抗冻剂对冷冻鱼糜蛋白理化和凝胶特性的影响综述

冷冻储藏是一种广泛用于保存鱼糜制品的方法。但是在储藏的过程中会使蛋白质发生冷冻变性,使鱼糜蛋白的空间构象发生变化,导致蛋白理化性质及凝胶特性发生变化,包括盐溶性蛋白含量、Ca2+-ATPase活性以及巯基含量的降低,二硫键含量和表面疏水性增加,凝胶破断力、变形程度以及持水力减小等。加入抗冻剂可在一定程度上抑制蛋白冷冻变性。本文概述了冷冻鱼糜蛋白变性机理,并总结了几种抗冻剂对冷冻鱼糜蛋白理化性质及凝胶特性的影响。     

水溶性大豆多糖改善浸渍冷冻鱼糜蛋白的变性

采用浸渍冷冻方法探讨了水溶性大豆多糖(SSPS)对鱼糜冷冻效率和蛋白质变性的影响。以新鲜草鱼(Ctenopharyngodon idellus)鱼糜为原料首先进行了SSPS添加量(1%、3%和5%)对鱼糜冻结过程影响的研究,发现添加3%SSPS的鱼糜特征冷冻时间最短,冻藏14 d后肌原纤维蛋白含量最高。然后以冷冻鱼糜肌原纤维蛋白Ca~(2+)-ATPase活性、总巯基含量、活性巯基含量及盐溶性蛋白含量为指标评价冻藏8周期间鱼糜蛋白的变性情况,发现冻藏2周后添加SSPS的鱼糜组的四种评价指标数值均显著高于对照组,其中添加3%SSPS效果最佳。冻藏8周后添加3%SSPS的鱼糜肌原纤维蛋白Ca~(2+)-ATPase活性、总巯基含量、活性巯基含量及盐溶性蛋白含量分别为0.35μmol (pi)/[mg (protein)?min]、3.41×10~(-5) mol/g protein、2.37×10~(-5) mol/g protein、41.74 mg/g;比对照组分别提高16.87%、14.94%、18.10%、17.35%。结果表明添加SSPS能显著提高鱼糜冷冻效率,延缓冻藏期间鱼糜蛋白质的变性,可作为低甜度鱼糜蛋白抗冻保护剂。     

海藻糖对罗非鱼糜及蛋白抗冻作用的研究

以罗非鱼为原料,提取肌原纤维蛋白,添加10%海藻糖。在不同的冷冻时间下对其蛋白盐溶性,ATPase活性及巯基含量为指标,与未添加海藻糖对比研究肌原纤维蛋白的变性程度。制作罗非鱼糜,添加10%海藻糖作为对比,与蛋白变性过程同步,研究鱼糜的凝胶强度、保水性、弹性、咀嚼性等指标。结果表明,随着冻藏时间的延长,鱼糜蛋白盐溶性ATPase活性及巯基含量均呈下降趋势,鱼糜的保水性、弹性凝胶强度等也同步下降。而添加海藻糖对该趋势有抑制作用。     

海藻糖对防止鲤鱼鱼糜蛋白质冷冻变性的研究

以冻藏鱼糜盐溶性蛋白含量、巯基含量及肌原纤维蛋白Ca2+-ATP 酶活性为指标, 探讨冷冻鲤鱼鱼糜在冻藏过程中添加海藻糖对蛋白质变性作用的影响。结果表明：5%海藻糖溶液浸渍处理组,冻藏7周后,盐溶性蛋白含量、巯基含量分别比空白组高16.16%和8.8%;5%海藻糖溶液浸渍处理组,冻藏30d后,肌原纤维蛋白Ca2+-ATP 酶活力的下降率比空白组低29.6%。可见添加海藻糖能有效地防止蛋白质变性,提高冷冻鲤鱼鱼糜的品质。     

