熱誘導(dǎo)日本對蝦(Marsupenaeus japonicus)蝦肉蛋白質(zhì)變性規(guī)律研究.pdf

1、日本對蝦養(yǎng)殖范圍廣，產(chǎn)量高，營養(yǎng)豐富，經(jīng)熱處理后常作為壽司蝦的原料，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。蛋白質(zhì)是日本對蝦的主要成分之一，熱處理過程中蛋白質(zhì)變性程度是影響日本對蝦品質(zhì)的重要因素，為了提高產(chǎn)品品質(zhì)，對蛋白質(zhì)變性規(guī)律的研究必不可少。蛋白質(zhì)變性不僅與加熱溫度、時間有關(guān)，還和加熱方式有關(guān)，如何快速、直觀地掌握和預(yù)測加熱過程中蛋白質(zhì)變性規(guī)律也是一個難點(diǎn)問題。已經(jīng)有很多文獻(xiàn)針對蛋白質(zhì)變性過程中的理化指標(biāo)的變化進(jìn)行研究，但是從食品工學(xué)角度分析的蛋白質(zhì)變

2、性率和理化指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系尚不明確。
　　本文以日本對蝦作為研究對象，研究蝦肉蛋白變性動力學(xué)模型及三維動態(tài)分布規(guī)律，研究水煮、微波加熱條件下蝦肉物理、化學(xué)變化，并分析水煮加熱條件下蛋白質(zhì)變性率和各理化指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系，從而掌握蛋白質(zhì)變性規(guī)律。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)利用差示掃描量熱法(DSC)測定蝦肉蛋白質(zhì)熱吸收曲線，分析主要蛋白質(zhì)變性溫度帶及活化能等熱力學(xué)參數(shù)。利用一級化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程及阿倫尼烏斯方程建立蛋白

3、質(zhì)變性動力學(xué)模型，預(yù)測了日本對蝦在51℃、68℃和85℃加熱條件下蛋白質(zhì)未變性率，結(jié)合溫度分布模型建立了蛋白質(zhì)變性三維模型，分析了蝦肉內(nèi)部的蛋白質(zhì)變性分布規(guī)律并進(jìn)行了可視化分析。結(jié)果表明，DSC熱力曲線有三個吸收峰，分別對應(yīng)肌球蛋白48.62±1.89℃、肌漿蛋白65.45±1.32℃和肌動蛋白81.29±1.86℃;計(jì)算得出了肌球蛋白、肌漿蛋白和肌動蛋白的活化能Ea分別為183.17kJ/mol、178.75kJ/mol和380.50

4、kJ/mol，指前因子Z分別為1.05×1030min、3.58×1026/min、1.78×1059/min。模擬的升溫曲線與實(shí)測的升溫曲線有很大的擬合度，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。蝦肉蛋白質(zhì)變性分布并不均勻，在低溫51℃加熱時，肌球蛋白逐步變性，而肌漿蛋白和肌動蛋白則不發(fā)生變性。加熱溫度越高，肌球蛋白的變性速率越快，肌漿蛋白和肌動蛋白逐步變性，總蛋白質(zhì)變性程度與肌球蛋白的變性率有很大聯(lián)系。
　　(2)在51℃、68℃、85℃水煮加熱

5、溫度條件下當(dāng)蝦仁中心肌球蛋白、肌漿蛋白、肌動蛋白未變性率分別為1.00、0.75、0.50、0.25、0.00及加熱終點(diǎn)時日本對蝦質(zhì)量損失、應(yīng)力、色差、蛋白組分、ATP酶活性、總巰基含量及蛋白質(zhì)溶解度變化，分析了蛋白質(zhì)變性率和各理化指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系。結(jié)果表明，質(zhì)量損失率、應(yīng)力和色差值隨著蛋白質(zhì)未變性率的降低而升高，且在加熱初期變化最為顯著(p＜0.05)。SDS-PAGE顯示，51℃加熱條件下，蛋白質(zhì)組分變化較為緩慢，溫度升高，肌原纖維蛋

6、白和肌漿蛋白條帶繼續(xù)減少，說明肌原纖維蛋白和肌漿蛋白變性聚集生成不溶性大分子?？値€基含量在加熱初期顯著減少（p＜0.05)，之后無顯著變化(p＞0.05)。隨著蛋白變性程度的增大，ATPase活性整體呈下降的趨勢，但51℃時，Mg2+-ATPase活性無明顯規(guī)律。熱處理過程中，離子鍵含量隨蛋白變性程度加大而降低，疏水作用則增強(qiáng)，但是氫鍵含量的變化還需繼續(xù)探索;三種加熱溫度條件下，應(yīng)力、色差值和疏水作用變化和總蛋白未變性率相關(guān)性達(dá)都到-0

7、.9;68℃和85℃加熱條件下，Mg2+-ATPase活性、總巰基、離子鍵含量和總蛋白質(zhì)未變性率的相關(guān)性較高。
　　(3)恒定微波功率加熱情況下，將對蝦中心溫度維持在肌動蛋白和肌球蛋白變性溫度范圍內(nèi)，研究蝦仁基本處于恒溫加熱狀態(tài)下理化指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，相對于水煮加熱，微波加熱更為迅速;質(zhì)量損失率、應(yīng)力和色差值隨著微波加熱時間的延長而升高，雖然和水煮加熱的變化趨勢相同，但微波加熱的質(zhì)量損失率要高于水煮加熱，應(yīng)力變化則相對平緩。溫