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。     

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。     

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。     

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。     

海鲈鱼糜加工及凝胶形成过程中蛋白质的变化机理

以pH值、水分含量、蛋白质间化学作用力、三氯乙酸(trichloroacetic acid solution,TCA)-可溶性肽、蛋白质溶解度、蛋白质二级结构以及超微结构等物理化学变化为指标,研究蛋白质在鱼糜加工及凝胶形成过程中的变化机理。结果表明:在海鲈鱼糜加工过程中,漂洗可调节鱼糜pH值使其接近中性,斩拌和低温加热使pH值降低,40℃和90℃加热对鱼糜含水量无显著影响。漂洗可有效抑制蛋白质降解,使TCA-可溶性肽下降83%;斩拌对TCA-可溶性肽、溶解度和巯基无显著影响(P0.05);40℃加热,由于组织蛋白酶的作用,TCA-可溶性肽增大68%。离子键和氢键在整个过程中呈持续下降趋势,加热后显著减少(P0.05);疏水相互作用和二硫键呈上升趋势,均在90℃加热后含量最大;非二硫共价键在40℃加热时最大。漂洗后β-折叠结构含量下降13%,β-转角结构含量上升39%,无规卷曲和α-螺旋变化不显著(P0.05);斩拌对β-折叠、β-转角、无规卷曲和α-螺旋均影响显著;40℃加热,α-螺旋解旋,β-折叠含量上升8%;90℃加热,β-转角含量上升36%(P0.05),无规卷曲含量变化不显著。经相关性分析,蛋白质间化学键与α-螺旋和β-转角显著相关,与β-折叠和无规卷曲无明显相关性。本研究旨在为鱼糜凝胶形成机理的研究提供进一步参考。     

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(p0.05),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(p0.05)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。     

辅料改善草鱼鱼糜凝胶性能的机理

以草鱼为原料,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、质构分析和化学作用力测定等方法,研究辅料改善草鱼鱼糜凝胶性能的机理。结果表明：草鱼鱼糜蛋白自溶最适温度和pH值分别为65 ℃和6.5;马铃薯淀粉对鱼糜蛋白交联结构的填充能力强于胶原蛋白,而胶原蛋白对鱼糜组织蛋白酶的抑制效果好于马铃薯淀粉;辅料加入后,改变了鱼糜蛋白间的离子键、氢键、疏水性相互作用和二硫键等化学作用力,从而达到改善鱼糜品质的目的。     

钙离子对仙草胶-鱼糜凝胶特性和体外消化性的影响

仙草胶（Hsian-tsao gum, HG）具有良好的生物活性和促凝胶性,可改善鱼糜凝胶质构特性。Ca2+常用于鱼糜加工,而Ca2+对HG-鱼糜凝胶特性的影响尚不清晰。本研究以HG-鱼糜为对象,探讨Ca2+对HG-鱼糜凝胶感官特性、凝胶特性（凝胶强度、质构特性、凝胶形成作用力、微观结构）和体外消化性的影响,并进行相关性分析。结果表明,Ca2+减少HG-鱼糜凝胶二硫键、离子键和氢键作用力,增加其非二硫共价键和疏水作用力;添加3 mmol/kg Ca2+可改善HG-鱼糜凝胶感官特性（弹性、硬度和组织状态）、持水率、凝胶强度和质构特性（硬度、弹性）,但降低凝胶溶解率和体外消化率;继续增大Ca2+浓度,HG-鱼糜凝胶结构孔隙率增大,凝胶溶解率和体外消化率增加,但凝胶强度、硬度、弹性和持水率均降低。经主成分分析,凝胶消化率与微观结构孔隙率和凝胶溶解率呈正相关性,与凝胶强度、硬度、弹性、持水率和凝胶形成作用力（二硫键、离子键、氢键）呈负相关性。因此,添加不同浓度Ca2+可设计不同感官特性和凝胶特性的HG-鱼糜凝胶,研究结果为HG-鱼糜凝胶产品多元化开发提供理论参考。     

