脂肪酸饱和度对猪肉盐溶性蛋白乳化特性及凝胶特性的影响

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本文以猪肉盐溶性蛋白为研究对象,通过改变脂肪酸的饱和程度(油酸、亚油酸和亚麻酸)结合低场核磁共振、拉曼光谱和界面流变等技术,研究乳化过程中蛋白质分子在脂肪酸上的吸附变化规律,建立乳化特性与界面蛋白膜的关系,揭示在不同脂肪酸饱和度条件下蛋白质与脂肪酸之间的相互作用,再结合蛋白质凝胶特性的变化规律,明确蛋白质和脂肪酸乳化过程中蛋白-脂肪酸、界面性质和乳化性质三者的内在联系。主要研究结果如下:1随着脂肪酸饱和度的降低,乳液的乳化稳定性逐渐降低。乳液中微粒粒径与乳化体系破坏后得到的脂肪酸微粒粒径大小趋势一样,均为为油酸组<亚油酸组<亚麻酸组,且三组间存在显著差异(P<0.05)。单位界面膜吸收蛋白量(Γs)表现为油酸组>亚油酸组>亚麻酸组,说明不饱和双键越多,乳化后粒径越大,单位界面膜吸附蛋白量越少,越不稳定。荧光光谱分析结果:处理组的内源荧光光谱发生红移,外源荧光光谱发生蓝移,表明乳化之后,蛋白质的疏水性增加。而蛋白质二级结构的定量分析表明乳化过程涉及α-螺旋结构的降低以及β-折叠结构的增加。凝胶电泳结果表明:油酸组的油水界面所吸附的蛋白质种类要多于亚油酸组和亚麻酸组。相关性分析表明:乳液中蛋白质二级结构的α-螺旋与脂肪酸饱和度和乳化稳定性均呈正相关,与单位界面膜蛋白吸附量(Γs)和脂肪酸表面蛋白吸附总量(ΓT)呈显著正相关(P<0.05),无规则卷曲含量与乳液微粒粒径的D10值和D50值呈显著正相关(P<0.05)与D90值则呈极显著正相关(P<0.01)。表明脂肪酸的饱和度越高,乳液中蛋白质α-螺旋结构含量越高,脂肪酸吸附蛋白质的量越高,乳液的乳化稳定性越好。而乳液微粒粒径越大,乳液中蛋白质的无规则卷曲含量越高。2不同饱和度脂肪酸与盐溶性蛋白质乳化后,蛋白质表面疏水性表现为油酸组>亚油酸组>亚麻酸组。随着吸附时间的延长,油酸、亚油酸和亚麻酸组的界面压力(π)均不断增加,说明盐溶性蛋白逐渐吸附到油-水界面上。弹性模量(Ed)先迅速增大再减小,粘性模量(EV)逐渐增大,相角(tanθ)油酸组后期增大,其余两组稳定偏小,说明蛋白吸附到油-水界面上均形成以弹性为主的粘弹性膜,且脂肪酸饱和度越低弹性特征越显著。随着剪切速率的增加,处理组的乳化液的剪切应力均呈现先缓慢增加后迅速增加的趋势,而黏度都先迅速减小,最后趋近于平稳。剪切应力和表观黏度均是油酸组>亚油酸组>亚麻酸组。整体储能模量变化趋势相同,且油酸组>亚麻酸组>亚油酸组。而处理组的相位角(Tanδ)变化趋势相同,整体呈先快速下降后缓慢下降的趋势,整体特征是弹性特征。因此,脂肪酸饱和程度越高,乳化后蛋白质的表面疏水性越强,油-水界面的界面压力(π)越大,所形成的界面蛋白膜的弹性特征越显著。3随着脂肪酸饱和度的降低猪肉盐溶性蛋白与脂肪酸乳化凝胶的保水性和凝胶强度逐渐减弱,弛豫时间T2b和T22逐渐下降,而三组处理组的弛豫时间T21则变化不明显,亚麻酸组与油酸组相比弛豫时间T2b增大,而T22减小。峰面积比P2b和P21均逐渐下降,而P22则逐渐上升。相关性分析表明:随着脂肪酸饱和度的降低盐溶性蛋白对乳化凝胶中结合水的束缚能力减弱,对不易流动水和自由水的束缚能力增强,不易流动水部分转化成自由水。因此,盐溶性蛋白与脂肪酸乳化过程中脂肪酸的饱和度对乳化凝胶的水分分布状态和迁移规律以及凝胶特性有很大的影响,且油酸组的乳化特性较好。
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