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。     

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。     

水力空化对大豆分离蛋白谷氨酰胺转氨酶促凝胶行为的影响

利用基于涡流的水力空化处理大豆分离蛋白,通过比较处理前后大豆分离蛋白在谷氨酰胺转氨酶的催化作用下形成凝胶的质构特性、持水性、流变学性质、分子间作用力、微观结构和二级结构的变化,来研究大豆分离蛋白经水力空化处理后其酶促凝胶行为的变化规律及机制。结果表明,与未经水力空化处理的大豆分离蛋白相比,大豆分离蛋白经水力空化处理30 min后形成的酶促凝胶强度（P＜0.05）、持水性（P＜0.05）和储能模量增加;凝胶形成的分子间作用力发生变化,离子键、氢键及疏水相互作用相对含量显著降低（P＜0.05）,而二硫键和非二硫共价键相对含量显著增加（P＜0.05）;扫描电子显微镜观察到经水力空化处理后的大豆分离蛋白形成的酶促凝胶孔洞较小,微观结构更加致密和均匀;红外光谱分析结果表明凝胶的二级结构也发生了改变,β-折叠、β-转角相对含量显著增加（P＜0.05）,而α-螺旋、无规卷曲相对含量显著降低（P＜0.05）。可见,水力空化处理在一定条件下可以改善大豆分离蛋白谷氨酰胺转氨酶促凝胶的性能,可作为一种有效的方法应用于食品工业。     

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。     

鲢肌球蛋白胶凝过程中化学键变化与动态流变特性的关系

通过研究鲢肌球蛋白二级结构和二硫键、非二硫共价键、疏水相互作用这3种主要化学作用力随温度的变化及其聚集行为,探讨鲢肌球蛋白胶凝过程中的动态流变行为变化的机理。研究表明:在35~55℃温度内,肌球蛋白变性引起尾部的α-螺旋大量解旋,尾部疏水性侧链暴露,表面疏水性大幅度增加,同时肌球蛋白分子头部-SH氧化形成二硫键,溶解度大幅度下降,非二硫共价键大量形成;在55~80℃温度区间内,肌球蛋白的表面疏水性、二硫键含量继续小幅增加,而非二硫共价键含量降低。在28.4~37℃和40.3~69℃这2个温度区间内储藏模量增加,由1.08 Pa增加至246.90 Pa,而其余温度区间储藏模量降低。3种化学作用力在不同温度区间对储藏模量的贡献不同,在28.4~37℃和40.3~50℃这2个温度区间内,3种化学作用力均随温度的增加而大幅度增加;在50~69.5℃温度区间内,二硫键和疏水相互作用依然随温度增加而增加,但是非二硫共价键随之降低。     

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。     

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。     

分子间作用力对玉米胚芽蛋白热诱导凝胶形成的影响

通过调节pH值和添加不同类型的试剂(NaCl、GuHCl、PG、Urea、2-ME、NEM、Na_2SO_4、NaSCN),并采用转矩流变仪,来观察分子间力对玉米胚芽蛋白质凝胶形成过程产生的作用,以期建立多因素诱导凝胶体系模型。结果表明,二硫键、静电相互作用、氢键和疏水作用为CGP热诱导凝胶形成的主要作用力,二硫键的作用最大。疏水相互作用随着凝胶的升温而逐渐增强,而氢键则随着凝胶的冷却而逐渐增强,氢键对CGP热诱导凝胶的形成比疏水相互作用贡献大。研究结果为玉米胚芽深加工和大规模工业化生产提供理论支撑。     

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。     

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。     

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.     

