（食品科学专业论文）鸡胸肉中肌原纤维蛋白的提取及其凝胶特性的研究.pdf

中文摘要 鸡肉是富含蛋白质的产品，肉中的礞白质除赋予肉制品特有的风味、口感和营养外， 它的一些功能特性，如保水性和凝胶性等还对产品的最终品质起主要作用。肌原纤维蛋白 质占肌肉蛋自质总量4 0 - - 6 0 ，是一类具有重要生物学功能的结构蛋白质群，其作用除 了参与飘肉的收缩、影响肌肉的嫩度钤，还与虑制品的流变学特性如黏结性、保水性、弹 性、质地等有着密切的关系。肌原纤维蛋白质亦是最重要的一种盐溶蛋白，肌原纤维蛋白 热诱导凝胶的三维立体网络结构有助于稳定脂肪和水分，对于鸡肉盐溶蛋白热诱导凝胶的 形成和功能特性有着举足轻重的作用。本试验以鸡胸肉为试材，研究了肌原纤维蛋白质的 提取，不同p h 值对肌原纤维蛋白质含量的影响和肌原纤维蛋白的凝胶特性，旨在优化工 艺，为提高鸡肉制品的品质提供理论依据。主要的研究结果如下t 王。肌原纤维蛋自质的提取、含量测定及鉴定：随磷的升高，肌原纤维蛋白的提取量 逐渐增大，在p h 7 0 时，蛋白含量达至l6 9 。7 4 。s d s p a g e 凝胶电泳分橱表明，本方法所 提的肌原纤维蛋白，其主要成份为肌球器自、肌动蛋白和其他一些小分子肌原纤维蛋囱碎 肯o 2 方差分析结果表明，离子强度( p p h ，在离子强度0 6 、p h 7 0 时提取肌原纤维蛋白所制备 的凝胶的保水性、凝胶硬度、胶粘性均最佳，分别为8 1 5 0 、4 6 9 、2 8 8 3 9 。凝胶弹性的 变化比较随机，离子强度o 4 、p h 6 0 的弹性最小，为0 0 1 m m ；离子强度0 6 、p h 6 0 的弹 性最大，为3 ，3 9 r a m 。 3 磷酸盐对凝胶保水性、硬度、胶粘性和弹性的影响：本试验采用l 1 6 ( 4 5 ) 正交试验 设计得出，焦磷酸盐( p 焦磷酸盐( s p ) ，磷酸酸盐能大大提高鸡胸肉盐溶蛋白凝胶的保水性，由未加时的8 1 5 增加到最大9 9 8 6 。 焦磷酸盐( p 0 1 ) 、 三聚磷酸盐( p o 1 ) 和六偏磷酸( p o ，1 ) 盐溶蛋白凝胶弹性影响不显著，当s p ：s t p ：h m p = 1 ：3 ：3 时，盐溶蛋白凝胶的硬度、胶粘性和弹性均达到最大，分别为2 3 4 9 、1 8 4 。8 9 、3 6 1 m m ， 比未加磷酸盐时分别增大了1 8 8g 、2 0 5 ，9 7g 、0 2 2 m m 。 4 卡拉胶对凝胶保水性、硬度、胶粘性和弹性的影响：当卡拉胶达到一定的浓度 ( 耋0 6 ) 时，能显著增加鸡胸肉盐溶蛋白凝胶的保水性。 当卡拉胶浓度低于0 6 时，盐溶蛋白凝胶硬度逐渐减小，且卡拉胶添加量越大，凝胶 硬度越小；当卡拉胶浓度高于0 6 时，盐溶蛋白凝胶硬度显著增大，且随卡拉胶添加壁的 增大，凝胶硬度先增大焉减小；当卡拉胶的添加量不变时，卡拉胶浓度越大，盐溶蛋自凝 胶硬度也越大；当卡拉胶浓度为1 5 ，卡拉胶占盐溶蛋自溶液体积的8 0 时，凝胶硬度最 大为2 9 7 9 。 当卡拉胶浓度低于0 9 时，随着卡拉胶添加量的增大，盐溶礞白凝胶胶粘性减小，当 卡拉胶浓度高于0 9 时，随着卡拉胶添加量的增大，盐溶蛋白凝胶胶粘性显著增加。当卡 拉胶的添加量不变时，卡拉胶浓度越大，盐溶蛋白凝胶胶粘性越大，当卡拉胶浓度为1 5 时，卡拉胶与盐溶蛋自溶液体积比为l ：l 时，盐溶蛋自凝胶胶粘性最大为1 7 0 2 3 9 。 当卡拉胶浓度为0 + 3 时，随着卡拉胶添加量的增大，盐溶蛋白凝胶弹性毙未拥卡拉胶 时的凝胶弹性上下浮动不大；当卡拉胶浓度为o 。6 时，随着卡拉胶添加量的增大，盐溶蛋 白凝胶弹性几乎呈线性减小；当卡拉胶浓度不低于o 。9 时，随着卡拉胶添加量的增大，盐 溶蛋白凝胶弹性先增加后减小而后又增大，当卡拉胶浓度为1 5 ，卡拉胶与盐溶强白溶液 的体积比为0 6 时，盐溶蛋白凝胶弹性最大为3 3 3 m m 。 5 m 9 2 + 对卡拉胶、盐溶蛋白混合凝胶保水性、硬度、胶粘性和弹性的影响：m 孑+ 对 卡拉胶、盐溶蛋白混合凝胶保水性的影响不大；明显使混合凝胶的硬度、弹性减小；当卡 拉胶浓度为0 6 0 。9 ，卡拉胶与盐溶蛋自溶液的体积比为0 - 0 。6 时，混合凝胶的胶粘性达 到最佳。 6 大豆分离蛋白对凝胶保水性、硬度、胶粘性和弹性的影响：大豆分离蛋白和鸡胸 肉盐溶蛋白混合凝胶的保水性、硬度、胶粘性和弹性均减小，说明鸡胸肉盐溶蛋白凝胶形 成的网络结构更细腻、致密，比大豆分离蛋白凝胶形成的网络结构要好。 