海蜇伞部不溶性胶原纤维及酶促溶性胶原蛋白的热稳定性对比研究

海蜇(Rhopilema esculentum)是我国传统渔业生产的重要大型经济水母,其伞部胶原蛋白含量丰富,但胶原蛋白对热敏感,对其热稳定性进行研究对海蜇资源的开发利用至关重要。本论文从海蜇伞部提取得到不溶性胶原纤维(ICF)及酶促溶性胶原蛋白(PSC),并对其热稳定性进行对比分析。结果表明,海蜇伞部ICF与PSC的氨基酸组成及分子质量类似于I型胶原蛋白,其高级结构差异亦造成热稳定性的不同。傅里叶变换红外光谱(FT-IR)研究发现,在加热至36℃时,PSC的酰胺I带红外吸收骤然降低,结构发生明显变化,而ICF温度升高至50℃时,酰胺I带红外吸收才开始略有变化,ICF热稳定性优于PSC。二维红外分析研究发现,PSC中310-螺旋结构与ICF中β-折叠结构(低频率)对温度变化最为敏感,除自动峰外,PSC与ICF均存在若干交叉峰,说明热处理过程中各个结构之间存在着分子内和分子间的相互作用。本研究为海蜇胶原蛋白的开发利用提供了一定的理论基础。     

海蜇伞部胶原蛋白的提取及理化性质的研究

研究海蜇(Rhopilema esculentum)伞部胃蛋白酶促溶性胶原蛋白的提取及其部分理化性质。氨基酸组成及SDSPAGE显示,海蜇伞部胶原蛋白(PSC)为Ⅰ型胶原蛋白;含糖量为2.8%;热变性温度和热收缩温度分别为28.8℃和51.6℃,均低于牛皮Ⅰ型胶原;红外光谱显示PSC 保留了大量的三股螺旋结构;溶解性表明PSC 的等电点为pH6,在pH3 时有最大溶解度;酸性条件下盐浓度高于4%(m/V)时,PSC 的溶解度急剧下降。     

加热条件下海蜇伞部物性学参数的变化

为了研究海蜇伞部的流变学特性,本文采用质构仪测定海蜇伞部在不同加热条件(50、80、90、100℃)下物性学参数(弹性模量E0、粘性模量η1、应力松弛时间τ1、破断强度、硬度、弹性等)。结果表明:在不同的加热温度下海蜇伞部的物性学参数变化显著,随温度的上升呈现先增大后减少的趋势。鲜活样品的各特征参数(E0、τ1、η1、破断强度)明显小于在50℃加热处理的样品。随着温度的升高,加热样品的粘性模量η1呈增大趋势;相对于其它加热样品,80℃加热的样品弹性模量E0最大。这些变化主要是由于样品失水和在加热过程中胶原蛋白状态不同所引起的。     

草鱼皮酸溶性和酶溶性胶原蛋白的提取及性质

本文研究了从草鱼皮中提取酸溶性胶原蛋白(ASC)和酶溶性胶原蛋白(PSC)及其部分性质。草鱼皮中ASC和PSC的提取得率以干基计分别为8.0%和18.6%;对草鱼皮ASC和PSC的紫外光谱分析,最大吸收峰都接近223nm;SDS-PAGE电泳图谱显示草鱼皮胶原蛋白是由两条不同的α链组成,分子量都在100kDa以上,与猪皮I型胶原蛋白相似;草鱼皮ASC和PSC热变性温度分别为33.8、34.5℃,只比猪皮的热变性温度(37℃)低3℃左右。结果表明草鱼皮胶原蛋白在功能食品、医药、化妆品、制药等方面有潜在的应用。     

