鱼糜凝胶制备.pptx

会计学;第1页/共111页;第2页/共111页;第二节 鱼肉蛋白质凝胶形成 ;一、凝胶及凝胶形成;;（二）凝胶形成(Gelation);二、重组（Setting） ; 重组的发生受鱼类品种、离子类型等因素的影响；蛋白质的热稳定性和转谷氨酰胺酶的最适反应温度随着鱼类品种的不同而不同。同一品种鱼肉在不同温度下发生重组所需的时间不同；如马鲅鱼肉在25℃下重组需要4小时，在40℃下需要2小时。Ca2+能提高转谷氨酰胺酶酶促反应速率，增大凝胶强度；Cu2+、Zn2+、和Pb2+能抑制转谷氨酰胺酶的活性。 ;三、热诱导凝胶的形成机理; 第一步是蛋白质受热变性而展开；第二步是因展开的蛋白质其四级结构、三级结构和二级结构发生变化，从而暴露出多肽片段和氨基酸。 相邻蛋白质分子间的多肽片段和氨基酸等反应基团通过疏水互作、共价键、离子键和氢键等化学键的作用，使蛋白质发生足够的分子间交联，从而形成三维网络结构（凝胶）; 在加热变性暴露出来的反应基团中，使特别是肌球蛋白的疏水基团，有利于蛋白质和蛋白质之间的相互作用。这是蛋白质发生交联的主要原因。分子量大且疏水氨基酸含量高的蛋白质容易形成稳定的网络结构。Sharp和Offer（1992）提出了肌球蛋白分子凝胶的形成机制，认为肌球蛋白分子的头?头凝集、头?尾凝集和尾?尾凝集是凝胶形成的基本机制。 ;肌球蛋白分子(肌球蛋白低于4.5?g ml-1)形成凝胶的基本机制－－－基本清楚;（二）热诱导凝胶形成中的化学反应; 在蛋白质溶胶中，蛋白质表面暴露于水。 由于热力学反应，蛋白质就会在分子内或分子间发生疏水互作。在未变性的蛋白内部有大量的疏水氨基酸，而在蛋白表面则分布有大量亲水性氨基酸。通过这种排布，蛋白分子在水溶液中便达到热力学平衡。; 当蛋白在受热变性展开时，内部的疏水结构便暴露于水，使得这些疏水基团附近的水分子通过分子间氢键定向排列，致使水分子的流动性降低。因此溶胶体系变得有序化，熵值降低。为形成热力学上更稳定的体系，相邻蛋白分子间的疏水部分发生紧密结合，便发生了疏水互作，引起蛋白质凝集，在合适的条件下就形成了凝胶。 ; 2.二硫键 二硫键是共价??，是蛋白分子间通过共用电子对形成的牢固的化学键，共价键一旦形成，很难被破坏。加热过程中形成的二硫键是鱼肉肌原纤维蛋白热诱导凝胶形成的主要化学键。当蒸煮温度超过40℃以上时，二硫键就是蛋白质凝胶形成的主要共价键。; 蛋白质分子内部原有的二硫键或蛋白质内氨基酸间形成的分子内二硫键可通过二硫化物的相互交换作用形成分子间二硫键（下图），从而发生交联。如果蛋白分子内含有大量的胱氨酸或活性巯基，添加半胱氨酸或胱氨酸后，可促进分子内二硫键向分子间二硫键的转化。 ; 3.氢键 氢键是偶极键，结合力弱。氢键在蛋白质凝胶体系中的数量极大，成为稳定结合水，增加凝胶强度的重要化学键。加热期间，维持蛋白质空间结构的大量氢键被破坏，从而使得多肽链更易于发生广泛的水合作用，减少水分子的移动性。所以，裸露的多肽链的水合作用就成为影响凝胶保水性的重要因素。冷却促进了蛋白间更多氢键的形成，从而导致凝胶强度增大。 ; 4.离子键（盐键） 离子键是蛋白质表面荷正电的位点与荷负电的位点相互吸引而形成的。鱼肉的正常pH值接近中性（偏碱）。此时，蛋白质链上谷氨酸和天冬氨酸的羧基带负电荷，而赖氨酸和精氨酸的氨基带正电荷。这些氨基酸间便可形成离子键，使肌原纤维蛋白相互结合，形成不溶于水的凝集物。;为形成良好的凝胶，必须添加食盐，以破坏离子键，促进蛋白质均匀分散。这是因为随着肌肉蛋白质离子强度的增加，Na+和Cl-选择性地与蛋白质表面的电荷结合，肌原纤维蛋白分子间的离子键遭到破坏，蛋白质对水的亲和力增加，蛋白质溶解度增大，从而有利于良好凝胶的形成。; 温度的提高可增强蛋白质分子之间的相互作用，而冷却有利于氢键的形成。加热可使内部的疏水基暴露出来，促进二硫键的形成。大量的巯基和二硫键的存在，可使分子间交联得到加强，形成的凝胶热不可逆。钙离子形成的键桥能提高许多凝胶的硬度和稳定性。; 凝胶的结构和理化特性取决于变性和凝集的相对速率，蛋白质的凝集速率比蛋白质的展开速率慢，有利于形成更细致的凝胶网络。当蛋白质凝集的速率高于展开的速率时，就会形成粗糙而无序的凝胶结构，甚至是凝结物 ; 四、软化（Softening） （一）鲤鱼肌球蛋白热诱导凝胶的形成 鱼肉蛋白质热诱导凝胶，顾名思义，温度在凝胶形成过程中起着重要作用。鲤鱼肌球蛋白热诱导凝胶研究表明，30℃时，肌球蛋白分子没有相互作用，也没有形成凝胶；30℃?45℃时，肌球蛋白发生头-头凝集和尾-尾凝集，蛋白质分子之间的交联急剧增加；当温度大于45℃