粘紅酵母色素和蛋白的提取及其加工特性.pdf

1、本文以粘紅酵母（Rhodotorula glutinis）為研究對象，具體研究內(nèi)容分為兩部分，第一部分旨在尋找一種可替代亞硝酸鹽添加的天然色素，重點(diǎn)從色素種類、色素本身穩(wěn)定性及添加于雞肉腸中后的著色穩(wěn)定性等方面分析其應(yīng)用于肉制品加工中的可行性。第二部分旨在尋找一種可替代大豆蛋白等植物蛋白的酵母單細(xì)胞蛋白，探索了該酵母蛋白的提取工藝，酵母蛋白對雞肉肌原纖維蛋白（MP）凝膠的保水性（WHC）、質(zhì)構(gòu)、水分相態(tài)分布、蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)等。主要結(jié)果

2、如下：
　　1.粘紅酵母色素種類和著色穩(wěn)定性：用超聲波輔助方法提取粘紅酵母色素，最高提取量可達(dá)120.012 ug·g-1；將色素用薄層層析法在展開劑（石油醚:丙酮=3:1）中展開，具有較好的展開效果，且可直接觀察到其3種色素的顏色差異，按展開位置由上到下分別為亮黃色、桔紅色、血紅色，通過高效液相色譜判定這三種色素分別為β-胡蘿卜素、番茄紅素和蝦青素。將蝦青素分別置于不同光照（室內(nèi)自然光、40W日光燈照射、室內(nèi)避光、4℃避光）和不

3、同溫度（0℃、20℃、40℃、60℃、80℃、100℃、121℃）條件下，通過高效液相色譜保留值測其穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，在室內(nèi)自然光和40W日光燈照射條件下照射20d之后其保留率分別為68％和18%，變化顯著(p<0.05)，在室內(nèi)避光、4℃避光條件下，20d后其保留率分別為82%和98%；不同溫度處理80min后，保留率在0℃時(shí)為98%(p>0.05)，20℃和40℃分別為95%和92%(p>0.05)，60℃降低到86%(p<0.05

4、)，80℃時(shí)降低到了71%(p<0.05)，溫度繼續(xù)升高至100℃、121℃時(shí)，其保留率降低了近70-80%(p<0.05)。可見，光照和溫度對蝦青素穩(wěn)定性影響顯著(p<0.05)，因此，蝦青素應(yīng)在低溫避光條件下儲藏。以空白組為對照，按1g/1000g比例分別加入粘紅酵母、亞硝酸鹽、亞硝基血紅蛋白制成4組雞肉腸，通過L＊、a＊、b＊值分析其穩(wěn)定性。通過對比，發(fā)現(xiàn)粘紅酵母色素著色效果較佳，具體表現(xiàn)為，相對于NaNO2和HbNO，添加粘紅酵

5、母的雞肉腸a＊值較高；且在儲藏過程中，粘紅酵母中多種色素聯(lián)合效應(yīng)使雞肉腸的L＊、b＊值隨著儲藏時(shí)間的延長不降反升，其著色效果更貼近肉的色澤。
　　2.粘紅酵母蛋白提取工藝優(yōu)化：通過結(jié)合超聲波細(xì)胞破碎技術(shù)與鹽溶液提取條件，提供了一種安全、高效的酵母蛋白提取方法：將0.2g酵母干粉懸于20mL0.2M的NaCl溶液中（pH13），在溫度為30℃，超聲頻率為3s/2s條件下，超聲30min，后將酵母懸液在4℃，3000r·min-1離心

6、10min，所得上清液即為粘紅酵母蛋白提取液。該提取方法酵母蛋白的釋放率高達(dá)約85%，其SDS-PAGE蛋白分子量分布于11kDa~135kDa之間，且在25 kDa~48 kDa分布最多，約占70%。經(jīng)超聲波細(xì)胞破壁的條件（超聲溫度、超聲頻率、酵母細(xì)胞懸液、超聲時(shí)間）的分析表明，當(dāng)溫度高于30℃，蛋白釋放率會顯著降低(p<0.05)；超聲頻率對酵母蛋白釋放率影響不顯著(p>0.05)，而實(shí)際的超聲時(shí)間，即超聲ON的時(shí)間才起決定性因素；

