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肌球蛋白是盐溶性蛋白,在体外低离子强度(盐浓度<0.2 mol/L)下,其溶解性和热稳定性差。为了进一步研究和改善其在低离子强度下的溶解性和热稳定性,本研究以新鲜罗非鱼白肉为原料,硫酸铵沉淀法提取肌球蛋白,研究了十二烷基硫酸钠(SDS)对低离子强度下热处理过程中肌球蛋白热聚集的抑制及机理,提出了改善肌球蛋白热稳定性的关键。在此基础上,筛选出可能有效抑制肌球蛋白热聚集的食品添加剂硫酸葡聚糖(dextran sulfate,DS)和三聚磷酸钠(sodium tripolyphosphate,STPP),进一步分析了两种添加剂对不同离子强度下肌球蛋白热聚集的抑制效果及机理。主要研究结果如下:1、低离子强度(1、50、150 mmol/L KCl)下肌球蛋白溶解性差,经热处理(40~80℃,1℃/min)后,蛋白迅速聚集,浊度增大,溶解度降低(p<0.05),肌球蛋白的二级和三级结构被破坏。添加3 mmol/L SDS后,肌球蛋白体系电势明显增加(p<0.05);在1~50 mmol/L KCl范围内,肌球蛋白分子以单体形式均匀分散,肌球蛋白浊度和聚集体粒径显著降低(p<0.05),溶解度明显升高(p<0.05);热处理后肌球蛋白浊度明显减小,溶解度、表面疏水性明显增大(p<0.05),圆二色谱结果显示肌球蛋白α-螺旋含量明显增加(p<0.05),透射电镜下未观察到肌球蛋白大面积聚集,SDS可有效抑制肌球蛋白的热变性聚集,其抑制机理可能与SDS提高分子间静电斥力,通过疏水相互作用与肌球蛋白结合有关。因此,引入负电性基团,屏蔽肌球蛋白表面疏水性位点是提高肌球蛋白热稳定性的关键。2、选择甜菜碱、硫酸葡聚糖(DS)、组氨酸、三聚磷酸钠(STPP)等食品添加剂,比较其对低离子强度下肌球蛋白热变性聚集的抑制效果。结果显示,在1和150mmol/L KCl溶液中,含有DS和STPP的肌球蛋白溶液经热处理(50℃,30 min)后,浊度明显下降,溶解度明显升高。含有组氨酸、柠檬酸钠的肌球蛋白溶解度提高,但并不明显。而添加了甜菜碱、脯氨酸、羟脯氨酸的肌球蛋白体系无明显变化。因此,选取DS和STPP进行后续实验。3、在低离子强度(1、50、150 mmol/L KCl)下,DS对升温处理(40~80℃,1℃/min)过程中肌球蛋白的热聚集有明显抑制效果。添加0.4 mg/mL的DS后,热处理过程中体系浊度、溶解度和α-螺旋含量无明显下降;与未添加DS的体系相比,相同温度条件下肌球蛋白的溶解度明显增大(p>0.05),表面电势升高,肌球蛋白的头部和尾部未聚集成明显大的聚集体。因此,DS与肌球蛋白分子间强的静电相互作用能有效抑制低离子强度下肌球蛋白的热变性聚集。4、STPP是鱼糜加工中常用的添加剂,在40~80℃范围内对肌球蛋白热变性聚集有明显的抑制效果。为此,选择三种典型的离子强度(1、150、600 mmol/L KCl),进一步分析STPP对较高温度热处理(75℃,30 min)肌球蛋白变性聚集及凝胶形成的影响。结果表明,在1和150 mmol/L KCl条件下,添加5 mmol/L STPP后溶液浊度明显降低,聚集体粒径明显减小,溶解度明显提高(p<0.05),肌球蛋白分子更加纤细,STPP增溶效果明显;经热处理后,肌球蛋白α-螺旋含量、色氨酸荧光强度、表面疏水性都明显增大(p>0.05);热处理后的交联状纤丝聚合物分散均匀,STPP可明显抑制低离子强度下肌球蛋白的热变性聚集,由此导致热处理过程中肌球蛋白体系的动态弹性模量减小,细密的肌球蛋白热凝胶网络结构形成;但STPP的添加对高离子强度(600 mmol/L KCl)下肌球蛋白热凝胶弹性模量的变化影响不明显,凝胶网络结构更加有序。初步分析,STPP的作用效果受离子强度影响,其抑制机理可能与磷酸基团的引入增强了蛋白质和水分子的结合能力有关。