肌原纤维蛋白凝胶研究进展

肌原纤维蛋白质是肌肉中一类重要的结构蛋白质群,它对于肉食制品的品质和特性具有非常重要的影响.综述了肌原纤维蛋白质的性质、成胶机制,影响其成胶的重要因素及其胶凝性在肉制品加工中的应用,为其以后在肉制品加工中更为广泛的应用提供了理论指导作用.     

原花色素对鸡胸肉肌原纤维蛋白凝胶特性影响

为探究一种新型天然食品添加剂研发的可行性,本研究向鸡胸肉肌原纤维蛋白中添加适量的原花色素,通过流变学、红外与拉曼检测、低场核磁和质构分析等方法,分析原花色素对凝胶形成时与随时间的变化的影响。结果表明:1)当原花色素添加量为0.05~0.20 g/kg时,蛋白凝胶有更好的保水性,并可更长时间保存更多的不易流动水和自由水;2)原花色素的添加提高了凝胶β折叠的浓度,使得凝胶具有更加稳定的二级结构;3)原花色素的添加提高了凝胶的粘弹性,使得凝胶具有紧实的质感,更大的密度和更致密的孔径;4)原花色素的添加提高了凝胶整体的抗氧化水平,使得凝胶在长时间存放中具有更稳定的生物学特性。综上,原花色素的添加可以有效提高肌原纤维蛋白的生物稳定性,在储存时可更好的保护其生物活性,可对未来的食品添加剂提供新思路。     

添加山茶油对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

【目的】研究山茶油添加对凝胶中肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)特性的影响以及结构与凝胶特性间的关系,为其在鸡肉糜类制品中的应用提供理论依据。【方法】取鸡胸肉于4℃下提取MP,在添加山茶油条件下测定其流变特性,水浴加热制成凝胶后测定其硬度、保水性和水分布特性的变化;通过扫描电镜、激光拉曼光谱、表面疏水性(S0-ANS)、总巯基含量、差示扫描量热法(DSC)等分析,探讨山茶油对MP凝胶微观结构、二级和三级结构以及热变性的影响,并分析山茶油添加量、凝胶特性和MP结构之间的相关性,揭示山茶油添加促使凝胶特性改变的原因。【结果】MP凝胶的硬度、保水性和束缚水的百分比(PT21)随着山茶油添加量的增加而显著提高(P<0.05),在4%时分别达到最大值116.60 g、95.77%和80.05%,5%时有所下降。山茶油添加量为4%时,MP加热过程中的储能模量(G’)最高,凝胶弹性最大,此时扫描电镜下的MP混合凝胶网络结构均匀、致密,表面粗糙度最低。山茶油的添加(0-5%)影响MP的二级结构,其α-螺旋含量从39.94%显著降低至26.07%(P<0.05),...     

肌原纤维蛋白与鱼糜凝胶特性相关性概述

肌原纤维蛋白的凝胶特性是鱼糜制品重要的功能特性,是形成鱼糜制品独特的质构、保水性以及感官的决定因素。综述了肌原纤维蛋白凝胶形成的机制及凝胶劣化的机理,着重论述了肌原纤维蛋白形成良好凝胶的影响因素。鉴于肌原纤维蛋白在鱼糜加工中仍具有较大的研究空间,提出了以下研究思路:(1)探讨肌动蛋白在鱼糜加工中的构象变化及保留程度;(2)找寻控制内源性蛋白酶活性的有效方法;(3)开展研究多种外源添加物对肌原纤维蛋白的协同凝胶作用。     

