幾種添加劑對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠特性的影響【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　（20_ _屆）</b></p><p>　　幾種添加劑對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠特性的影響</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 食

2、品科學(xué)與工程 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　目錄</b>

3、</p><p><b>　　0引言13</b></p><p><b>　　1儀器與試劑14</b></p><p>　　1.1 主要儀器14</p><p>　　1.2 主要試劑14</p><p><b>　　2方法3</b></p

4、><p><b>　　2.1 前處理3</b></p><p>　　2.2 鯊魚肉鹽溶蛋白的提取3</p><p>　　2.3 鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠制備4</p><p>　　2.4 添加劑的用量4</p><p>　　2.5 凝膠保水性的測定4</p><p>　　2

5、.6 凝膠強(qiáng)度的測定4</p><p>　　2.7 統(tǒng)計(jì)分析4</p><p>　　2.8凝膠樣品的掃描電鏡觀察4</p><p>　　2.9凝膠樣品的電泳測定 4</p><p><b>　　3結(jié)

6、果與討論5</b></p><p>　　3.1 三種添加劑對凝膠特性試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析5</p><p>　　3.1.1 響應(yīng)面(RSM)試驗(yàn)設(shè)計(jì)5</p><p>　　3.1.2 響應(yīng)面模型的建立與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)5</p><p>　　3.1.3 響應(yīng)面圖形單因子效應(yīng)分析7</p><p>　　3.1.4

7、 響應(yīng)面交互作用分析8</p><p>　　3.1.5 最佳凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度模擬尋優(yōu)9</p><p>　　3.2 凝膠超顯微結(jié)構(gòu)分析9</p><p>　　3.3 凝膠電泳分析 10</p><p&

8、gt;<b>　　4小結(jié)10</b></p><p>　　4.1 添加劑添加量對鯊魚鹽溶蛋白凝膠的保水性及凝膠強(qiáng)度的影響10</p><p><b>　　致謝11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)11</b></p><p>　　摘要：鯊魚肉產(chǎn)量巨大且富含蛋

9、白質(zhì)，但由于本身具有腥味與尿味，不能作為理想的食用魚類。本文以鯊魚鹽溶蛋白凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度為主要測定指標(biāo)，根據(jù)Box-Behnken中心設(shè)計(jì)原理和生產(chǎn)實(shí)踐，設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，采用響應(yīng)面分析法，研究添加劑（TGase、瓊脂、魔芋膠）添加量對鯊魚凝膠特性的影響，建立鯊魚鹽溶蛋白凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度的數(shù)學(xué)模型，確定適宜的添加量。結(jié)果表明：當(dāng)魔芋膠、瓊脂、TGase的添加量分別為0.75%，0.75%，0.25%，凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度分

10、別達(dá)72.46±0.05%，18.96±0.05g，比對照組鯊魚鹽溶蛋白凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度分別增加了12.52%和45.57%。</p><p>　　關(guān)鍵詞：鯊魚，鹽溶蛋白，凝膠特性，響應(yīng)面分析法</p><p>　　Abstract: The production of the shark’s meat is huge and it’s rich in protei

11、ns, but it can’t serve as an ideal edible fish for the human because of its fishy smell and urine flavour. Using the water holding capacity (WHC) and gel strength of salt soluble protein from shark meats as primary index

12、es, three factors and three levels of experimental were designed and the influence of several additives (TGase, agar, KGM) on the gel properties of salt-soluble protein from shark meats were researched ac</p><

13、p>　　Keywords: shark; Salt soluble protein; Gel properties; Analysis of response surface</p><p><b>　　0 引言</b></p><p>　　我國海域蘊(yùn)藏著極為豐富的漁業(yè)資源。進(jìn)入80年代以來，我國漁業(yè)的發(fā)展舉世矚目，超過了世界人均占有量不到20kg的水平[1]。

14、而隨著捕撈強(qiáng)度的增大，海洋漁業(yè)資源逐年衰減，海洋捕撈的中低值魚產(chǎn)量呈上升趨勢，占海洋捕撈產(chǎn)量的57%59%，而這些中低值魚用于產(chǎn)品加工的約占30%[2]?？梢哉f資源未得到充分利用，經(jīng)濟(jì)效益低下，如果對低值魚進(jìn)行綜合加工利用，生產(chǎn)成魚糜后，制成魚肉香腸、魚肉豆瓣、片火腿、魚肉火腿腸等方便食品上市，可實(shí)現(xiàn)大幅度增值。鯊魚在加工成魚翅、魚肝油、魚皮等產(chǎn)品的同時(shí)，每年可產(chǎn)生約2萬噸鯊魚肉。由于鯊魚肉本身具有腥味與尿味，其肌纖維粗硬，不能作為理想

