鳙鱼是属于高蛋白、低胆固醇的鱼类,是人们日常食用的淡水鱼之一。鱼糜深加工是提高鳙鱼经济价值的有效途径之一,由于淡水鱼与海水鱼的生活环境有较大区别,其肌肉蛋白凝胶特性存在较大差异,因此需要研究淡水鱼的凝胶特性。目前对鳙鱼肌肉蛋白热诱导凝胶化已有研究报道,但对蛋白质热变性过程中蛋白簇的形成及其对最终凝胶特性影响的报道较少。本课题以鳙鱼肌球蛋白为研究对象,利用流变仪、圆二色谱、动态光散射、扫描电镜、原子力显微镜等技术研究了加热温度对肌球蛋白结构和聚集行为的影响,探明了不同加热温度下肌球蛋白的流变行为,探究了不同温度对肌球蛋白的变性速率和聚集速率的影响,阐述了不同温度下凝胶化过程中肌球蛋白簇的形成差异及对最终凝胶特性的影响。结果为鳙鱼鱼糜加工提供了理论依据,本研究对于促进我国淡水鱼鱼糜加工业的发展具有重要意义。主要研究结果如下:1.利用圆二色谱法和生物化学等方法对不同加热温度下的鳙鱼肌球蛋白的结构和理化性质进行测定,分析了肌球蛋白在不同温度下的变性速率与聚集速率的差异。结果表明:鳙鱼肌球蛋白的解链温度在40℃左右;和50℃加热处理相比,90℃加热会使肌球蛋白发生更高程度的去折叠,表明肌球蛋白在90℃下的变性速率更快,构象更加不稳定;肌球蛋白在50℃下加热30 min时表面疏水性达到最大值,而90℃下的肌球蛋白加热15 min时即达到最大值,且90℃下的表面疏水性更高。肌球蛋白在加热过程中,相互聚集引起浊度发生明显的变化,50℃下浊度随加热时间的延长呈上升趋势,而在90℃下,加热第6 min时,浊度即达到最大值,随后呈下降趋势,90℃下浊度的下降是由蛋白质的沉降引起的。分析表明浊度的增加是由溶液中肌球蛋白簇的形成引起的,但是两个温度下蛋白簇的形成存在差异,50℃下形成的蛋白簇增长缓慢颗粒较小且呈现不易沉淀的悬浊态,而90℃下形成的肌球蛋白簇颗粒增长迅速颗粒较大易于沉淀,这可能由其聚集速率更快引起的。2.利用流变仪研究了不同温度处理的肌球蛋白流变学行为。结果表明:50℃和90℃热处理下的肌球蛋白的G’的关键点差别较大。在50℃下,G’会出现两个峰值,而90℃下只出现一个峰值;此外,50℃下的肌球蛋白,G’随预加热时间的延长呈上升趋势,而90℃下的则呈下降趋势。这可能是由于肌球蛋白两个温度下展开与聚集的速率不同导致中间阶段所形成的蛋白簇状态不同引起的。50℃加热条件下,肌球蛋白分子的展开速率较高而聚集速率较低,肌球蛋白通过头部结合形成的尾部向外伸展的开放型蛋白簇,故G’随加热时间延长而升高,进一步形成凝胶的能力也相应增加;90℃加热条件下,肌球蛋白分子的展开速率较高但聚集速率也较高,肌球蛋白可通过头部、头尾和尾部结合形成的闭合型簇,只有少许尾部外展且随加热时间延长减少,因此G’随加热时间延长而降低,最终导致凝胶形成能力下降。结合凝胶电泳分析发现,50℃加热处理下,肌球蛋白重链没有发生水解,而90℃下肌球蛋白重链发生降解,且预加热时间越长,肌球蛋白重链降解程度越大,肌球蛋白重链对凝胶形成起关键作用,这可能是造成90℃下形成凝胶能力差的另一个原因。3.利用动态光散射、扫描电镜和原子力显微镜技术研究了肌球蛋白的聚集行为。动态光散射结果表明:肌球蛋白在2个温度下加热所形成的聚集物的大小比较均匀,50℃下的肌球蛋白聚集速率较慢,形成的蛋白簇粒径较小;在90℃下肌球蛋白聚集速率很快,形成的蛋白簇粒径较大,与浊度和G’测定结果一致;原子力显微镜结果显示未加热的肌球蛋白主要以单体或纤丝(低聚体)的形式存在,分散比较均匀;相较于50℃热处理,肌球蛋白在90℃下的聚集行为更加剧烈,随加热时间的延长,聚集体的体积增加的更迅速,形成更多不规则的簇状聚集体,在云母片表面分布的更加不均匀;扫描电镜显示高浓度的肌球蛋白在50℃下形成的凝胶结构比较均匀,肌球蛋白丝清晰可见,有密集的丝状网络结构,孔径比较小;而90℃下的肌球蛋白形成的凝胶结构孔径很大,肌球蛋白丝模糊,蛋白凝集物呈板结状且有断裂出现。