化学作用力对超高压诱导猪肉凝胶强度的影响研究

采用化学法、荧光光谱法等分析手段,研究猪肉凝胶形成过程中离子键、氢键、疏水相互作用,二硫键等化学作用力对凝胶强度的影响,探索化学作用力对猪肉凝胶网络结构形成的作用。结果表明：形成凝胶的过程中,氢键、疏水相互作用和二硫键对凝胶强度影响显著,离子键对凝胶强度影响较小,随着氢键、疏水相互作用、二硫键的增加,猪肉凝胶强度增加,维持猪肉凝胶稳定结构的主要化学作用力为氢键、疏水相互作用、二硫键。     

棒状乳杆菌发酵秘鲁鱿鱼糜凝胶特性的变化及其形成机理

为阐明棒状乳杆菌（Lactobacillus coryniformis）Lz153发酵秘鲁鱿鱼糜的凝胶形成机理,通过质构仪测定棒状乳杆菌Lz153发酵秘鲁鱿鱼糜凝胶特性,分析凝胶形成过程中离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键及非二硫共价键的变化,并利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）方法观察肌原纤维蛋白变化情况。结果表明,棒状乳杆菌Lz153鱿鱼糜发酵24～36?h阶段凝胶特性最佳;离子键含量在发酵过程中呈逐渐减少趋势,氢键和疏水相互作用含量分别在发酵36?h和30?h达到最大值,二硫键和非二硫共价键含量随发酵时间延长而呈增加的趋势;氢键、疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键是形成和维持凝胶网络的主要作用力。SDS-PAGE图谱显示,发酵后肌动蛋白和肌球蛋白重链均开始被降解,同时经发酵24?h后分子质量在100～135?kDa范围出现了新的盐溶性蛋白质条带,发酵至48?h也被降解。研究结果可为开发秘鲁鱿鱼为原料的乳酸菌发酵鱼糜制品加工提供参考依据。     

涡流空化改善大豆分离蛋白溶解性的分子间作用机制

为了解涡流空化改善大豆分离蛋白溶解性的作用机制,通过比较涡流空化处理前后大豆分离蛋白中离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键含量的变化,来探讨涡流空化引起的大豆分离蛋白分子间作用力的变化与溶解性改善之间的关联。结果表明:大豆分离蛋白在涡流空化处理过程中,离子键含量随着处理压力的增加和时间的延长而增加;氢键含量和疏水相互作用在压力为0.6 MPa时随着处理时间的延长而降低,而在压力为0.2 MPa和0.4 MPa时则先增加后降低;二硫键含量随着处理压力的增加和时间的延长而降低;与未处理组相比,非二硫共价键含量在压力为0.2 MPa时变化不显著(P>0.05),而在压力为0.4 MPa和0.6 MPa时有所降低。相关性分析结果表明,大豆分离蛋白溶解性的变化与其离子键含量呈极显著正相关(r=0.754)(P<0.01),与疏水相互作用和二硫键含量均呈极显著负相关(P<0.01),相关系数分别为-0.714、-0.839。可见,在涡流空化处理过程中,大豆分离蛋白溶解性的改善与离子键的形成、疏水相互作用的破坏和二硫键的断裂有关。     

乳化大豆油与乳化猪油对肌原纤维蛋白/面筋蛋白凝胶的影响

为了改善蛋白凝胶的品质,研究不同比例的乳化大豆油与乳化猪油对肌原纤维蛋白/面筋蛋白凝胶的弹性、硬度、咀嚼性、持水性、可冻结水、非可冻结水、分子间作用力、蛋白二级结构的影响。结果表明：与对照组（未添加脂肪的凝胶）相比,随着乳化大豆油与乳化猪油添加量（5%-20%）的增加,肌原纤维蛋白/面筋蛋白凝胶的硬度、咀嚼性、弹性、胶粘性以及持水性均显著上升（p＜0.05）;可冻结水含量逐渐增加、非可冻结水含量逐渐降低;凝胶的疏水相互作用、氢键、二硫键作用逐渐增强,离子键作用逐渐减弱;蛋白二级结构由α-螺旋逐渐转化为β-折叠和β-转角。     

