超高压处理是一种新型物理加工技术,通过改变食品蛋白质的结构,引起蛋白质变性、聚集、凝胶化,进而改善蛋白质的功能特性。超高压的作用效果与超高压处理条件、蛋白质体系条件及氨基酸等添加剂有关。精氨酸作为常用增溶剂,显著改善禽畜肉蛋白在较低离子强度下的溶解性,但对水产蛋白研究较少。因此,本研究以罗非鱼肉为原料,提取肌球蛋白,研究超高压处理对其溶解性和构象的影响,重点考察了超高压处理的压力、时间和温度,肌球蛋白溶液的pH值和离子强度以及精氨酸的添加对体系溶解性、浊度和分子构象的影响,探讨了精氨酸-超高压处理对高浓度肌球蛋白体系凝胶和流变特性的影响。旨在为超高压在实际生产和加工中的应用提供技术支持和理论指导,为水产蛋白资源的开发和利用提供新途径。主要结果如下:1、罗非鱼肌球蛋白分子重链分子量约为200 kDa,四条轻链分子量分别为25.7kDa、21.2 kDa、17.0 kDa、16.0 kDa,肌球蛋白纯度高达94%。固定肌球蛋白浓度2mg/m L,对其进行超高压处理(200-600 MPa),保压10 min后,肌球蛋白体系浊度和表面疏水性显著增大(p<0.05),α-螺旋含量减小,但溶解性没有明显下降(p>0.05);延长保压时间(20-60 min),超高压处理(200-600 MPa)对肌球蛋白的溶解性和分子构象影响不显著(p>0.05);另外,与4℃和25℃条件相比,超高压处理温度为45℃时,肌球蛋白体系的浊度及表面疏水性明显增大,溶解度减小(p<0.05)。2、肌球蛋白的pH-溶解曲线呈现“U”型,在等电点附近,溶解度最低;在中性和极端碱性(pH 11.0和12.0)条件下,超高压处理(300和600 MPa,10 min)对肌球蛋白溶解度和浊度影响不明显;在极端酸性(pH 2.0和2.5)条件下,随着压力的增大,体系浊度明显增大、溶解度减小(p<0.05),当压力为600MPa时,肌球蛋白的溶解度分别从84.2%、81.5%减小至20.6%、2.7%;在试验pH值范围内,超高压处理均会导致肌球蛋白的表面疏水性增大,α-螺旋含量降低、β-折叠和β-转角含量增加;电泳分析显示,酸性条件下溶解度降低的主要原因可能是肌球蛋白发生明显的聚集沉淀,而中性和碱性条件下肌球蛋白更容易产生多聚体,且与肌球蛋白重链的二硫交联有关,总巯基含量下降。3、离子强度对肌球蛋白溶解度影响明显。在较低离子强度范围(1-150 mmol/L KCl)内,体系浊度较大,溶解度较低,超高压处理(100-300 MPa,10 min)导致体系浊度显著增大、溶解度显著减小;当压力为300 MPa时,生理离子强度(150 mmol/L KCl)下肌球蛋白溶解度由70%降低至17%;而在较高离子强度范围(200-600 mmol/L KCl)超高压处理对肌球蛋白体系浊度和溶解度的影响较小,超高压处理前后体系均澄清透明;肌球蛋白的表面疏水性,随着压力的增大而显著增大,压力为300 MPa时最为显著(p<0.05),且离子强度越高增加幅度越大;α-螺旋含量随着压力的增加而减小。4、精氨酸(10 mmol/L)能明显提高肌球蛋白在低离子强度(1 mmol/L KCl)和生理离子强度(150 mmol/L KCl)下的溶解性(p<0.05),而对高离子强度(600 mmol/L KCl)下的溶解性影响不明显(p>0.05)。在低离子强度下,精氨酸增溶-超高压处理(200和300 MPa,10 min)会使得肌球蛋白溶解度显著下降(p<0.05);在生理离子强度下,精氨酸增溶-超高压处理(300 MPa,10 min),肌球蛋白体系浊度和表面疏水性均明显增大,α-螺旋含量和溶解度显著下降(p<0.05);在高离子强度下,精氨酸增溶-超高压处理(100-300 MPa,10 min)使肌球蛋白的表面疏水性显著增大(p<0.05),而α-螺旋含量和溶解性无明显变化(p>0.05)。5、精氨酸增溶-超高压处理对肌球蛋白(17.0 mg/mL)体系的流变和凝胶特性有明显影响。热诱导肌球蛋白动态弹性模量(G’)随温度升高(20-90℃,1℃/min)而变化;200 MPa超高压处理10 min,在低离子强度和生理离子强度下肌球蛋白的初始G’值增大,而高离子强度下肌球蛋白的G’值在75℃后显著增大(p<0.05),凝胶强度增加;在低离子强度下,精氨酸增溶-超高压处理后,肌球蛋白的体系的热诱导G’值明显减小,但在生理离子强度和高离子强度下75℃后显著增大(p<0.05),热诱导凝胶体系形成;凝胶化学作用力的研究显示,低离子强度下热诱导凝胶的主要化学作用力为二硫键、疏水键及非二硫共价键,生理离子强度下,二硫键是维持凝胶结构的主要化学作用力,而高离子强度下则以非二硫共价键为主;200 MPa超高压处理10 min,低离子强度下凝胶的疏水键和二硫键显著减小,非二硫共价键增加,高离子强度下凝胶的离子键和氢键减小(p<0.05),凝胶性增强;精氨酸增溶-超高压处理后,低离子强度下凝胶的疏水相互作用增强,二硫键和非二硫共价键显著减小,高离子强度下疏水键减小、氢键明显增大(p<0.05)。