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食品蛋白质的热凝胶形成是食品烹饪和加工过程中最主要的变化之一,对食品质地口感的塑造具有至关重要的作用。同时,食品蛋白质热凝胶的多样性、易操控等特点,亦为新食品的创制提供了重要途径。鸡蛋清是研究食品蛋白质热凝胶机理的理想天然模型。当前,关于鸡蛋清蛋白质热凝胶机理的研究,多以纯化的蛋白质为研究模型。然而,由于纯化蛋白质组分脱离蛋清整体体系,很多时候难以反映鸡蛋清整体在加工过程中的真实情况。因此,本研究从鸡蛋清整体角度出发,针对不同原料蛋清(浓厚蛋清与稀薄蛋清)和不同加工处理蛋清(热处理和超声处理),借助定量蛋白质组寻找热凝胶特性差异或变化的关键分子,以探究蛋清热凝胶特性差异和变化的分子机理。主要研究结果如下:对新鲜鸡蛋清中浓厚蛋清(TKEW)和稀薄蛋清(TNEW)的热凝胶特性差异进行系统的比较和分析,并基于理化特性对比及蛋白质组学定量分析探究差异的潜在分子机理。蛋清溶液质构特性和流变特性分析显示,TKEW和TNEW属于假塑性流体,TNEW更倾向于牛顿流体,而TKEW的粘性更强。粒径分析显示,TKEW中较大尺寸(>100 nm)蛋白蛋聚集体的含量显著高于TNEW(p<0.05)。表面疏水性(H0)和游离巯基含量(free-SH)测定结果显示,TKEW和TNEW的高级结构差异显著(p<0.05)。差示扫描量热分析显示,TKEW(72.51℃)具有比TNEW(67.01℃)更高的热变性温度。质构分析表明,TKEW热凝胶柔软而坚韧(硬度较低,内聚性较高),而TNEW热凝胶则坚硬且脆(较高硬度和弹性,但内聚性较低)。扫描电镜(SEM)图像显示,TKEW凝胶的折断面呈“网络结构”、带有“山峰形状”的突起和微孔,而TNEW凝胶的折断面呈“板块结构”、结构紧密并带有“绳头形状”突起。定量蛋白质组学分析发现两种蛋清中有34种蛋白质的丰度差异显著(p<0.05,丰度变化>5%)。其中,TNEW中较高的卵转铁蛋白含量可能是其热变性温度较低的主要原因之一,而TKEW和TNEW之间卵黏蛋白含量的差异可能是影响热凝胶的微观结构和质构特性差异的潜在关键蛋白。进一步探究了巴氏杀菌和喷雾干燥对蛋清热凝胶特性的影响机理。热凝胶质构特性分析表明,巴杀处理蛋清(P-EW)热凝胶具有最高的持水性,较新鲜蛋清(F-EW)和喷雾干燥蛋清(SD-EW)分别提高了1.0%和6.2%(p<0.05);SD-EW热凝胶则具有最高内聚性,较F-EW和P-EW分别上升7.2%和4.2%(p<0.05)。通过蛋清溶液粒径分析和热凝胶折断面SEM观察发现,P-EW中较大粒径的蛋白质聚集体发生解体,导致凝胶网络结构缺乏线性骨架,凝胶断面更加平整且结构更加致密,这使P-EW热凝胶具有较好的持水性;SD-EW热凝胶网络结构则以蛋白质热聚集复合物为核心,形成了线性骨架丰富,断面疏松多孔的结构,可能是SD-EW内聚性较好的原因。蛋清溶液特性分析发现,SD-EW的H0和zeta电位也显著增强(p<0.05)。定量N-糖基化蛋白质组学分析表明,显著下调的卵黏蛋白α亚基(Mucin 5B)和巨球蛋白家族成员(p<0.01或p<0.05)是SD-EW热聚集过程中参与共价交联的主要蛋清蛋白质。其中,卵黏蛋白亦是喷雾干燥过程中蛋清特性发生变化的潜在关键蛋白。卵黏蛋白的含量和修饰结构与蛋清热凝胶特性密切相关。因此,进一步深入探究卵黏蛋白在蛋清热凝胶形成过程中所扮演的角色。超声预处理后,蛋清蛋白质分子的结构发生变化,表明超声预处理可以改变蛋清蛋白质原有结构。定量蛋白质组学分析发现,在蛋清凝胶形成早期(72℃,8 min),卵白蛋白和卵类黏蛋白的丰度在凝胶上清液中显著增加(p<0.01),表明其未大量参与蛋清凝胶骨架的形成而在离心后溶出;而卵转铁蛋白、溶菌酶、卵黏蛋白α亚基(Mucin5B)和卵黏蛋白β亚基(Mucin 6)的丰度在凝胶上清液中显著降低(p<0.01),表明其大量参与蛋清热凝胶骨架的形成而在离心后不能溶出。通过高强度超声(90-360 W)对蛋清进行预处理,发现180-360 W超声处理后的蛋清在加热过程中整体逐渐变浑浊,最终形成的是流体凝胶。对蛋清热凝胶上清液(EWGS)和超声处理蛋清热凝胶上清液(UEWGS)进行定量蛋白质组学分析,发现UEWGS中卵黏蛋白α亚基和溶菌酶的丰度显著增加(p<0.01),表明超声预处理可抑制卵黏蛋白参与蛋清热凝胶骨架的形成。研究结果表明,卵黏蛋白是参与蛋清热凝胶起始和形成的主要蛋清蛋白质之一,且其参与程度可能是决定蛋清形成普通凝胶或流体凝胶的关键因素。本研究从蛋清整体视角出发,针对蛋清热凝胶特性的差异或变化,结合理化特性分析和凝胶微观结构观察,并借助定量蛋白质组筛选差异蛋白,综合梳理蛋清热凝胶“物质-结构-特性”的关系,从而明确影响和调控蛋清热凝胶特性的关键分子。研究结果为蛋清热凝胶形成分子机理的阐明提供新的线索和证据,亦为蛋清热凝胶及其制品的质构口感塑造和调控、新型食品的重构与创制提供重要参考,具有重要的科学研究意义和实践应用价值。