基于不同酸堿度的豬肉肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)與其熱誘導(dǎo)凝膠特性的關(guān)系研究.pdf

1、肌原纖維蛋白是肌肉蛋白質(zhì)中以肌球蛋白、肌動球蛋白等具有凝膠形成能力的蛋白為主要成分的一類蛋白質(zhì)群，其熱誘導(dǎo)凝膠特性對肉制品的質(zhì)構(gòu)、保水性等具有很大貢獻，目前對其凝膠特性的研究較多，然而對這種蛋白質(zhì)群的結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)與凝膠特性間關(guān)系研究尚不多見，本研究以豬肉腰大肌為原料，提取其肌原纖維蛋白，以pH值為影響因素，研究其加熱過程中的二、三級結(jié)構(gòu)變化，測定其熱變性溫度、流變特性以及濁度等一些物化特性，同時測定其熱誘導(dǎo)凝膠的功能特性（凝膠強度、保水

2、性），研究結(jié)構(gòu)與凝膠特性的關(guān)系，為凝膠類肉制品深加工提供理論依據(jù)，研究結(jié)果如下：
　　 1加熱及不同pH值對豬肉肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)的影響
　　 用圓二色譜（circular dichrosim spectra，CD）和拉曼光譜研究了不同pH值（pH5.0、5.5、6.0、6.5、7.0）豬肉肌原纖維蛋白在加熱過程中及加熱后的結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果顯示，加熱過程中各pH值蛋白樣品二級結(jié)構(gòu)變化都是α-螺旋含量減少，β-折疊增多，說明加

3、熱使α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化；對蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)環(huán)境信息測定發(fā)現(xiàn)，在加熱過程中，pH5.0樣品的色氨酸殘基疏水性呈先升高后降低變化，酪氨酸殘基疏水性呈先降低后升高變化，而pH5.5、6.0、6.5、7.0值下，其色氨酸和酪氨酸殘基疏水性都呈先升高后降低再升高變化。比較pH值對加熱后溶液和凝膠兩種物理狀態(tài)下蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的影響發(fā)現(xiàn)，接近等電點范圍（pH約5.0-5.2）時，蛋白α-螺旋結(jié)構(gòu)顯著偏少，而β-折疊結(jié)構(gòu)偏多，說明酸性條件也會

4、使α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化；凝膠狀態(tài)下pH對氨基酸殘基疏水性影響結(jié)果顯示，從pH5.0到7.0，芳香族氨基酸殘基疏水性在接近等電點時較低。
　　 2不同酸堿度豬肉肌原纖維蛋白DSC、流變學(xué)和物化特性與蛋白結(jié)構(gòu)的關(guān)系
　　 用差示掃描量熱儀（differential scanning calorimetric，DSC）、流變儀和比色法測定不同pH值（pH5.0、5.5、6.0、6.5、7.0）豬肉肌原纖維蛋白熱穩(wěn)定性

5、、流變特性、溶解度和濁度等物化特性，結(jié)果顯示，隨pH值偏離等電點范圍（pH約5.0-5.2），其主要凝膠作用成分肌球蛋白的第一變性溫度點以及流變聚集溫度點顯著升高，說明其熱穩(wěn)定性隨pH值升高而逐漸提高。蛋白在加熱過程中溶解度降低，濁度升高；pH偏離等電點時使其溶解度升高，濁度降低。結(jié)構(gòu)與物化特性的關(guān)系顯示，肌原纖維蛋白加熱過程中α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊轉(zhuǎn)化伴隨著溶解度的降低以及濁度的升高；低pH值降低蛋白α-螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使蛋白提前發(fā)生

6、變性聚集，溶解度降低而濁度增大。
　　 3不同酸堿度豬肉肌原纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠功能特性與蛋白結(jié)構(gòu)的關(guān)系
　　 用物性測試儀、掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）、離心法和低場核磁（nuclear magnetic resonance，NMR）測定豬肉肌原纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠強度、保水性（water holding capacity，WHC）、微觀結(jié)構(gòu)和水的狀態(tài)分布（T2馳豫），結(jié)果顯

7、示，隨著pH值偏離等電點（pH約5.0-5.2）逐漸升高時，保水性呈現(xiàn)升高趨勢；然而隨著pH的升高，凝膠強度和硬度并非線性增強，而是先升高，在pH6.0時達到最大值，之后又呈現(xiàn)下降；核磁結(jié)果顯示，隨著pH值升高，T21和T22增大，說明凝膠結(jié)構(gòu)內(nèi)外部水分移動性增大，T22主要表征了對凝膠保水性最大貢獻的那部分水，這部分水的減少意味著排出的自由水的增多。掃描電鏡結(jié)果顯示，接近等電點時，凝膠有聚合物，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無序、粗糙，而遠離等電點時，

8、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)趨于有序均勻，孔徑均一。結(jié)構(gòu)與凝膠特性關(guān)系顯示，二級結(jié)構(gòu)中α-螺旋結(jié)構(gòu)與保水性呈顯著正相關(guān)關(guān)系，與凝膠強度沒有顯著相關(guān)性。而凝膠強度與三級結(jié)構(gòu)中芳香族氨基酸殘基疏水環(huán)境有很強的顯著正相關(guān)性。
　　 由上可見，加熱使豬肉肌原纖維蛋白α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊轉(zhuǎn)化，造成了溶解度的降低以及濁度的升高；降低pH至等電點范圍時，蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性降低，α-螺旋結(jié)構(gòu)更多地向β-折疊轉(zhuǎn)化，造成溶解度和保水性的降低以及濁度的升高；凝膠強度與芳香