关键词：肌原纤维蛋白；离子强度；p h ；磷酸盐；卡拉胶；大豆分离蛋白；凝胶特性 a b s t r a c t c h i c k e nw a sr i c hi np r o t e i n t h em e a tp r o t e i n sc o u l dg i v em e a tp r o d u c t sp a r t i c u l a rf l a v o r ， t a s ta n dn u t r i t i o n t h e i rf u n c t i o n a lp r o p e r t i e ss u c ha sw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t y , g e l a t i o n f o r m i n g p r o p e r t i e sp l a y e da ni m p o r t a n tp a r ti nt h ef i n a lq u a l i t yo ft h ep r o d u c t s m y o f i b r i l l a rp r o t e i n s a c c o u n t e df o r4 0 一6 0 a m o n gm e a tp r o t e i n s ，a n dw a sak i n do fs t r u c t u r a lp r o t e i n sw h i c hh a d i m p o r t a n tb i o l o g i c a lf u n c t i o n t h e yc o u l dt a k ep a r ti ns a r c o u ss h r i n k a g e ，a f f e c t e ds a r c o u s t e n d e r n e s sa n dh a d n e a r l yr e l a t i o nw i t hs a r c o u sr h e o l o g i c a lp r o p e r t i e ss u c ha sg u m m i n e s s ， a d h e s i v ef o r c e ，s p r i n g i n e s s ，t e x t u r e m y o f i b r i l l a rp r o t e i n sw e r et h em o s ti m p o r t a n ts a l t s o l u b l e p r o t e i na n dp l a y e dav i t a lr o l ei nt h ef o r m a t i o no ft h e r m a li n d u c e dg e l a t i o na n dt h ef u n c t i o n a l p r o p e r t i e s o fc h i c k e ns a l t s o l u b l ep r o t e i n s t h et h r e e d i m e n s i o n a ln e t w o r ks t r u c t u r eo f m y o f i b r i l l a rp r o t e i n st h e r m a li n d u c e dg e l a t i o nh e l p e ds t a b i l i z ef a t t ya n dw a t e r , w h i c hi m p r o v e d t h ef u n c t i o n a lc h a r a c t e r i s t i c so fc h i c k e np r o d u c t s t h ee x t r a c t i o no fm y o f i b r i l l a rp r o t e i n sf r o mt h ec h i c k e nc h e s tm e a tw a si n t r o d u c e d ，t h e e f f e c t so fd i f f e r e n tp ho nm y o f i b r i l l a rp r o t e i n sc o n t e n ta n dt h e g e l a t i o np r o p e r t i e so f m y o f i b r i l l a rp r o t e i n sw e r es t u d i e di nt h i sp a p e r , ic a r r i e do nt h es t u d yi no r d e rt oo p t i m i z et h e t e c h n i c sa n dp r o v i d e dt h e o r e t i c a lr e f e r e n c e sf o ri m p r o v i n gt h eq u a l i t yo fc h i c k e np r o d u c t s t h e f o l l o w i n g sw e r et h em a i ns t u d y i n gr e s u l t s ： 1 m y o f i b r i l l a rp r o t e i n sp r e p a r a t i o n ，c o n t e n tm e a s u r e da n di d e n t i f i t i o n ：t h ea m o u n to f m y o f i b r i u a rp r o t e i n sb e c a m el a r g ew i t hi n c r e a s i n gp h ，t h em a x i m a