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。     

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。     

明胶- 肌原纤维蛋白混合凝胶形成的作用力

以凝胶硬度和贮能模量G＇为指标,通过添加不同试剂,研究明胶- 肌原纤维蛋白混合凝胶形成的作用力。添加尿素能显著降低混合凝胶的硬度,说明在低温下,氢键是凝胶形成和维持的最重要作用力。改变pH 值、添加DTT 和溴酸钾、添加SDS 均导致凝胶硬度发生变化,说明静电相互作用、二硫键和疏水相互作用对凝胶的形成和维持都起到了一定作用。在加热过程中,混合样品的G＇随pH 值增加而降低;添加DTT、SDS 和尿素均导致混合样品的G＇下降;由于添加SDS 导致G＇下降最为显著,因此,疏水相互作用在混合样品形成热诱导凝胶中起到最重要的作用。     

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。     

鱼糜凝胶形成过程中物理化学变化

采用化学法测定鱼糜凝胶形成过程中离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键的变化,借助拉曼光谱仪分析草鱼鱼糜凝胶形成过程中鱼糜蛋白质构象的变化,进而研究化学作用力和蛋白质构象对鱼糜凝胶形成的影响。结果表明：在草鱼鱼糜凝胶的形成过程中,离子键、氢键显著减少,疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键增加;α- 螺旋结构部分转化为无规卷曲结构。疏水相互作用、二硫键及非二硫共价键是影响凝胶形成的主要作用力,α- 螺旋和无规卷曲是草鱼鱼糜凝胶形成过程中维持鱼糜凝胶稳定结构的主要蛋白质构象。     

肌原纤维蛋白热诱导凝胶特性及化学作用力研究进展

肌原纤维蛋白是肉类食品中的主要蛋白质。在肉制品加工过程中,由于加热而形成的肌原纤维蛋白凝胶结构,决定着糜类肉制品的感官性质(如弹性、多汁性、黏性等)。蛋白质凝胶的形成是蛋白分子之间二硫键、氢键、疏水相互作用和静电相互作用的结果,而蛋白质的凝胶特性正是由这些作用力决定的。该文从肌原纤维蛋白热诱导凝胶形成机制、凝胶特性和凝胶化学作用力三方面总结了国内外肌原纤维蛋白凝胶特性(质构、保水、流变)和凝胶化学作用力研究现状,进而探讨了肌原纤维蛋白凝胶形成的深层次原因(作用力),为肉类凝胶制品的应用提供了理论依据。     

温度对蛋清碱诱导凝胶形成的影响及机理研究

以质地剖面分析(TPA)、流变特性(弹性模量G’和黏性模量G’’)、巯基与二硫键含量和表面疏水性为指标,研究温度对蛋清碱诱导凝胶的作用机理,结果表明:在一定温度范围内,随温度的升高,碱诱导蛋清凝胶的TPA特性和流变特性逐渐增强;温度过高,又会破坏已形成的凝胶结构,25℃时形成的凝胶体系稳定;进一步研究发现,温度会影响二硫键的形成和疏水性的变化。研究表明,25℃促进蛋清凝胶暴露出了隐藏的—SH,促进—SH氧化,加快了—SH和S—S键的相互转化,增强了凝胶结构,随着温度过升高,又会影响键的形成和转化。疏水相互作用是维系蛋白质-蛋白质凝胶体系的重要作用力,疏水性的氨基酸残基位于蛋白质分子内部,25℃时凝胶体系的疏水键含量最低,更有助于凝胶体系的形成,而温度过高破坏了已经形成的凝胶体系从而能导致疏水键含量上升。     

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。     

青鱼和鲢鱼肌球蛋白热诱导凝胶特性的比较

以青鱼（Mylopharyngodon piceus）和鲢鱼（Hypophthalmichthys molitrix）为研究对象,通过测定肌球蛋白在热诱导凝胶形成过程中的二级结构、表面疏水性（S₀-ANS）、二硫键、平均粒径（d_z）和动态流变学的变化,旨在揭示两者凝胶特性形成的差异。结果表明：在热诱导凝胶形成过程中,青鱼肌球蛋白变性展开程度高于鲢鱼肌球蛋白,暴露更多的疏水性氨基酸残基,从而形成的疏水性相互作用高于鲢鱼,使得青鱼肌球蛋白在热诱导凝胶形成过程中的d_z约为鲢鱼肌球蛋白的2倍,G'高于鲢鱼。研究结果说明,青鱼肌球蛋白的热诱导凝胶形成能力高于鲢鱼,且二者肌球蛋白分子α-螺旋向β-折叠或β-转角转变有利于肌球蛋白的热凝胶作用。     

