不同加熱溫度對鳙魚肌球蛋白聚集行為的影響及其機理研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、鳙魚是屬于高蛋白、低膽固醇的魚類,是人們日常食用的淡水魚之一。魚糜深加工是提高鳙魚經濟價值的有效途徑之一,由于淡水魚與海水魚的生活環(huán)境有較大區(qū)別,其肌肉蛋白凝膠特性存在較大差異,因此需要研究淡水魚的凝膠特性。目前對鳙魚肌肉蛋白熱誘導凝膠化已有研究報道,但對蛋白質熱變性過程中蛋白簇的形成及其對最終凝膠特性影響的報道較少。本課題以鳙魚肌球蛋白為研究對象,利用流變儀、圓二色譜、動態(tài)光散射、掃描電鏡、原子力顯微鏡等技術研究了加熱溫度對肌球蛋白結

2、構和聚集行為的影響,探明了不同加熱溫度下肌球蛋白的流變行為,探究了不同溫度對肌球蛋白的變性速率和聚集速率的影響,闡述了不同溫度下凝膠化過程中肌球蛋白簇的形成差異及對最終凝膠特性的影響。結果為鳙魚魚糜加工提供了理論依據,本研究對于促進我國淡水魚魚糜加工業(yè)的發(fā)展具有重要意義。主要研究結果如下:
  1.利用圓二色譜法和生物化學等方法對不同加熱溫度下的鳙魚肌球蛋白的結構和理化性質進行測定,分析了肌球蛋白在不同溫度下的變性速率與聚集速率的

3、差異。結果表明:鳙魚肌球蛋白的解鏈溫度在40℃左右;和50℃加熱處理相比,90℃加熱會使肌球蛋白發(fā)生更高程度的去折疊,表明肌球蛋白在90℃下的變性速率更快,構象更加不穩(wěn)定;肌球蛋白在50℃下加熱30 min時表面疏水性達到最大值,而90℃下的肌球蛋白加熱15 min時即達到最大值,且90℃下的表面疏水性更高。肌球蛋白在加熱過程中,相互聚集引起濁度發(fā)生明顯的變化,50℃下濁度隨加熱時間的延長呈上升趨勢,而在90℃下,加熱第6 min時,濁

4、度即達到最大值,隨后呈下降趨勢,90℃下濁度的下降是由蛋白質的沉降引起的。分析表明濁度的增加是由溶液中肌球蛋白簇的形成引起的,但是兩個溫度下蛋白簇的形成存在差異,50℃下形成的蛋白簇增長緩慢顆粒較小且呈現不易沉淀的懸濁態(tài),而90℃下形成的肌球蛋白簇顆粒增長迅速顆粒較大易于沉淀,這可能由其聚集速率更快引起的。
  2.利用流變儀研究了不同溫度處理的肌球蛋白流變學行為。結果表明:50℃和90℃熱處理下的肌球蛋白的G'的關鍵點差別較大。

5、在50℃下,G'會出現兩個峰值,而90℃下只出現一個峰值;此外,50℃下的肌球蛋白,G'隨預加熱時間的延長呈上升趨勢,而90℃下的則呈下降趨勢。這可能是由于肌球蛋白兩個溫度下展開與聚集的速率不同導致中間階段所形成的蛋白簇狀態(tài)不同引起的。50℃加熱條件下,肌球蛋白分子的展開速率較高而聚集速率較低,肌球蛋白通過頭部結合形成的尾部向外伸展的開放型蛋白簇,故G'隨加熱時間延長而升高,進一步形成凝膠的能力也相應增加;90℃加熱條件下,肌球蛋白分子

6、的展開速率較高但聚集速率也較高,肌球蛋白可通過頭部、頭尾和尾部結合形成的閉合型簇,只有少許尾部外展且隨加熱時間延長減少,因此G'隨加熱時間延長而降低,最終導致凝膠形成能力下降。結合凝膠電泳分析發(fā)現,50℃加熱處理下,肌球蛋白重鏈沒有發(fā)生水解,而90℃下肌球蛋白重鏈發(fā)生降解,且預加熱時間越長,肌球蛋白重鏈降解程度越大,肌球蛋白重鏈對凝膠形成起關鍵作用,這可能是造成90℃下形成凝膠能力差的另一個原因。
  3.利用動態(tài)光散射、掃描電鏡

7、和原子力顯微鏡技術研究了肌球蛋白的聚集行為。動態(tài)光散射結果表明:肌球蛋白在2個溫度下加熱所形成的聚集物的大小比較均勻,50℃下的肌球蛋白聚集速率較慢,形成的蛋白簇粒徑較??;在90℃下肌球蛋白聚集速率很快,形成的蛋白簇粒徑較大,與濁度和G'測定結果一致;原子力顯微鏡結果顯示未加熱的肌球蛋白主要以單體或纖絲(低聚體)的形式存在,分散比較均勻;相較于50℃熱處理,肌球蛋白在90℃下的聚集行為更加劇烈,隨加熱時間的延長,聚集體的體積增加的更迅速

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