金槍魚肌原纖維蛋白凍藏過程中生化及流變特性研究.pdf

1、金槍魚類具有很高的經(jīng)濟價值,在全球漁業(yè)經(jīng)濟中占有很大的比重,主要以生魚片,罐裝制品等方式被消費。肌原纖維蛋白是魚肉中最具生物學功能的結(jié)構(gòu)蛋白群,其結(jié)構(gòu)、凝膠及流變學特性對魚肉制品品質(zhì)有重要的影響。其熱誘導凝膠是決定品質(zhì)的關(guān)鍵因素,對產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)、保水性等有重要作用。流變技術(shù)對肌肉組織中的變化十分敏感。肌原纖維蛋白的流變學特性可用于對魚肉品質(zhì)進行評價。金槍魚在捕撈后發(fā)生品質(zhì)惡化速度非常快,冷凍貯藏是金槍魚長期保存的最重要的技術(shù)之一。然而低溫

2、貯藏期間會發(fā)生一系列的變化,伴隨著肌肉組織結(jié)構(gòu)和生化特性的改變,這些變化嚴重影響金槍魚的食用品質(zhì)。為了探究金槍魚肌原纖維蛋白在貯藏過程中冷凍變性的變化規(guī)律,對金槍魚在凍藏-18℃,-30℃下的生化及流變特性進行了研究。主要結(jié)論如下:
　　(1)首先研究了理化因素對金槍魚肌原纖維蛋白動態(tài)流變學的影響,包括離子強度、pH、SDS濃度對肌原纖維蛋白熱凝過程,以及線性區(qū)間,非線性區(qū)間的流變性的影響。結(jié)果顯示,隨著離子強度的增大,肌原纖維蛋

3、白的穩(wěn)定性增加,維系線性范圍的能力越強。離子濃度在肌原纖維蛋白凝膠形成過程中對流變的影響最大。結(jié)果顯示由于重酶解肌球蛋白和輕酶解肌球蛋白在加熱過程中的具備不同的變性溫度和交聯(lián),在20～60℃的范圍內(nèi)其 G‘的變化由拐點溫度分成三個區(qū)間:凝膠預備區(qū),凝膠弱化區(qū)和凝膠加強區(qū),拐點溫度為37℃和47℃。在大振幅振蕩剪切測試中,隨著離子強度的增大,蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更緊密,完成正弦應(yīng)變一周期所消耗能量越大。
　　金槍魚肌原纖維流變學特性受pH影

4、響,溫度掃描實驗結(jié)果表明,不同pH下,肌原纖維具備不同的轉(zhuǎn)變溫度。拐點溫度1隨著pH值的增大而增加(P<0.05),而拐點溫度2則相反隨著pH值的增大而呈下降趨勢(P<0.05)。轉(zhuǎn)變溫度之間的差值隨著pH值的上升而下降。持水力值和pH值之間存在直接的線性關(guān)系(R2=0.959)。金槍魚肌原纖維蛋白的表面疏水性隨著pH的下降而下降,等電點附近,由于缺少靜電荷,而導致疏水性缺失,將影響凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成。SDS對肌原纖維蛋白的熱凝過程產(chǎn)生顯著

5、影響,當濃度為0.09％時,肌原纖維蛋白典型的流變學變化消失,說明天然蛋白質(zhì)中疏水作用在熱凝膠過程中起著十分重要的作用。(2)對金槍魚肌原纖維蛋白-18℃、-30℃凍藏條件下的生化特性進行了研究,結(jié)果表明金槍魚在冷凍貯藏中以蛋白變性和脂肪氧化十分顯著,肌原纖維蛋白的的Ca2+-ATPase活性、巰基含量隨著凍藏時間的延長,均呈下降趨勢;魚肉TBA值呈現(xiàn)上升趨勢。金槍魚較其他魚種變性程度更大,更易發(fā)生冷凍變性。凍藏過程中,金槍魚肌動球蛋白

6、尤其是肌球蛋白頭部發(fā)生嚴重的變性。添加抗凍劑可以較好地抑制其冷凍變性,防凍劑海藻糖和山梨糖醇能延緩凍藏對金槍魚肌原纖維蛋白巰基含量和Ca2+-ATPase活性下降,延緩蛋白質(zhì)變性的加劇,其中海藻糖的抗凍效果最佳。海藻糖比一般的糖類具有更優(yōu)越的生化保護作用和穩(wěn)定性,因為海藻糖具有高的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度,其優(yōu)越的結(jié)構(gòu)可以抵抗熱應(yīng)力,使其可以建立一個嚴密的環(huán)境,用于保護生物結(jié)構(gòu)基團。
　　肌動蛋白、肌球蛋白重鏈在貯藏期間逐步降解變性,巰基含

7、量和Ca2+-ATPase活性可以作為金槍魚蛋白變性程度的指標。說明凍藏期間肌原纖維蛋白降解程度逐漸增大,肌原纖維蛋白在凍藏過程中發(fā)生不同程度的劣變;不同凍藏溫度之間的變化差異顯著(P<0.05),且凍藏溫度越低,蛋白變性越緩慢,生化特性越穩(wěn)定。鮮度指標K值在貯藏期間緩慢上升,-18℃和-30℃下30d,K值均在20%以下為一級鮮度,并可以比較穩(wěn)定地保持這一水平,可以作為生魚片的新鮮魚。(3)進一步考察了不同凍藏條件下金槍魚肌原纖維蛋白

8、流變特性的變化,對不同溫度下肌原纖維蛋白的粘度、觸變性、膠凝特性進行了研究。數(shù)據(jù)表明肌原纖維蛋白的流變學特性與貯藏條件有很大的關(guān)聯(lián)性。
　　金槍魚肌原纖維蛋白溶液為非牛頓假塑性流體,其粘度隨著剪切速率的增加而減少。不同貯藏溫度下粘度也不同,隨著貯藏時間的增加,粘度隨之下降。表觀粘度可以作為品質(zhì)測定的一個指標。一些物理-化學性質(zhì)會影響蛋白質(zhì)溶液的粘度,例如分子量,分散性,疏水性和蛋白的構(gòu)象等。凍藏溫度越低,金槍魚肌原纖維蛋白觸變性越

9、大。結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定,其恢復程度越高,較高的溫度下蛋白的結(jié)構(gòu)更為松散或者更易發(fā)生鏈斷裂。
　　不同貯藏溫度的膠凝行為不同,冷凍溫度對蛋白變性存在顯著影響(P<0.05)。肌球蛋白頭部的變性,包括巰基含量的改變,二硫鍵的增加可能會影響重酶解肌球蛋白的變性程度,從而影響肌原纖維蛋白的熱凝,粘度,觸變性等。凍藏溫度越低,蛋白變性越慢。貯藏溫度對肌原纖維蛋白的轉(zhuǎn)變溫度有顯著影響(P<0.05),不同貯藏溫度對拐點溫度2影響較大。說明肌球蛋白頭部