lc o n t e n to fm y o f i b r i l l a r p r o t e i n sw a s6 9 7 4 i np r t 7 0 s o d i u md o d e c y ls u l f a t e - p o l y a c r y l a m i d eg e l a t i o ne l e e t r o p h o r e s i s ( s d s p a g e ) a n a l y s i ss h o w e dt h a tm y o f i b r i l l a rp r o t e i n sw e r em a i n l ym a d eu po fm y o s i n 、 a c t i n ，a c t o s i na n ds o m eo t h e r s m a l lm o l e c u l a r p r o t e i n s 2 i o n i cs t r e n g t h ( p o 0 1 ) a n dp h ( p p h 。t h eo p t i m u m e x t r a c t i n gc o n d i t i o n sw e r ei o n i cs t r e n g t h0 6a n dp h 7 0 t h eg e l a t i o nw h i c hw a sp r e p a r e da tt h i s c o n d i t i o nh a dt h em a x i m a lg e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t y ( 81 。5 ) ，g e lh a r d n e s s ( 4 6 9 ) a n dg e l g u m m i n e s s ( 2 8 8 3 9 ) g e ls p r i n g i n e s sc h a n g e dr a n d o m 。t h em i n i m a lg e ls p r i n g i n e s sw a so 。olm m a ti o n i cs t r e n g t h0 4 a n dp h 6 0a n dt h el a r g e s tg e ls p r i n g i n e s sw a s3 3 9 m ma ti o n i cs t r e n g t h0 6 a n d p h 6 0 3 e f f e c t so fp o l y p h o s p h a t e so ng e lw a t e r - h o l d i n g c a p a c i t y , h a r d n e s s ，g u m m i n e s sa n d s p r i n g i n e s s ：b yu s i n gl 1 6 ( 4 5 ) o r t h o g o n a le x p e r i m e n t ，s o d i u mp y r o p h o s p h a t e ( s p ) ( p 0 1 ) ，s o d i u mt r i p h o s p h a t e ( s t p ) ( p s p p o l y p h o s p h a t e sc o u l di m p r o v eg e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t yo fs a l t - s o u b l e p r o t e i n so b s e r v a b l yf r o m1 5 t o9 9 8 6 s p ( p o 1 ) ，s t p ( p 0 1 ) a n dh m p ( p 0 1 ) a f f e c t e di n d i s t i n c t i v e l yo ns p r i n g i n e s so fs a l t s o u b l e p r o t e i n s ，w h e nt h er a t i oo fs p ，s t pa n dh m pw a s1 ：3 ：3 ，h a r d n e s s ( 2 3 4 9 ) ，g u m m i n e s s ( 18 4 8 9 ) a n ds p r i n g i n e s s ( 3 61m m ) o fs a l t s o u b l ep r o t e i n sw e r ea l lt h eb e s ta n di m p r o v e do r d i n a lb y18 8 g , 2 0 5 。9 7g , 0 。2 2 m mt h a nt h o s eo fn op o l y p h o s p h a t e s 。 4 。e f f e c t so fc a r r a g e e n a no ng e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t y , h a r d n e s s ，g u m m i n e s sa n d s p r i n g i n e s s ：w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a sm o r et h a no 。