草鱼鱼鳞酶溶性胶原蛋白粘度特性及变性温度研究

采用旋转流变仪系统考察了浓度、pH、剪切速率、NaCl、CaCl2、丙三醇、乙醇和保温时间对草鱼鱼鳞酶溶性胶原蛋白(PSC)粘度的影响。结果显示,PSC溶液粘度随浓度增大呈指数增加;pH 3时粘度最大,pH 4和pH6~9时粘度下降,pH 10时粘度又陡然回升;粘度随剪切速率的增大呈对数下降;NaCl和CaCl2的添加都会使PSC溶液粘度下降;丙三醇和乙醇添加量在10%以内,其添加浓度与粘度成正相关;保温时间长短对PSC溶液的粘度影响不大。通过粘度变化考察了不同处理下的变性温度,结果表明,随温度升高,PSC乙酸溶液粘度降低,在28.0℃左右粘度急剧下降,胶原蛋白变性,这与乌氏粘度计测定结果(胶原蛋白乙酸溶液的变性温度为32.0℃)存在较大差异。添加4%丙三醇或4%乙醇对PSC溶液的变性温度基本没有影响,而添加1.5%NaCl或2%CaCl2时,都使变性温度下降到22.0℃左右;PSC水溶液粘度明显大于其柠檬酸和乙酸溶液,且变性温度(32.0℃)高于其柠檬酸(26.0℃)和乙酸(28.0℃)溶液。     

中华鳖裙边胶原蛋白的提取、鉴定及其理化性质

为增加中华鳖产品附加值,开发新型胶原蛋白资源,该研究以中华鳖裙边为原料,采用不同提取方式,分别提取酸溶性胶原蛋白(acid-soluble collagen,ASC)和胃蛋白酶可溶性胶原蛋白(pepsin-soluble collagen,PSC),并对2种胶原蛋白结构和理化性质进行分析。利用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、圆二色光谱(circular dichroism specturm,CD)对胶原蛋白的结构进行分析,采用SDS-PAGE凝胶电泳、肽指纹质谱(matrix-assisted laser desorption ionization-time of flight,MALDI-TOF)和氨基酸分析仪对ASC和PSC进行蛋白质和氨基酸比较分析,利用差示量热扫描(differential calorimetry scanning,DSC)对胶原蛋白进行热稳定性分析。结果表明,ASC和PSC的得率分别为26. 79%和37. 50%; PSC与ASC相比存在更完整的三级螺旋结构; ASC和PSC均为I型胶原蛋白,且具有较高的亚氨基酸和精氨酸含量; ASC和PSC的热变性温度分别为38. 39和38. 11℃,高于常见的猪皮和鱼皮胶原蛋白,具有较好的热稳定性。该研究为深入研究和开发中华鳖的裙边资源提供了理论依据。     

热处理下的猪肉蛋白质特性

在加热的条件下,猪肉蛋白质发生热变性和热降解。加热使猪肉中心温度分别达到40、50、60、70、80、90、98℃,且持续0、10、20min,采用SDS-PAGE电泳分析不同温度处理下猪肉的可溶性肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的变化。结果显示,随着加热温度的升高,猪肉的可溶性肌浆蛋白随之降解,而可溶性肌原纤维蛋白的含量呈先升高后下降的趋势,其中,分子量为34kD和37kD的肌联蛋白是热稳定性蛋白,43kD的G-肌动蛋白较稳定,而肌球蛋白重链（190～200kD）在加热至60℃时开始降解。因此,可以通过不同的蛋白条带鉴定猪肉加热的最终温度。另外,采用蒸、炒、炸、烤、微波和煮的方式加热不同组织的猪肉,采用SDS-PAGE电泳分析不同加热方式处理下猪肉的可溶性肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的变化,发现加热方式对猪肉加热升温速率影响很大,微波加热升温最快,裹粉油炸升温最慢。     

采用圆二色谱法研究冬夏鲢鱼鳞胶原蛋白的稳定性

采用圆二色谱法,研究比较了冬夏季鲢鱼鳞胶原蛋白的热稳定性。结果表明,对胶原蛋白溶液于30℃,33℃加热时,冬季鱼鳞胶原蛋白发生解螺旋现象,而夏季鱼鳞胶原仍保持完整的三螺旋结构;变性温度曲线显示,夏季样品的变性温度为36℃,而冬季样品出现2个峰值,分别为30℃和34℃。结果表明,夏季鲢鱼鳞胶原蛋白的热稳定性高于冬季胶原蛋白,这种不同可能与冬夏季鲢鱼生长环境温度的差异有关。     

