大豆分离蛋白/支链淀粉调控EGCG-蛋白互作对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

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肌原纤维蛋白(Myofibrillar protein,MP)是肌肉蛋白的主要组成成分,在很大程度上决定了肉类和肉制品的功能特性。但其在加工、储存和运输过程中容易被氧化,导致蛋白质结构改变和相关的功能退化。因此,控制蛋白质氧化至关重要。在各种抗氧化策略中,使用抗氧化剂保护蛋白质免受氧化攻击以延长保质期是最常用的方法。酚类物质常加入到肉制品或食品中以发挥其抗氧化功效,但其需要较高的添加量才能达到与合成抗氧化剂同等的效果。然而,高剂量的多酚类物质会过度修饰蛋白质,对蛋白质的结构、功能和营养特性具有不良影响。因此,在多酚类物质替代合成抗氧化剂时,有必要确定如何在保证其剂量的前提下减少其对MP功能特性的负面影响。本文探究了添加大豆分离蛋白(Soybean protein isolate,SPI)和支链淀粉对羟基自由基和80μM/g表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin-3-gallate,EGCG)诱导的MP凝胶性能的影响。具体试验内容及结果如下:(1)利用经过超声(400 W,10 min)以及加热处理(90°C,30 min)的SPI(0.5%-7%,w/v)对EGCG进行包封。荧光光谱以及Stern-Volmer方程的计算结果证明了蛋白与EGCG之间的亲和力,且EGCG对蛋白荧光的猝灭方式为由复合物的形成引发的静态猝灭。复合物中EGCG的包封率可达90.51%±0.03%,且该复合物仍具有很强的抗氧化能力。红外光谱的结果进一步证实了SPI对EGCG的成功负载,且氢键和疏水缔合为主要驱动力。将上述形成的SPI-EGCG复合物冻干并复溶后加入到MP中并对整个体系进行氧化处理。SPI减少了MP过度聚集,凝胶块状聚集体变小,蒸煮损失由54.4%±3.68%降至39.9%±3.09%,流变性能增强。从亲和力分析结果来看,SPI可以与MP竞争EGCG,抑制高剂量EGCG与MP之间的过度相互作用。SPI与MP之间的相互作用也可以减弱MP的过度聚集从而改善高剂量EGCG引起的凝胶性能降低。(2)羟自由基氧化体系下支链淀粉和高剂量EGCG对MP理化、结构和凝胶特性的影响。高剂量EGCG显著降低了氧化应激下MP的游离氨基含量、巯基含量、表面疏水性以及溶解度。MP凝胶的蒸煮损失和凝胶强度显著增加,凝胶网络塌陷,呈现块状结构。羰基结果表明,添加支链淀粉没有影响EGCG的抗氧化能力,EGCG仍具有清除自由基的能力。支链淀粉的加入尤其是在较高浓度下,增加了用高剂量EGCG处理的MP游离氨基和巯基含量,提高了溶解度,阻碍MP过度展开,减弱了高剂量EGCG对MP二、三级结构的破坏,凝胶的蒸煮损失和凝胶强度明显降低,网络结构逐渐恢复。支链淀粉吸水后膨胀,填充到MP凝胶网络中以增强凝胶性能,且支链淀粉部分削弱了高剂量EGCG对MP的过度修饰,这在一定程度上防止了MP聚集。综上,在高剂量EGCG存在下,SPI和支链淀粉的加入均能够改善MP凝胶性能。本文有助于提高对多酚影响肌肉蛋白功能特性甚至肉制品品质的科学认识,能够为多酚在肉制品加工中的应用提供指导。
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