6 ，c a r r a g e e n a nc o u l di m p r o v e g e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t yo fs a l t - s o u b l ep r o t e i n so b s e r v a b l y w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a sl o w e rt h a n0 6 ，h a r d n e s so fs a l t s o u b l ep r o t e i n s b e c a m es m a l lg r a d u a l l y t h em o r et h ea d d i n gd o s e0fc a r r a g e e n a nw a s ，t h es m a l l e rt h eg e l a t i o n h a r d n e s s 。w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a sm o r et h a no 6 ，g e l a t i o nh a r d n e s sb e c a m eb i g o b s e r v a b l y , g e l a t i o nh a r d n e s sf i r s tb e c a m eb i gt h e ns m a l lw i t hi n c r e a s i n go f t h ea d d i n gd o s eo f c a r r a g e e n a n w h e nt h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a nd i dn o tc h a n g e ，t h eb i g g e rt h ec a r r a g e e n a n c o n c e n t r a t i o nw a s ，t h eb i g g e rt h eg e l a t i o nh a r d n e s sw a s t h eo p t i m u mg e l a t i o nh a r d n e s sw a s 2 9 7 9w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a s 1 5 a n dt h ev o l u m er a t i ob e t w e e nc a r r a g e e n a na n d s a l t s o u b l ep r o t e i n sw a s0 8 w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a sl o w e rt h a no 9 ，g u m m i n e s so fs a l t s o u b l ep r o t e i n s b e c a m es m a l lg r a d u a l l yw i t hi n c r e a s i n go ft h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a n w h e nc a r r a g e e n a n c o n c e n t r a t i o nw a sb i g g e rt h a n0 9 ，g u m m i n e s so fs a l t - s o u b l ep r o t e i n sb e c a m eb i gg r a d u a l l y w i t hi n c r e a s i n go ft h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a n w h e nt h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a nd i d n 7 t c h a n g e ，t h eb i g g e rt h ec a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a s ，t h eb i g g e rt h eg e l a t i o ng u m m i n e s sw a s t h eo p t i m u mg e l a t i o ng u m m i n e s sw a s17 0 2 3 9w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a s1 5 a n d t h ev o l u m er a t i ob e t w e e nc a r r a g e e n a na n ds a l t - s o u b l ep r o t e i n sw a s1 ：1 w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a s0 3 ，s p r i n g i n e s so fs a l t s o u b l ep r o t e i n sb e c a m el i t t l e w i 侥i n c r e a s i n go ft h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a n 。