凝膠增強劑對帶魚肌肉蛋白質(zhì)熱凝膠形成的影響及機理研究.pdf

1、帶魚(Trichiurus lepturus)是我國東海四大經(jīng)濟魚類之一，生物儲量非常豐富，價格低廉，理論上是開發(fā)生產(chǎn)各種魚類制品的良好原料，但是帶魚肌肉蛋白的凝膠性能較差，限制了帶魚在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。為解決這一問題，本文以冷凍帶魚肉糜為原料，研究可得然膠(curdlan)單獨添加、curdlan與微生物源谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(MTGase)復(fù)合添加和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)與MTGase復(fù)合添加三種組合與帶魚肌肉蛋白質(zhì)之間的相互作用。通

2、過測定破斷力和破斷距離，持水性，白度，硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性五種質(zhì)構(gòu)特性，感官評價等指標(biāo)，并結(jié)合掃描電鏡圖譜，研究不同組合方式對帶魚肌肉蛋白凝膠特性的影響。從化學(xué)結(jié)合作用，游離巰基和總巰基，凝膠蛋白溶解度以及肌原纖維蛋白的SDS-PAGE電泳圖譜四個角度分析不同組合改善帶魚肌肉蛋白質(zhì)熱凝膠特性的機理，為改善帶魚肌肉蛋白質(zhì)熱凝膠特性提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。最后，為適應(yīng)帶魚肉糜產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的需要，利用響應(yīng)面優(yōu)化方法對三種組合改善帶魚

3、肌肉蛋白凝膠特性的工藝進行優(yōu)化，旨在獲得制備最優(yōu)凝膠的工藝條件，為工業(yè)化生產(chǎn)中的工藝條件設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。
　　本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下所示:
　　1)采用可得然膠（curdlan）單獨添加、curdlan與微生物源谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶（MTGase）復(fù)合添加和γ-聚谷氨酸(γ-PGA)與MTGase復(fù)合添加三種組合與帶魚肌肉蛋白質(zhì)相互作用，以破斷力和破斷距離，持水性，白度，硬度、彈性、內(nèi)聚性、膠著性、咀嚼性五種質(zhì)構(gòu)特性，感官

4、評價等為指標(biāo)，并結(jié)合掃描電鏡圖譜，研究不同組合方式對帶魚肌肉蛋白凝膠特性的影響，結(jié)果顯示三種組合方式都可以明顯改善帶魚肌肉蛋白的凝膠特性，明顯提高破斷力和破斷距離，持水性，質(zhì)構(gòu)特性和感官評價綜合得分。
　　2)通過掃描電鏡圖譜觀察三種組合方式對帶魚肌肉蛋白凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果顯示，與無添加的空白對照相比，添加curdlan后，凝膠的空洞明顯減小變少，且分布均一;復(fù)合使用MTGase后，凝膠的結(jié)構(gòu)變得更加緊致細密;在γ-PGA與

5、MTGase復(fù)合使用時，凝膠的結(jié)構(gòu)則將空白組的疏松大空洞變得緊致細密。
　　3)從化學(xué)結(jié)合作用、游離巰基和總巰基、凝膠蛋白溶解度以及肌原纖維蛋白的SDS-PAGE電泳圖譜四個角度分析三種不同組合改善帶魚肌肉蛋白質(zhì)熱凝膠特性的機理。結(jié)果顯示，40℃預(yù)熱過程中，單獨添加curdlan有利于氫鍵和疏水性相互作用的形成，促進凝膠蛋白暴露出更多的游離巰基，且與空白相比，curdlan能顯著增加非二硫共價鍵的形成;復(fù)合添加MTGase后，非特

6、異性結(jié)合作用、離子鍵和氫鍵含量降低，疏水性相互作用增加，MTGase促使游離巰基被包埋在疏水基團的內(nèi)部，curdlan可以協(xié)同促進由MTGase介導(dǎo)的非二硫共價鍵的形成;γ-PGA與MTGase復(fù)合添加時，疏水性相互作用增強，γ-PGA可以促進凝膠蛋白暴露出更多的游離巰基，在MTGase的催化作用下，水解的γ-PGA暴露出的Glu殘基與凝膠蛋白的Lys殘基之間生成非二硫共價鍵使得蛋白質(zhì)分子間和分子內(nèi)形成更加致密的交聯(lián)。
　　4)通

7、過單因素試驗篩選顯著影響凝膠強度的因子和條件。結(jié)果顯示，單獨添加curdlan時，curdlan為4g/100g肉糜，預(yù)熱溫度40℃，預(yù)熱時間60min時可以得到理想的帶魚肌肉蛋白凝膠強度;復(fù)合使用curdlan和MTGase時，curdlan添加量為4g/100g帶魚肉糜，MTGase的添加量為0.4units/g帶魚肉糜，加熱溫度為40℃，加熱時間為120min時，帶魚肌肉蛋白的凝膠強度達到較高值;復(fù)合使用γ-PGA與MTGase時

8、，γ-PGA添加量為0.6‰，MTGase的添加量為0.5units/g帶魚肉糜，加熱溫度為40℃，加熱時間為120min時，帶魚肌肉蛋白的凝膠強度達到較高值。
　　5)以凝膠強度為響應(yīng)值，利用響應(yīng)面優(yōu)化原理對三種組合方式改善帶魚肌肉蛋白凝膠特性的工藝進行優(yōu)化。結(jié)果顯示，單獨添加curdlan時最優(yōu)的工藝條件為curdlan添加量5.04g/100g帶魚肉糜，預(yù)熱溫度36.77℃，預(yù)熱時間66.07min，在最優(yōu)工藝下凝膠強度達到

9、最大預(yù)測值，276.35g.cm;復(fù)合使用curdlan和MTGase時，最佳工藝條件是curdlan添加量5.22g/100g帶魚肉糜，MTGase的添加量為0.45units/g帶魚肉糜，預(yù)熱溫度37.13℃，預(yù)熱時間121.81min，在最優(yōu)工藝下凝膠強度達到最大預(yù)測值，327.56g.cm;復(fù)合使用γ-PGA與MTGase時，最佳工藝條件是γ-PGA添加量0.72‰,MTGase的添加量為0.54units/g帶魚肉糜，預(yù)熱溫度