鲐鱼肉酶解物对带鱼鱼糜蛋白冷冻变性的影响

目的:研究鲐鱼肉酶解物对带鱼鱼糜冻藏过程中蛋白质冷冻变性的影响。方法:利用风味蛋白酶酶解鲐鱼肉,以鱼糜肌原纤维蛋白溶解度、Ca2+-ATPase活性、活性巯基含量及鱼糜保水性为指标,评价不同水解度酶解物(分别记为F1、F2、F3、F4和F5)的抗蛋白冷冻变性效果。结果:酶解物中含量最多的是含氮物,占82.92%84.96%,主要是非蛋白氮,包括多肽类和氨基酸,其次是灰分,占8.24%8.88%;各酶解物有显著的抗蛋白冷冻变性效果,其中酶解物F5效果最佳。结论:随着水解度的增加,酶解物抗蛋白冷冻变性能力增强。     

海藻糖对草鱼鱼糜冻藏品质的影响

为研究添加海藻糖对草鱼冷冻鱼糜蛋白质变性的抑制效果,首先检测冻藏期(12周)内各组盐溶性蛋白、总巯基、Ca~(2+)-ATP酶活力、羰基含量的变化,发现6%添加量能最大程度地抑制蛋白质的变性,并于冻藏6个月后对基质构特性进行测定,其凝胶强度达3 026g·mm,极显著高于对照组(P0.01),扫描电镜发现该组鱼糜凝胶超微三维网状结构更为紧实、致密、坚韧。综上表明,6%的海藻糖能抑制草鱼鱼糜蛋白在冷冻过程中的变性,延缓鱼糜冻藏品质的下降,其作为一种潜在的商业鱼糜抗冻剂具有良好的应用前景。     

菊粉对冻藏鲢鱼鱼糜肌原纤维蛋白抗冻性的影响

研究菊粉对冻藏鲢鱼鱼糜肌原纤维蛋白抗冻性的影响,对鲢鱼鱼糜盐溶性蛋白含量、肌原纤维蛋白的Ca2＋-ATPase活性、总巯基含量、活性巯基含量、表面疏水性进行分析。结果表明,在－18 ℃条件下冻藏5 周后,菊粉可以抑制鲢鱼糜肌原纤维蛋白的冷冻变性,盐溶性蛋白含量、肌原纤维蛋白的Ca2＋-ATPase活性、总巯基含量、活性巯基含量的下降趋势和表面疏水性的增加趋势均得到抑制,其中1.5%菊粉的抗冻效果优于其他实验组且与商业抗冻剂接近。研究结果为开发热量和甜度较低的抗冻剂提供一定的理论依据。     

鱼糜副产物酶解物对冻融鲢鱼鱼糜品质的影响

为了解鱼糜加工副产物（鱼头、鱼骨、鱼鳞、鱼鳍等）酶解物的添加对冻融鲢鱼鱼糜品质及凝胶特性的影响,对酶解物的体外抗氧化性及反复冻融鱼糜的盐溶性蛋白含量、巯基含量、Ca2＋-ATP酶活性、表面疏水性、凝胶特性、凝胶持水性及色泽进行研究。结果表明：与其他酶相比,经胰蛋白酶及碱性蛋白酶酶解后,鱼糜加工副产物酶解物的体外抗氧化活性最强;与对照组及蔗糖添加组鱼糜相比,鱼糜加工副产物酶解物的添加能够有效减缓反复冻融后鱼糜肌原纤维蛋白的冷冻变性及氧化速率,鱼糜的盐溶性蛋白含量、巯基含量、Ca2＋-ATP酶活性较高,表面疏水性较低;同时,鱼糜加工副产物酶解物的加入增强了鱼糜凝胶的初始凝胶特性及持水性,并能够有效延缓鱼糜凝胶破断力、凹陷度及凝胶强度的劣变,改善鱼糜凝胶的持水性。     

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。     

关于冷藏鱼糜理化性质及凝胶特性的研究进展

低温冷藏是鱼糜储藏的重要手段,随冷藏时间的延长,鱼蛋白会发生不同程度的变性,致使鱼糜的各种理化性质产生变化。采用在新鲜鱼糜中加入抗冻剂后冷藏的方式可防止蛋白质的冷冻变性。因此,就鱼糜在冷藏过程中各种理化性质、凝胶性质的变化以及抗冻剂的作用机理进行了详细总结,旨在对我国冷藏鱼糜的储运以及鱼糜制品的加工提供参考。     

