肌球蛋白可以通过组装域进行自组装形成具有双极性的粗丝发挥功能,是鱼糜凝胶形成过程中最重要的功能性成分。离体状态下肌球蛋白的结构和稳定性受环境因素的影响,钙离子是鱼糜加工过程中常用添加剂,钙离子的添加会影响蛋白质的稳定性,并在蛋白质之间形成“钙桥”。近年来,超声波技术在食品加工中的应用受到越来越多的关注,超声处理可以显著提高鱼肉蛋白的起泡性、乳化性、溶解性和稳定性,且超声波与斩拌共同作用可以显著提高罗非鱼鱼糜凝胶强度。研究肌球蛋白在超声波与离子钙耦合体系中的自组装行为将对理解超声改善鱼糜凝胶性能的机理具有重要理论意义,还有望实现对凝胶性能的化学、物理双调控,为淡水鱼的精深加工和新产品的开发提供新的思路。主要研究结果如下:1、研究了超声处理对鲢鱼肌球蛋白组装体流变学性能的影响。静态流变学结果显示肌球蛋白组装体溶液的n值均小于1,表现为假塑性流体。随着超声强度的增加,肌球蛋白组装体溶液的n值增大,K值逐渐降低;ηa-γ曲线的光滑度上升;η0值逐渐降低。动态流变学结果表明,超声处理后,肌球蛋白组装体的G初始值和终值相比较于未超声组均显著降低,20℃时,超声处理的肌球蛋白组装体的相角均在88°以上,呈现液体特征。分析推测可能是超声处理破坏了肌球蛋白组装体间的氢键和离子键,减弱了组装体间的相互作用,组装体的流动性增强。未超声处理的肌球蛋白组装体在40～59.2℃加热区间,储能模量G’急剧上升,G’增大为原来的13.53倍;然而经功率分别为100 W、150 W、200 W和250 W超声处理后形成的肌球蛋白组装体,在30～40℃加热区间,储能模量G’急剧上升,G’分别增大到原来的268,260,281和295倍。推测超声处理使得肌球蛋白组装体暴露出更多的活性基团,使其提前进入解旋-变性阶段,进而在更低的温度下就形成了更强的分子间相互作用。2、研究了超声处理对鲢鱼肌球蛋白组装体尺寸、结构、分子间作用力以及肌球蛋白分子量的影响。超声处理降低了肌球蛋白组装体的平均粒径,并使其分布范围变窄。紫外吸收光谱表明超声处理后肌球蛋白组装体在276 nm处的紫外吸收强度上升;其二阶导图谱显示表征酪氨酸和色氨酸残基的特征吸收峰282 nm,289nm和298 nm发生蓝移,说明溶液环境极性增强。超声处理使得肌球蛋白组装体的溶解度和S0-ANS上升,然而Ca2+-ATPase活性和巯基含量下降。SDS-PAGE结果显示超声处理会破坏肌球蛋白分子链结构,产生更多的小分子量片段。相关性分析表明,超声时间对肌球蛋白组装体的累积影响要显著大于超声功率对其的影响。综上分析推测,超声处理可以打散溶液中的组装体,减小组装体的粒径,增大组装体与水分子间的接触几率;同时超声处理降低了肌球蛋白组装体间的相互作用,促进了组装体结构的展开;并且超声波的空化效应会产生高活性羟基自由基,进而促使巯基基团被氧化。3、研究了超声波与离子钙耦合体系对鲢鱼肌球蛋白组装体尺寸、结构及分子间作用力的影响。肌球蛋白在中性条件下带负电荷,与Ca2+发生静电相互作用而促进蛋白分子间发生交联,使得形成的组装体的浊度、粒径增大,溶解度减小。Ca2+失稳效应使得肌球蛋白组装体的S0-ANS和活性巯基含量上升。然而,超声处理后,建立的超声波与离子钙耦合体系会显著改变肌球蛋白的自组装性能。超声波与离子钙耦合体系下,肌球蛋白组装体的浊度和粒径大小随着Ca2+浓度增大而上升的程度均大于单一离子钙体系,耦合体系提高了肌球蛋白的组装速率。显著性分析表明,超声波(150 W,9 min)与Ca2+的耦合体系,使得Ca2+浓度在40 mM时就可以促使肌球蛋白发生大量聚集,形成组装体;当Ca2+浓度≥60 mM时,会更有利于促进组装体间疏水相互作用的增强;当Ca2+浓度为100 mM时,肌球蛋白聚集的速率大于其结构展开的速率。这可能是由于超声处理使得肌球蛋白组装体粒径变小,反而更有利于Ca2+与蛋白之间充分作用。