真空减压加速皮蛋蛋清凝胶形成的机理

真空减压法可显著缩短皮蛋加工周期,但此技术下皮蛋蛋清凝胶形成的机理还未知。因此,本文研究真空减压法下腌制皮蛋蛋清形成凝胶过程中,蛋清水分迁移、蛋白质构象变化、微观结构及分子间作用力变化等,以探究其凝胶形成机理。结果表明:在皮蛋腌制过程中,蛋清蛋白的疏水性先增加后降低,适宜的疏水相互作用有利于维持蛋白质凝胶结构的稳定;蛋清蛋白的浊度显著增大而溶解性显著降低,Zeta电位增大了1.13倍,静电斥力的增强有利于有序线性蛋白质聚集体的形成,形成了透明的凝胶;α-螺旋结构的相对含量减少至13.00%,而β-折叠和β-转角分别增加至54.00%和20.40%,蛋白质的α-螺旋结构转化为β-结构来参与蛋白质分子之间的聚集;维持蛋白质凝胶的分子间作用力从强到弱依次是是离子键、二硫键、疏水相互作用和相对较少的氢键;通过以上的相互作用,皮蛋蛋清最终形成了规则的包埋着大量结合水的三维纤维网络凝胶结构。     

谷氨酰胺转氨酶对白姑鱼鱼糜蛋白-油脂复合凝胶特性及微观结构的影响

为了探讨谷氨酰胺转氨酶(TGase)对鱼糜蛋白-脂质复合凝胶特性和微观结构的影响,研究了TGase添加量对鱼糜蛋白-脂质复合凝胶特性、水分分布状态、蛋白分子间作用力和微观结构等指标的影响。结果表明:随着TGase添加量的增加,鱼糜凝胶的硬度、咀嚼性、乳化稳定性显著性增加(P0.05);鱼糜凝胶中非冻结水含量和凝胶持水性增加;鱼糜凝胶蛋白质分子间氢键、疏水相互作用、非二硫共价键【ε-(γ-谷氨酰基)赖氨酸共价键】等化学作用力显著性增加(P0.05);鱼糜蛋白质电泳图谱中肌球蛋白重链(MHC)条带强度变浅。扫描电镜及其分形维数分析发现,随着TGase添加量从0%增至0.5%,鱼糜蛋白-脂质复合凝胶的分形维数从2.801增至2.857,且鱼糜蛋白质的聚集度变大,凝胶网络结构增强,进一步解释了鱼糜蛋白-脂质复合凝胶特性、乳化稳定性和持水性等增强的原因。综合分析各指标,当TGase添加量为0.4%时鱼糜蛋白-脂质复合凝胶的特性较好。     

Chemical Interactions and Protein Conformation Changes During Silver Carp (Hypophthalmichthys Molitrix) Surimi Gel Formation

Chemical interactions and protein conformations changes during the formation of silver carp surimi gel were studied by textural analysis, chemical methods, laser Raman spectroscopy, and circular dichrosim. The optimum setting time at 40°C was 60 min. During surimi gel formation, ionic bonds and hydrogen bonds decreased significantly (P ≤ 0.05), while hydrophobic interactions, disulfide bonds, and non-disulfide covalent bonds increased significantly (P ≤ 0.05). Hydrophobic interactions, disulfide bonds, and non-disulfide covalent bonds were the main chemical interactions maintaining the stable structure of surimi gel. Secondary structural analysis of surimi protein showed that 94.11% α-helix existed in native myosin and it partly changed into β-turn and random coil during heating. Myosin gel was made up of 33.70% α-helix, 12.40% β-turn and 53.90% random coil. These three kinds of secondary structures were the main protein conformations in surimi gel.     

Effects of CaCl<Subscript>2</Subscript> on chemical interactions and gel properties of surimi gels from two species of carps

