高密度CO2誘導(dǎo)凡納濱對蝦肌球蛋白高級結(jié)構(gòu)的變化及其與凝膠強度的相關(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)，具有處理條件溫和和對食品品質(zhì)影響較小的優(yōu)點。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，凝膠強度也更高。為了探討DPCD誘導(dǎo)蛋白質(zhì)形成凝膠的機制，本研究以凡納濱對蝦肌球蛋白為研究對象，重點研究DPCD誘導(dǎo)肌球蛋白形成凝膠的臨界濃度變化、凝膠形成過程中分子間化學(xué)作用力

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

3、，但增加處理壓強，可以形成更加緊實的凝膠;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(5～10 MPa) CO2誘導(dǎo)蝦肉糜形成凝膠過程中可能熱效應(yīng)起主要作用，CO2分子效應(yīng)較弱;較高壓強(＞10 MPa)CO2誘導(dǎo)蝦肉糜形成凝膠過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程中化學(xué)作用力的變化及其與凝膠強度的相關(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鍵的含量增加;相同溫度下，DPCD處理壓強對肌球蛋白形成凝膠過程中分子間化學(xué)作用力無顯著影響;相同壓強下升高溫度(40-60℃)，對氫鍵和二硫鍵含量無影響，非二硫共價鍵含量有增加的趨勢，疏水鍵含量有降低的趨勢，離子鍵呈先降低后升高

5、的趨勢。在相同溫度下，凝膠強度與離子鍵、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鍵含量越高，DPCD誘導(dǎo)的肌球蛋白凝膠的強度越大。這說明疏水鍵、二硫鍵和非二硫共價鍵是DPCD誘導(dǎo)肌球蛋白形成凝膠過程中的主要化學(xué)作用力。
　　(3)研究了DPCD誘導(dǎo)凡納濱對蝦肌球蛋白形成凝膠過程中二級結(jié)構(gòu)的變化及其與凝膠強度的相關(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處理壓強升高，肌球蛋白α-helix含量呈下降趨勢，β-sheets含量呈增加趨勢，β-turns和random coil含量無顯著變化。在相同壓強下，隨著DPCD處理溫度的升高，肌球蛋白α-helix含量呈下降趨勢，β-sheets、β-turns和random coil

7、含量呈增加趨勢，但是增加幅度較小。肌球蛋白二級結(jié)構(gòu)與凝膠強度呈現(xiàn)良好的相關(guān)性，肌球蛋白α-helix含量與凝膠強度呈負(fù)相關(guān)，β-sheets、β-turns和random coil含量與凝膠強度呈正相關(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)凡納濱對蝦肌球蛋白形成凝膠的機制，為進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計DPCD誘導(dǎo)肌