15、的人類食用魚類。這不僅造成這一高營養(yǎng)海洋資源嚴(yán)重浪費(fèi)，而且廢棄的鯊魚肉還對環(huán)境造成一定的污染。</p><p>　　魚糜制品是利用魚肉制成的凝膠食品，營養(yǎng)豐富，食用方便，深受消費(fèi)者歡迎。如日本每年有250300萬噸的魚類用于加工魚糜制品，產(chǎn)量居各類水產(chǎn)加工的首位[3]。我國近幾年的魚糜及其制品加工發(fā)展也很快，其年產(chǎn)量約為40萬t。目前魚糜制品的原料主要限于海水魚類，但由于近幾年海洋捕撈強(qiáng)度的加大，生產(chǎn)魚糜制品的優(yōu)

16、質(zhì)海水魚的數(shù)量已下降。因此各國都在尋找魚糜加工的新原料。鯊魚肉富含蛋白質(zhì)，如果能將鯊魚肉加工成魚糜制品，一方面可實(shí)現(xiàn)對鯊魚的綜合利用，另一方面又可為魚糜制品加工業(yè)提供一種新的原料。</p><p>　　魚糜制品以及模擬海味食品的制作過程較簡單，一般先對原料魚進(jìn)行采肉、漂洗、擂潰、配料處理，再經(jīng)凝膠，成型等步驟，制出具有和天然產(chǎn)品的外觀、口感相類似的產(chǎn)品來。而魚糜制品最重要的一個質(zhì)量指標(biāo)就是魚糜制品的凝膠強(qiáng)度，即魚

17、糜中肌動球蛋白質(zhì)在一定濃度、溫度、壓力、pH值、離子強(qiáng)度、添加劑和酶等條件下形成三維網(wǎng)狀交聯(lián)體聚合物的能力[4]。魚糜蛋白質(zhì)形成凝膠過程是復(fù)雜的動力學(xué)過程，主要經(jīng)過3個階段，即凝膠化、凝膠劣化和魚糕化3個階段。凝膠化通常指在50℃以前，肌球蛋白和肌動蛋白分子形成一個較松散的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由溶膠變成凝膠；升高溫度到8090℃時(shí)凝膠結(jié)構(gòu)固定化，變成有序和非透明狀，凝膠強(qiáng)度明顯加大，形成魚糕[5-6]。</p><p>　

18、　魚肉肌肉中鹽溶性蛋白質(zhì)——肌原纖維蛋白質(zhì)，是魚肉形成凝膠體的主要成分，也是形成魚糜彈性的重要來源。魚肉肌肉中肌原纖維蛋白質(zhì)，是鹽溶性蛋白質(zhì)在食鹽的作用下，肌原纖維的粗絲和細(xì)絲開始溶解，其主要成分(肌球蛋白和肌動蛋白)吸收大量的水分并結(jié)合形成肌動球蛋白的溶膠。這種溶膠在一定溫度下會失去可塑性，形成富有彈性的凝膠體，溫度較低時(shí)，凝膠體形成緩慢，而溫度較高時(shí)迅速形成凝膠體[7]。肌球蛋自可分為重酶解肌球蛋自HMM和輕酶解肌球蛋自LMM兩個區(qū)

19、，經(jīng)加熱時(shí)，肌球蛋自發(fā)生熱凝聚反應(yīng)，即：在凝膠開始階段，尚一先發(fā)生球蛋自的變性，包括蛋自質(zhì)構(gòu)型改變與肽鏈的解開；隨著溫度的升高，發(fā)生變性的蛋自質(zhì)在熱作用下發(fā)生更加劇烈的熱運(yùn)動而相互連接，由于熱滲透具有一定的方向性，使蛋自質(zhì)按一定的順序連接，從而形成具有彈性的凝膠體[8]。其實(shí)，關(guān)于魚糜凝膠的形成機(jī)理，我國研究人員[9]有兩種觀點(diǎn)：①鹽溶性的肌球蛋白和肌動蛋白被溶出，以共價(jià)鍵的形式結(jié)合，經(jīng)過加熱形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，游離水被封閉在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，從而

20、形成有彈性的魚糜；②魚糜中游離的肌球蛋白和肌動蛋白呈分離狀態(tài)，在溫度43℃左右時(shí)，游離的肌球蛋白分子間發(fā)生凝集反應(yīng)；在溫度</p><p>　　凝膠強(qiáng)度的高低將直接影響到魚糜制品的商品價(jià)值，因而在不影響魚糜制品本身品質(zhì)的前提下，如何提高其凝膠強(qiáng)度就成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。但鯊魚與鱈魚、草魚等相比，其凝膠特性較差，因而有必要研究出適合于鯊魚凝膠特性改良的添加劑。本項(xiàng)目以資源豐富的鯊魚肉為原料，以提取的鹽溶蛋白所形成的