草鱼鱼鳞胶原蛋白的流变学性能研究

以草鱼鱼鳞为原料,在低于蛋白变性温度的条件下提取酸溶性胶原蛋白(acid-soluble collagens,ASC)和酶溶性胶原蛋白(pepsin-soluble collagens,PSC),并对其溶液流变学性能进行系统测定。实验结果表明,在实验选择的剪切速率范围内,ASC 和PSC 溶液均表现为典型非牛顿流体的假塑性流动行为,即溶液黏度随剪切速率的增加而减小;在相同浓度条件下,溶液黏度的大小依次为ASC ＞ PSC ＞明胶;剪切速率、温度、pH 值等因素对ASC 和PSC 溶液流体性能均有显著影响;在0.6% 浓度条件下,ASC 和PSC 溶液主要表现为流体行为,基本不具备凝胶的弹性行为;胶原蛋白发生热变性后,其流体的弹性行为增强而黏性行为下降。     

草鱼鱼鳞胶原蛋白的提取及其理化性质研究

以草鱼鱼鳞为原料,在低于蛋白变性温度的条件下提取酸溶性胶原蛋白(ASC)和酶溶性胶原蛋白(PSC),并对其理化性质进行系统测定。实验结果表明,ASC 和PSC 的热变性温度分别为30～35℃和28～35℃; PSC 在溶解性能、乳化性能和乳化稳定性方面优于ASC,而在溶液黏度、吸水性能、吸油性能、起泡性以及泡沫稳定性方面,ASC 明显好于PSC。     

刺参体壁酶促溶性胶原蛋白的热变性

从刺参（Stichopus japonicus）体壁中提取酶促溶性胶原蛋白（pepsin-solubilized collagen，PSC），并对其热处理过程中的降解规律及结构变化进行研究，发现PSC变性温度为35.3 ℃，当加热温度为40～70 ℃时，PSC三螺旋结构解缠绕，α-螺旋结构破坏严重，但在冷却后依靠分子间氢键和二硫键的相互作用仍可形成强凝胶体系；当加热温度超过70 ℃时，PSC的α-肽链开始逐渐降解成小分子多肽，冷却后分子间交联作用较差，不易形成凝胶体系。     

采用原子力显微镜研究刺参体壁酶促溶性胶原蛋白的溶液聚集状态

为研究刺参热加工过程中体壁胶原蛋白的物性变化规律,利用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)考察样品浓度、溶剂和热处理条件对刺参体壁酶促溶性胶原蛋白(pepsin-soluble collagen,PSC)溶液聚集状态的影响。结果表明:在乙酸缓冲液(pH2.7)、PBS缓冲液(pH7.2)和超纯水中,海参体壁酶促溶性胶原蛋白均随着浓度的增大而逐渐开始自组装,并最终形成无规则的团状结构或者片状网络结构。但是,溶剂不同,其开始自组装所需要的胶原蛋白浓度也不同。随着加热温度的升高或加热时间的延长,刺参体壁酶促溶性胶原蛋白分子逐渐聚集成网络结构,但加热温度超过100℃或时间超过2 h后,其交联程度逐渐降低,网络结构逐渐消失。     

两种鱼皮胶原蛋白的比较及其降解物中多肽的识别

本研究从鳕鱼皮和罗非鱼皮中提取酶促溶性胶原蛋白(PSC),采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、傅立叶变换红外光谱、X-射线衍射、氨基酸组成分析、旋转流变仪以及高效液相色谱-串联质谱等技术,分析了鳕鱼皮PSC(G-PSC)和罗非鱼皮PSC(O-PSC)的分子结构、热稳定性以及降解产物中多肽的序列。结果表明:两种来源的胶原蛋白均符合典型Ⅰ型胶原蛋白的组成,具有相似的二级结构和三级结构,但氨基酸组成存在差异,其中O-PSC的脯氨酸羟基化率(49.1%)大于G-PSC的脯氨酸羟基化率(33.3%);O-PSC的热变性温度(24.7 ℃)要高于G-PSC(13.8 ℃),两种鱼皮胶原蛋白中脯氨酸羟基化率越高,则胶原蛋白的热稳定性越强;两种胶原蛋白经相同的酶解处理后,特征性肽片段被检测识别。结论:不同来源的胶原蛋白高级结构方面具有相似性,但经相同的酶解后会生成差异性肽片段,可以利用它们进行胶原蛋白来源的鉴别,这为胶原蛋白快速分析方法的建立提供依据。     