w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a s 0 6 ， g e l a t i o ns p r i n g i n e s sr e d u c e dn e a r l yi nl i n ew i t hi n c r e a s i n go ft h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a n w h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a sn o tl o w e rt h a n0 9 ，g e l a t i o ns p r i n g i n e s sf i r s tb e c a m eb i g t h e ns m a l la n dl a t e rb i g ，w i t hi n c r e a s i n go ft h ea d d i n gd o s eo fc a r r a g e e n a n t h eo p t i m u m g e l a t i o ns p r i n g i n e s sw a s3 3 3 m mw h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nw a s l 5 a n dt h ev o l u m e r a t i o b e t w e e nc a r r a g e e n a na n ds a l t - s o u b l ep r o t e i n sw a s0 6 5 e f f e c t s o fm 9 2 + o nm i x e dg e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t y 、h a r d n e s s 、g u m m i n e s sa n d s p r i n g i n e s so fc a r r a g e e n a na n ds a l t s o u b l ep r o t e i n s ：m 9 2 + h a dn oe v i d e n ti n f l u e n c eo nm i x e d g e l a t i o nw a t e r h o l d i n gc a p a c i t y , b u tc o u l de v i d e n t l yr e d u c e dm i x e dg e l a t i o nh a r d n e s sa n d s p r i n g i n e s s m i x e dg e l a t i o ng u m m i n e s sw a st h eb e s tw h e nc a r r a g e e n a nc o n c e n t r a t i o nr a n g e d f r o m0 6t o0 9a n dt h ev o l u m er a t i ob e t w e e nc a r r a g e e n a na n ds a l t s o u b l ep r o t e i n sr a n g e df r o m ot o0 6 6 e f f e c t so fs o y b e a np r o t e i ni s o l a t e ( s p i ) o ng e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t y , h a r d n e s s ，g u m m i n e s s a n ds p r i n g i n e s s ：g e lw a t e r - h o l d i n gc a p a c i t y , h a r d n e s s ，g u m m i n e s sa n ds p r i n g i n e s sw e r ea l ls m a l l w h e na d d e ds p it os a l t s o u b l ep r o t e i n s ，t h i si n d i c a t e dt h a tt h en e t w o r ks t r u c t u r eo