纤维素替代淀粉对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

【目的】 探究纤维素替代淀粉对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响,为纤维素替代淀粉在香肠中的运用提供一定的理论依据。【方法】 以添加不同比例的淀粉/纤维素-肌原纤维蛋白为模拟体系,研究复合凝胶的持水性、色差、质构特性以及断裂形变时的应力应变,分析动态升温流变特性、蠕变回复特性,观察淀粉/纤维素-肌原纤维蛋白的空间分布和三维网络结构。【结果】 增加淀粉和纤维素的添加比例,可以改善复合凝胶的持水性和储能模量。淀粉和纤维素添加比例分别从0增加到2.0%时,硬度、咀嚼度逐渐增加到最大值,与对照组相比,硬度分别提高29.47%和43.69%,咀嚼度分别提高34.82%和41.58%,L*、白度有减小的趋势。复合凝胶断裂形变时应力应变结果表明,添加2.0%纤维素时的应力（9 681.86 Pa）为最大值,应变（1.14）为最小值。复合凝胶的蠕变模量值随着淀粉和纤维素添加比例增加而逐步减小,相同添加比例条件下纤维素组复合凝胶的蠕变模量值减小更明显。石蜡切片显示,淀粉和纤维素只是简单地镶嵌在凝胶网络结构中,并没有与蛋白发生交联,其中纤维素在肌原纤维蛋白凝胶体系中形成的不规则区域更大。微观结构显示,对照组表面粗糙,空洞较多;添加淀粉和纤维素后,复合凝胶变得均匀致密,空洞减少;相同添加比例条件下,纤维素组的蛋白网络结构具有更好的均匀性和致密性。【结论】 淀粉和纤维素添加到肌原纤维蛋白中,两者都可以改善复合凝胶的持水性、色差、质构特性、断裂形变时应力应变、流变特性以及微观结构,但是纤维素对复合凝胶的改善效果更显著。因此,纤维素作为淀粉替代物在凝胶类香肠中的应用具有可行性。     

低场NMR研究pH对肌原纤维蛋白热诱导凝胶的影响

 【目的】探讨pH对猪肉肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水性及水的移动性影响。【方法】从猪肉中提取肌原纤维蛋白,用低场NMR（nuclear magnetic resonance）研究pH对肌原纤维蛋白热诱导凝胶中水的T2弛豫性质的影响。同时用离心法测量pH对肌原纤维蛋白凝胶保水性（water holding capacity,WHC）影响。【结果】NMR结果拟合后得到水有4个组分,合并为对应水的3种状态即不可移动水、可移动水和自由水。随着pH升高,pH偏离肌原纤维蛋白的等电点（pI）,代表可移动水的T2弛豫时间显著增加,其所占峰的面积和凝胶的WHC也随之增加。主成分分析结果发现,处于等电点附近的样品在样品评分图上与其它pH样品显著不同。【结论】凝胶保水性的增加主要是可移动水的增加,凝胶WHC增加的原因可能是肌原纤维凝胶后孔径增加,从而可以容纳更多的水。     

淘汰蛋鸡与普通肉鸡肌原纤维蛋白热诱导凝胶特性概述

综述了肌原纤维蛋白凝胶的定义、功能特性以及凝胶形成的机制。并简单介绍了温度、pH值、离子强度等因素对凝胶形成的影响。概述了淘汰蛋鸡与普通肉鸡鸡胸肉与鸡腿肉在凝胶形成过程中的差异。最后,对改变重组肉制品和肉糜类产品的凝胶特性,从而获得品质优良的肉制品的潜在意义进行了探讨。     