鲈鱼在4℃冷藏过程中的肌肉品质变化

目的：探究4℃冷藏过程中鲈鱼肌肉品质的变化。方法：测定4℃冷藏过程中鲈鱼肌肉pH值、菌落总数、总挥发性盐基氮（total volatile base nitrogen,TVB-N）含量、K值和质构等指标,综合评价鲈鱼生理生化品质的变化,采用Masson染色和免疫组化分析评价组织形态学变化,利用酶解荧光肽底物测定特异性酶解胶原蛋白的基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases,MMPs）活力变化。结果：鲈鱼在贮藏期间pH值呈先下降后升高趋势,菌落总数、TVB-N含量和K值随贮藏时间的延长而增加,并在第8天超过临界值。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析结果显示,贮藏至6 d鲈鱼肌肉蛋白组成没有明显变化,而在第8天肌球蛋白重链降解明显。Masson染色和I型胶原免疫组化分析结果显示,随贮藏时间的延长,肌内膜逐渐被降解,至第12天,肌膜I型胶原蛋白和肌纤维之间出现明显间隙。MMPs活力随贮藏时间的延长而明显增加,而鱼肉硬度不断下降。结论：鱼类冷藏期间肌肉的软化与胶原蛋白分解密切相关,而MMPs对I型胶原蛋白的降解可能是鱼死后肌肉软化的主要原因。     

不同煮制条件对罗非鱼片品质的影响

本研究以罗非鱼片为原料,研究其在不同煮制条件下的蒸煮损失率、色泽、质构特性、感官评价及微观结构的变化,并对肌原纤维蛋白含量、总巯基含量、Ca2＋-ATP酶活力及其二级结构变化进行测定。结果表明：在不同煮制温度下,罗非鱼片蒸煮损失率随加热时间延长都有不同程度的增加,在90 ℃下蒸煮损失整体较低;L*和b*值增大,a*值减小,高温短时热煮处理后的鱼片色泽较好;鱼片硬度、胶着性和咀嚼性在50 ℃时随时间延长逐渐升高,在60 ℃及以上温度时呈下降趋势,80、90 ℃处理的鱼肉质构特性保持得相对较好;扫描电子显微镜结果表明鱼肉在煮制过程中组织结构变得松散,肌纤维束间隙明显,相同时间下随着温度的升高,肌纤维束间隙逐渐增大,破损也越来越严重,但高温短时热煮对鱼肉组织结构的破坏更小;感官评价结果与各项品质指标趋势基本一致;肌原纤维蛋白含量、总巯基含量以及Ca2＋-ATP酶活力都显著下降（P＜0.05）,但在低温长时热煮条件下蛋白质的变性程度更小;肌原纤维蛋白α-螺旋和β-转角占比呈下降趋势,β-折叠和无规卷曲占比呈上升趋势,其中低温长时热煮条件下α-螺旋和β-转角相对含量整体高于高温短时热煮。综上,从食用品质并结合实际生产效率方面考虑,高温短时是罗非鱼片较适宜的煮制条件,且在80～90 ℃煮制6～9 min时鱼片的品质更好。     

蒸制过程中大菱鲆肌肉理化特性、组织结构及蛋白特性变化

本研究以大菱鲆上背部肌肉为原料,考察其蒸制过程中脂肪含量、失水率、质量损失率、肌原纤维蛋白相 对提取率、组织结构、剪切力、硬度、咀嚼性、色度的变化,并对其肌原纤维蛋白和流失液蛋白相对分子质量变 化、鱼块Ca2＋Mg2＋-ATPase活力和总巯基含量的变化进行了检测。结果表明：随着蒸制时间的延长,大菱鲆鱼块的 失水率、质量损失率均不断增加,脂肪含量降低;肌原纤维蛋白相对提取率在蒸制开始2 min过程中下降明显,至 4 min时降至10%以下;Ca2＋Mg2＋-ATPase活力在蒸制2 min时降至最低;总巯基含量随蒸制时间延长呈先上升后下 降趋势,至1 min后基本不变。在蒸制过程中大菱鲆鱼块的微观组织结构由完整逐渐开始破裂;剪切力、硬度和咀 嚼性显著下降;亮度L*值显著升高（P＜0.05）,并在蒸制4 min后达到稳定状态;鱼块中蛋白的降解和流失使得流 失液中不同分子质量的蛋白逐渐增加。综上所述,限定规格（1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm）大菱鲆鱼块在蒸制4 min时 可达到熟化且品质良好。     