fs a l t s o u b l e p r o t e i n sp r o t e i n st h e r m a li n d u c e dg e l a t i o nw a sm o r ee x q u i s i t ea n dc o m p a c t e rt h a nt h a to fs p i g e l a t i o n k e yw o r d s ：m y o f i b r i l l a rp r o t e i n s ；i o n i cs t r e n g t h ；p h ；p o l y p h o s p h a t e s ；c a r r a g e e n a n ；s o y b e a n p r o t e i ni s o l a t e ；g e l a t i o np r o p e r t i e s 发表论文 论文情况说明以及学位论文使用授权声明 李令平，张坤生，任云霞鸡胸肉中肌原纤维蛋白的提取及其凝胶特性的研究 j 食品研究与开发2 0 0 7 ，v 0 1 2 8 n o 1 1 学位论文使用授权声明 本人同意授权天津商业大学将论文的全部内容或部分内容提供给有关方面，编 入中国学位论文全文数据库、中国优秀博硕士学位论文全文数据库、天津商业 大学博硕士学位论文全文数据库等有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描 等复制手段保存、汇编以供查阅或借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘。 鸯今彳 5 9 第一章前言 第一章前言 1 1 肌肉构造 众所周知，肌肉可分为横纹肌和平滑肌。从食品的角度来考虑，涉及横纹肌的问题较 多。因此本文着重叙述的肌原纤维蛋白质。也就是指横纹肌的肌原纤维蛋白质【。 横纹肌是由致密的横纹区和疏松的横纹区交替组成。如图1 1 所示，其构成单位是肌 肉纤维。肌肉纤维相当于一个细胞，外部有肌膜包裹着，内部的肌原纤维则与纵轴平行分 布，肌原纤维的间隙充满了肌浆，如图1 2 所示。构成肌肉纤维的肌原纤维直径只有l 2 9 m ，包括粗丝和细丝。 肌肉 l o 1 0 0 声 1 肌原纤维2 肌肉纤维 图1 1 肌肉构造 f i g 1 - lm u s c l es t r u c t u r e 6 1 肌膜2 肌浆3 肌原纤维4 核5 内膜胶原及弹性纤维6 肌纤维膜 图1 2 肌肉纤维组织 f i g 1 - 2m u s c lf i b e rt i s s u e l 第一章前言 1 2 肌原纤维的结构 用高倍数显微镜观察肌原纤维，其构造如图1 3 所示。有被称为a 带( 颜色较深) 和i 带( 颜色较浅) 的两部分，非常规则地排列组成。a 带和i 带有规则的排列，使得其肌肉纤 维组织成为横纹组织。a 带、i 带以外，还可看到在a 带的中央有h 带及m 带；i 带中央 有z 带等微细结构。h u x l e y l 2 】等用电子显微镜研究得出，a 带又被称为粗幺幺( t h i c kf i l a m e n t ) ， 以肌浆球蛋白为主要构成成份的纤维存在。i 带中有f 一肌动蛋白为主要构成成份的细丝 ( t h i nf i l a m e n t ) 结构。形成粗丝的肌浆球蛋白具有a t p a s e 活性。 l - 2 乒 - l 肌节 z 带 l 带t 耐竺兰耐犁m 图1 - 3 肌原纤维 f i g 1 - 3m y o f i b r i l l a r 1 3 肌原纤维蛋白的组成 肌原纤维蛋白质中含有的各种蛋白质种类、组成、部位、功能如表1 1 所示。 2 第一章前言 表1 1 肌原纤维蛋白质组成 t a b l ei - it h ec o m p o s i t i o no f m y o f i b r i l l a rp r o t e i n 肌动蛋白和肌浆球蛋白为收缩蛋白质，则肌钙蛋白和原肌球蛋白等相应被称为调节蛋 白质。肌钙蛋白和原肌球蛋白共同结合在f _ 一肌动蛋白纤维上，通过与g a 2 + 结合，控制肌 肉收缩。 肌原纤维是骨胳肌的收缩单位，由丝状的蛋白质胶原组成。这些细丝平行排列成束， 直接参加肌肉的收缩过程，当去掉这些蛋白质后，肌纤维的形状和组织结构会完全遭到破 坏，因此又称结构蛋白或不溶性蛋白质。通常利用离子强度o 5 以上的高浓度盐溶液抽出， 但被抽出后的蛋白质可溶于低离子强度的盐溶液中，属于这类蛋白质的有肌球蛋白、肌动 蛋白、原肌球蛋白、肌原蛋白、肌动蛋白素和m _ 蛋白等【3 1 。 1 3 1 肌球蛋白 肌球蛋白是肌肉中含量最高和最重要的蛋白质，约占肌肉总蛋白质的三分之一，占肌 原纤维蛋白质的5 0 一5 5 ，有很好的胶凝能力 4 1 ，是肌原纤维蛋白质的主要成分之一。 肌球蛋白是粗丝的主要成分，构成肌节的a 带。具有a t p 酶活性【5 1 ，m 9 2 + 对此酶起抑制作 用，g a 2 + 可以将其激活。肌球蛋白的另一个特征是能与肌动蛋白结合，生成肌动球蛋白， 与肌肉的收缩直接有关。 