21、凝膠保水性和質(zhì)構(gòu)特性為依據(jù)，根據(jù)Box-Behnken中心設(shè)計(jì)原理和生產(chǎn)實(shí)踐，設(shè)計(jì)三因素三水平實(shí)驗(yàn)，通過響應(yīng)面法對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出TGase、魔芋膠、瓊脂三種添加劑對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠特性的影響，以改善鯊魚肉鹽溶蛋白的凝膠性能，并為開發(fā)具有高品質(zhì)的鯊魚魚糜制品提供理論依據(jù)。</p><p><b>　　1材料與試劑</b></p><p><b>　　1.

22、1 材料</b></p><p>　　新鮮鯊魚，購于寧波水產(chǎn)大世界，體長80±2cm，體重2±0.5kg，帶冰運(yùn)回。</p><p><b>　　1.2 主要儀器</b></p><p><b>　　1.3 主要試劑</b></p><p>　　1.3.1磷酸緩沖溶液

23、的配置</p><p>　　pH=6.6的磷酸緩沖液：稱取磷酸二氫鈉（NaH2PO4.12H2O）5.551 g和磷酸氫二鈉（Na2HPO4.2H2O）0.527g，溶解于蒸餾水中，定容至1L，并調(diào)節(jié)pH為6.6。保存于4℃下，備用。</p><p>　　1.3.2 SDS-PAGE試劑配置</p><p>　?、?0%丙烯酰胺(w/v):30g丙烯酰胺，0.8g雙

24、丙烯酰胺，溶于1000mL重蒸水中，4℃暗處保藏，一個月內(nèi)可用。</p><p>　?、?M pH8.8 Tris-HCl緩沖液:6.05g Tris溶于重蒸水，濃鹽酸調(diào)pH至8.8，以重蒸水定容至50mL。</p><p>　?、?0% SDS(w/v):稱取10g SDS，溶于100mL重蒸水中。</p><p>　?、?0% AP(w/v):稱取1g AP，加

25、入10mL重蒸水。臨用前配置。</p><p>　　⑤1M pH6.8 Tris-HCl緩沖液:6.05gTris溶于重蒸水，濃鹽酸調(diào)pH至6.8，以重蒸水定容至50mL。</p><p>　?、揠姌O緩沖液(pH8.3):稱取6.0g Tris，28.8g甘氨酸，加入10%SDS溶液10mL，重蒸水定溶至1000mL。</p><p>　?、?倍樣品緩沖液:0.5M

26、 Tris-HCl PH6.8 2.0mL；甘油(丙三醇) 2.0mL；20% SDS 2.0mL；0.1%(w/v)溴酚蘭0.5mL；2-疏基乙醇1.0mL；重蒸水2.5mL</p><p>　　⑧固定液:50%甲醇454mL，冰醋酸46mL，混勻。</p><p>　?、崛旧?稱取考馬斯亮藍(lán)0.125g，加入固定液250mL，溶解。</p><p>　?、饷撋?/p>

27、液:冰醋酸75mL，甲醇50mL，加重蒸水定溶至1000mL。</p><p><b>　　濃縮膠(5%):</b></p><p><b>　　分離膠(8%):</b></p><p><b>　　2方法</b></p><p><b>　　2.1 前處理</

28、b></p><p>　　新鮮鯊魚即殺后，沿魚腹剖開，去頭、尾、內(nèi)臟和皮，沿脊椎取鯊魚肉，切成細(xì)小肉塊，碎肉150g每份包裝，于-20℃凍藏備用。</p><p>　　2.2 鯊魚肉鹽溶蛋白的提取</p><p>　　參照Bertram[11]等的方法，并略作修改。取魚肉5g，加4倍體積的pH6.6磷酸緩沖液勻漿(8000r/min，30s)、連續(xù)3次；之后1

29、0000r/min離心10min（4℃）。去上清液，沉淀加入0.9mol/L的NaCl溶液并調(diào)整提取溶液的pH為7，勻漿，4℃下靜置24h后離心（10000r/min、10min、4℃）。</p><p>　　2.3 添加劑的用量</p><p>　　參照Box-Behnken設(shè)計(jì)稱取相應(yīng)的添加劑，分別溶于NaCl溶液中，內(nèi)切式勻漿機(jī)攪拌均勻(8000r/min，30s)、連續(xù)6次，再將緩