Effects of CaCl₂ on chemical interactions, textural properties and expressible moisture content of suwari and kamaboko gels from yellowcheek carp and grass carp were investigated. And the correlations between the contents of chemical interactions and physical properties of surimi gels were analyzed. The contents of chemical interactions, especially non-disulfide covalent bonds, disulfide bonds and hydrophobic interactions of suwari and kamaboko gels, varied with addition concentration of CaCl₂ and fish species. Suwari and kamaboko gels from yellowcheek carp exhibited higher breaking force, deformation and gel strength than these from grass carp. Surimi gels (suwari and kamaboko gels) from yellowcheek carp and grass carp exhibited their maximum gel strength when 40 mmol/kg and 100 mmol/kg CaCl₂ was added, respectively. Addition of CaCl₂ at high concentration resulted in low water holding capacity of surimi gels. Correlation analysis indicated that the contents of nonspecific associations, ionic bonds, hydrophobic interactions and sulfhydryl groups exhibited significant correlation with breaking force of surimi gels from yellowcheek carp and grass carp. Additionally, the content of non-disulfide covalent bonds had significant positive correlations with breaking force and expressible moisture of surimi gel from yellowcheek carp.     

于拉曼光谱解析冻藏过程中鱼糜蛋白的结构变化

采用拉曼光谱技术研究冻藏过程中草鱼鱼糜蛋白结构和氨基酸残基微环境的变化。草鱼鱼糜经－18?℃冻藏处理2?周和8?周后进行拉曼光谱扫描,得到光谱数据;对酰胺III区及C—C、S—S、C—H伸缩振动谱带进行解析,对比I850/I830强度变化,同时对酰胺I区蛋白质二级结构进行定量分析。结果表明：冻藏过程中草鱼鱼糜蛋白质主链构象由有序向无序发展,α-螺旋结构从新鲜状态的34.31%下降到冻藏8?周后的15.33%,无规卷曲相对含量从13.47%上升到30.89%;新鲜、冻藏2?周和冻藏8?周的鱼糜蛋白I850/I830分别为1.81、1.89和1.99,鱼糜加工过程使酪氨酸残基暴露在多肽链表面,冻藏引起暴露更加彻底;部分二硫键构象在冻藏初期（2?周内）基本完成由反式-扭式-反式向扭式-扭式-反式转变;2?900?cm－1附近C—H伸缩振动的拉曼峰减弱,芳香族氨基酸侧链疏水作用力增强。冻藏过程中鱼糜蛋白的结构逐渐疏散无序,氨基酸残基微环境发生改变。     

Gelation Properties of Transglutaminase-Induced Soy Protein Isolate and Wheat Gluten Mixture with Ultrahigh Pressure Pretreatment

In this study, we elucidated the microbial transglutaminase-induced gelation properties and thermal gelling ability of soy protein isolate (SPI) and wheat gluten (WG) mixture following ultrahigh pressure (UHP, 100–400 MPa) pretreatment. UHP treatment induced unfolding and aggregation within SPI/WG protein molecules, which led to increases in free sulfhydryl group content and surface hydrophobicity. However, the transglutaminase cross-linking reaction facilitated the formation of hydrophobic interactions and disulfide bonds and thus resulted in higher gel strength, water holding capacity, and denser and more homogeneous gel networks of transglutaminase cross-linked SPI/WG gels. Rheological measurements revealed that the addition of UHP steps might generate a higher storage modulus (G′) value of MTGase-induced SPI/WG gelation during the heating-cooling cycle (25 °C → 95 °C → 25 °C). Our results indicated that various chemical interactions including covalent interactions (i.e., ε-(γ-glutamyl)lysine bonds and disulfide bonds) and non-covalent interactions (i.e., electrostatic forces and hydrophobic interactions) were involved in SPI/WG gel network structures. Hydrophobic interactions and disulfide bonds are significantly increased with the pressure level (100–400 MPa) compared with that of the unpressurized control. Furthermore, UHP treatment reduced the α-helix and β-turn content but increased the β-sheet and random coil structures. Thus, UHP treatment may be considered as a novel technique to expand the utilization of SPI/WG mixture in the food protein gelation industry.     