EFFECT OF SEASONAL VARIATIONS ON PROTEIN FUNCTIONAL PROPERTIES OF FISH DURING FROZEN STORAGE

Influence of seasonal variation (February, July and October), time elapsed before freezing, and type of processing of the muscle on several functional properties (protein solubility, emulsifying capacity, and viscosity) in two species of fish with differing seasonal behavior (hake and sardine) were studied. Correlations between the changes in these functional properties during frozen storage were established. Although proximate analyses of the hake muscle were similar throughout the year, significant differences were observed in viscosity and protein solubility during storage between lots of fish caught in different seasons. Changes in the functional properties were less evident in sardine, which undergoes wide seasonal variations. The larger differences in the functional proprities of hake muscle, depending on season, were related to differences in the dimethylamine content after the fifth month of frozen storage. High correlations were established between functional properties in fish caught in the same or different seasons. Any of the three functional properties studied can be used as a suitable index of the quality of frozen fish, irrespective of the different conditions studied.     

Collagenase activity and protein hydrolysis as related to spoilage of iced cod (Gadus morhua)

Collagenase activity and changes in muscular protein of iced Atlantic cod stored for 9 days were studied. The crude fish muscle extract showed maximum collagenase-like activity against bovine insoluble tendon collagen at 48 h of incubation at 37 °C. Collagenase activity against synthetic substrate increased (P<0.05), especially for fish in initial and advanced stages of decomposition. These results suggest that endogenous collagenases and other proteases may be responsible for the destruction of fine collagenous fibrils in the skeletal muscle of cod. The content of titin 1 decreased when decomposition was advanced. Moreover, a progressive degradation of sarcoplasmic proteins with a molecular weight of 100, 94, 85 and 80 kDa was observed. Results suggest that softening of cod muscle during iced storage is caused more by collagenase activity than by proteolysis of myofibrils.     

壳聚糖复合保鲜对草鱼肌肉蛋白质变化的影响

肌肉蛋白质的理化变化是导致淡水鱼贮藏过程中品质下降的重要原因之一,为明确保鲜处理对草鱼肌肉蛋白质变化的影响,本实验将草鱼片分别以壳聚糖复合保鲜液（10 mg/mL壳聚糖＋5 mg/mL茶多酚＋2 000 U/mL溶菌酶）和无菌水（对照组）处理,通过对比分析草鱼冷藏过程中挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen,TVB-N）含量、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electropheresis,SDS-PAGE）图谱、分子质量分布、活性巯基含量及表面疏水性等蛋白质相关指标的变化,探讨壳聚糖复合保鲜处理对延缓草鱼肌肉蛋白质变化的作用。结果表明：冷藏过程中保鲜组草鱼各项蛋白质相关指标的变化均明显小于对照组,第6～9天差别尤为明显;保鲜处理能抑制TVB-N含量上升、活性巯基含量下降及表面疏水性的变化,表明保鲜组蛋白质分解、氧化、变性程度较低;保鲜组蛋白质的SDS-PAGE和高效液相体积排阻色谱的谱图变化较慢,也证实了保鲜处理在对抑制蛋白质的降解和结构性质变化方面的作用。上述结果表明壳聚糖复合保鲜能一定程度上维持肌肉蛋白质的结构和性质的稳定,从而延缓冷藏过程中草鱼肌肉质量的下降。     

Effect of Temperatures on Fish Alkaline Protease, Protein Interaction and Texture Quality

