超声波对肌原纤维蛋白热诱导凝胶化学作用力与保水性 - 中国农业科学.pdfVIP

中国农业科学 2017,50(12):2349-2358 Scientia Agricultura Sinica doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2017.12.015 超声波对肌原纤维蛋白热诱导凝胶化学作用力 与保水性的影响 1 1 2 1 1 1 1 王静宇 ，杨玉玲 ，康大成 ，汤晓智 ，张兴 ，马云 ，倪文溪 1 （南京财经大学食品科学与工程学院/江苏省现代粮食流通与安全协同创新中心/江苏高校粮油质量安全控制及深加工重点实验室,南京 210023 ； 2 南京农业大学食品科技学院/江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心,南京 210095 ） 摘要：【目的】研究超声波对肌原纤维蛋白凝胶化学作用力与保水性的影响，并探讨化学作用力与保水性之 间的内在联系。【方法】取活 AA 鸡屠宰，提取肌原纤维蛋白（myofibrillar proteins，MP），用不同超声时间处 理 MP 并制成热诱导凝胶，运用凝胶中总巯基含量的变化来反应二硫键的形成；凝胶的表面疏水性 S0 和 Zeta 电位 值来表征疏水作用力和静电斥力；用拉曼光谱的I /I 比值大小反映凝胶氢键的变化；凝胶保水性用高速离心机 850 830 测定。【结果】超声波处理0—6 min时，MP 凝胶的总巯基含量随时间的增加而减少，活性巯基含量显著增加；处 理 6—15 min 时，MP 凝胶的总巯基以及活性巯基均随时间延长而显著减少，而对 MP 原料进行同样处理时，处理 时间在0—6 min内，MP总巯基和活性巯基变化趋势与MP 凝胶相同；超过9 min后，活性巯基和总巯基没有显著 变化，且二者含量逐渐接近。表明短时间超声波处理促进了MP分子内部巯基转变成二硫键，长时间超声波处理和 加热成胶的共同作用促进了活性巯基转变成二硫键。MP凝胶的表面疏水性先随超声时间延长从1 194.1显著上升 到 1 489.5（6 min），随后逐渐降至 1 230.8，表明超声波产生的空穴效应能够使 MP 分子内部疏水基团暴露到分 子表面，但超过 6 min 后，增加的蛋白表面疏水性又被包裹在凝胶网络中。MP 凝胶的 Zeta 电位绝对值随超声时 间的增加从6.03显著增加到7.68（P ＜0.05），超过6 min 后显著减少，表明超声波处理使MP分子逐渐展开，蛋 白质分子间静电作用增强，但过度展开后对其形成凝胶的静电作用力不利。适度的超声时间（0—6 min）使MP凝 胶的归一化强度I /I 比值从0.9805增加至1.023（P ＜0.05），表明MP 与水分子形成的“蛋白-水分子”氢键增 850 830 多，6 min 过后比值减少，蛋白与水分子之间的氢键减弱；超声波处理 0—6 min 后的 MP 凝胶保水性从 47.5899% 快速升至72.9855%（6 min）（ P ＜0.05），之后随时间延长，凝胶的保水性减少至44.356%。相关性分析结果表明， 保水性与总巯基的相关性不大（P ＞0.05），与活性巯基显著相关（P ＜0.05），与表面疏水性、电位绝对值和氢键 都极显著相关（P ＜0.01）。【结论】超声波显著影响肌原纤维蛋白凝胶化学作用力与保水性；疏水作用力、静电斥 力和氢键是决定保水性的主要作用力，而二硫键次之；超声波处理时间为 6 min 时为最优条件，在此条件下，凝 胶的疏水作用力、氢键和静电斥力均达到最大，致使凝胶网络结构均匀致密，能最大限度的保留水分。 关键词：肌原纤维蛋白凝胶；二硫键；疏水作用力；静电斥力；氢键；保水性 Effects of Ultrasound o