30、沖液處理過的魚肉加入上述NaCl中，勻漿，靜置24h來提取鹽溶蛋白凝膠。</p><p>　　2.4 鯊魚鹽溶蛋白凝膠制備</p><p>　　將提取的鹽溶蛋白分別置于離心管和小燒杯，水浴加熱，40℃放置35min，立即在85℃下恒溫30min，形成的凝膠用自來水冷卻30min并置于4℃下保存24h備用。</p><p>　　2.5 凝膠保水性的測定</p&g

31、t;<p>　　參照趙春青[12]等的方法，并略作改進(jìn)。將制備好的鹽溶蛋白凝膠置于離心管，4000rpm、4 ℃離心5 min，稱重并計(jì)算凝膠保水性（WHC）。</p><p>　　式中：W1為離心管+離心后的凝膠質(zhì)量，g；W2為離心管+離心前的凝膠質(zhì)量，g；W為離心管質(zhì)量，g。</p><p>　　2.6 凝膠強(qiáng)度測定</p><p>　　參照林婉玲

32、等[13]方法，并略作改進(jìn)。將制備好的鹽溶蛋白凝膠用TA.XT.plus食品物性測試儀測定鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠硬度和彈性。測定時(shí)，采用P/5探頭，穿刺前探頭運(yùn)行速度2.00 mm/s，穿刺時(shí)運(yùn)行速度1.00 mm/s，返回速度1.00 mm/s，壓縮距離3 mm，最小感應(yīng)力5 g。凝膠強(qiáng)度(g)=硬度(g)×彈性[14]。</p><p><b>　　2.7 統(tǒng)計(jì)分析 </b><

33、;/p><p>　　本試驗(yàn)每個處理設(shè)3個重復(fù)，數(shù)據(jù)采用SAS 9.1.3進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。</p><p>　　2.8凝膠樣品的掃描電鏡觀察</p><p>　　2.8.1電鏡掃描凝膠樣品的制備</p><p>　　用單面刀將凝膠切成2mm薄片，放入2.5%戊二醛固定液浸泡24h，用0.l mol/L的磷酸緩沖液(pH7.2)浸泡清洗15min，重復(fù)

34、3次，洗去多余的固定液。再用l%餓酸固定液固定1h，用磷酸緩沖液(pH7.2)浸泡清洗15min，重復(fù)3次。再用不同濃度的乙醇溶液梯度液依次脫水(30%、50%、70%、80%、90%、100%，各10min)，最后分別用無水酒精:叔丁醇比值為3:1、1:1、1:3各漂洗10S，最后將樣品放入樣品罐，并加入1.5mL純叔丁醇，放入冰箱冷凍。處理好的樣品用HCP-2臨界點(diǎn)干燥儀干燥，再用IB-3離子濺射儀鍍金后，進(jìn)行電鏡掃描觀察。<

35、/p><p>　　2.9凝膠樣品的電泳測定</p><p>　　2.9.1樣品前處理</p><p>　　稱取1g鹽溶蛋白凝膠，加入9ml 5% SDS溶液，用IKA勻漿機(jī)（10000rpm，5min）均質(zhì)后在85℃水浴中保溫1h，使蛋白質(zhì)充分溶解出來。然后用離心機(jī)離心（10000rpm，10min）除去不容物，取一定量的上清液1：1加入2倍樣品緩沖液，煮沸3-5min

36、。樣品冷至室溫后，立即使用或貯放于-20℃。</p><p><b>　　2.9.2上樣</b></p><p>　　將鹽溶蛋白液進(jìn)行十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)，試驗(yàn)所采用的濃縮膠和分離膠的濃度分別為5%和8%，每個試樣的上樣量為25μL。</p><p>　　將配置好的分離膠混勻后，迅速注入兩塊玻璃板的間隙中，至膠

37、液面離玻璃板3.5cm處，在液面上輕鋪1cm的水，室溫靜置30min使之凝聚，吸取膠面上的水?；旌蠞饪s膠，并注入玻璃板間，使膠液面與玻璃凹槽處平齊。然后插入梳子，室溫靜置30min，濃縮膠即可凝聚。凝聚后，加入電極緩沖液，取出梳子。再用微量進(jìn)樣器將處理好的蛋白質(zhì)樣品和標(biāo)準(zhǔn)品加入膠孔，樣品每孔20μl、標(biāo)準(zhǔn)品每孔10μl，進(jìn)行電泳時(shí)，濃縮膠的電壓調(diào)為80V，樣品進(jìn)入分離膠后，將電壓調(diào)制100V。電泳完畢，將分離膠取下放入染色液（考馬斯亮藍(lán)

