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热处理是食品加工中必不可少的环节,也是一种常见的食品蛋白质变性方法。本研究以罗非鱼为原料,提取水溶性和盐溶性蛋白以及肌球蛋白,进行水浴热处理,试验不同pH值条件下,热处理温度和时间对体系浊度、溶解度、总巯基含量、表面疏水性、色氨酸荧光、SDS-PAGE等的影响,分析蛋白质分子的热变性动力学,探讨热变性聚集的机理;试验SDS及SDS-β-CD的添加对肌球蛋白热变性聚集的抑制效果,探讨人工分子伴侣介导液相体系中肌球蛋白热稳定性的改善,将蛋白质的变性聚集控制在一个可接受的范围内,以期对罗非鱼资源的有效利用和加工开发相关产品提供理论依据。主要结果如下:(1)水溶性和盐溶性蛋白热变性率(30~90℃,0~30min)试验及热变性动力学分析显示,水溶性蛋白在试验各温度下的D值和Z值均低于盐溶性蛋白,两种提取蛋白的热变性反应级数分别为1.2和1.1;根据阿列纽斯方程,得出两种提取蛋白的热变性反应活化能Ea分别为59.97和9.81 kJ/mol。相同热处理条件下,水溶性蛋白体系的浊度、聚集速率明显大于盐溶性蛋白;热处理后可溶性蛋白进行还原和非还原电泳分析显示,随着热处理时间的延长,两种提取蛋白的电泳条带逐渐变浅。综合分析,水溶性蛋白的耐热性比盐溶性蛋白差。(2)提取罗非鱼肌动球蛋白并对其进行热升温处理(30~90℃,1℃/min)。动态流变学研究显示,肌动球蛋白热诱导凝胶是一个不稳定的动态流变变化过程,随着热处理温度的升高,体系的弹性模量(G’)在30℃之前缓慢升高,46℃时达到最低点,80℃之后迅速增加;热处理体系的浊度呈现S型增加,表面疏水性逐渐增加,且在40~60℃之间变化明显(p<0.05);溶解度、总巯基含量逐渐下降,在30~50℃之间差异显著(p<0.05);色氨酸荧光值在60℃之后下降迅速。SDS-PAGE电泳表明,在加热过程(>45℃)中产生了新的二硫交联,说明罗非鱼肌动球蛋白在加热过程中构象发生了变化,分子聚集导致了肌动球蛋白的热变性。结合肌动球蛋白在45℃时聚集速率最大,储能模量G’在46℃时达到最小值,表明罗非鱼肌动球蛋白的变性温度可能在46℃。(3)提取肌球蛋白,固定蛋白浓度2mg/mL,试验不同pH条件(pH2.0、5.0、6.0、7.0和11.0)下热升温处理(30~90℃,1℃/min)对肌球蛋白热变性聚集的影响。比较而言,在碱性条件下,热升温处理对肌球蛋白体系浊度和溶解度影响不明显(p>0.05);在中性条件下,随着热处理温度的升高,体系的浊度增大,溶解下降,蛋白质分子结构发生了较大的改变;以Ca2+-ATP酶活性变化为基础,分析中性条件下肌球蛋白的热力学表观活化能Ea为166.51kJ/mol;在酸性条件下,肌球蛋白的稳定性较差,热变性聚集强度pH6.0<pH2.0<pH5.0;在pH 6.0条件下,热处理温度≥60℃时,蛋白质分子结构发生明显变化,但没有形成明显的聚集体,粒径变化不明显(p>0.05);以热变性率为基础进行热变性动力学分析,pH 2.0和pH 5.5条件下的肌球蛋白热反应级数分别为1.3、1.4,热变性反应活化能Ea分别为102.92、286.67kJ/mol。(4)进一步以浊度和溶解度的变化为指标,试验SDS及SDS和β-CD的添加对肌球蛋白热变性聚集的抑制效果。单因素影响分析表明,在试验范围内,在pH 6.0,SDS添加量5mmol/L,初始蛋白浓度2mg/mL条件下,50℃热处理后30min添加β-CD(SDS与β-CD的比例为1:2),可以有效抑制肌球蛋白的热变性聚集。在此条件下进行热聚集变性抑制机理分析显示,添加SDS和SDS-β-CD均能有效抑制热处理(30~80℃,30min)对肌球蛋白溶解度和浊度的影响(p>0.05),抑制热处理对蛋白分子巯基和色氨酸残基的破坏作用,降低蛋白质分子间相互作用,由此抑制肌球蛋白热处理过程中的变性聚集,改善体系的热稳定性。