将肌球蛋白以胰蛋白酶处理时可以生成两种亚基见图1 4 【6 】，分别称为重酶解肌球蛋白 和轻酶解肌球蛋白，重酶解肌球蛋白为水溶性，可保持a t p 酶的活性和与肌动蛋白结合的 能力，轻酶解肌球蛋白不溶于水，对盐的溶解性与肌球蛋白相同，但具有双折光线。 3 第一章前言 肌球蛋白的相对分子质量为5 0 万 - 6 0 万道尔顿( d a ) ：每个分子有两个重链( 大亚基， 分子量约为2 0 0 0 0 0 d a ) 和四个轻链( 小亚基，分子量为1 5 0 0 0 3 0 0 0 0 d a ) 。肌球蛋白的等电点 约为5 4 ，在5 0 - - 5 5 c 发生凝固，易形成黏性凝胶，在高盐浓度( 0 6 m o l ln a c i ) 下是可溶的， 而在低盐浓度( o 0 3 m o ln a c l ) 下是不可溶的。 轻锥 图l - 4 肌球蛋白分子的模式图+ f i g 1 - 4t h e m o d e lp i c t u r eo fm y o s i nm o l e c u l e 1 3 2 肌动蛋白 肌动蛋白约占肌原纤维蛋白的2 0 ，是构成细丝的主要成分。肌动蛋白以球状的肌动 蛋白( g 一肌球蛋白) 和纤维状肌动蛋白( f 一肌动蛋白) 的形式存在。单体的g 一肌动蛋白相对 分了质量约为4 7 0 0 0 ，为球形的蛋白质分子结构，直径为5 5n n l 。当g 型肌动蛋白在有磷 酸盐和少量a t p 存在的时候，即可形成相互连接的纤维状结构。需3 0 0 - 4 0 0 个g 一肌动蛋 白形成一个纤维状结构。两条纤维状结构的肌动蛋白相互扭合成的聚合物成为f 一肌动蛋 白，与原肌球蛋白、肌钙蛋白、仅一辅肌动蛋白和3 - 辅肌动蛋白等结合构成了肌原纤维结构 中的细丝，或称肌动蛋白丝。两条f 一肌动蛋白每经1 3 个g 一肌动蛋白单位而扭转一周形成 螺旋结构。 肌动蛋白的性质属于白蛋白类，它还能溶于水及稀的盐溶液中，在半饱和的( n h 4 ) 2 s 0 4 溶液中可盐析沉淀，等电点为4 7 ，f 一肌动蛋白在有k i 和a t p 存在时又会解离成g 一肌动 蛋白。 1 。3 3 肌动球蛋白 肌动球蛋白的黏度很高，具有明显的流动双折射现象。由于其聚合度不向，因而相对 4 第一章前言 分子质量也不同。肌动蛋白与肌球蛋白的结合比例在l ：2 5 1 ：4 ，肌动球蛋白也具有a t p 酶活性，但与肌球蛋白不同的是o a 2 + 和m 9 2 + 都能激活肌动球蛋白、高浓度的肌动球蛋白易 形成凝胶。在高的离子强度下，如0 6m o l l 的k c i 溶液中添加a t p 则溶液的黏度降低， 流动双折射也减弱，其原因是肌动球蛋白受a t p 的作用分解成肌动球蛋白和肌球蛋 白。添加焦磷酸盐也可看到同样的现象。将接近中性的肌动球蛋白溶液稀释到较低的离子 强度如0 6m o l l 的k c l 溶液中，则肌动球蛋白由于接近其等电点而形成絮状物，此时若 添加少量的a t p ，絮状物因收缩而形成凝胶沉淀，这样的沉淀现象称为超沉淀，此时如将 k c l 溶液提高，则超沉淀可以再次溶解；如在絮状物中添加多量的a t p ，那么此絮状肌动 球蛋白就发生溶解，这个反应称为清除反应。 1 4 肌原纤维蛋白质的凝胶特性 1 4 1 肌原纤维蛋白的凝胶定义 聚集( a g g r e g a t i o n ) 是指蛋白质一蛋白质相互作用，同时形成大分子量的复合体，一般 是引力和斥力相平衡的结果1 7 j 。 凝胶( g e l a t i o n ) 是指变性或非变性的蛋白质的有序聚集而成的三维网状结构，多聚体 之间和多聚体一溶剂引力( 含氢键、共价键、二硫键、疏水相互作用等) 、斥力( 包含库 仑力，受静电荷和溶液离子强度的影响) 之间相平衡形成很有序的网络结构【8 】。 1 4 2 凝胶机制 有关凝胶机制的研究，早在1 9 4 8 年f e n y 【9 】提出，蛋白质凝胶的形成机理分两步。第一 步是蛋白质受热而变性展开；第二步是展开的蛋白质因聚合作用而形成较大分子的凝胶体， 即天然的蛋白质一变性蛋白质( 长链) 一聚集的蛋白质( 连接的网络) 。蛋白质分子的解聚 和伸展，使反应基团暴露出来，特别是球蛋白的疏水基团，因此有利于蛋白质和蛋白质之 间的相互作用。这是蛋白质发生聚集的主要原因。所以分子量大且疏水氨基酸含量高的蛋 白质容易形成稳定的网络结构。 高温可增强蛋白质分子之间的相互作用，而冷却有利于氢键的形成，加热还可以使内 部的巯基暴露出来，促进二硫键的形成或交换。大量的巯基和二硫键的存在，可使分子间 的网络得到加强，有利于形成热不可逆的凝胶，钙离子形成的键桥能提高许多凝胶的硬度 和稳定性。凝胶基质的结构和物理化学特性取决于变性和聚集的相对速率，蛋白质聚集速 率相对展开的速率慢，这有利于形成更细致的凝胶网络。当蛋白质聚集的速率高于展开的 速率时，就形成粗糙、无序的凝胶结构或凝结物0 1 。 第一章前言 1 4 3 多聚磷酸盐 重组肉制品和肉糜类产品生产的成功与否，取决于肌肉蛋白质的功能特性，具体的说 就是取决于肌肉蛋白质的胶凝性、保水性1 1 】。肌原纤维蛋白是肉中最重要的蛋白质，具有 很好的热诱导凝胶能力，在糜类肉制品和重组肉制品的质构特性中起主要作用【1 2 1 。 