38、）中染色20min，倒出并換成脫色液漂洗，多次漂洗至無蛋白質(zhì)區(qū)帶處背景顏色退凈，電泳結(jié)果用凝膠成像系統(tǒng)成像。</p><p><b>　　3 結(jié)果與討論</b></p><p>　　3.1 三種添加劑對凝膠特性試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析</p><p>　　3.1.1響應(yīng)面(RSM)試驗(yàn)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)Box-Behn

39、ken中心設(shè)計(jì)原理[15]，選擇魔芋膠(X1)、瓊脂(X2)、TGase(X3)三種添加劑為影響因子，研究三種添加劑對凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度的影響。因素水平編碼表見表1，設(shè)計(jì)15個試驗(yàn)點(diǎn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。</p><p>　　表1響應(yīng)面分析因素及水平</p><p>　　Tab.1 Analytical factors and levels for response surface m

40、ethodology</p><p>　　表2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果</p><p>　　Tab.2 Experimental design scheme and results</p><p>　　根據(jù)相應(yīng)的試驗(yàn)表進(jìn)行試驗(yàn)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行二次回歸擬合，得到帶交互項(xiàng)和平方項(xiàng)的二次方程： 。其中Y是預(yù)測響應(yīng)值，是自變量，、、、是待估計(jì)參數(shù)偏移值。分析各因素的主效應(yīng)和交互效

41、應(yīng)，最后在一定水平范圍內(nèi)求出最佳值。</p><p>　　3.1.2 響應(yīng)面模型的建立與統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)</p><p>　　試驗(yàn)結(jié)果用SAS9.1.3統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行多元回歸分析，并采用統(tǒng)計(jì)學(xué)的F值、P值與方差分析檢驗(yàn)?zāi)Ｐ头匠潭囗?xiàng)式各系數(shù)的擬合和回歸。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果分別建立的鹽溶蛋白凝膠保水性凝膠強(qiáng)度與添加劑的數(shù)學(xué)模型為：Y=73.27333+0.8175X1 -1.3775X2-10.475X3

42、-0.137817X12 +1.7625X1X2-0.6675X1X3-1.572917X22 +0.6025 X2X3-0.052917X32</p><p>　　y=18.55153+0.9988X1+2.434725X2+5.695175X3+0.323033X12+0.3599X1X2+0.3719X1X3+0.158683X22+0.3002</p><p>　　X2X3+0.

43、441033X32</p><p>　　表3（1） 保水性響應(yīng)面方差分析</p><p>　　Table3（1）ANOVA of RSA for the WHC</p><p>　　表3（2） 凝膠強(qiáng)度響應(yīng)面方差分析</p><p>　　Table6（2）ANOVA of RSA for Strength</p><p&g

44、t;　　注：(a) Prob > F值的大小表明模型及各個考察因素的顯著水平。</p><p>　　(b) * Prob > F值小于0.05表明模型或各因素有顯著影響，**Prob > F值小于0.01表示影響高度顯著。</p><p>　　通過對上述回歸方程進(jìn)行方差分析，來驗(yàn)證回歸模型及各參數(shù)的顯著度，結(jié)果見表3。由方差分析表可以看出，表3（1）中的模型Prob &g

45、t; F值為0.0001小于0.01，表明該模型是高度顯著的。表3（1）中X2 和X3的Prob > F值小于0.01，說明瓊脂、TGase對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的保水性影響極其顯著；X1的Prob > F值小于0.05且大于0.01，說明魔芋膠對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的保水性影響顯著。表3（2）中X2和X3的Prob > F值小于0.01，說明瓊脂、TGase對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的凝膠強(qiáng)度影響極其顯著；X1的Prob &g

46、t; F值大于0.05，說明魔芋膠對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的凝膠強(qiáng)度影響并不顯著。</p><p>　　模型失擬項(xiàng)(Lack of Fit)表示模型預(yù)測值與實(shí)際值不擬合的概率[16]。表3(1)中模型失擬項(xiàng)的Prob>F值為0.455326>0.05，表3(2)中模型失擬項(xiàng)的Prob>F值為0.199209>0.05，說明兩個模型失擬項(xiàng)都不顯著，未知因子對試驗(yàn)結(jié)果干擾很小，模型選擇合適。同時(shí)，

47、軟件分析得到模型的相關(guān)系數(shù)R2分別為99.57%、97.26%都大于90%，說明模型相關(guān)度很好。</p><p>　　3.1.3 響應(yīng)面圖形單因子效應(yīng)分析</p><p>　　由統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果可知，瓊脂、TGase對鯊魚鹽溶蛋白凝膠的保水性影響極其顯著；魔芋膠對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的保水性影響顯著。瓊脂、TGase對鯊魚鹽溶蛋白凝膠強(qiáng)度影響極其顯著。因此選取魔芋膠、瓊脂、TGase進(jìn)行單因子效