热诱导温度与pH值对乳清浓缩蛋白凝胶结构和性质的影响

以乳清浓缩蛋白（whey protein concentrate,WPC）为原料,采用动态流变仪、光学微流变仪、圆二色谱仪、荧光分光光度计及扫描电镜探究WPC凝胶形成过程、分子间相互作用和微观结构,并研究热诱导温度（60、85 ℃）和pH值（2.0、4.5、7.0、9.0）对WPC凝胶性质和结构的影响机理。结果表明：pH值通过改变电荷密度影响WPC的凝胶结构;热诱导温度为85 ℃时,蛋白质分子展开更充分,α-螺旋结构含量较低,内源荧光的最大荧光强度波长处红移明显,形成的WPC凝胶具有更高的弹性模量和黏性模量;凝胶的弹性因子和宏观黏度指数较高,固液平衡值较低;相互作用力分析结果说明较高的热诱导温度能促进疏水相互作用、氢键与二硫键的形成,从而改善WPC凝胶的性质和结构。     

不同盐浓度下罗非鱼肌球蛋白热诱导凝胶的形成及机理

以罗非鱼肉为原料,提取肌球蛋白,试验了不同盐浓度(1、50、150、600 mmol/L NaCl)下,肌球蛋白(2mg/mL)体系热处理过程中溶解度、浊度、表面疏水性、巯基的变化,在此基础上制备热诱导凝胶(20 mg/mL),探讨不同盐浓度下肌球蛋白热凝胶的形成及机理。结果表明,随着盐浓度的增大,肌球蛋白的溶解度逐渐增加,浊度减小,表面疏水性和巯基含量增加;随着热处理(20~80℃,1℃/min)的进行,肌球蛋白的溶解度下降(p0.05),表面疏水性显著增大(p0.05),巯基含量减少,分子逐渐变性聚集;热诱导体系的动态弹性模量随盐浓度的增加而增大,维持肌球蛋白凝胶三维网状结构的主要作用力是疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键,高盐条件下肌球蛋白热诱导凝胶的网状结构较稳定。研究结果为水产蛋白制品的加工提供了理论基础。     

尿素对肌原纤维蛋白热诱导凝胶非共价键作用力及特性的影响

研究尿素对肌原纤维蛋白凝胶非共价键作用力和特性的影响及其调控机制,揭示凝胶作用力和特性之间的关系,并探讨通过添加尿素研究凝胶氢键和疏水作用方法的科学性。分别用0.0~0.4 mol/L尿素处理肌原纤维蛋白并加热制成凝胶,用Zeta电位仪测定其静电相互作用;利用拉曼光谱仪测定其疏水相互作用与氢键;用离心法和质构仪测定相应尿素浓度条件下热诱导凝胶的保水性、硬度和弹性。结果表明,随着尿素浓度增大,热诱导凝胶的Zeta电位绝对值由7.83 m V下降到5.55 m V;S_0-ANS从698.5逐渐增大到885.3;I_(760 cm~(-1))/I_(1 003 cm~(-1))由0.957 1降到0.849 3;I_(850 cm~(-1))/I_(830 cm~(-1))先下降后上升;随着尿素浓度增大,凝胶保水性、硬度和弹性都存在下降的现象。相关性分析表明静电相互作用、表面疏水性和疏水相互作用显著影响肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水性和质构特性。     

肌肉蛋白质的热诱导凝胶特性及其影响因素

肌肉蛋白质的热诱导凝胶作用及相关的脂肪和水的结合性质是肉制品最重要的加工特性（Smith,1988;Gordon and Barbut,1992）。热诱导凝胶作用是指变性的蛋白质分子经分子间的作用力（包括氢键、离子键、二硫键、疏水基作用力等）聚集并形成一种有序的三维网状结构,脂肪和水以物理和化学的方式包含在蛋白质基质中（Ferry,1948）。蛋白质的这种热诱导凝胶作用在很大程度上决定了肉糜制品的质地、外观和出品率,蛋白质凝胶特性受蛋白质结构特征和分子特性的影响（例如：疏水基作用力、表面电荷、巯基含量、分子量、构象稳定性和聚合／解聚行为）。另外,加工条件、环境因素（例如pH、离子强度）及其与基它成分间的相互作用也影响肉糜制品中蛋白质的凝胶特性。     

玉米淀粉对麦醇溶蛋白凝胶特性的影响

将6％、9％、12％、15％、18％(质量分数)的玉米淀粉添加到麦醇溶蛋白溶液中形成复合物,复合物加热形成凝胶后,测定其化学作用力、保水率、白度、溶胀率、质构特性、流变特性等性质.结果表明,随着玉米淀粉添加量的增加,蛋白-淀粉复合凝胶中离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键含量均呈先增加后减小趋势(P<0.05);凝胶保水...     