加热对鸡胸肉肌原纤维蛋白结构与凝胶特性的影响

【目的】研究加热温度对肌原纤维蛋白二级结构和凝胶特性的影响,并探讨肌原纤维蛋白二级结构与凝胶特性之间的内在关系。【方法】将活AA鸡20只（40日龄）屠宰,取鸡胸肉在-18℃下储存,用于提取鸡胸肉肌原纤维蛋白。用圆二色谱（CD）研究加热过程中肌原纤维蛋白二级结构(α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规则卷曲)的变化;使用流变仪测定加热温度对肌原纤维蛋白的流变性质参数储能模量G’和相位角正切值 (Tanδ)的影响;将肌原纤维蛋白在不同温度下制备成凝胶,运用质构仪研究成胶温度对凝胶硬度和弹性的影响;用低场核磁共振仪（NMR）测定不同加热温度下成胶的肌原纤维蛋白凝胶的弛豫时间T2,以此研究不同温度下制得凝胶的水分布特性。利用SPSS17.0对所得的数据进行相关性分析等处理,以便阐明加热温度与肌原纤维蛋白二级结构及其凝胶特性的关系。【结果】加热温度显著影响肌原纤维蛋白的二级结构。随着加热温度升高,肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量逐渐降低。在30℃时α-螺旋含量为95.77%,加热温度在30-40℃以及70-80℃之间时α-螺旋含量变化很小,在40-70℃之间显著下降（P＜0.05）,到80℃时下降到45.05%。 β-折叠含量在30-45℃之间随温度上升缓慢增加,在40-70℃之间显著增加（P＜0.05）,超过70℃后含量仅略有增加;在30-80℃加热范围内,β-折叠含量从0.20%增加到12.65%。α-螺旋含量降低代表蛋白质分子展开程度增加,而β-折叠含量增加代表蛋白质分子间聚集程度增加。加热温度影响肌原纤维蛋白的流变性、质构特性和水分布特性。G’开始增加时的温度为42℃,表明肌原纤维蛋白在此温度下开始胶凝。在42-50℃之间,G’迅速增加到峰值177 Pa,之后G’迅速下降 (50-55℃),在55-75℃范围内G’再次快速增加;肌原纤维蛋白凝胶硬度在40-75℃内随温度上升而显著增大,在75℃时硬度达到最大值51.4 g。凝胶弹性在55℃达到弹性最大值0.754;在NMR图谱中T2有 3个峰,其中T22表示不可移动水,肌原纤维蛋白成胶温度在40-60℃内的凝胶T22值随加热温度上升从403.7 ms降到265.6 ms,即T22向快弛豫方向移动,表明随着温度的升高,水分子移动性降低。经相关性分析发现,加热温度、β-折叠含量与凝胶G’和凝胶硬度呈极显著正相关（P＜0.01）,相关系数均高于0.849,说明加热引起了蛋白质分子展开、聚集、并导致蛋白质分子胶凝、凝胶的G’及硬度显著变化。α-螺旋、β-折叠含量与凝胶的弹性和T22之间相关性不显著（P＞0.05）。综合分析加热温度对α-螺旋含量、β-折叠含量和G’的影响,发现加热温度超过40℃时,加热同时导致肌原纤维分子展开、分子间聚集和胶凝;并发现展开后的肌原纤维蛋白分子部分重排成β-折叠结构是导致凝胶G’增加的关键因素;分析加热温度对β-折叠含量和凝胶硬度的影响,发现β-折叠结构含量增加也是导致凝胶硬度增加的关键因素。【结论】肌原纤维蛋白从30℃加热到80℃时,其α-螺旋含量显著下降,β-折叠含量显著提高,加热引起蛋白质二级结构发生重大变化,肌原纤维蛋白在42℃开始胶凝。凝胶硬度在75℃时达最大值51.4 g。加热温度、β-折叠含量与凝胶的G’和硬度呈极显著正相关,加热过程中β-折叠含量增加是导致凝胶G’和硬度增加的关键。     

pH对羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶的影响

【目的】研究pH对无角陶赛特×小尾寒羊F1代羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶硬度、保水性及微观结构的影响,分析凝胶形成过程中作用力的变化,初步揭示pH对羔羊肉热诱导凝胶形成的影响机制。【方法】以不同pH下肌原纤维蛋白热诱导凝胶的硬度、保水性为指标,确定典型pH（5.0、6.0、7.5）,并分析该典型pH下肌原纤维蛋白热诱导过程中的化学作用力、热稳定性变化,以及凝胶微细结构的差异。【结果】3个典型pH下羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶表现出不同的凝胶特性：pH 5.0时,凝胶的保水性最差、微观结构杂乱无序;pH 6.0时,凝胶硬度最低;pH 7.5时,凝胶的保水性、硬度最大且具有致密有序的微观结构。形成凝胶的主要作用力为疏水相互作用,但pH对离子键、氢键具有较大影响,不同pH下凝胶的形成机制存在差异。【结论】pH可通过影响体系的化学作用力,改变蛋白质之间以及蛋白质与水之间的相互作用,形成具有不同保水性、质构特性和微观结构特性的凝胶。     

改性甘蔗膳食纤维对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

[目的]探究肌原纤维蛋白凝胶网络结构—膳食纤维-肌原纤维蛋白的填充结构—复合凝胶断裂应力应变三者之间的相互关系,阐释改性甘蔗膳食纤维对肌原纤维蛋白凝胶特性的作用机制,为甘蔗膳食纤维作为脂肪替代物在低脂营养香肠中的应用提供理论依据.[方法]本试验利用碱性过氧化氢法对甘蔗膳食纤维进行改善,以添加不同比例和粒径的膳食纤维——...     

