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(dòng)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(duì)肉制品的質(zhì)構(gòu)、保水性等具有很大貢獻(xiàn)，目前對(duì)其凝膠特性的研究較多，然而對(duì)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(jiàn)，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(guò)程中的二、三級(jí)結(jié)構(gòu)變化，測(cè)定其熱變性溫度、流變特性以及濁度等一些物化特性，同時(shí)測(cè)定其熱誘導(dǎo)凝膠的功能特性（凝膠強(qiáng)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(duì)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(guò)程中及加熱后的結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果顯示，加熱過(guò)程中各pH值蛋白樣品二級(jí)結(jié)構(gòu)變化都是α-螺旋含量減少，β-折疊增多，說(shuō)明加

3、熱使α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化；對(duì)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)環(huán)境信息測(cè)定發(fā)現(xiàn)，在加熱過(guò)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(duì)加熱后溶液和凝膠兩種物理狀態(tài)下蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)的影響發(fā)現(xiàn)，接近等電點(diǎn)范圍（pH約5.0-5.2）時(shí)，蛋白α-螺旋結(jié)構(gòu)顯著偏少，而β-折疊結(jié)構(gòu)偏多，說(shuō)明酸性條件也會(huì)

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(duì)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(diǎn)時(shí)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(cè)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(diǎn)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(diǎn)以及流變聚集溫度點(diǎn)顯著升高，說(shuō)明其熱穩(wěn)定性隨pH值升高而逐漸提高。蛋白在加熱過(guò)程中溶解度降低，濁度升高；pH偏離等電點(diǎn)時(shí)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(guò)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(cè)試儀、掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）、離心法和低場(chǎng)核磁（nuclear magnetic resonance，NMR）測(cè)定豬肉肌原纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠強(qiáng)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(diǎn)（pH約5.0-5.2）逐漸升高時(shí)，保水性呈現(xiàn)升高趨勢(shì)；然而隨著pH的升高，凝膠強(qiáng)度和硬度并非線性增強(qiáng)，而是先升高，在pH6.0時(shí)達(dá)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(shuō)明凝膠結(jié)構(gòu)內(nèi)外部水分移動(dòng)性增大，T22主要表征了對(duì)凝膠保水性最大貢獻(xiàn)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(diǎn)時(shí)，凝膠有聚合物，而且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無(wú)序、粗糙，而遠(yuǎn)離等電點(diǎn)時(shí)，

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(jí)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(qiáng)度沒(méi)有顯著相關(guān)性。而凝膠強(qiáng)度與三級(jí)結(jié)構(gòu)中芳香族氨基酸殘基疏水環(huán)境有很強(qiáng)的顯著正相關(guān)性。
　　 由上可見(jiàn)，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(diǎn)范圍時(shí)，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(qiáng)度與芳香