不同冷藏时间的鳝鱼肉经熟化后质构特性变化及其机理

通过测定不同冷藏时间的鳝鱼肉经熟化后（100 ℃、5 min）的蒸煮失水率、质构特性、化学作用力、蛋白质电泳和拉曼光谱等指标变化规律,探讨冷藏对鳝鱼肉熟化后质构特性变化的影响及机理。结果表明,随着冷藏时间的延长,其蒸煮失水率逐渐增加,硬度和弹性无显著性变化（P＞0.05）,内聚性和胶黏性分别在第2天和第3天显著增加（P＜0.05）,咀嚼性和回复性呈现先增加后降低的趋势（P＜0.05）。价键分析表明,疏水作用和二硫键是熟化鳝鱼肉蛋白间的最主要作用力,贮藏时间越长的鳝鱼肉,经熟化后其疏水作用越低,二硫键含量则呈先增加后降低的趋势。相关性分析表明不同冷藏时间的鳝鱼肉经熟化后二硫键含量与弹性、咀嚼性、回复性之间呈显著正相关（P＜0.05）。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明分子质量低于30 kDa及分子质量约30、37、60 kDa的蛋白组分可能参与二硫键的形成,进而对熟化鳝鱼肉的相关质构特性产生影响。拉曼光谱结果显示,色氨酸、酪氨酸残基的疏水性降低,这与疏水作用变化趋势一致。二级结构分析结果表明,冷藏前3 d主要是α-螺旋和无规卷曲向β-转角和β-折叠结构转化,后期则由α-螺旋和β-折叠结构转化为β-转角和无规卷曲,蛋白无序化程度增加。综合各项指标表明二硫键和疏水作用成为熟化鳝鱼肉蛋白间的主要作用力,其变化导致蛋白构象趋于无序,进而造成不同冷藏时间的鳝鱼肉经熟化后相关质构特性变化。     

Physicochemical Changes in Alaska Pollock Surimi and Surimi Gel as Affected by Electron Beam

ABSTRACT: Alaska pollock surimi and surimi gels (cooked) were subjected to various doses of electron beam (e-beam). Shear stress of surimi gels increased as the dose increased up to 6 to 8 kGy and then decreased. Sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) showed gradual degradation of myosin heavy chain as the dose increased. The degradation was slower for frozen samples. The integrity of actin was slightly affected by high doses (25 kGy). The amount of sulfhydryl groups and the level of surface hydrophobicity of Alaska pollock surimi decreased as the dose increased, suggesting formation of disulfide bonds and hydrophobic interactions. The sulfhydryl groups and hydrophobicity of surimi gels increased as the dose increased up to 6 kGy and then decreased.     

冻藏条件下魔芋葡甘聚糖降解产物对肌原纤维蛋白结构的影响

为了研究魔芋降解产物对肌原纤维蛋白冷冻保护的作用机制,以草鱼肌原纤维为研究对象,采用紫外光谱、傅里叶红外光谱和扫描电镜研究不同的魔芋葡甘聚糖（konjac glucomannan,KGM）降解产物对冷冻贮藏草鱼肌原纤维蛋白结构的影响。结果表明：随着贮藏时间的延长,肌原纤维蛋白的最大吸收波长呈红移,主要由酪氨酸产生,不同的冷冻保护剂均不能保护酪氨酸的暴露。α-螺旋和β-折叠为草鱼肌原纤维蛋白主要的二级结构,随着贮藏时间的延长,α-螺旋结构所占比例上升,β-折叠结构所占比例下降,β-转角和无规卷曲的含量变化不大。辐照降解KGM和酶解KGM均对草鱼肌原纤维蛋白的二级结构有保护作用,稳定α-螺旋和β-折叠所占比例;而蔗糖-山梨糖醇促进草鱼肌原纤维蛋白中α-螺旋结构形成,不利于β-转角结构。显微观察的结果显示,辐照KGM样品和酶解的KGM样品可以延缓蛋白分子的聚集,延缓蛋白出现多孔状结构,而蔗糖-山梨糖醇样品冻藏过程保持片层结构。     

葡萄糖氧化酶对鲢鱼糜凝胶特性的影响

为了研究葡萄糖氧化酶(GOD)诱导的氧化对鲢鱼糜凝胶特性的影响,以冷冻鲢鱼糜为原料,分析在不同的GOD添加量(0、0.1‰、0.3‰、0.5‰、0.7‰、0.9‰)下,鱼糜的弹性模量(G′)、损耗模量(G′′)以及鱼糜凝胶的凝胶强度、白度、微观结构、持水性、水分分布状态和蛋白交联等指标的变化情况.结果表明,随着GOD添...