factors that influence the reported responses. Subsequently, the effect on nutrients and bioactive compound quantity (concentration) and quality (bioaccessibility → bioavailability → bioactivity) is evaluated. Ultrasound processing resulting in tissues and cell disruption, fibre breakage, isomerisation, micellisation, among other modifications, improving the extractability of compounds and/or resulting in their degradation. Moreover, the obtained new matrix interacts differently with the human body, affecting the compound accessibility, which can be increased. In conclusion, different possibilities are discussed regarding using ultrasound processing to enhance healthy aspects of plant-based food products.     

脂肪氧化对肌原纤维蛋白氧化及其结构和功能性质的影响

通过建立不同氧化程度的脂肪促进肌原纤维蛋白氧化模型,研究脂肪氧化对肌原纤维蛋白氧化的促进作用 及其对蛋白氧化后性质和结构的影响。结果表明：脂肪氧化产生的自由基可以促进蛋白质发生氧化反应,随着脂肪 氧化程度的增加,肌原纤维蛋白的羰基含量、巯基含量和二酪氨酸含量发生显著变化（P＜0.05）,当硫代巴比妥 酸反应产物含量为2.5 mg/kg时,羰基含量、巯基含量和二酪氨酸含量分别为4.12、81.33 nmol/mg pro、563.36 AU, 表明蛋白质的氧化程度和表面疏水性逐渐升高,流变学特性储能模量和损失模量也随之降低,稳定的α-螺旋和β-折 叠部分遭到破坏,转变成不稳定的β-转角和无规卷曲,肌原纤维蛋白的结构和功能特性都随着脂肪氧化程度的增加 发生变化。     

丙二醛氧化对牦牛肉肌原纤维蛋白结构及功能特性的影响

利用丙二醛建立脂质氧化体系,通过测定牦牛肉肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）的侧链氨基酸氧化情况、蛋白结构、流变特性、乳化稳定性等变化,探讨不同程度的脂质氧化对牦牛肉MP结构与功能特性的影响。结果表明：随着丙二醛浓度（0、0.1、1、5、10、20 mmol/L）增加,MP的羰基含量、丙二醛-MP加合物、二聚酪氨酸含量以及β-转角相对含量整体呈增加趋势;总巯基含量、表面疏水性、内源荧光强度、α-螺旋和β-折叠相对含量整体呈下降趋势;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表示肌球蛋白重链和轻链逐渐损失。说明丙二醛与MP发生相互作用引起MP氧化、交联聚集并使蛋白结构从有序转为无序。此外,适度氧化（<10 mmol/L）能提高MP储能模量和损耗模量,改善MP的凝胶质量。但过度氧化（≥10 mmol/L）会引起蛋白质高度聚集,导致储能模量和损耗模量降低,且丙二醛氧化会导致MP乳液稳定性降低和色泽的劣变。本研究认为丙二醛氧化促进了牦牛肉MP的氧化,改变了牦牛肉MP的结构与功能特性。