添加糖对鱿鱼肉糜的热凝胶性影响

[目的]研究添加糖的种类对鱿鱼肉糜热凝胶性的影响。[方法]在鱿鱼肉糜中分别添加葡萄糖、乳糖、麦芽糖、淀粉,分析热凝胶的弹性、强度和保水性。[结果]添加糖能够有效提高鱿鱼肉糜热凝胶弹性,其中加乳糖（2．5％）组的热凝胶弹性最好;加乳糖后鱿鱼肉糜热凝胶强度最高,达到363．87g／cm2,比空白组279．04g／cm2（未加糖）提高了30．40％;加糖能提高鱿鱼肉糜的热凝胶保水性,淀粉组和乳糖组的热凝胶失水率分别为28．08％和31．20％,显著低于空白组失水率43．50％。[结论]添加糖能够有效改善鱿鱼肉糜的热凝胶性能。综合考虑热凝胶弹性、强度和保水性,确定乳糖为适合的添加糖。     

离子强度对鱿鱼鱼糜凝胶性能的影响

[目的]研究离子强度对鱿鱼鱼糜凝胶性能的影响。[方法]通过在漂洗液中添加钠盐、钙盐和镁盐,并采用单因素试验和正交试验优化漂洗工艺条件,考察其对鱿鱼鱼糜凝胶强度的作用效果。[结果]随着漂洗液中离子浓度的增加,鱿鱼鱼糜的凝胶强度呈先升后降的趋势,漂洗液中氯化钠浓度为2.0%,氯化钙浓度为0.2%,氯化镁浓度为0.15%,鱿鱼鱼糜的凝胶强度达到最大值。正交试验优化结果显示,添加0.05%氯化镁、0.4%氯化钙、2.0%氯化钠,鱿鱼鱼糜凝胶性能达到最大值。[结论]该研究优化了漂洗工艺条件,为海洋食品加工提供理论依据。     

大豆分离蛋白凝胶静置期间基本流变特性的研究

[目的]研究静置期间大豆分离蛋白凝胶的流变特性。[方法]将16%的大豆分离蛋白分散液在5、25℃条件下分别静置5、10、15、20、25、30 h,研究大豆分离蛋白凝胶的蠕变和松弛。[结果]各蠕变参数在不同静置温度下的变化趋势不一样,随着静置时间的延长,25℃下的蠕变参数比5℃下的蠕变参数下降的快。静置温度不同,各松弛参数的变化趋势不同;在同一静置温度下,随着静置时间的延长,各松弛参数的变化趋势基本一致,凝胶制备完成初测试的各个参数值较大,随后逐渐变小。与5℃相比,25℃下的凝胶松弛参数下降较快。[结论]大豆分离蛋白凝胶的蠕变和松弛参数在2种静置温度下的变化快慢不一样,低温静置有利于凝胶品质的变化。     

魔芋胶对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性和保水特性的调控机制:基于相分离行为和水相稳定

【目的】研究魔芋胶对猪肉肌原纤维蛋白微观结构和相分离结构的影响,进而阐释魔芋胶对肌原纤维蛋白凝胶特性和保水特性的调控机制,为魔芋胶在低脂香肠中的应用提供理论支撑。【方法】试验以添加不同比例魔芋胶-肌原纤维蛋白为模拟体系,测定模拟体系的质构和发生断裂形变时的应力应变、复合凝胶的水分分布和持水力,观察魔芋胶和肌原纤维蛋白的相分离行为以及肌原纤维蛋白凝胶网络的微观结构。【结果】当魔芋胶的添加比例<0.8%时,随着添加比例的提高,复合蛋白凝胶的凝胶强度、储能模量终值和发生断裂形变时的应力分别显著提高到179.21 g、1 192 Pa和9 139.37 Pa(P<0.05)。当魔芋胶添加比例≥0.8%时,随着添加比例的提高,复合蛋白凝胶的凝胶强度、储能模量、断裂形变时的应力和应变分别显著降至83.03 g、566 Pa、4 964.07 Pa和0.64(P<0.05)。低场核磁结果显示在魔芋胶添加比例<0.8%时,复合凝胶体系不易流动水的弛豫时间和自由水所占百分比随添加比例的提高显著降低（P<0.05）,而不易流动水所占百分比显著提高（P<0.05）,同时复...     

湿法糖基化改性对南极磷虾蛋白质功能特性的影响

[目的]利用糖基化改性提高南极磷虾蛋白的功能特性.[方法]以南极磷虾蛋白质为原料,采用蛋白质溶解性、吸水性、吸油性、乳化性和起泡性评价方法,分析了5种糖基供体基于改性时间对南极磷虾蛋白质-糖复合物功能特性的影响.[结果]与其他糖基供体相比,随着加热时间的延长,南极磷虾蛋白质与葡萄糖反应产物的溶解性(19.00％)、吸油性(16.67 ml/g)、乳化能力(乳化性10.69m2/g,乳化稳定性88.12％)最大.采用葡萄糖与南极磷虾蛋白质通过改性反应所得产物的溶解度和吸油性得到明显改善,泡沫稳定性得到提高.[结论]糖基化改性能够显著改善南极磷虾蛋白质的功能特性.     

