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南美白对虾是食用性较高的水产品之一。目前关于冷冻水产品蛋白质变性的研究多集中在生化特性指标变化的测定，而对其变性机理特别是从二级结构变化的角度探讨变性的研究较少。本课题以南美白对虾为研究对象，利用了拉曼光谱技术从蛋白质二级结构变化角度探讨冻藏期间或加热过程中南美白对虾肌肉蛋白的变性进行了研究。主要研究内容及结果如下:
1.提取的肌动球蛋白经过长时间冻藏，α-螺旋、无规卷曲结构百分含量降低，β-折叠结构增多:-40℃冻藏9周后α-螺旋含量由新鲜蛋白的23.14％下降到22.58％，β-折叠从23.91％增加至27.56％;-18℃冻藏9周后，α-螺旋降到20.23％，β-折叠增加至30.23％;-10℃冻藏时，α-螺旋降低到19.06％，β-折叠增长到34.62％。各个冻藏温度下转角含量均大致不变，无规卷曲有减少的趋势，蛋白质肽链由紧密变为松散状态。原虾经过长时间冻藏肌肉蛋白质发生的变化主要体现在α-螺旋含量的降低和β-折叠增加:-40℃冻藏9周后α-螺旋含量由新鲜的22.21％下降到20.40％，β-折叠从18.01％增加至34.95％;-18℃冻藏9周后，α-螺旋降到20.74％，β-折叠增加至28.14％;-10℃冻藏时，α-螺旋降低到20.89％，β-折叠增长到34.88％。未经蛋白质提取等前处理的原虾肌肉蛋白拉曼光谱测定结果与提取的肌球蛋白测定结果一致，其拉曼测定结果能够直接预测冻藏过程中蛋白结构的变化情况，可反映蛋白变性情况。
2.代表蛋白质生化活性的Ca2+-ATPase活性和活性-SH含量呈下降趋势。原虾肌肉在-40℃和-18℃下冻藏5周后，其蛋白Ca2+-ATPase活性由新鲜时的0.020339μmol/mg/min分别下降至0.011245μmol/mg/min和0.005278μmol/mg/min。提取的肌动球蛋白在同样的冻藏条件下，其Ca2+-ATPase活性分别降为0.006009μmol/mg/min和0.002157μmol/mg/min。原虾在-40℃和-18℃下冻藏5周后，其蛋白的活性-SH含量由新鲜时的2.327mmol/L分别下降至2.253mmol/L和1.983mmol/L，同样冻藏条件下，提取的肌动球蛋白的巯基含量分别降为1.848mmol/L和1.558mmol/L。冻藏过程中，蛋白质氨基酸残基逐渐暴露于微环境，造成蛋白质三级结构的改变。
3.南美白对虾肌动球蛋白二级结构主链构象由酰胺Ⅰ带(1600-1700cm-1)和936cm-1表征，其中936cm-1谱带反映α-螺旋的结构变化，酰胺Ⅰ带表征不同二级结构之间的比例变化。二硫键和巯基分别在500-550cm-1和2550-2580cm-1处通过S-S伸缩键和S-H伸缩键检测到。南美白对虾肌肉蛋白二、三级结构构象在冻藏过程中的变化主要由组成肌动球蛋白的氨基酸相互间的分子作用造成的。蛋白质分子间和分子内的氢键作用、二硫键以及侧链氨基酸间的疏水相互作用的变化可能是蛋白质变性的分子原因。而冻藏期间冰晶的形成和生长可能是造成这三种作用力发生变化的根本原因。
4.不同加热时间下对虾虾肉加热失水率变化显著。加热10min后失水率由-2.43％增长至14.80％。在加热过程中对虾虾肉的硬度和弹性呈上升后下降，总体呈上升趋势，而黏度相反。加热10min后，硬度值由991.785N增加到1768.926N，弹性由1.196上升至1.359，黏度由7.620NS下降到3.215NS。另外，内聚性、回复性、胶黏性和耐咀性等指标也表现为先增加后减小的趋势，内聚性和耐咀性在加热4min时达到最大，分别为0.2887和825.7819;回复性和胶黏性在加热5min时达到最大，分别为0.4213和627.7717。不同加热时间下拉曼光谱酰胺Ⅰ带中α-螺旋和转角含量总体呈下降趋势，β-折叠和无规卷曲含量呈上升趋势。其中新鲜对虾肌肉α-螺旋含量为23.14％，加热10min后含量为18.64％，β-折叠含量在新鲜样品时为23.91％，加热到15s上升到29.91％。
研究结果为进一步探索蛋白质变性机理奠定了理论基础。