7、蛋白釋放率與菌懸液的濃度呈線性關(guān)系，但過高的菌懸液濃度會導(dǎo)致酵母蛋白釋放率的降低。
　　3. WHC、質(zhì)構(gòu)：研究了在雞肉MP與粘紅酵母蛋白比例為3:1時(shí)，不同條件（溫度、pH、NaCl濃度和TG酶，下同）對其熱誘導(dǎo)凝膠WHC和質(zhì)構(gòu)的影響。發(fā)現(xiàn)添加粘紅酵母蛋白后，MP熱誘導(dǎo)凝膠WHC和硬度顯著升高(p<0.05)，粘度顯著降低(p<0.05)；隨著溫度、pH、NaCl濃度的升高，凝膠WHC和硬度均顯著升高(p<0.05)，粘度變化規(guī)

8、律不一；相對于未加 TG酶組，加少量 TG酶（2U·g-1蛋白）即可顯著提高該混合蛋白熱誘導(dǎo)凝膠WHC和質(zhì)構(gòu)(p<0.05)，其WHC、硬度和粘度分別為95.6%，64.32g和15.32g；隨著TG酶添加量進(jìn)一步增加，該變化不再顯著(p>0.05)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，粘紅酵母蛋白具有較強(qiáng)的粘性，粘紅酵母蛋白的添加也顯著增大了雞肉MP的粘度(p<0.05)。
　　4.水分相態(tài)分布：用低場核磁共振（LF-NMR）探究了不同條件對混合蛋白在熱

9、誘導(dǎo)凝膠過程中水分分布的影響。結(jié)果表明，粘紅酵母蛋白與雞肉MP混合蛋白熱誘導(dǎo)凝膠中的水大致分為3種相態(tài)：結(jié)合水 T21與T22（0.01~20ms）、不可移動水T23（100~620ms）與自由水T24（>930ms）。且不同處理?xiàng)l件均對酵母蛋白凝膠水分相態(tài)分布影響程度不同。其中，T22隨著溫度上升顯著下降(p<0.05)，且隨著溫度上升向快弛豫時(shí)間方向移動，即不易流動水的移動性下降，其峰面積百分?jǐn)?shù)隨著溫度上升顯著下降(p<0.05)，

10、表明WHC降低。NaCl的加入導(dǎo)致T23峰面積百分?jǐn)?shù)的上升，可知NaCl使WHC的增加對應(yīng)的水應(yīng)該是不可移動水。加入TG酶后，低場弛豫中最大峰的位置發(fā)顯著快移(p<0.05)，說明不易流動水的移動性在加入TG酶后變差。
　　5.二級結(jié)構(gòu)與流變學(xué)性質(zhì)：用拉曼光譜、流變儀探究了不同條件對混合蛋白熱誘導(dǎo)凝膠二級結(jié)構(gòu)及流變學(xué)性質(zhì)的影響。結(jié)果表明，隨著溫度的上升，α-螺旋顯著降低(p<0.05)，β-折疊顯著增加(p<0.05)，而無規(guī)卷曲

11、結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著變化(p>0.05)。觀察到相對于未加TG酶組，加入TG酶的混合蛋白凝膠在512cm-1、528cm-1和540cm-1波數(shù)位置的峰比較弱，幾乎可以忽略不計(jì)，所以沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的差異（p>0.05）。經(jīng)不同濃度 TG酶處理，在2000-2900cm-1和3000-3500cm-1波數(shù)范圍出現(xiàn)了新的無法指認(rèn)的峰，而芳香族氨基酸側(cè)鏈相關(guān)指認(rèn)條帶沒有出現(xiàn)。經(jīng)流變學(xué)性質(zhì)分析發(fā)現(xiàn)，粘紅酵母蛋白與雞肉MP的混合蛋白凝膠為假塑性流體，隨著