高密度CO_2处理过程中虾肌球蛋白溶液浊度和溶解度的变化

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,它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研究对象,研究了DPCD处理压力、温度和时间对肌球蛋白溶液浊度和溶解度的影响。结果表明:低压(小于10 MPa)、低温(25℃)和短时间(5 min)的DPCD处理即可使虾肌球蛋白溶液的浊度显著增加(P0.05),溶解度显著下降(P0.05);之后随处理压强和温度的升高及时间的延长,肌球蛋白溶液的浊度和溶解度变化较小;从溶液浊度和溶解度的角度考虑,利用DPCD诱导肌球蛋白形成凝胶的条件,选择压强大于10 MPa且温度大于40℃左右处理20 min以上的条件是比较合适的。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。     

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。     

不同NaCl浓度条件下亚麻籽胶对肌原纤维蛋白凝胶作用力及乳化特性的影响

为改善低盐肉制品凝胶乳化品质的降低,明确亚麻籽胶（flaxseed gum,FG）添加对肉制品品质的影响,以肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）为研究对象,通过测定乳析指数、电位值、粒径、显微观察研究不同NaCl浓度条件下FG对MP乳液乳化稳定性的影响,而化学键的测定显示FG对MP凝胶化学作用力的影响。结果表明,形成MP凝胶及FG-MP凝胶体系的关键是二硫键和非二硫共价键的贡献;不同NaCl浓度对FG-MP乳液的乳析指数、ζ-电位、粒径的影响均不显著（P＞0.05）,而MP乳液随着NaCl浓度的提高,乳化稳定性、ζ-电位、粒径均显著变化（P＜0.05）。特别是在低浓度NaCl条件下,FG的加入可以显著提高MP乳液的稳定性（P＜0.05）。显微观察发现加入FG可以改善MP乳液液滴聚集的现象。因此,说明在低浓度NaCl条件下加入FG可以显著提高肌原纤维蛋白乳液的乳化稳定性,提高其抗盐能力,促进亚麻籽在肉制品中的应用。     

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。     

内源酶在鱼肉和猪肉热胶凝过程中作用的比较研究

以鲢鱼和猪背肌肉为原料,采用质构仪、SDS-PAGE和溶解率测定等仪器和方法比较研究了内源性转谷氨酰胺酶(TGase)、蛋白酶在两种肉糜热胶凝过程中的作用。结果表明,鱼肉TGase于40℃催化蛋白质形成的非二硫共价键促使了其凝胶化,导致鱼糜凝胶劣化的主要是半胱氨酸蛋白酶。猪肉TGase在40℃下活性较低,或该温度下猪肉蛋白质分子链伸展程度偏低不适于被TGase交联;猪肉蛋白酶在60℃也会导致蛋白质的降解,然而该温度下形成的二硫键和疏水相互作用强于水解作用,故猪肉糜未表现出低温(40℃)凝胶化和60℃的凝胶劣化现象。两段加热显著提高了鱼肉糜凝胶的硬度和咀嚼性,而对猪肉糜凝胶性能的影响较小。     

超声波和TGase对重组草鱼肉形成过程中理化性质的影响

本研究以草鱼为原料,采用四种处理方式:对照组(只添加NaCl)、实验组1(添加NaCl和谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase))、实验组2(添加NaCl且超声)、实验组3(添加NaCl和TGase且超声),对草鱼肉进行重组。通过测定其分子间作用力、巯基含量、浊度、溶解率等,分析重组过程中超声波和TGase对重组草鱼肉理化性质的影响。结果表明,在重组草鱼肉形成过程中,超声波和TGase对离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键和非二硫键均有不同程度的影响,促进重组草鱼肉的形成;与此同时,在重组草鱼肉形成过程中,超声波和TGase可以加速肌原纤维蛋白巯基氧化形成二硫键,增强其表面疏水性,增加其浊度,降低重组草鱼肉蛋白质溶解率;由SDS-PAGE电泳图谱可知,在重组草鱼肉形成过程中,三个实验组在200 kDa附近的条带逐渐变淡,甚至消失,可知重组过程中超声波和TGase主要作用于肌原纤维蛋白重链。综合各试验指标结果,超声波和TGase均可促进草鱼肉蛋白质交联,且两者同时作用时交联度最高,对指导草鱼肉产业生产具有一定的参考价值。