高密度CO2处理过程中虾肌球蛋白分子间作用力的变化

高密度CO2（dense phase carbon dioxide,DPCD）是一种非常有前景的非热食品加工技术,能诱导蛋白 质发生变性并进行自组装形成凝胶。为了探讨DPCD诱导蛋白质自组装形成凝胶的机制,以凡纳滨对虾肌球蛋 白为对象,研究DPCD处理压力和温度对肌球蛋白分子间作用力的影响。结果表明：与未处理的相比,DPCD处 理能使肌球蛋白的氢键和离子键贡献降低（P＜0.05）,而使疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键的贡献增加 （P＜0.05）;在相同DPCD处理温度下,压强（5～25 MPa）对肌球蛋白分子间作用力无显著影响（P＞0.05）;在 相同DPCD处理压强下,随着温度（40～60 ℃）升高,氢键和二硫键贡献无显著变化（P＞0.05）,非二硫共价键 贡献呈增加趋势（P＜0.05）,疏水相互作用呈降低趋势（P＜0.05）,离子键贡献则先降低后升高（P＜0.05）。因 此,疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键是DPCD诱导肌球蛋白形成凝胶过程中的主要分子间作用力,而氢键和 离子键不是其主要分子间作用力。研究结果为阐明DPCD诱导蛋白质形成凝胶的机制提供了基础数据。     

理化复合预处理对TGase改性小麦蛋白性质的影响

本试验采用Na_2SO_3/超声波、尿素/Na_2SO_3/超声波理化复合预处理小麦蛋白,以提高谷氨酰胺转氨酶(TGase)凝胶效率。结果表明,Na_2SO_3/超声波、尿素/Na_2SO_3/超声波处理的小麦蛋白,其溶解性分别提高325%和437%。理化复合预处理的小麦蛋白,氢键作用降低,离子键作用有一定程度增加,疏水相互作用显著增加,游离巯基增加,表面结构松散,β-折叠的含量降低,无规则卷曲的含量增加。理化复合预处理后加入TGase后的小麦蛋白,氢键作用增加,离子键作用有一定程度降低,疏水相互作用、游离巯基和二硫键基本不变,呈现多孔紧密连接的蛋白质网络结构,且蛋白质簇和孔的大小及分布均匀,β-折叠的含量增加,无规则卷曲的含量均降低。经Na_2SO_3/超声波预处理后的小麦蛋白加入TGase后,其凝胶强度达到最高,为344.13g/cm~2。     

鳝鱼肉新鲜度对加热过程中蛋白变化规律的影响

以不同新鲜度（4 ℃下贮藏1、2、3、4、5 d）的鳝鱼肉为原料,研究其加热过程中蒸煮失水率、化学作用力以及蛋白结构的变化规律与差异,探讨贮藏过程中鳝鱼肉品质劣变机制。结果表明：低新鲜度鳝鱼肉在贮藏过程中蛋白发生降解,导致加热过程中蒸煮失水率更高;加热过程中,鳝鱼肉蛋白间离子键和氢键随加热进行逐渐被破坏,疏水作用和二硫键逐渐成为主要作用力;贮藏1～2 d的鳝鱼肉在加热过程中,疏水相互作用含量增加,二硫键含量在加热前期逐渐增加,后期变化不大;贮藏3～5 d的鳝鱼肉在加热后期疏水相互作用和二硫键含量降低;蛋白结构变化分析表明,新鲜度较差的鳝鱼肉,蛋白二级结构随着加热进行展开程度增加,且疏水基团更倾向于包埋在内部,与疏水作用变化趋势一致。综上：贮藏时间较长的鳝鱼肉在加热过程中蛋白更容易降解、二级结构展开和疏水基团的包埋程度更高,导致疏水作用和二硫键含量的降低,进而造成熟化鳝鱼肉蒸煮失水率高,质构品质劣变。本研究结果为不同新鲜度鳝鱼肉熟化后品质劣变机制的阐明提供了初步理论参考。     

低温冷冻条件对大豆分离蛋白分散液表面疏水性及二硫键的影响

通过大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）冷冻前后结构的变化,研究了低温冷冻条件（SPI添加量、冷冻温度、冷冻时间）对SPI结构（巯基、二硫键及表面疏水性）的影响。实验发现在冷冻条件下随着SPI添加量的降低,游离巯基和二硫键逐渐减少、暴露巯基与表面疏水性先增加后减小;随着冷冻温度降低和冷冻时间延长,SPI的游离巯基、二硫键含量及表面疏水性逐渐减少。经过冷冻处理的SPI会有一定程度的变性,在不太低的冷冻温度下游离巯基含量明显大于未冷冻SPI,且在冷冻过程中SPI大部分的分子内二硫键转化为分子间二硫键。     