48、應(yīng)分析。采用降維分析方法，將其它因子固定在0水平，可得到單因子的效應(yīng)方程，來描述此因子變動對Y、y值的影響。單因子效應(yīng)曲線如圖1所示：</p><p>　　圖1 單因子效應(yīng)曲線</p><p>　　Fig.1 Effect of single factor</p><p>　　魔芋膠對鯊魚鹽溶蛋白凝膠的保水性的單因子效應(yīng)方程為Y1=73.27333+0.8175*X

49、1-0.137817*X12；當(dāng)碼值為2.97時(shí)，Y有最大值為74.49%，相應(yīng)的魔芋膠添加量為1.2425%。當(dāng)碼值小于2.97時(shí)，隨著魔芋膠添加量的增加，凝膠的保水性升高，魔芋膠的添加量對凝膠保水性的影響呈正效應(yīng)；因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)最大碼值為1，所以當(dāng)碼值為1時(shí)，凝膠的保水性為最大值（73.95%），此時(shí)，相應(yīng)的魔芋膠添加量為0.75%。魔芋膠對鯊魚鹽溶蛋白的凝膠強(qiáng)度的單因子效應(yīng)方程為：y1=18.55153+0.9988*X1+0.323

50、033*X12；當(dāng)碼值為-1.55時(shí)，y有最小值為17.78，相應(yīng)的魔芋膠添加量為0.1125%。當(dāng)碼值大于-1.55時(shí)，隨著魔芋膠添加量的增加，凝膠的凝膠強(qiáng)度升高，魔芋膠的添加量對凝膠的凝膠強(qiáng)度的影響呈正效應(yīng)；因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)最大碼值為1，所以當(dāng)碼值為1時(shí)，凝膠的凝膠強(qiáng)度為最大值（19.87），此時(shí)，相應(yīng)的魔芋膠添加量為0.75%。其原因是一方面魔芋膠的主要成分是魔芋葡聚糖，是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1：1.6的分比例，以糖苷鍵聚合而成，

51、大約每19個糖苷鍵上有一個以酯</p><p>　　瓊脂對鯊魚鹽溶蛋白凝膠的保水性的單因子效應(yīng)方程為：Y2=73.27333-1.3775*X2-1.572917* X22；當(dāng)碼值為-0.44時(shí)，Y有最大值為73.57%，相應(yīng)的瓊脂添加量為0.64%。當(dāng)碼值小于-0.44時(shí)，隨著瓊脂添加量的增加，凝膠的保水性升高，瓊脂的添加量對凝膠保水性的影響呈正效應(yīng)；當(dāng)碼值大于-0.44時(shí)，隨著瓊脂添加量的增加，凝膠的保水性降

52、低，瓊脂的添加量對凝膠保水性的影響呈負(fù)效應(yīng)；因此，當(dāng)碼值為-0.44時(shí)，凝膠的保水性有最大值為73.57%，相應(yīng)的瓊脂添加量為0.64%。瓊脂對鯊魚鹽溶蛋白的凝膠強(qiáng)度的單因子效應(yīng)方程為：y2=18.55153+2.434725*X2+0.158683* X22；當(dāng)碼值為7.67時(shí)，y有最大值為46.56，相應(yīng)的瓊脂添加量為2.6675%。當(dāng)碼值小于7.67時(shí)，隨著瓊脂添加量的增加，凝膠的凝膠強(qiáng)度升高，瓊脂的添加量對凝膠的凝膠強(qiáng)度的影響呈

53、正效應(yīng)；因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)最大碼值為1，所以當(dāng)碼值為1時(shí)，凝膠的凝膠強(qiáng)度為最大值（21.14），此時(shí)，相應(yīng)的瓊脂添加量為1.00%。這是因?yàn)榄傊且环N海藻膠，由瓊脂糖和瓊膠質(zhì)組成的長鏈多糖復(fù)合體，其化學(xué)成</p><p>　　TGase對鯊魚鹽溶蛋白凝膠的保水性的單因子效應(yīng)方程為：Y3=73.27333-10.475*X3-0.052917* X32；隨著TGase添加量的增加，凝膠的保水性降低，TGase的添加量對凝膠

