食品膠-魚肉蛋白復合熱凝膠體系的形成及機理研究.pdf

1、凝膠特性是水產蛋白制品主要的功能特性之一。本研究以羅非魚肉為原料，分別添加食品級卡拉膠、褐藻膠和黃原膠，制備食品膠-肌肉蛋白復合熱誘導凝膠，探討加熱速率、蛋白質濃度、離子強度、膠體添加量對復合體系流變和凝膠特性的影響，在此基礎上提取肌動球蛋白和肌球蛋白，研究食品膠的添加對復合體系動態(tài)粘彈性、凝膠微觀結構及分子間化學作用力的影響，探討復合體系的熱誘導凝膠形成機理。主要目的是增強魚肉蛋白凝膠化的基礎理論并揭示食品膠-魚肉蛋白復合熱凝膠體系的

2、形成機理。主要研究結果如下:
　　(1)羅非魚肌肉蛋白體系為典型的假塑性流體，存在剪切稀化現象;熱誘導凝膠形成過程的研究顯示，所有實驗蛋白體系的彈性模量(G')均明顯大于粘性模量(G")，表明以彈性為主的粘彈性凝膠體系形成;加熱速率(1～5℃/min)對魚肉蛋白體系熱誘導流變特性的影響顯著，較小的加熱速率（1℃/min和2℃/min）能使體系獲得較大的G'值;加熱速率為2℃/min時，體系能形成較好的凝膠網絡結構。魚肉蛋白熱誘導凝

3、膠體系的形成過程大致分為三個階段，即凝膠形成區(qū)、凝膠劣化區(qū)和凝膠加強區(qū);蛋白濃度(4％～10％)和NaCl濃度(1％～5％)對體系的彈性模量影響顯著，體系的動態(tài)粘彈性模量隨著蛋白濃度的增加呈現遞增趨勢;當NaCl濃度1％時，G值明顯較低，體系尚未形成穩(wěn)定的凝膠;選定NaCl濃度3％，蛋白濃度8％，經過程序升溫(20～90℃，2℃/min)和降溫(90～20℃，2℃/min)，體系的G'值快速增加，凝膠體系逐漸形成，進一步對此凝膠體系進行

4、頻率掃描(0.01～100 Hz)，G值隨著頻率的增大而增加，表明體系形成的是弱凝膠。
　　(2)選定肌肉蛋白濃度10％，分別添加0.2％～1.0％的卡拉膠、褐藻膠或黃原膠，采用二段加熱法(40℃/1h、90℃/30min)，探討食品膠-肌肉蛋白復合體系的凝膠形成及機理。結果表明，三種膠體在一定程度上都能提高肌肉蛋白熱誘導凝膠的質構特性;比較而言，卡拉膠的添加對體系質構特性有明顯的改善作用，黃原膠能提高凝膠的彈性和白度，而褐藻膠對

5、體系的凝膠強度有微弱的增強作用;動態(tài)流變學研究表明，食品膠的添加能顯著提高羅非魚肌肉蛋白體系的動態(tài)粘彈性;添加卡拉膠時，體系的G'值隨著膠體濃度的增大而逐漸增大;黃原膠的添加不利于魚肉蛋白凝膠體系的形成;凝膠化學作用力分析顯示，維持卡拉膠-肌肉蛋白復合熱凝膠體系的主要化學作用力是疏水相互作用、二硫鍵、非二硫共價鍵?？ɡz添加量為0.8％時，熱凝膠體系中的非二硫共價鍵占40.8％;凝膠微觀結構分析表明，魚肉蛋白凝膠表面凹凸不平，孔徑較小。

6、添加卡拉膠后，凝膠微觀結構表面平整，孔徑均勻。因此，卡拉膠的添加有助于魚肉蛋白形成均勻牢固的熱誘導凝膠三維網絡結構。
　　(3)從羅非魚肉中提取肌動球蛋白，固定蛋白濃度20 mg/mL，添加0.2％～1.0％的卡拉膠、褐藻膠或黃原膠，探討食品膠-肌動球蛋白復合體系的流變特性、凝膠微觀結構及分子間化學作用力。結果表明，食品膠-肌動球蛋白復合體系存在剪切稀化現象，且黃原膠能顯著增加體系的粘度;隨著加熱速率(1～5℃/min)的增加，體

7、系的動態(tài)彈性模量下降;卡拉膠的添加對肌動球蛋白體系彈性模量的增大最明顯，但高濃度的卡拉膠(0.8％～1.0％)對體系凝膠特性有抑制作用;黃原膠-肌動球蛋白復合凝膠體系具有更好的持水性;卡拉膠-肌動球蛋白復合熱凝膠的微觀結構均勻致密，孔徑細小，表面平整光滑;維持卡拉膠-肌動球蛋白復合熱凝膠體系的主要化學作用力為二硫鍵。因此，卡拉膠與肌動球蛋白的相互作用對凝膠網絡結構有加固作用。
　　(4)進一步提取羅非魚肌球蛋白，研究加熱速率、蛋白

8、濃度(5～14 mg/mL)、pH值(2.0～12.0)、NaCl濃度(0.2～0.6 mol/L)對肌球蛋白動態(tài)流變學特性的影響，探討卡拉膠-肌球蛋白復合體系的流變學特性及凝膠形成機理。結果表明，蛋白濃度、NaCl濃度對羅非魚肌球蛋白體系的彈性模量影響顯著，G值隨蛋白濃度、NaCl濃度的增大而增大;當加熱速率為1℃/min、離子強度為0.6 mol/L時，羅非魚肌球蛋白體系能形成較好的凝膠。且體系形成凝膠適宜的pH條件為中性環(huán)境＞堿性