高密度CO2誘導凡納濱對蝦肌球蛋白高級結構的變化及其與凝膠強度的相關性.pdf

1、高密度CO2(Dense phase carbon dioxide，DPCD)是一種非常有前景的非熱食品加工技術，具有處理條件溫和和對食品品質影響較小的優(yōu)點。文獻和本課題組前期的研究表明:DPCD能夠誘導蛋白質形成凝膠，而且形成凝膠的網絡結構比熱誘導的更加致密，凝膠強度也更高。為了探討DPCD誘導蛋白質形成凝膠的機制，本研究以凡納濱對蝦肌球蛋白為研究對象，重點研究DPCD誘導肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度變化、凝膠形成過程中分子間化學作用力

2、和二級結構變化及其與凝膠強度的相關性，研究結果為分析DPCD誘導肌球蛋白形成凝膠機制提供基礎數(shù)據(jù)。主要研究內容和結論如下:
　　(1)探討了DPCD處理壓強(5-30 MPa)、溫度(30-40℃)和時間(5-30 min)對蝦肌球蛋白形成凝膠臨界濃度的影響，并分析了DPCD對蝦肉糜凝膠強度的影響。結果表明:DPCD處理壓強和溫度對蝦肌球蛋白溶液形成凝膠的臨界濃度有顯著影響;DPCD處理時間對蝦肌球蛋白溶液形成凝膠的臨界濃度無影響

3、，但增加處理壓強，可以形成更加緊實的凝膠;低壓和低溫下肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度較高，而壓力或溫度升高則肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度降低;低壓強(5～10 MPa) CO2誘導蝦肉糜形成凝膠過程中可能熱效應起主要作用，CO2分子效應較弱;較高壓強(＞10 MPa)CO2誘導蝦肉糜形成凝膠過程中可能是由熱效應和CO2分子效應共同作用的;在50℃和25 MPa下處理蝦肉糜20 min，形成的凝膠強度較好，達到了14.28±0.57 N·mm。

4、
　　(2)研究了DPCD誘導肌球蛋白形成凝膠過程中化學作用力的變化及其與凝膠強度的相關性。結果表明:與未處理的肌球蛋白相比，DPCD處理能使肌球蛋白的氫鍵、離子鍵含量降低，而使疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價鍵的含量增加;相同溫度下，DPCD處理壓強對肌球蛋白形成凝膠過程中分子間化學作用力無顯著影響;相同壓強下升高溫度(40-60℃)，對氫鍵和二硫鍵含量無影響，非二硫共價鍵含量有增加的趨勢，疏水鍵含量有降低的趨勢，離子鍵呈先降低后升高

5、的趨勢。在相同溫度下，凝膠強度與離子鍵、氫鍵含量呈負相關，而與疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價鍵呈正相關，即離子鍵和氫鍵含量越低，疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價鍵含量越高，DPCD誘導的肌球蛋白凝膠的強度越大。這說明疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價鍵是DPCD誘導肌球蛋白形成凝膠過程中的主要化學作用力。
　　(3)研究了DPCD誘導凡納濱對蝦肌球蛋白形成凝膠過程中二級結構的變化及其與凝膠強度的相關性。結果表明:與未處理、水浴熱處理和常壓CO2處理

6、的肌球蛋白相比，DPCD處理能夠使肌球蛋白α-helix含量顯著下降，使β-sheets、β-turns和random coil含量顯著增加。相同溫度下，隨著DPCD處理壓強升高，肌球蛋白α-helix含量呈下降趨勢，β-sheets含量呈增加趨勢，β-turns和random coil含量無顯著變化。在相同壓強下，隨著DPCD處理溫度的升高，肌球蛋白α-helix含量呈下降趨勢，β-sheets、β-turns和random coil

7、含量呈增加趨勢，但是增加幅度較小。肌球蛋白二級結構與凝膠強度呈現(xiàn)良好的相關性，肌球蛋白α-helix含量與凝膠強度呈負相關，β-sheets、β-turns和random coil含量與凝膠強度呈正相關。肌球蛋白的α-helix結構可能向β-sheets、β-turns和random coil結構轉變，特別是向β-sheets轉變。
　　研究結果初步揭示了DPCD誘導凡納濱對蝦肌球蛋白形成凝膠的機制，為進一步優(yōu)化設計DPCD誘導肌