CaCl2和淀粉对低盐罗非鱼肌球蛋白凝胶特性的影响

来源 :广东海洋大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:zhouqidhi
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蛋白质分子适度的展开和聚集是形成凝胶的关键。肌球蛋白是肌肉蛋白的主要功能成分,经热处理可以形成凝胶,在鱼糜制品加工中起着关键作用。在不同盐浓度下,肌球蛋白的溶解度和分子解离程度不同,推测钙离子诱导肌球蛋白分子热变性聚集的程度不一样,由此产生的分子间相互作用和凝胶性能可能也不同。为此,本研究以罗非鱼肌球蛋白为对象,研究CaCl2对低盐条件下肌球蛋白热变性聚集及热诱导凝胶形成的影响,在此基础上,进一步添加改性淀粉作为胶凝剂,研究CaCl2和木薯醋酸酯淀粉共同作用对低盐肌球蛋白热凝胶性能的改善及机理。主要研究结果如下:1、在低盐浓度(1~150 mmol/L Na Cl)条件下,肌球蛋白溶液浑浊,分子呈纤丝状态,在升温热处理过程(30~80℃,1℃/min)中肌球蛋白分子没有充分展开而直接聚集,体系浊度明显增大(P<0.05)。添加10 mmol/L的CaCl2后,在温度低于50℃时肌球蛋白分子部分展开,内部巯基暴露而不形成二硫键,肌球蛋白分子头部聚合;在升温到50~60℃时,肌球蛋白分子尾部开始变性,α-螺旋含量明显下降(P<0.05),巯基氧化成二硫键,升温到80℃时形成高度密集的聚集体,体系的动态弹性模量增加。因此,Ca2+诱导低盐条件下肌球蛋白分子部分展开和变性,热处理过程中α-螺旋结构损失,更多的交联位点暴露,分子间热聚集增强,为低盐肌球蛋白凝胶的形成奠定了基础。2、固定蛋白浓度20 mg/m L,经升温(30~80℃,1℃/min)和保温(80℃,30 min)处理,制备肌球蛋白热诱导凝胶。在1~150 mmol/L Na Cl条件下,热诱导肌球蛋白纤丝迅速聚集形成粗糙的交联链,孔隙极大,凝胶基质内水分流动性强,凝胶持水性差,体系呈现不透明凝胶,疏水相互作用是维持凝胶的主要化学作用力。添加10 mmol/L的CaCl2有利于热凝胶化过程中肌球蛋白分子结构部分展开,氢键相互作用减弱,α-螺旋部分转化成β-折叠,维持凝胶的化学作用力中二硫键的含量增加(P<0.05),致密有序的三维网状结构形成,凝胶基质对水分子的截留能力增强,凝胶的持水性和白度显著提高(P<0.05),且1 mmol/L Na Cl条件下凝胶性能的改善更明显。因此,适量CaCl2的添加可以有效改善低盐条件下肌球蛋白的凝胶特性,其改善机理可能与Ca2+诱导的肌球蛋白分子展开及分子间较强的二硫交联作用有关。3、在含10 mmol/L CaCl2的肌球蛋白体系中,比较四种淀粉(原木薯淀粉、预糊化木薯淀粉、木薯醋酸酯淀粉和木薯磷酸酯双淀粉)的添加对1 mmol/L Na Cl条件下肌球蛋白热凝胶持水性和凝胶强度的影响,筛选出添加0.5%的醋酸酯淀粉和10 mmol/L的CaCl2共同作用可以显著提高低盐肌球蛋白凝胶的持水性和凝胶强度(P<0.05)。进一步试验显示,在1~150 mmol/L Na Cl条件下,CaCl2和木薯醋酸酯淀粉共同作用能明显降低肌球蛋白凝胶中水的流动性(P<0.05),凝胶的持水性、凝胶强度及白度明显增大(P<0.05),维持凝胶的化学作用力中氢键和疏水相互作用的比例下降,二硫键含量明显增加(P<0.05);与仅添加CaCl2的肌球蛋白凝胶体系比较,在实验盐浓度(1~600mmol/L Na Cl)范围内,木薯醋酸酯淀粉的添加均会导致维持凝胶的化学作用力发生改变,二硫交联作用明显增强(P<0.05),体系的凝胶性能进一步得到改善。因此,木薯醋酸酯淀粉对肌球蛋白凝胶特性的改善与分子间强的二硫交联作用密切相关。
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