超高壓-精氨酸增溶處理對羅非魚肌球蛋白結(jié)構(gòu)和凝膠特性的影響.pdf

1、超高壓處理是一種新型物理加工技術(shù)，通過改變食品蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，引起蛋白質(zhì)變性、聚集、凝膠化，進而改善蛋白質(zhì)的功能特性。超高壓的作用效果與超高壓處理條件、蛋白質(zhì)體系條件及氨基酸等添加劑有關(guān)。精氨酸作為常用增溶劑，顯著改善禽畜肉蛋白在較低離子強度下的溶解性，但對水產(chǎn)蛋白研究較少。因此，本研究以羅非魚肉為原料，提取肌球蛋白，研究超高壓處理對其溶解性和構(gòu)象的影響，重點考察了超高壓處理的壓力、時間和溫度，肌球蛋白溶液的pH值和離子強度以及精氨酸的添

2、加對體系溶解性、濁度和分子構(gòu)象的影響，探討了精氨酸-超高壓處理對高濃度肌球蛋白體系凝膠和流變特性的影響。旨在為超高壓在實際生產(chǎn)和加工中的應(yīng)用提供技術(shù)支持和理論指導，為水產(chǎn)蛋白資源的開發(fā)和利用提供新途徑。主要結(jié)果如下:
　　1、羅非魚肌球蛋白分子重鏈分子量約為200 kDa，四條輕鏈分子量分別為25.7kDa、21.2 kDa、17.0 kDa、16.0 kDa，肌球蛋白純度高達94％。固定肌球蛋白濃度2mg/mL，對其進行超高壓處

3、理(200-600 MPa)，保壓10 min后，肌球蛋白體系濁度和表面疏水性顯著增大(p＜0.05)，α-螺旋含量減小，但溶解性沒有明顯下降(p＞0.05);延長保壓時間(20-60 min)，超高壓處理(200-600MPa)對肌球蛋白的溶解性和分子構(gòu)象影響不顯著(p＞0.05);另外，與4℃和25℃條件相比，超高壓處理溫度為45℃時，肌球蛋白體系的濁度及表面疏水性明顯增大，溶解度減小(p＜0.05)。
　　2、肌球蛋白的pH

4、-溶解曲線呈現(xiàn)“U”型，在等電點附近，溶解度最低;在中性和極端堿性（pH11.0和12.0）條件下，超高壓處理（300和600MPa，10 min）對肌球蛋白溶解度和濁度影響不明顯;在極端酸性（pH2.0和2.5）條件下，隨著壓力的增大，體系濁度明顯增大、溶解度減小(p＜0.05)，當壓力為600MPa時，肌球蛋白的溶解度分別從84.2％、81.5％減小至20.6％、2.7％;在試驗pH值范圍內(nèi)，超高壓處理均會導致肌球蛋白的表面疏水性增

5、大，α-螺旋含量降低、β-折疊和β-轉(zhuǎn)角含量增加;電泳分析顯示，酸性條件下溶解度降低的主要原因可能是肌球蛋白發(fā)生明顯的聚集沉淀，而中性和堿性條件下肌球蛋白更容易產(chǎn)生多聚體，且與肌球蛋白重鏈的二硫交聯(lián)有關(guān)，總巰基含量下降。
　　3、離子強度對肌球蛋白溶解度影響明顯。在較低離子強度范圍(1-150 mmol/LKCl)內(nèi)，體系濁度較大，溶解度較低，超高壓處理(100-300 MPa，10 min)導致體系濁度顯著增大、溶解度顯著減小;

6、當壓力為300 MPa時，生理離子強度（150 mmol/L KCl)下肌球蛋白溶解度由70％降低至17％;而在較高離子強度范圍(200-600 mmol/LKCl)超高壓處理對肌球蛋白體系濁度和溶解度的影響較小，超高壓處理前后體系均澄清透明;肌球蛋白的表面疏水性，隨著壓力的增大而顯著增大，壓力為300 MPa時最為顯著(p＜0.05)，且離子強度越高增加幅度越大;α-螺旋含量隨著壓力的增加而減小。
　　4、精氨酸(10 mmol

7、/L)能明顯提高肌球蛋白在低離子強度(1mmol/L KCl)和生理離子強度(150 mmol/L KCl)下的溶解性(p＜0.05)，而對高離子強度(600 mmol/LKCl)下的溶解性影響不明顯(p＞0.05)。在低離子強度下，精氨酸增溶-超高壓處理(200和300 MPa，10 min)會使得肌球蛋白溶解度顯著下降(p＜0.05);在生理離子強度下，精氨酸增溶-超高壓處理(300 MPa，10 min)，肌球蛋白體系濁度和表面疏

8、水性均明顯增大，α-螺旋含量和溶解度顯著下降(p＜0.05);在高離子強度下，精氨酸增溶-超高壓處理(100-300 MPa，10 min)使肌球蛋白的表面疏水性顯著增大(p＜0.05)，而α-螺旋含量和溶解性無明顯變化(p＞0.05)。
　　5、精氨酸增溶-超高壓處理對肌球蛋白(17.0 mg/mL)體系的流變和凝膠特性有明顯影響。熱誘導肌球蛋白動態(tài)彈性模量(G')隨溫度升高(20-90℃，1℃/min)而變化;200MPa超高

9、壓處理10 min，在低離子強度和生理離子強度下肌球蛋白的初始G'值增大，而高離子強度下肌球蛋白的G'值在75℃后顯著增大(p＜0.05)，凝膠強度增加;在低離子強度下，精氨酸增溶-超高壓處理后，肌球蛋白的體系的熱誘導G'值明顯減小，但在生理離子強度和高離子強度下75℃后顯著增大(p＜0.05)，熱誘導凝膠體系形成;凝膠化學作用力的研究顯示，低離子強度下熱誘導凝膠的主要化學作用力為二硫鍵、疏水鍵及非二硫共價鍵，生理離子強度下，二硫鍵是維