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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
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
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