54、保水性的影響呈負(fù)效應(yīng)；因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)最小碼值為-1，所以當(dāng)碼值為-1時(shí)，凝膠的保水性為最大值（83.7%），此時(shí)，相應(yīng)的TGase添加量為0.00%。TGase對鯊魚鹽溶蛋白的凝膠強(qiáng)度的單因子效應(yīng)方程為：y3=18.55153+5.695175*X3+0.441033* X32；隨著TGase添加量的增加，凝膠的凝膠強(qiáng)度升高，TGase的添加量對凝膠保水性的影響呈正效應(yīng)；因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)最大碼值為1，所以當(dāng)碼值為1時(shí)，凝膠的凝膠強(qiáng)度為最大值（24

55、.67），此時(shí)，相應(yīng)的TGase添加量為0.50%。其原因是TGase催化谷氨酸Gln殘基γ-羧基酰胺基與賴氨酸Lys殘基ε-氨基發(fā)生交聯(lián)作用，在分子內(nèi)或分子間產(chǎn)生ε-(γ-Glu)Lys的架橋粘結(jié)作用，形成交叉結(jié)合的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，而且凝膠體的凝膠強(qiáng)度隨著TGase含量的增加而增加。TGase催化蛋白質(zhì)或者多肽的谷氨酰胺殘基進(jìn)行酰胺基轉(zhuǎn)移反應(yīng)極大地改變蛋白質(zhì)本身</p><p>　　3.1.4 響應(yīng)面交互作用分析&

56、lt;/p><p>　　由回歸方程方差分析可知，添加劑中的魔芋膠（X1）和瓊脂（X2）之間對凝膠的保水性存在顯著交互作用，其它因子間的交互作用均不顯著。因此只分析X1和X2之間的交互作用。X1與X2的交互相效應(yīng)曲線如圖2所示：</p><p>　　圖2 魔芋膠和瓊脂對鹽溶蛋白凝膠特性的影響 </p><p>　　Fig.2 Effect of KGM and agar

57、on gel properties of salt-soluble protein</p><p>　　圖2顯示了在TGase為0.25%時(shí)，魔芋膠和瓊脂對保水性的影響。從圖2可以看出，在相同的魔芋膠添加量條件下，隨著瓊脂添加量的增加，鯊魚肉鹽溶蛋白的保水性降低；在相同的瓊脂添加量條件下，鯊魚肉鹽溶蛋白的保水性隨著魔芋膠的添加量增加而增加。在TGase的添加量一定時(shí)，魔芋膠和瓊脂的交互作用對凝膠保水性的影響是明顯

58、的。其主要原因是因?yàn)槟в竽z的大分子結(jié)構(gòu)極易與蛋白質(zhì)形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而且它具有較多的親水基團(tuán)，能大量的結(jié)合流動水；瓊脂的雙螺旋結(jié)構(gòu)使其具有很好的膨脹特制；兩者相輔相成，之間的交互作用極大地提高了凝膠的保水性。</p><p>　　3.1.5最佳凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度模擬尋優(yōu)</p><p>　　通過碼值方程求Y、y值，在本實(shí)驗(yàn)條件下凝膠保水性為84.23%，此時(shí)最佳添加劑添加量為：X1=1(魔芋

59、膠添加量為0.75%)、X2=-0.44(瓊脂添加量為0.64%)、X3=-1(TGase添加量為0.00%)；凝膠強(qiáng)度為29.63，此時(shí)最佳添加劑添加量為：X1=1(魔芋膠的添加量為0.75%)、X2=1(瓊脂添加量為1.00%)、X3=1(TGase為0.50%)。</p><p>　　綜合考慮實(shí)際保水性和凝膠強(qiáng)度的最佳值，由于TGase對保水性和凝膠強(qiáng)度的影響相反，故取其中間值，在優(yōu)先考慮保水性的情況下，將

60、魔芋膠、瓊脂、TGase添加量分別修正為：0.75%，0.75%，0.25%，在修正條件下，制備一批鹽溶蛋白凝膠，然后采用相同的方法分別對凝膠的保水性和凝膠強(qiáng)度進(jìn)行測定，試驗(yàn)結(jié)果分別為保水性72.46±0.05%，凝膠強(qiáng)度18.96±0.05g，與模型預(yù)測值73.95%，19.87g非常接近。在優(yōu)先考慮凝膠強(qiáng)度的情況下，將魔芋膠、瓊脂、TGase添加量分別修正為：0.75%，0.85%，0.5%，在修正條件下，制備一

61、批鹽溶蛋白凝膠，然后采用相同的方法分別對凝膠的保水性和凝膠強(qiáng)度進(jìn)行測定，試驗(yàn)結(jié)果分別為保水性65.85±0.05%，凝膠強(qiáng)度24.77±0.05g，與模型預(yù)測值62.90%，27.64g比較接近?？梢?，通過響應(yīng)面建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠特性是可靠的。通過比較未加入添加劑和加入添加劑后鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的保水性和凝膠強(qiáng)度的變化，可以觀察到，加入添加劑后，保水性增加了12.52±0.05%，凝膠強(qiáng)度

