金针菇蛋白及可溶性多糖对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

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肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)具有重要的功能特性和营养价值,其自身的保水性、流变性和凝胶性等性质对肉类产品的质构、风味和营养起着重要的作用。近年来,非肉蛋白质和多糖广泛应用于肉制品中,以提高肉制品的产量和质地,改善肉制品的乳化稳定性和热诱导凝胶特性。金针菇蛋白(Flammulina velutipes protein,FVP)含有许多功能性蛋白质,金针菇可溶性多糖(Flammulina velutipes soluble polysaccharides,FVSP)具有丰富的生物活性成分,为了深度挖掘金针菇的附加价值,并进一步改善乳化肉制品的功能特性,本试验建立MP溶液/凝胶体系,考察不同替代量FVP与FVSP对MP凝胶特性的影响,并且在此基础上探究不同盐离子替代、FVSP对FVP的改性和FVSP对MP的氧化抑制作用,为FVP和FVSP在肉制品中的应用提供数据支持。主要研究内容与结果如下:1、将FVP以不同比例(1:9、2:8、3:7和4:6)替代MP,同时以纯MP溶液(蛋白浓度40 mg/m L)作为对照,测定乳化性、紫外、粒径、ζ-电位、电泳、流变学性质,探究FVP与MP的相互作用,之后制备热诱导凝胶,测定凝胶白度值、凝胶强度和持水性,探究FVP对MP凝胶特性的影响。结果表明:随着FVP替代比例的增加,混合溶液的乳化性提高,溶液粒径降低,ζ-电势绝对值增加,说明混合蛋白溶液的稳定性增强;但是所制备的复合凝胶的白度值、凝胶强度和持水性降低,且当FVP与MP比例为4:6时,凝胶强度和持水性下降至最低值。2、采用65℃、75℃、85℃和95℃分别预热处理FVP 0 min、30 min、60 min、90 min和120 min,确定FVP预热处理的最优条件;将改性的FVP与MP以不同的比例(1:9、2:8、3:7和4:6)进行混合制备复合凝胶,测定凝胶强度、持水性并进行扫描电镜观察,探究预热处理FVP对MP凝胶特性的影响。结果表明:FVP在75℃条件下预热处理60 min可以最大程度使FVP结构展开;将预热处理的FVP与MP混合发现,当混合比例为1:9时,混合蛋白凝胶强度和持水性达到了最大值,电镜观察也显示出复合凝胶的微观结构变得致密,粗糙度降低。3、将KCl、CaCl2和MgCl2以一定的比例部分替代NaCl,测定蛋白溶解度、浊度、ζ-电位、粒径、紫外光谱和流变性能,考察不同替代配方对混合蛋白(FVP+MP)结构的影响,之后加热制备混合凝胶,通过凝胶强度、持水性的测定和傅里叶红外光谱及扫描电镜观察,探究不同替代配方对混合蛋白凝胶特性的影响。结果表明:适量的KCl、CaCl2和MgCl2替代NaCl导致蛋白质二级结构发生改变,β-折叠含量、蛋白溶解度、浊度、粒径、ζ-电位、蛋白质微环境极性、储能模量和损耗模量增加;复合凝胶凝胶网络结构更加紧密,蛋白凝胶特性得到提升。当KCl、CaCl2和MgCl2以35%、10%和5%替代50%NaCl时,混合蛋白的凝胶性质最好。4、将不同浓度(0.5%、1%和1.5%)的FVSP添加到MP中,通过测定凝胶白度值、凝胶强度、持水性、傅里叶红外光谱分析和流变学性质,并进行光学显微镜观察和扫描电镜观察,探究不同浓度FVSP对MP凝胶特性的影响。结果表明:FVSP的添加可以提高复合凝胶的储能模量、损耗模量和β-折叠含量,从而增强蛋白质凝胶强度和持水性。复合凝胶微观结构的观察表明,FVSP的加入使凝胶的结构更加均匀、致密,对MP凝胶性能的改善有积极作用,并且添加1.5%FVSP后蛋白质凝胶性质最好。5、将不同浓度的FVSP(0.5%、1%和1.5%)用于改性FVP,通过测定表面疏水性、粒径、ζ-电位和原子力显微镜观察,探究FVSP对FVP的修饰作用,之后将经FVSP修饰后的FVP与MP混合制备复合凝胶,通过测定凝胶强度、持水性、流变学性质、傅里叶红外光谱分析和扫描电镜观察,探究改性FVP对MP凝胶特性的影响。结果表明:FVSP改性FVP后,蛋白质表面疏水性显著下降,粒径、ζ-电位值显著升高。原子力显微镜显示多糖与蛋白发生了结合,使得颗粒尺寸增加;将改性FVP添加至MP中制备复合凝胶发现,改性FVP的加入使凝胶结构更加均匀、致密,提高了复合凝胶的储能模量、损耗模量和β-折叠含量,从而增强了蛋白质凝胶强度和持水性。当添加1%的FVSP修饰FVP时,复合蛋白凝胶性质最好。6、利用芬顿反应体系产生羟自由基来氧化MP,之后添加不同浓度(1%、3%、5%和10%)的FVSP,测定总巯基含量、羰基含量、表面疏水性、蛋白溶解度和Ca2+-ATPase活性探究FVSP对氧化型MP的保护作用,之后制备复合凝胶,通过测定凝胶强度、持水性研究FVSP对氧化MP凝胶特性的影响。结果表明:FVSP对氧化后的MP有明显的修复改善作用,能抑制蛋白总巯基含量、蛋白溶解度和Ca2+-ATP酶活性的下降和羰基含量及表面疏水性的升高,同时添加FVSP可以显著提升氧化后MP的凝胶特性,当FVSP添加量为5%时抗氧化效果最好。
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