【摘 要】
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肌球蛋白是肌肉组织的重要组成蛋白质,肌球蛋白凝胶的特性决定了肉制品持水性、硬度及黏弹性。肌球蛋白在温度等外界条件影响下,蛋白聚集状态、结构等发生改变,进而影响到最终凝胶特性,但是热诱导凝胶形成机制尚不明确。本论文以猪通脊肉为实验原料,建立了猪肉肌球蛋白有效解离的方法,研究了肌球蛋白在不同Na+、Ca2+及pH值条件下的热聚集行为,探究了肌球蛋白在不同Na+、Ca2+及pH值条件下热诱导凝胶的形成机
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肌球蛋白是肌肉组织的重要组成蛋白质,肌球蛋白凝胶的特性决定了肉制品持水性、硬度及黏弹性。肌球蛋白在温度等外界条件影响下,蛋白聚集状态、结构等发生改变,进而影响到最终凝胶特性,但是热诱导凝胶形成机制尚不明确。本论文以猪通脊肉为实验原料,建立了猪肉肌球蛋白有效解离的方法,研究了肌球蛋白在不同Na+、Ca2+及pH值条件下的热聚集行为,探究了肌球蛋白在不同Na+、Ca2+及pH值条件下热诱导凝胶的形成机制,并对肌球蛋白在κ-卡拉胶存在条件下的热诱导凝胶机制进行了验证。本研究为解析其他纤维状蛋白质凝胶机制提供了理论基础,同时也对利用猪肉肌球蛋白凝胶指导肉制品工业生产具有重要的实际意义。主要研究结果如下:（1）对制约猪通脊肌肉组织中肌球蛋白解离的化学作用力进行了测定,研究了 pH值及离子强度对猪肉肌球蛋白解离效果的影响。研究发现,氢键与疏水相互作用是制约肌浆蛋白解离的主要化学作用力,离子键是制约肌球蛋白解离的主要化学作用力,在pH值7及匀浆时间10min条件下,肌肉中肌浆蛋白溶解率达到25.90%,在氯化钾浓度为0.4mol/L及匀浆时间20min条件下,肌球蛋白溶解率达到41.95%。（2）通过对猪肉肌球蛋白热聚集过程中肌球蛋白浊度、粒径、变性率、蛋白结构稳定性、Ca2+-ATP酶活、聚集体形态以及拉曼光谱的测定,研究不同Na+、Ca2+及pH值条件下肌球蛋白的聚集机制。研究发现,Na+浓度由0mol/L升高至2mol/L,蛋白变性温度由42.8℃降至40.3℃,Ca2+-ATP酶失活温度由60℃降至50℃,760cm-1拉曼光谱强度显著降低,疏水基团的暴露程度增加,分子间疏水性相互作用增强,蛋白聚集体之间有序连接。Ca2+浓度由0.01mol/L升至0.1mol/L,蛋白变性温度由40.2℃降至36.9℃,Ca2+-ATP酶失活温度无显著变化（p>0.05）,760cm-1拉曼光谱强度显著降低,疏水基团的暴露程度增加,分子间疏水性相互作用增强,电镜观察发现,Ca2+浓度0.1mol/L时,蛋白聚集体体积显著增大。pH由5.5升高至8.5,蛋白变性温度由40.2℃降至36.9℃,Ca2+-ATP酶失活温度由40℃升至60℃,760cm-1拉曼光谱强度升高,分子间疏水性相互作用力增强,电镜观察发现蛋白聚集体之间交联程度显著增加。（3）通过对猪肉肌球蛋白热诱导凝胶过程中凝胶持水性、凝胶强度、凝胶网络微观结构及蛋白二级结构的测定,研究不同Na+、Ca2+及pH值条件下肌球蛋白的凝胶机制。研究发现,Na+浓度0mol/L处理组凝胶持水性为27.69%,凝胶强度为0.75N,均显著低于其他处理组（p<0.05）,无法形成凝胶网络结构,Na+浓度提高至0.3mol/L时,凝胶持水性即达到70%以上,凝胶强度达到4.58N,Na+浓度的提高并未对蛋白二级结构产生显著影响。Ca2+浓度由0.01mol/L升高至0.1mol/L,凝胶持水性由76.93%降至64.76%,凝胶强度由4.58N升至5.28N,Ca2+浓度的升高使凝胶中α-螺旋含量47.26%降至40.58%,形成粗糙、无序、粗厚的凝胶网络。pH值由5.5升高至8.5,凝胶持水性由66.26%升至80.31%,凝胶强度由4.24N降至3.52N,凝胶网络更为均一有序,α-螺旋含量由50.84%升至58.96%,蛋白结构变化显著。（4）通过对不同Na+、Ca2+条件下猪肉肌球蛋白与κ-卡拉胶复合凝胶持水性、凝胶强度、水分分布、微观结构及蛋白结构的测定,对肌球蛋白在κ-卡拉胶存在条件下的热诱导凝胶机制进行了验证。研究发现,Na+浓度由0.24mol/L升至0.6mol/L,复合凝胶持水性由71.06%显著提高至79.64%（p<0.05）,凝胶强度由3.72N显著提高至4.43N（p<0.05）,不易移动水比例由73.58%升至79.07%,但对蛋白结构无显著影响。Ca2+的加入使凝胶持水性呈先上升后下降趋势,当Ca2+浓度为0.04mol/L时,凝胶持水性最高为86.60%,低浓度的Ca2+使凝胶中不易移动水比例提高,疏水基团适度暴露,形成均一致密的凝胶网络,Ca2+浓度达到0.06mol/L时,凝胶中自由水比例开始升高为17.40%,Ca2+浓度达到0.1mol/L时,疏水基团过度暴露,凝胶网络孔洞增大,凝胶特性最低。本研究明确了制约猪肉肌球蛋白解离的主要化学作用力,阐明了猪肉肌球蛋白热聚集及热诱导凝胶的形成机制,对指导肉制品工业生产具有重要的实际意义。
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