不同外源物质对淡水鱼鱼糜热诱导凝胶特性增效作用的研究进展

为探究大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）与肌球蛋白的相互作用及其对肌球蛋白凝胶特性的影响,本研究以金线鱼肌球蛋白为原料,添加0%~8%（w/w）的SPI制成混合体系并分析其理化特性、光谱特性和凝胶特性。结果显示,添加SPI后,金线鱼肌球蛋白-SPI混合体系的内源荧光强度降低,紫外吸光度、总巯基含量、氢键和疏水相互作用增加,表明SPI和金线鱼肌球蛋白之间存在疏水相互作用、氢键、二硫键等非共价相互作用和共价相互作用,促使金线鱼肌球蛋白构象变化。同时,随着SPI添加量的增加,金线鱼肌球蛋白-SPI混合凝胶的凝胶强度、硬度和β-折叠含量均呈现出先增加后减小的趋势。当SPI的添加量为4%时,金线鱼肌球蛋白-SPI混合体系的总巯基含量和疏水相互作用最大,较对照组分别提升了64.46%和13.53%;加热后金线鱼肌球蛋白-SPI混合凝胶的凝胶强度和硬度值也最高,较对照组分别提升了8.66%和9.21%,且部分α-螺旋转变为β-折叠,凝胶网络结构最致密均匀。因此,适量添加SPI可与金线鱼肌球蛋白通过疏水相互作用、氢键、二硫键等促进蛋白分子的聚集和交联,改善金线鱼肌球蛋白的凝胶特性。     

超高压诱导猪肉凝胶形成过程中的物理化学变化

采用化学法测定超高压猪肉凝胶形成过程中离子键、氢键、二硫键和疏水相互作用的变化,借助傅里叶红外光谱仪分析猪肉凝胶蛋白质的构象变化,进而研究化学作用力和蛋白质构象对凝胶形成的影响。结果表明:随着压力的上升,氢键、疏水相互作用和二硫键增加,β-折叠会部分转变成β-转角和无规卷曲。氢键、疏水相互作用和二硫键是凝胶形成的主要作用力,β-转角和无规卷曲是维持凝胶稳定结构的主要蛋白质构象。     

玉米麸质粉中残留淀粉分离技术方法与机理研究

对玉米麸质用尿素、吐温80、Na Cl、L-半胱氨酸水溶液浸泡4、8、12h,碘显色法测定处理后麸质中游离淀粉的含量,并采用光学显微镜对处理后的麸质中分子间的结构进行分析。经光学显微镜观察,直观地看出尿素、吐温80、Na Cl、L-半胱氨酸均可使与蛋白质紧密结合的淀粉颗粒游离出来,且主要是体积较小的角质区淀粉颗粒。实验说明玉米麸质中的淀粉主要以二硫键与蛋白质结合,但还有通过静电引力、疏水作用和氢键结合的淀粉。      

SPI与SPH及其复配产物对面团特性和面条品质的影响机制

为提高面制品的营养品质,研究并比较了添加大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)、大豆水解蛋白(soy protein hydrolyzates,SPH,水解度为4.54%)以及SPI和SPH复配产物(SPI-SPH)的混合粉的面筋特性和粉质特性,面团的动态流变学特性、蛋白质组分、二硫键和非共价键变化,以及面条的品质变化。添加SPI后面粉的湿面筋含量升高,干面筋含量下降,面筋指数降低,粉质特性评价值升高;面团的醇溶蛋白和麦谷蛋白含量增加,黏弹性增大,弹性比例增加。添加SPI-SPH的面粉面筋特性和面团特性变化趋势与添加SPI的面粉一致,其粉质特性评价值增大。添加SPH的面粉中无面筋洗出,粉质特性评价值升高;面团盐溶蛋白含量显著增加(P<0.05),弹性比例降低。添加大豆蛋白的面团中二硫键含量均增加,疏水相互作用减弱,氢键增强。与原面粉面条相比,SPI面条的硬度增大10.82%,SPI-SPH和SPH面条的弹性分别减小7.23%和6.02%,且添加SPH后面条的蛋白质保留率由93.02%降至87.31%。研究表明,大豆蛋白与面筋蛋白通过二硫键交联以及非共价键相互作用,阻碍面筋网络形成,破坏了面筋网络的连续性。并且,SPI和SPH复配在一定程度上减弱了SPH对面筋的弱化作用。     

加工方式对面筋蛋白结构及性质影响的研究进展

面筋蛋白是面类食品中重要的组成成分。常见的面类食品加工方法,如加热、冷冻、机械处理及发酵工艺会破坏面筋蛋白的二级结构,面筋蛋白的疏水性、二硫键发生变化,面筋蛋白会发生变性、聚集等复杂的物理化学变化,进而影响面制品的质构与风味。文章主要介绍了加热、冷冻、粉碎、揉面、挤压及发酵工艺等加工方式对面筋蛋白的结构、性质影响的研究现状,并展望了面筋蛋白未来的研究方向。     

