酸堿法提取鳙魚蛋白及魚糜凝膠品質(zhì)的研究.pdf

1、魚糜及魚糜制品的加工是我國淡水魚加工的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前，多采用水洗法生產(chǎn)魚糜，雖然取得了不錯(cuò)的成果，但是也暴露出了一些亟待解決的問題:勞動(dòng)強(qiáng)度大，用水量大，魚糜得率較低，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量高固形物含量、高氮量和高化學(xué)需氧量的廢水。國內(nèi)外大量研究表明，酸堿法可用于魚糜的生產(chǎn)，該方法不但能提高原料的利用率和魚糜得率，而且能降低勞動(dòng)強(qiáng)度和企業(yè)生產(chǎn)成本，生產(chǎn)出較高品質(zhì)的魚糜和魚糜凝膠。但是，目前國外的研究多集中于海魚或國外常見魚種，而對淡水魚

2、的研究相對較少;國內(nèi)雖然已有使用酸堿法生產(chǎn)魚糜的報(bào)道，但是僅限于白鰱魚和草魚等少數(shù)淡水魚種，對另一種低值淡水魚——鳙魚的研究尚未報(bào)道。因此，本研究擬選用酸堿法生產(chǎn)鳙魚糜，旨在探討酸堿法生產(chǎn)鳙魚糜的可行性，并研究酸堿法對鳙魚糜凝膠品質(zhì)的影響及機(jī)理，以期為鳙魚糜附加值的提高，鳙魚加工產(chǎn)業(yè)鏈的延長以及淡水魚糜生產(chǎn)新技術(shù)的創(chuàng)建以及新型魚糜制品的開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:
　　1.對水洗法和酸堿法生產(chǎn)鳙魚糜的基本指標(biāo)進(jìn)行了測定，并

3、對這三種魚糜生產(chǎn)方法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，魚肉經(jīng)三種不同方式處理后，灰分和粗脂肪含量顯著降低(P＜0.05)，粗蛋白含量顯著升高(P＜0.05)。鳙魚肌肉蛋白的最大可溶性pH值為3.0和12.0，其等電點(diǎn)為5.5。酸堿法獲得的魚糜蛋白得率和脂肪去除率顯著高于水洗法(P＜0.05)。在耗水量方面，酸堿法每生產(chǎn)1 kg魚糜的耗水量顯著低于水洗法(P＜0.05)。與魚肉相比，三種處理所得到的魚糜中水溶性蛋白和鹽溶性蛋白含量顯著降低(P＜0.0

4、5)。其中，酸堿魚糜中這兩種蛋白含量下降尤為顯著(P＜0.05)。
　　2.對水洗和酸堿法生產(chǎn)的魚糜凝膠的品質(zhì)進(jìn)行了評價(jià)。研究發(fā)現(xiàn)，水洗魚糜凝膠表現(xiàn)出較高的凝膠強(qiáng)度和破斷距離(P＜0.05)，堿法魚糜凝膠的破斷力為最高(P＜0.05)，酸法魚糜凝膠的凝膠強(qiáng)度、破斷力和破斷距離皆為最低(P＜0.05)。質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果表明，水洗魚糜凝膠表現(xiàn)出較高的硬度和咀嚼性(P＜0.05)，而堿法魚糜凝膠的粘結(jié)性較高（P＜0.05），酸法魚糜凝膠在硬

5、度、咀嚼性和粘結(jié)性上皆為最低（P＜0.05），三種魚糜凝膠的彈性沒有顯著性差異(P＞0.05)。在色度方面，水洗魚糜凝膠呈現(xiàn)出較高的亮度值（L*）和白度值(Whiteness)（P＜0.05）;由于紅度值（a*）和黃度值(b*)較高(P＜0.05)，酸堿魚糜凝膠的亮度值（L*）和白度值(Whiteness)低于水洗魚糜凝膠(P＜0.05)。其次，水洗魚糜凝膠的持水性為最高(P＜0.05)，酸法魚糜凝膠的持水性為最低(P＜0.05)。通過

6、掃描電鏡(SEM)可以觀察到，與水洗魚糜凝膠相比，酸法魚糜凝膠的網(wǎng)絡(luò)孔徑較大，結(jié)構(gòu)更為粗糙、無序。水洗魚糜凝膠的折疊評分值顯著高于酸堿魚糜凝膠(P＜0.05);其中，酸法魚糜凝膠的折疊評分值為最低。此外，酸堿魚糜呈現(xiàn)出與水洗魚糜截然不同的動(dòng)態(tài)流變學(xué)特性，并且酸堿魚糜二者相比也各不相同。
　　3.對水洗和酸堿處理后鳙魚肉蛋白的結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)酸堿處理后，鳙魚肉肌動(dòng)球蛋白的Ca2+-ATP酶活性顯著降低(P＜0.05)