不同热处理方式和温度对牛半腱肌肉品质的影响

探讨不同热处理方式和温度对牛半腱肌肉品质的影响。牛半腱肌肉分别采用水浴和微波加热到内部终点温度分别为40、50、60、70、80℃ 和 90℃,研究牛肉品质特性在热处理过程中的变化。结果表明：在水浴加热中,牛肉剪切力随着热处理温度的升高而增加,而在微波加热过程中呈无规则变化。当加热温度为50℃ 和 90℃时,剪切力值在两种热处理方式间存在显著差异(P＜0.05)。随着加热温度的升高,牛肉微观组织结构发生显著的变化,主要表现为结缔组织和胶原蛋白出现变性和收缩现象,肌纤维收缩导致纤维直径减小。不同热处理方式和温度对牛肉品质有显著的影响。     

即食梅香黄鱼热杀菌过程中的品质变化

为研究软包装即食梅香黄鱼在热杀菌过程中的品质变化,比较不同杀菌温度时间组合、不同喷淋水升降温速率在一定温度下杀死90%的微生物所需要的时间(F值)、热加工过程中导致食品外观特性变化的热损失值(C值)和品质指标(色泽、质构、汁液流失率)。结果表明：杀菌时间越长,F值增加越明显;杀菌温度越高,增加单位时间所带来的F值、C值的增加越明显;喷淋水升降温速率快慢相比,在达到相同F值时,所需的杀菌恒温时间是前者大于后者,前者表面C值更大,两者中心C值接近,前者C/F值也更大;高温短时杀菌色泽、质构好、汁液流失率少;喷淋水升降温速率快,汁液流失率少。在实验范围内适宜的杀菌条件为：127℃、升温速率fh＝10.99min,降温速率fc ＝12.32min。     

加热过程中肉嫩度变化的研究

肉在加热处理过程中嫩度发生了显著的变化。肉的剪切力值总体上呈现出先升后降的趋势,在0～100℃剪切力值不断上升,随着温度继续升高剪切力值开始下降,同时蒸煮损失随温度的升高而不断增加。导致这些变化的原因是加热过程中肉蛋白的热变性,其中肌原纤维蛋白和结缔组织蛋白的热变性是影响肉嫩度变化的主要因素。     

中华鲟软骨Ⅱ型胶原蛋白的结构分析

采用胃蛋白酶辅助提取的方法提取了中华鲟鱼软骨中Ⅱ型胶原蛋白(Pepsin soluble collagens,PSCⅡ),并对其组成与结构进行了分析。结果显示,PSCⅡ在约110 kDa附近有单一的α1亚基,在200 kDa左右有一条二聚体β亚基。在229 nm出现最大紫外吸收峰,傅里叶变换红外光谱分析与圆二色谱结果均符合Ⅱ型胶原蛋白的特征。氨基酸分析表明PSCⅡ中甘氨酸的含量最高,约占总氨基酸残基数的1/3,富含丙氨酸和脯氨酸残基。热稳定分析表明,PSCⅡ热变性温度为31.5 ℃。扫描电镜显示PSCⅡ为不规则多孔状结构,可以作为良好的药物载体。     

来自牛半腱肌肌束膜和肌内膜胶原蛋白热力学特性分析

探讨牛半腱肌肉肌束膜和肌内膜胶原蛋白热力特性的热诱导变化。牛半腱肌肉分别采用水浴和微波加热到内部终点温度分别为20、40、50、60、70、80℃和90℃,用示差扫描量热法研究肌束膜和肌内膜胶原蛋白热力特性(起始、最高和最终热收缩温度)在热处理过程中的变化。结果表明：牛半腱肌肉肌束膜和肌内膜胶原蛋白的热收缩温度在两种热处理方式间都存在显著差异,在两种热处理方式中,内部终点温度60℃是影响肌束膜和肌内膜胶原蛋白热收缩温度的关键加热温度。热诱导的肌束膜和肌内膜胶原蛋白热力特性的变化是水浴和微波加热牛肉胶原蛋白热收缩温度存在差异的主要原因。