β-环状糊精/卵白蛋白复合抗冻剂对鲌鱼的抗冻保护作用研究

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鲌鱼广泛分布于我国的淡水流域中,是具有较高经济效益的中型经济鱼类。近年来,随着鲌鱼的养殖技术逐渐发展成熟,以及受鲌鱼捕捞期相对集中的影响,高产量的鲌鱼已经超出了当季市场的需求,因此常采用冻藏的方式来保存鲌鱼。然而冻藏会导致鲌鱼发生不可逆的品质劣变,添加传统商业抗冻剂又会给产品带来高甜度、高热量等不利因素。本文以鲌鱼为研究对象,将β-环状糊精(β-CD)和卵白蛋白(OVA)作为抗冻剂原料,研究不同浓度(0%、2%、4%和6%)的β-环状糊精/卵白蛋白复合物(β-CD/OVA,1:3)对鱼肉及其肌原纤维蛋白的抗冻保护作用,为筛选绿色商业抗冻剂的最佳添加浓度提供一定的参考依据。主要研究内容及结果如下:1.以β-环状糊精和卵白蛋白为原料,探究两者复合的最佳质量配比。结果表明:当β-环状糊精和卵白蛋白的质量比为1:3时,β-CD/OVA(1:3)复合体系的浊度和粒径最小分别为0.101和91 nm,电位绝对值最大为8.17 m V,TEM观察结果显示该比例下β-CD/OVA(1:3)的分散程度最好,具有较好的分散稳定性。DSC分析结果也表明该比例下β-CD/OVA(1:3)复合体系的热变性温度最高为62.7℃,热稳定性最佳,故选择质量比为1:3的β-CD/OVA作为鲌鱼的复合抗冻剂较为适宜。2.研究不同浓度(0%、2%、4%和6%)的β-CD/OVA(1:3)复合抗冻剂对鱼肉的抗冻保护效果。结果表明:与空白组相比,β-CD/OVA能有效延缓鱼肉冻藏过程中的品质劣变。β-CD/OVA有效抑制了鱼肉白度、持水性和硬度的下降,延缓了pH、TBARS值和TVB-N值的上升趋势,减慢了鱼肉的腐败变质,改善了鱼肉的保水能力。通过组织切片与SEM进一步观察鱼肉的微观结构发现,6%β-CD/OVA对鱼肉的抗冻保护效果明显,在冻藏周期内经过6%β-CD/OVA处理的鱼肉内部组织结构排列紧密,肌纤维结构完好,肌内膜未发生明显的破裂。3.探究不同浓度(0%、2%、4%和6%)的β-CD/OVA(1:3)复合抗冻剂对肌原纤维蛋白的抗冻保护作用以及β-CD/OVA的抗冻保护机理。结果表明:添加6%β-CD/OVA能够有效抑制冻藏过程中肌原纤维蛋白的聚合与变性,6%β-CD/OVA的抗冻保护效果明显优于2%、4%β-CD/OVA。6%β-CD/OVA显著抑制了肌原纤维蛋白含量、溶解性和Ca2+-ATPase活性的下降趋势(P<0.05),β-CD/OVA分子上的羟基基团通过氢键与蛋白质官能团结合减少了巯基的氧化程度,有效延缓了体系pH和表面疏水性的上升。紫外光谱和内源荧光光谱显示,β-CD/OVA能够抑制多肽链结构的展开,从而有效保护肌原纤维蛋白三级结构的稳定性。二级结构的分析结果表明β-CD/OVA有效抑制了α-螺旋结构向其他结构转化,提高了肌原纤维蛋白的冻藏稳定性。4.研究不同浓度(0%、2%、4%和6%)的β-CD/OVA(1:3)复合抗冻剂对肌原纤维蛋白凝胶性能的影响。结果表明:在冻藏周期内,β-CD/OVA能够有效改善肌原纤维蛋白的凝胶性能。6%β-CD/OVA显著抑制了凝胶白度和持水性的下降(P<0.05),延缓了蛋白凝胶弛豫时间的上升,改善了凝胶的保水能力。通过SDS-PAGE分析发现6%β-CD/OVA有效减少了肌球蛋白和肌动蛋白的降解。动态流变的分析结果表明6%β-CD/OVA能使蛋白凝胶网络结构趋于稳定且更富有弹性,SEM的观察结果显示添加6%β-CD/OVA可以促进形成更紧密的凝胶网络结构。
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