氧化对肌原纤维蛋白热诱导凝胶质构特性及保水性的影响

【目的】研究氧化对肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP)凝胶质构和保水性的影响,探讨凝胶特性随蛋白质氧化程度变化的根本原因,为MP凝胶特性控制和鸡肉制品的质量控制提供理论依据。【方法】活鸡屠宰,取鸡胸肉提取MP。利用质构仪研究在脂肪氧化酶-亚油酸体系中蛋白质氧化对MP凝胶质构的影响;用高速离心机测定凝胶保水性;用拉曼光谱法测定I760和I850/I830表示MP凝胶的疏水作用力和氢键,Zeta电位法测定电位值代表静电斥力;通过总巯基含量的变化反应二硫键的变化;通过扫描电镜观察凝胶的超微结构;通过氨基酸分析仪研究氧化对MP氨基酸含量的影响。【结果】在脂肪氧化酶-亚油酸-MP体系中,随着亚油酸浓度增加,MP中羰基含量逐步增加,氧化程度逐渐增高。亚油酸含量从0增加到2 mmol·L~(-1)时,凝胶硬度和保水性均逐渐增加到最大值,而后随亚油酸浓度增加均逐渐下降;凝胶弹性在低氧化程度下略有增加,但随着氧化程度继续增加而逐渐降低;亚油酸浓度为2 mmol·L~(-1)时,MP凝胶结构致密,多孔且孔径均一。高度氧化的MP凝胶孔径变大,空隙增多,胶束不均匀。随着氧化程度升高,拉曼光谱的I760在2 mmol·L~(-1)处达到最大值,表明疏水相互作用力在此处达到最大。Ser,Glu和Cys 3种氨基酸残基能够形成MP分子内氢键,这3种氨基酸含量随着氧化程度的升高而降低,同时拉曼光谱的I850/I830随氧化程度的升高而增加,最终大于1.25,表明MP分子间的氢键随着氧化程度的升高而减少。解离后带负电荷的Glu含量随氧化程度升高而降低,导致Zeta电位绝对值下降,表明静电相互作用随氧化程度增加而减弱。Cys的巯基在凝胶形成过程中能够形成二硫键,其含量随氧化程度的升高而降低,导致总巯基含量同向变化,表明氧化过程中二硫键生成。疏水性氨基酸(Ala,Met,Val,Leu,Ile和Phe)的总量随氧化程度升高而变化,在亚油酸为2 mmol·L~(-1)处达到最大值,这为疏水作用力在2 mmol·L~(-1)处达到最大值提供了证据。主成分分析表明疏水相互作用对脂质酶氧化体系下MP凝胶特性起决定性作用。【结论】适度氧化有助于改善MP凝胶的特性,在脂肪氧化酶-亚油酸体系中,亚油酸浓度为2 mmol·L~(-1)时,MP凝胶的硬度和保水性都获得最大值。其原因为氧化作用改变MP的组成和疏水作用力,在亚油酸2 mmol·L~(-1)时,MP分子中疏水性氨基酸总量最高,疏水作用力最大,形成的凝胶微观结构均匀致密,因此MP凝胶的质构和保水性均获得最大值。     

棉花纤维蛋白双向电泳体系的建立

[目的]探索一套适合于棉花纤维蛋白的双向电泳技术,为研究棉花纤维发育的蛋白质组学奠定基础.[方法]以陆地棉徐州142为材料,比较了三种不同蛋白质提取方法以及不同裂解液组成对双向电泳的影响,并在蛋白上样量和染色方法等方面进行了探索与优化.[结果]利用饱和酚-甲醇醋酸铵法提取的棉花纤维蛋白,其蛋白含量较高,且SDS-PAGE电泳条带清晰;样品溶解于含有硫脲和CHAPS的裂解液中,其蛋白溶解度增加;不同的蛋白上样量比较结果表明,第一向等电聚焦固相pH梯度胶条(7 cm)的最适上样量为300 μg;同时,经改良后的考马斯亮蓝染-脱色后,2-D图谱的背景清晰,分辨蛋白斑点数增加.[结论]研究建立了一套适用于棉花纤维蛋白总蛋白质组分析的双向电泳方法.