The effect of the activity of fish alkaline protease and protein denaturation on texture changes in mullet muscle during heating were studied. The proteolytic enzyme and the urea denatured hemoglobin substrate were incubated at different pH values and various temperatures. The enzyme activity was optimal at pH 8 and at 65°C. The extent of protein-protein interactions in mullet actomyosin solutions increased with increasing temperature. The rate of protein-protein interactions increased sharply as temperature increased from 35°C to 45°C at pH 6. When mullet muscle was heated at various temperatures ranging from 55°-85°C, the shear force value increased (toughening) during the initial stage of heating and then decreased (softening). The toughening of fish flesh is probably due to muscle protein interactions, and the later tenderizing of fish flesh may be explained by alkaline protease activity (hydrolysis) masking the protein denaturation effect. When fish flesh was cooked at 100°C, no tenderizing effect was observed. This was probably due to loss of enzyme activity and only protein denaturation had significant effect on texture quality.     

Location of enzymes responsible for autolysis in bulk-stored capelin (Mallotus villosus)

Severe autolysis may occur in bulk-stored raw material used for the production of fish meal and oil, especially when the content of feed in the gut is high. The autolysis was mainly due to solubilisation of muscle protein caused by proteolytic enzymes which leaked from the intestinal tract. These enzymes were of the trypsin type and accounted for about 70% of the total proteolytic activity in capelin with low gut content (5 % of total fish weight). Enzymes from stomach and intestines were of about equal importance. Enzymes located in the muscle, kidney or gonads made only a minor contribution to the total autolysis. Higher gut content (11% of total fish weight) increased the proteolytic activity in the stomach and intestines and the autolysis of the capelin. Microbial proteolytic enzymes accounted for 20-30 % of the total protein solubilisation.     

美拉德反应对金带细鲹鱼肉蛋白酶解物体内抗氧化性的影响

本文研究了金带细鲹鱼肉蛋白酶解物及其美拉德反应修饰物在动物体内的抗氧化性,通过检测灌胃30 d的对照组和各剂量组小鼠血清和肝脏中丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)含量等指标的变化来研究修饰产物在动物体内的抗氧化活性。结果表明:酶解物及其美拉德反应修饰产物均能降低小鼠血清和肝脏中MDA的形成,增加小鼠血清及肝脏中SOD、GSH-Px的活力和GSH的含量,尤其是高剂量组的抗氧化效果明显,抗氧化活性随剂量的增加而增强,美拉德反应修饰产物能够显著增强小鼠血清及肝脏中SOD、GSH-Px的活力和GSH的含量(p0.05)。这表明,美拉德修饰反应可提高金带细鲹鱼肉蛋白酶解物在小鼠体内的抗氧化活性,修饰产物在小鼠体内的抗氧化性可能与其清除自由基能力有关。     

低温贮藏中华管鞭虾肌肉品质及组织蛋白酶H活性变化

为探究不同贮藏条件下中华管鞭虾组织蛋白酶H活性及肌肉品质的变化情况,以中华管鞭虾为对象,分别在冷藏（4 ℃,0~6 d）和冻藏（?18 ℃,0~120 d）条件下,比较分析完整虾组和去头虾组肌肉pH、持水力、硬度、弹性、肌原纤维蛋白含量、水分含量及各亚细胞分级中组织蛋白酶H活性等指标的变化。结果表明,随着贮藏时间的延长,整虾和去头虾肌肉pH均不断升高,但去头虾组pH升高幅度略低于完整虾组;虾肉中肌原纤维蛋白含量随贮藏时间延长而逐渐降低,完整虾组和去头虾组在冷藏至6 d时分别降低了38.32%和30.88%,在冻藏至120 d时分别减低了61.67%和52.09%;在整个冻藏过程中,两组虾的硬度和弹性均出现先上升后下降的趋势,而冷藏贮藏过程中则始终呈现下降趋势;组织蛋白酶H在不同亚细胞分级中活性变化不同,冻藏条件下两组虾组织蛋白酶H酶活整体低于冷藏条件下酶活,且完整虾组组织蛋白酶H活性整体高于去头虾组。综上,在低温贮藏过程中,相比于完整虾形式,以去头虾的贮藏方式更有利于对虾肌肉品质的保障,且组织蛋白酶H活性受贮藏温度影响较大。研究结果为不同贮藏方式下中华管鞭虾理化特性及组织蛋白酶活性变化提供了理论基础。