多聚磷酸盐是很重要的一种肉类添加剂，在肉品中加入磷酸盐可以提高肉的保水性， 改善嫩度，增强黏着性，改善风味，对肉的理化特性如肉的颜色、乳化特性、制品的产量 等有很大的影响。同时，由于磷酸盐的参与，可使肉的渗透能力增强，防止v c 的氧化，使 肉的退色、变质在一定程度上得到保护1 3 。1 5 】。 肌原纤维蛋白的凝胶特性与很多因素有关，本章主要研究多聚磷酸盐如焦磷酸钠 ( s p p ) 、三聚磷酸钠( t p p ) 、和六偏磷酸钠( h m p ) 对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响。 1 4 4 卡拉胶 卡拉胶( c a r r a g e e n a n ，又称角叉菜胶、鹿角菜胶) 是自红藻( r e da g l a e ，r h o d o pb yt a ) 中提取的一种水溶性胶体，是世界三大海藻胶工业产品( 琼胶、卡拉胶、褐藻胶) 之一，卡 拉胶是一类线性、含有硫酸酯基团的高分子多糖【1 6 】。它是安全、无毒、无副作用的食品添 加剂，常被用作胶凝剂、增稠剂或稳定剂等 1 引。 卡拉胶是几种多糖的复杂混合物，由l ，3 一b d 一吡喃半乳糖和1 ，4 一q - d - n 七哺半乳 糖为基本骨架构成单位，重复交替连接而成的没有分支的直链型多糖。其凝胶过程大致 分为3 个阶段：1 ) 卡拉胶在热水中溶解，分子形成混乱的卷曲状；2 ) 当温度下降到某一 种程度时，分子向螺旋状转化，分子间形成双螺旋体，组成立体网状结构，开始凝固；3 ) 温度继续下降，双螺旋体聚集形成凝胶【1 9 】。 用于肉品工业中的卡拉胶主要为k _ 和r 型。它们可以作为胶凝剂用于罐头制品中。 在碎肉制品中可以作为脂肪替代品【2 0 之1 1 。卡拉胶在熟肉片制品中可以改善产品的保水性、 切片性、口感和多汁性等2 2 也4 1 。为了更好地利用卡拉胶改善肉制品的品质，近年来国外的 专家学者在不断地研究卡拉胶与肌肉蛋白质的相互作用。d i r k 等报道了卡拉胶对鸡肉中盐 溶性蛋白质凝胶的复合模量、保水性、微观结构的影响【2 5 1 。d o n a t u s 等研究了卡拉胶对鸡 腿肉和胸肉中肌原纤维蛋白热稳定性的影响2 6 1 。本节研究鸡胸肉盐溶蛋白、卡拉胶蛋白质 一多糖体系凝胶的特性，主要研究了不同卡拉胶浓度和蛋白质、多糖不同配比所形成凝胶 的特性。 1 4 5 大豆分离蛋白 6 第一章前言 大豆分离蛋白是一种重要的植物蛋白产品，它是以脱脂大豆粉或豆粕为原料，经碱炼、 酸沉等一系列处理后得到的组分较均一，功能性较强的蛋白质制品，其蛋白质含量高达9 0 以上( 以干基计) 【2 7 2 引。 凝胶性是指大豆蛋白制品在一定浓度下热处理后冷凝时形成胶体状组织的性能，大豆 蛋白凝胶性质与表面电荷、蛋白质构型变化、以及亚基的聚集程度及二硫键键链作用强弱 密切相关。热致凝胶的形成原理一般认为是：热处理作用使蛋白质的构象发生变化，然后蛋 白质变性作用发生，伴随变性作用的发生，蛋白质分子逐渐展开，溶液粘度上升，最后聚集 形成较为致密的网络结构，蛋白质网络结构稳定性主要依赖二硫键、氢键和疏水作用维持。 大豆分离蛋白具有较好的凝胶性，蛋白质的凝胶结构为立体网络结构，它不仅能束缚 水分和脂肪，赋予制品良好的凝胶组织结构，增加咀嚼感，而且还是风味物质的载体，为 肉制品保持水分和脂肪提供了基质。因此蛋白质的这种性能具有很大的加工意义。 目前，我国开发的大豆分离蛋白产品主要是肉制品添加蛋白，即凝胶型分离蛋白。凝胶 型分离蛋白的主要功能是凝胶性和乳化性，分离蛋白的凝胶性在肉制品加工中起到非常重 要的作用，凝胶性可以将蛋白溶胶基质“固化”形成具有一定机械强度的网状结构，从而防 止已形成的乳化肉糜在加热过程中被破坏盼3 0 1 。蛋白质的凝胶过程一般定义为聚合体之间 以及聚合体与溶剂间相互作用而形成的聚集现象，并最终由于吸引力与排斥力之间达到 平衡而形成的空间网状结构。其实质是蛋白质溶液与蛋白质沉淀的中间状态【3 卜3 3 1 。 1 5 肌原纤维蛋白的研究意义及依据 1 5 1 原料的选择依据 近年来，随着经济的发展，生活水平提高，人们的健康意识及保健意识加强，对肉类 的需求逐渐转移到即经济可口又具有低脂肪、低胆固醇、低钠、低热量及高蛋白等优点的 健康肉制品。鸡肉以高蛋白、低脂肪、低胆固醇、高营养而著称。但由于肌肉蛋白质的理 论特性和加工特性尚未研究清楚，致使目前禽肉制品的种类单一，加工品少。而禽流感对 养鸡行业的冲击使得鸡肉深j 3 n - r - 变得迫在眉睫，目前鸡肉糜制品较少，鸡肉的一些特性 也使得鸡肉糜的加工比较复杂。在肉类加工过程中，肌肉盐溶蛋白质的功能特性与产品的 品质有很大关系，盐溶蛋白质对于提高碎肉制品的粘合性和乳化稳定性具有重要作用。而 影响鸡肉盐溶蛋白质功能特性的因素很多，其中肌原纤维蛋白是很重要的一个因素。为了 生产出理想的鸡肉制品，肌肉蛋白质的研究越来越引起人们的关注【7 8 】。鸡肉是富含蛋白 质的产品，肉中的蛋白质除赋予肉制品特有的风味、口感和营养外，它的一些功能特性， 7 第一章前言 肉保水性和乳化性等还对产品的最终品质起主要作用。并且原料鸡来源广泛，获得容易。 1 5 2 肌原纤维蛋白的选择依据 新鲜肉中蛋白质的含量为2 0 左右，根据溶解性可将其分为三大类3 4 1 ：高离子强度盐 溶