62、增加了8.64±0.05g，可見，添加劑的加入</p><p>　　3.2凝膠超顯微結(jié)構(gòu)分析</p><p>　　在最優(yōu)條件下制作凝膠，與空白組凝膠進(jìn)行掃描電鏡觀察，結(jié)果見圖3和圖4。</p><p>　　圖3 最優(yōu)組凝膠微觀結(jié)構(gòu) 圖4 空白組凝膠微觀結(jié)構(gòu)</p><p>　　Fi

63、g.3 Microstructure of optimization gel Fig.4 Microstructure of blank gel</p><p>　　通過圖3、4的對比可以看出，當(dāng)魔芋膠、瓊脂、TGase的添加量分別為0.75%，0.75%，0.25%的最優(yōu)</p><p>　　化的條件下，其凝膠結(jié)構(gòu)致密、表面平整、無明顯的裂紋，而空白組的凝

64、膠表面形狀極不規(guī)則，內(nèi)部疏松多孔。由此可以得到：通過魔芋膠、瓊脂、TGase的交互作用不僅導(dǎo)致鯊魚肉的凝膠化，而且使溶膠逐漸轉(zhuǎn)化為凝膠狀態(tài)，有利于凝膠形成較致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　3.3凝膠電泳分析</b></p><p>　　1-標(biāo)準(zhǔn)品，2-空白組，3-最優(yōu)組</p><p>　　圖5 不同樣品的凝膠電泳分析</p

65、><p>　　Fig.5 ElectropHoretic Analysis on Different gel of sample</p><p>　　由圖5可以看出，空白組和最優(yōu)組的凝膠電泳分析得出其中所含有的蛋白質(zhì)種類相類似。由此可見，魔芋膠、瓊脂、TGase的添加并未使得凝膠的蛋白質(zhì)發(fā)生變性，種類并未發(fā)生改變，而添加劑的添加卻增加了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成和凝膠化的形成。</p>

66、<p><b>　　4 小結(jié)</b></p><p>　　4.1 添加劑添加量對鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的保水性及凝膠強(qiáng)度的影響</p><p>　　4.1.1 瓊脂添加量小于0.64%時(shí)，瓊脂的添加量對凝膠保水性的影響呈正效應(yīng)，瓊脂添加量大于0.64%，瓊脂的添加量對凝膠保水性的影響呈負(fù)效應(yīng)；魔芋膠添加量對凝膠保水性的影響呈正效應(yīng)；TGase的添加量對凝膠保水性

67、的影響呈負(fù)效應(yīng)。魔芋膠、瓊脂、TGase的添加量對凝膠的凝膠強(qiáng)度的影響呈正效應(yīng)。</p><p>　　4.1.2魔芋膠添加量對凝膠保水性的影響呈正效應(yīng)采用四元二次通用旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)建立了鹽溶蛋白凝膠保水性（Y）和凝膠強(qiáng)度(y)與添加劑用量的二次多項(xiàng)回歸方程：</p><p>　　Y=73.27333+0.8175X1 -1.3775*X2-10.475*X3-0.137817* X12 + 1

68、.7625* X1X2-0.6675 X1X3-1.572917* X22 + 0.6025 X2X3-0.052917* X32</p><p>　　y=18.55153+0.9988*X1+2.434725*X2+5.695175*X3+0.323033* X12+0.3599* X1X2+0.3719* X1X3+0.158683* X22+0.3002* X2X3+0.441033* X32</p&

69、gt;<p>　　其中魔芋膠對凝膠保水性的影響顯著；瓊脂、TGase對凝膠的保水性和凝膠強(qiáng)度影響極其顯著。</p><p>　　4.1.3 綜合考慮保水性、凝膠強(qiáng)度的最佳值和觀察凝膠的超顯微結(jié)構(gòu)，當(dāng)魔芋膠、瓊脂、TGase的添加量分別為0.75%，0.75%，0.25%，凝膠保水性和凝膠強(qiáng)度最好，分別達(dá)72.46±0.05%，18.96±0.05g。</p><

70、;p>　　4.1.4 通過比較未加添加劑和加添加劑鯊魚肉鹽溶蛋白凝膠的保水性和凝膠強(qiáng)度的變化，可以觀察到，加入添加劑后，保水性增加了12.52±0.06%，凝膠強(qiáng)度增加了45.57%，可見，添加劑的加入可以增加凝膠的保水性和凝膠強(qiáng)度。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 勵建榮.我國水產(chǎn)品加工業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略[J]

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