酶水解結(jié)合酶交聯(lián)處理改善大豆分離蛋白功能特性及其在肉制品中的應(yīng)用.pdf

1、本實(shí)驗(yàn)以大豆分離蛋白(Soybean Protein Isolates，SPI)為主要研究對象，采用木瓜蛋白酶限制性水解結(jié)合TG(Transgl-utaminase，轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶)交聯(lián)處理或者采用TG交聯(lián)結(jié)合木瓜蛋白酶限制性水解兩種方式對其進(jìn)行改性處理。通過測定改性前后大豆分離蛋白的結(jié)構(gòu)特性（紫外光譜、內(nèi)源熒光光譜、拉曼光譜、圓二色譜、粒徑分布、ζ-電勢、凝膠排阻色譜和聚丙烯酰氨凝膠電泳(PolyaCrylamide SDS-PAGE，

2、聚丙烯酰氨凝膠電泳)等等）以及功能特性（分散性、乳化性、乳化穩(wěn)定性等等）的變化規(guī)律以及它們之間的相互關(guān)系，揭示酶水解結(jié)合酶交聯(lián)處理或者酶交聯(lián)結(jié)合酶水解處理提高大豆分離蛋白功能特性的構(gòu)效機(jī)制。另外，研究經(jīng)過改性后的大豆分離蛋白在實(shí)際生產(chǎn)和加工條件下與肌原纖維蛋白的互作，揭示其對肌原纖維蛋白功能特性的影響;同時(shí)，進(jìn)一步將改性效果最佳的大豆分離蛋白樣品添加到火腿腸中，探討其對產(chǎn)品品質(zhì)的影響，為開發(fā)肉品品質(zhì)改良專用大豆分離蛋白產(chǎn)品奠定理論基礎(chǔ)。

3、主要研究結(jié)果如下:
　　(1)低水解度（DH≤2.0％）水解結(jié)合TG交聯(lián)處理能夠顯著提高大豆分離蛋白的蛋白質(zhì)分散指數(shù)(PDI)、乳化活性(EAI)和乳化穩(wěn)定性(ESI)(P＜0.05)，特別是DH0.5Cr（水解度DH=0.5％的水解物經(jīng)過TG交聯(lián)后）樣品的PDI、EAI和ESI達(dá)到最大(P＜0.05)。通過對改性大豆蛋白結(jié)構(gòu)特性的測定發(fā)現(xiàn)，水解后交聯(lián)的大豆蛋白紫外掃描圖譜的峰強(qiáng)度先增強(qiáng)后減弱，出峰位置發(fā)生紅移，色氨酸熒光峰位發(fā)生

4、藍(lán)移，并且熒光強(qiáng)度減弱，這些現(xiàn)象說明酶改性使蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)發(fā)生一定程度的變化，結(jié)構(gòu)變得松散，蛋白質(zhì)分子變得伸展，有更多的酪氨酸和色氨酸殘基暴露出來。通過圓二色譜和拉曼光譜研究表明改性大豆蛋白的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定變化，其中α-螺旋結(jié)構(gòu)減少，β-折疊結(jié)構(gòu)有所增加。粒徑分布、凝膠排阻色譜和SDS-PAGE電泳分析表明，水解樣品經(jīng)過TG交聯(lián)處理后，樣品的粒徑變小，水解度越大，交聯(lián)后的樣品＞100KDa的分子含量越高，10～50KDa的分子含量越

5、少，說明先水解后交聯(lián)的大豆蛋白在一定程度上發(fā)生了集聚，形成了一些聚集物。
　　(2)TG交聯(lián)結(jié)合低水解度（DH≤2.0％）水解處理能夠顯著提高大豆分離蛋白的PDI(P＜0.05)，特別是Cr-DH1.0（大豆蛋白經(jīng)過TG交聯(lián)后水解度DH=1.0％）樣品的PDI達(dá)到最大（P＜0.05），但是TG交聯(lián)結(jié)合限制性水解處理顯著降低了大豆分離蛋白的EAI和ESI(P＜0.05)。通過對改性大豆蛋白結(jié)構(gòu)特性的測定發(fā)現(xiàn)，先交聯(lián)后水解的大豆蛋白紫

6、外掃描圖譜的峰強(qiáng)度隨著樣品水解度的增大先增強(qiáng)后減弱，出峰位置呈現(xiàn)先紅移再藍(lán)移的趨勢，色氨酸熒光峰位先藍(lán)移后發(fā)生紅移，熒光強(qiáng)度減弱，通過圓二色譜和拉曼光譜研究表明改性大豆蛋白的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定變化，其中α-螺旋結(jié)構(gòu)和，β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)減少，β-折疊結(jié)構(gòu)有所增加。通過粒徑分布、凝膠排阻色譜和SDS-PAGE電泳分析表明:水解樣品經(jīng)過TG交聯(lián)處理后，樣品粒徑變大，交聯(lián)后的蛋白樣品水解度越高，＞100KDa的分子含量越少，10～50KDa的分子含

7、量越多，先交聯(lián)后水解處理的大豆蛋白在一定程度上同樣發(fā)生了聚集，產(chǎn)生了更多大于100KDa的蛋白分子。
　　(3)經(jīng)過綜合考慮與評定，最終選擇具有最優(yōu)分散性和乳化性的DH0.5Cr改性大豆分離蛋白與肌原纖維蛋白(MPI)進(jìn)行不同比例的復(fù)配，并研究復(fù)配后復(fù)配蛋白的結(jié)構(gòu)及功能性質(zhì)的變化。復(fù)配蛋白的乳化活力和溶解度隨著DH0.5Cr大豆分離蛋白的添加量的增加顯著提高（P＜0.05），而復(fù)配蛋白的濁度則隨著添加量的增加顯著降低（P＜0.05

8、），這可能是由于肌原纖維蛋白可以與改性大豆分離蛋白發(fā)生結(jié)合形成一部分可溶性的聚集體。與此同時(shí)，復(fù)配蛋白的熒光強(qiáng)度增強(qiáng)，出峰位置無明顯變化，紫外光譜出峰位置發(fā)生紅移，峰值強(qiáng)度隨隨著DH0.5Cr大豆分離蛋白的添加量的增加而減弱。
　　(4)向火腿腸中添加DH0.5Cr大豆分離蛋白樣品后，隨著添加量的增加，產(chǎn)品的蒸煮損失比未添加大豆蛋白或添加未改性樣品的蒸煮損失顯著降低(P＜0.05)，但是當(dāng)添加量大于2％時(shí)（3％或者4％），其蒸煮損

9、失變化不顯著（P＞0.05），而產(chǎn)品的a*-值顯著降低，L*-值顯著提高(P＜0.05)。DH0.5Cr的添加量為3％的肉糜具有良好的乳化效果和均勻的組織狀態(tài)，加熱后，能夠形成堅(jiān)實(shí)的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而顯著提高產(chǎn)品的硬度、膠黏性、咀嚼性和回復(fù)性(P＜0.05)。感官評定的結(jié)果顯示，DH0.5Cr的添加量為3％的火腿腸雖然色澤改善不明顯，但是風(fēng)味、口感和組織狀態(tài)均得到顯著提高，因此具有良好的可接受性。低場NMR研究發(fā)現(xiàn)，擬合后的T2弛豫時(shí)間