7、。與水洗魚糜相比，酸堿魚糜肌球蛋白的圓二色譜圖(CD)發(fā)生了變化，肌球蛋白中α-螺旋含量顯著下降(P＜0.05)。十二烷基磺酸鈉-聚丙酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)結(jié)果表明，酸堿魚糜中（特別是酸法魚糜）肌球蛋白重鏈(MHC)和肌動(dòng)蛋白(Actin)這兩條帶的濃度明顯低于魚肉和水洗魚糜，這表明這兩條蛋白帶經(jīng)過酸堿處理后發(fā)生了降解;此外，在魚糜凝膠的條帶中，MHC的量下降明顯，而actin的變化較小。水洗鳙魚糜的差示掃描量熱(DSC)曲線

8、在35℃和67℃左右出現(xiàn)兩個(gè)吸收峰，而酸堿魚糜沒有吸收峰的出現(xiàn)。最后，與水洗魚糜相比，酸堿魚糜的表面疏水性顯著升高(P＜0.05)?；瘜W(xué)作用力的研究結(jié)果表明，疏水相互作用和二硫鍵在鳙魚糜凝膠形成過程中發(fā)揮了重要的作用。通過歸納總結(jié)以上的研究結(jié)果可以推測，鳙魚肌球蛋白經(jīng)過酸堿處理后發(fā)生了變性進(jìn)而相互聚集，從而導(dǎo)致酸堿鳙魚糜凝膠特性的下降。
　　4.使用蛋白質(zhì)組學(xué)對水洗和酸堿處理后鳙魚肌肉蛋白的變化進(jìn)行了進(jìn)一步研究。研究結(jié)果如下:對鳙

9、魚肉蛋白及水洗法和酸堿法生產(chǎn)的鳙魚糜蛋白進(jìn)行雙向凝膠電泳(2-DE)分離，經(jīng)染色后皆獲得了清晰度及分辨率較高的2-DE圖譜。在對三種鳙魚糜2-DE圖譜的比較分析后，篩選得到具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義和顯著變化的蛋白點(diǎn)102個(gè)。質(zhì)譜分析共獲得71個(gè)蛋白點(diǎn)的鑒定結(jié)果。所涉及的差異蛋白多來自細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞骨架和肌球蛋白復(fù)合體，并且可分為具有結(jié)合作用的蛋白和參與酶活動(dòng)的蛋白兩類，這些蛋白多參與了生物體的代謝過程、磷酸化作用、糖酵解作用和氧化還原過程。與魚肉和

10、酸堿魚糜的2-DE凝膠圖譜相比，水洗法導(dǎo)致蛋白量下降的蛋白點(diǎn)多為酶類。其中包括丙酮酸激酶、烯醇酶1、磷酸化酶、肌酸激酶M2等。在肌肉組織和蛋白結(jié)構(gòu)方面，共有14個(gè)蛋白點(diǎn)發(fā)生了變化:水洗法會(huì)導(dǎo)致快骨骼肌類型3 MHC和α-輔肌動(dòng)蛋白3b蛋白量的下降。酸堿法造成蛋白量下降的點(diǎn)分別為低溫型輕酶解肌球蛋白和結(jié)蛋白。與魚肉和酸堿魚糜的2-DE凝膠圖譜相比，水洗魚糜的2-DE凝膠圖譜中蛋白量升高的蛋白點(diǎn)有快骨骼肌類型1 MHC、肌球蛋白低溫型S1重

11、鏈、原肌球蛋白α-1鏈。與魚肉和水洗魚糜的2-DE凝膠圖譜相比，酸堿魚糜的2-DE凝膠圖譜中蛋白量升高的蛋白點(diǎn)分別為Sk-原肌球調(diào)節(jié)蛋白和肌球蛋白調(diào)節(jié)性輕鏈。其中，酸法處理可導(dǎo)致快骨骼肌類型3 MHC蛋白量上升;而堿法會(huì)導(dǎo)致10C輕酶解肌球蛋白和快骨骼肌類型1 MHC蛋白量上升。
　　5.對水洗和酸堿鳙魚糜在反復(fù)凍融情況下凝膠品質(zhì)的變化進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，隨著凍融次數(shù)的增加，三種魚糜凝膠的破斷力、破斷距離和凝膠強(qiáng)度都呈下降趨勢;