高密度CO2誘導(dǎo)凡納濱對(duì)蝦肌球蛋白高級(jí)結(jié)構(gòu)的變化及其與凝膠強(qiáng)度的相關(guān)性.pdf

1、高密度CO2(Dense phase carbon dioxide，DPCD)是一種非常有前景的非熱食品加工技術(shù)，具有處理?xiàng)l件溫和和對(duì)食品品質(zhì)影響較小的優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)和本課題組前期的研究表明:DPCD能夠誘導(dǎo)蛋白質(zhì)形成凝膠，而且形成凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比熱誘導(dǎo)的更加致密，凝膠強(qiáng)度也更高。為了探討DPCD誘導(dǎo)蛋白質(zhì)形成凝膠的機(jī)制，本研究以凡納濱對(duì)蝦肌球蛋白為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究DPCD誘導(dǎo)肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度變化、凝膠形成過(guò)程中分子間化學(xué)作用力

2、和二級(jí)結(jié)構(gòu)變化及其與凝膠強(qiáng)度的相關(guān)性，研究結(jié)果為分析DPCD誘導(dǎo)肌球蛋白形成凝膠機(jī)制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)探討了DPCD處理壓強(qiáng)(5-30 MPa)、溫度(30-40℃)和時(shí)間(5-30 min)對(duì)蝦肌球蛋白形成凝膠臨界濃度的影響，并分析了DPCD對(duì)蝦肉糜凝膠強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明:DPCD處理壓強(qiáng)和溫度對(duì)蝦肌球蛋白溶液形成凝膠的臨界濃度有顯著影響;DPCD處理時(shí)間對(duì)蝦肌球蛋白溶液形成凝膠的臨界濃度無(wú)影響

3、，但增加處理壓強(qiáng)，可以形成更加緊實(shí)的凝膠;低壓和低溫下肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度較高，而壓力或溫度升高則肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度降低;低壓強(qiáng)(5～10 MPa) CO2誘導(dǎo)蝦肉糜形成凝膠過(guò)程中可能熱效應(yīng)起主要作用，CO2分子效應(yīng)較弱;較高壓強(qiáng)(＞10 MPa)CO2誘導(dǎo)蝦肉糜形成凝膠過(guò)程中可能是由熱效應(yīng)和CO2分子效應(yīng)共同作用的;在50℃和25 MPa下處理蝦肉糜20 min，形成的凝膠強(qiáng)度較好，達(dá)到了14.28±0.57 N·mm。

4、
　　(2)研究了DPCD誘導(dǎo)肌球蛋白形成凝膠過(guò)程中化學(xué)作用力的變化及其與凝膠強(qiáng)度的相關(guān)性。結(jié)果表明:與未處理的肌球蛋白相比，DPCD處理能使肌球蛋白的氫鍵、離子鍵含量降低，而使疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價(jià)鍵的含量增加;相同溫度下，DPCD處理壓強(qiáng)對(duì)肌球蛋白形成凝膠過(guò)程中分子間化學(xué)作用力無(wú)顯著影響;相同壓強(qiáng)下升高溫度(40-60℃)，對(duì)氫鍵和二硫鍵含量無(wú)影響，非二硫共價(jià)鍵含量有增加的趨勢(shì)，疏水鍵含量有降低的趨勢(shì)，離子鍵呈先降低后升高

5、的趨勢(shì)。在相同溫度下，凝膠強(qiáng)度與離子鍵、氫鍵含量呈負(fù)相關(guān)，而與疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價(jià)鍵呈正相關(guān)，即離子鍵和氫鍵含量越低，疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價(jià)鍵含量越高，DPCD誘導(dǎo)的肌球蛋白凝膠的強(qiáng)度越大。這說(shuō)明疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價(jià)鍵是DPCD誘導(dǎo)肌球蛋白形成凝膠過(guò)程中的主要化學(xué)作用力。
　　(3)研究了DPCD誘導(dǎo)凡納濱對(duì)蝦肌球蛋白形成凝膠過(guò)程中二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化及其與凝膠強(qiáng)度的相關(guān)性。結(jié)果表明:與未處理、水浴熱處理和常壓CO2處理

6、的肌球蛋白相比，DPCD處理能夠使肌球蛋白α-helix含量顯著下降，使β-sheets、β-turns和random coil含量顯著增加。相同溫度下，隨著DPCD處理壓強(qiáng)升高，肌球蛋白α-helix含量呈下降趨勢(shì)，β-sheets含量呈增加趨勢(shì)，β-turns和random coil含量無(wú)顯著變化。在相同壓強(qiáng)下，隨著DPCD處理溫度的升高，肌球蛋白α-helix含量呈下降趨勢(shì)，β-sheets、β-turns和random coil

7、含量呈增加趨勢(shì)，但是增加幅度較小。肌球蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)與凝膠強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，肌球蛋白α-helix含量與凝膠強(qiáng)度呈負(fù)相關(guān)，β-sheets、β-turns和random coil含量與凝膠強(qiáng)度呈正相關(guān)。肌球蛋白的α-helix結(jié)構(gòu)可能向β-sheets、β-turns和random coil結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，特別是向β-sheets轉(zhuǎn)變。
　　研究結(jié)果初步揭示了DPCD誘導(dǎo)凡納濱對(duì)蝦肌球蛋白形成凝膠的機(jī)制，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)DPCD誘導(dǎo)肌