香辛料对低钠盐肌原纤维蛋白氧化体系凝胶特性的影响

以肌原纤维蛋白(myofibrillar protein, MP)为原料,添加2.5%(质量分数)的低钠盐加速氧化体系作对照组,探究添加量为0.03%(质量分数)的4种香辛料(丁香、花椒、迷迭香和肉豆蔻)对其凝胶特性的影响。结果表明,氧化周期(72 h)内,添加4种香辛料的低钠盐MP凝胶特性显著降低(P<0.05),与对照组变化趋势一致。同一氧化时间,添加4种香辛料能提高低钠盐MP的凝胶强度、保水性和弹性模量,降低蒸煮损失率,提高氢键、二硫键和离子键含量,降低疏水相互作用含量,而疏水相互作用、二硫键和氢键是维持低钠盐MP凝胶的主要化学作用力,离子键相互作用较小。4种香辛料的添加能抑制低钠盐MP氧化,从而对低钠盐MP凝胶特性有明显的改善作用,有利于优质MP凝胶的形成,且凝胶形成能力按照以下顺序:迷迭香>丁香>肉豆蔻>花椒添加组。这为香辛料在低钠盐MP凝胶中的应用提供理论依据。     

镜鲤鱼鱼糜肠发酵过程中品质特性及凝胶特性的变化

以镜鲤鱼鱼糜为主要发酵原料,戊糖片球菌为发酵菌株,研究发酵过程中镜鲤鱼鱼糜肠品质特性和凝胶特性的变化。通过对镜鲤鱼鱼糜肠的pH、酸度、颜色、弛豫时间等理化特性研究,确定了镜鲤鱼鱼糜肠在25℃发酵48 h有很好的品质特性;且镜鲤鱼鱼糜肠发酵48 h后可形成致密的凝胶结构,凝胶强度高达972.73 g×cm。镜鲤鱼鱼糜在肠发酵过程中,蛋白的氢键、离子键断裂数量显著(p<0.05),由开始发酵时的34.47%和22.26%分别下降到8.67%和4.19%;而疏水作用、二硫键及非二硫键含量随发酵时间延长而显著(p<0.05)上升,凝胶强度也随之增强,二硫键由最初的5.93μmol/g升至11.93μmol/g。因此,发酵过程有利于诱导鱼糜蛋白凝胶形成,疏水作用维系发酵前期鱼糜蛋白间的作用力,二硫键以及非二硫共价键是维系发酵过程后期蛋白三维立体网络凝胶的作用力。      

金针菇多糖对大豆分离蛋白凝胶的增强作用及其结构表征

通过将金针菇多糖（Flammulina velutipes polysaccharide，FVP）添加到大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）水凝胶中并进行热处理以提高SPI水凝胶强度、持水性和热稳定性。通过对二三级结构及分子间作用力的检测，进一步分析FVP-SPI水凝胶的稳定性。结果显示：热处理及添加FVP显著提高SPI水凝胶的持水能力，热变性焓ΔH提高了25.46%，水凝胶稳定性显著提高。疏水相互作用、二硫键和静电相互作用是形成热处理FVP-SPI水凝胶的主要作用力。FVP的加入提高了静电相互作用，使水凝胶中α-螺旋向β-折叠转变，SPI中色氨酸暴露于表面，疏水性增强。FVP对SPI水凝胶的增强作用为SPI水凝胶的开发应用提供一定参考。     

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。     

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。     

微波预处理对热诱导小麦面筋蛋白凝胶性质和微观结构的影响

研究微波预处理对热诱导小麦面筋蛋白凝胶性质和微观结构的影响。结果表明,当微波条件为700 W功率,处理时间90 s时,热诱导小麦面筋蛋白凝胶强度和持水性达到最大值158.6 g/cm~2和83.13%,比对照组分别提高83.4%和162%,此时凝胶中非冻结水的比例也显著提高。随着微波功率从70 W增加到700W,微波处理时间从10 s增加到90 s,热诱导小麦面筋蛋白凝胶的表面疏水性逐渐降低。微波预处理还显著增大了热诱导小麦面筋蛋白凝胶体系中的疏水相互作用,疏水相互作用的贡献从0.85 g/L增大到1.69 g/L。微波预处理的热诱导小麦面筋蛋白凝胶具有更为致密、均匀的微观三维网络结构。