小麦面筋蛋白分子聚集态对脱酰胺程度的影响

本研究以从稀到浓的小麦面筋蛋白溶液为对象,对其进行湿热脱酰胺处理,分析了湿热脱酰胺改性过程中当蛋白浓度从极稀到亚浓变化时,小麦面筋蛋白分子结构和聚集态变化对脱酰胺程度的影响。实验结果表明:小麦面筋蛋白脱酰胺程度、水解度和Zeta电位随着蛋白原始聚集态的增大而显著降低,且脱酰胺程度和水解度随小麦面筋蛋白原始聚集态变化呈现线性相关性。小麦面筋蛋白分子内作用力随着蛋白原始聚集态的增强而显著增大,红移程度则减小。小麦面筋蛋白分子内部非共价键包括疏水键和氢键在蛋白分子中起主导作用,二硫键作用微小。以上结果说明小麦面筋蛋白聚集形态与湿热有机弱酸脱酰胺速率具有较强的相互关系,蛋白原始的聚集形态是决定分子结构伸展程度和脱酰胺改变趋势的最重要因素。     

从质构学角度研究肌原纤维蛋白凝胶形成的作用力

通过研究有关试剂对肌原纤维蛋白(MP)凝胶质构特性的影响,探讨了维持凝胶形成的作用力。结果表明:改变pH和离子强度影响了静电相互作用,从而改变了肌源纤维蛋白(MP)凝胶的质构特性;添加二硫苏糖醇(DTT)、N-乙基顺丁烯二酰亚胺(NEM)、溴酸钾能影响二硫键的形成,但MP凝胶质构特性变化不明显,说明二硫键对MP凝胶形成的影响不大;添加微量的十二烷基硫酸钠(SDS)可明显影响凝胶的硬度和弹性,说明疏水相互作用在MP凝胶形成中具有显著作用;添加尿素和盐酸胍能明显降低MP凝胶的硬度和弹性,说明氢键对MP凝胶的形成也具有重要的影响。     

谷朊粉对高含量荞麦面团的影响及其作用机理

本文全面研究了不同添加量谷朊粉(5%、10%和15%)对高含量(50%小麦粉替代率)荞麦面团流变学特性及馒头品质的影响,并以添加10%谷朊粉的混合面团和参照组(纯小麦粉)面团为基础,通过扫描电镜,红外光谱及分析面团中的化学作用力等分析手段,进一步探讨了谷朊粉对改善混合面团流变学性质及馒头品质方面的作用机理。结果表明,添加10%的谷朊粉能够增加荞麦-小麦混合面团中二硫键的含量,改变面团中的化学作用力(离子键、氢键含量和疏水作用力),进而改变面团中面筋蛋白的构象,改善面团的微观结构,从而改善混合粉的糊化特性及面团的粉质和拉伸特性,提高馒头的比容和弹性,改善馒头芯的孔隙结构,但仍达不到参照组馒头的品质,表明添加高含量荞麦全粉不仅仅是稀释面筋蛋白。     

非共价作用力对鱼明胶-果胶复合凝胶体系的影响

通过调节pH值（4、5、6、7、8、9）改变鱼明胶-果胶复合凝胶体系的非共价相互作用状态,研究氢键、疏水相互作用和静电排斥作用对鱼明胶-果胶复合胶体凝胶特性的影响。结果表明,鱼明胶-果胶在pH 5时形成超大分子的复合聚集体,疏水相互作用最强,且复合体之间也具有强烈的静电引力。鱼明胶-果胶在pH 7时氢键较强。鱼明胶-果胶在pH 9时静电斥力最强。以疏水相互作用主导的复合胶体稳定性较差,但鱼明胶-果胶复合胶体的胶融温度和凝胶温度均较高;而以静电排斥主导的复合胶体具有较高的凝胶强度和稳定性;以氢键主导的复合胶体具有更强的凝胶网络结构,体系更加稳定。因此,不同的非共价相互作用对鱼明胶-果胶复合胶体的性质作用不同,这对建立蛋白质-多糖复合凝胶体系目标性质具有基础作用。     

菊粉对小麦面筋蛋白理化性质的影响

利用差示扫描量热仪、傅里叶变换红外光谱仪和扫描电子显微镜研究菊粉添加量对小麦面筋蛋白乳化特性和热特性的影响,并对小麦面筋蛋白的结构进行表征。结果表明,较低添加量的菊粉对小麦蛋白乳化性能的影响较显著,10%的菊粉可以使其乳化活性提高14.4%,7.5%的菊粉可以使蛋白质乳化稳定性提高18.7%。热力学实验表明菊粉可以提高蛋白质变性温度,降低焓变值,添加12.5%的菊粉可以最大程度提高蛋白质变性温度。面筋蛋白网络结构随着菊粉的添加更加致密。通过对小麦面筋蛋白的结构分析表明：添加20%的菊粉会使蛋白质中二硫键相对含量增加2.22 倍,小麦蛋白的β-转角结构在添加菊粉后向β-折叠结构和无规卷曲结构转化。