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肌肉蛋白营养丰富,具备人所有的必需和非必需氨基酸。肌原纤维蛋白(Myofibrillar proteins,MP)是肌肉蛋白中最重要的组成部分,这类蛋白在水或者低离子强度溶液中的溶解度较低,而易溶于高盐溶液,所以这类蛋白被称作盐溶蛋白。由于肌原纤维蛋白的低溶解性,导致其加工利用程度与牛奶蛋白和大豆蛋白相比较低,目前有许多研究通过各种方法和技术来提高MP的溶解性。近年来,本团队研究发现高压均质(High pressure homogenization,HPH)可以实现MP在水中的溶解,然而,不同条件下HPH处理对MP在水中的溶解性和稳定性的影响还尚不清楚。
本研究探讨了HPH处理次数、不同结构HPH均质腔对MP水溶液中蛋白结构和理化性质的影响,同时研究了HPH对不同浓度MP在水中溶解度的调控规律。本研究旨在阐明HPH对MP在水中溶解性和稳定性的调控规律,为实现MP在食品加工中的应用提供新的思路。
1.高压均质处理次数对肌原纤维蛋白水溶液的影响
研究在103MPa压力条件下,不同HPH处理次数(1~6次)对5mg/mL的MP水溶液结构以及理化特性的影响。结果表明,HPH可以显著提高MP在水中的溶解性(P<0.05)。当HPH处理次数增加,MP在水溶液中的粒径先减小后变大;表观粘度减小,流动能力增强;疏水性和活性巯基基团含量先增加,后随处理次数的增加而减小;圆二色谱显示不同HPH处理次数对MP水溶液的二级结构构象的影响不同;过多的HPH处理次数会导致MP水溶液发生蛋白质的聚集,从而影响其溶解性和稳定性;在103MPa压力下,经过4次HPH处理的MP水溶液溶解性和稳定性较好。
2.高压均质的不同结构均质腔对肌原纤维蛋白水溶液的影响
为了探究HPH不同结构均质腔对MP在水中的结构及理化性质的影响,本研究在103MPa和172MPa的压力下,使用两种型号的喷嘴(Z5、Z8)和两种均质腔(标准、逆流均质腔)配置的三种高压均质腔对5mg/mL的MP水悬液进行HPH处理,研究其分散性和构象特征。结果表明,喷嘴和逆流均质腔分别在103MPa和172MPa压力下对MP在水中的溶解性起主要作用;130μm喷嘴中的湍流和空化作用以及逆流作用导致MP水溶液的粒径减小(232 nm),同时,MP二级结构受到破坏使疏水和活性巯基基团暴露。HPH使MP在水中的溶解度(98.1%)和稳定性增加。
3.高压均质处理对不同浓度肌原纤维蛋白水溶液的影响
研究在103MPa压力条件下,HPH处理不同浓度(5~15mg/mL)MP在水中的溶解性以及对蛋白结构和理化特性的影响。结果表明,HPH可以显著提高不同浓度MP在水中的溶解性(P<0.05)、分散性、稳定性等理化特性。当MP浓度提高时,MP水溶液溶解度下降、稳定性变差(P<0.05);MP聚集程度上升导致水溶液中蛋白粒径增大,表观粘度变大,流动性降低;MP水溶液二、三级结构改变,疏水基团减少,巯基含量上升,α-螺旋增加,β-折叠下降;在5~15mg/mL浓度范围内,浓度较低的MP水溶液具有更好的溶解性与稳定性。
本研究探讨了HPH处理次数、不同结构HPH均质腔对MP水溶液中蛋白结构和理化性质的影响,同时研究了HPH对不同浓度MP在水中溶解度的调控规律。本研究旨在阐明HPH对MP在水中溶解性和稳定性的调控规律,为实现MP在食品加工中的应用提供新的思路。
1.高压均质处理次数对肌原纤维蛋白水溶液的影响
研究在103MPa压力条件下,不同HPH处理次数(1~6次)对5mg/mL的MP水溶液结构以及理化特性的影响。结果表明,HPH可以显著提高MP在水中的溶解性(P<0.05)。当HPH处理次数增加,MP在水溶液中的粒径先减小后变大;表观粘度减小,流动能力增强;疏水性和活性巯基基团含量先增加,后随处理次数的增加而减小;圆二色谱显示不同HPH处理次数对MP水溶液的二级结构构象的影响不同;过多的HPH处理次数会导致MP水溶液发生蛋白质的聚集,从而影响其溶解性和稳定性;在103MPa压力下,经过4次HPH处理的MP水溶液溶解性和稳定性较好。
2.高压均质的不同结构均质腔对肌原纤维蛋白水溶液的影响
为了探究HPH不同结构均质腔对MP在水中的结构及理化性质的影响,本研究在103MPa和172MPa的压力下,使用两种型号的喷嘴(Z5、Z8)和两种均质腔(标准、逆流均质腔)配置的三种高压均质腔对5mg/mL的MP水悬液进行HPH处理,研究其分散性和构象特征。结果表明,喷嘴和逆流均质腔分别在103MPa和172MPa压力下对MP在水中的溶解性起主要作用;130μm喷嘴中的湍流和空化作用以及逆流作用导致MP水溶液的粒径减小(232 nm),同时,MP二级结构受到破坏使疏水和活性巯基基团暴露。HPH使MP在水中的溶解度(98.1%)和稳定性增加。
3.高压均质处理对不同浓度肌原纤维蛋白水溶液的影响
研究在103MPa压力条件下,HPH处理不同浓度(5~15mg/mL)MP在水中的溶解性以及对蛋白结构和理化特性的影响。结果表明,HPH可以显著提高不同浓度MP在水中的溶解性(P<0.05)、分散性、稳定性等理化特性。当MP浓度提高时,MP水溶液溶解度下降、稳定性变差(P<0.05);MP聚集程度上升导致水溶液中蛋白粒径增大,表观粘度变大,流动性降低;MP水溶液二、三级结构改变,疏水基团减少,巯基含量上升,α-螺旋增加,β-折叠下降;在5~15mg/mL浓度范围内,浓度较低的MP水溶液具有更好的溶解性与稳定性。