阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究

1、阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究第27卷第8期2008年8月产FISHERIES科学SCIENCEV01.27No.8Au2oo8阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究杨芳,吴永沛,陈梅香,陈俊(集美大学生物工程学院,福建厦门361021)摘要:研究了不同温度,pH,离子浓度,单体保水剂,复合保水剂对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白,肌肉凝胶保水特性的影响.试验结果表明,在pH6.6,离子浓度0.7mol/L,温度为70qC时,肌原纤维蛋白凝胶保水能力最佳;甘油和多聚磷酸钠组成的复合保水剂对肌原纤维蛋白凝胶保水能力影响最大;该复合保水剂添加的体积分数为6%时,阿根廷鱿鱼肌肉凝胶保水

2、能力最好.关键词:阿根廷鱿鱼;肌原纤维蛋白质;凝胶;保水特性中图分类号:TS254.4文献标识码:A文章编号:1003.1111(2008)08-0386-04鱿鱼是软体动物门,头足纲,鞘亚纲,枪形目,柔鱼科和枪形目,闭眼亚目,枪乌贼科软体动物的俗称¨J.鱿鱼富含人体必需的多种氨基酸,且必需氨基酸组成接近全蛋白,此外,还含有丰富的牛磺酸,赖氨酸,章肉碱,甜菜碱,嘌呤,核苷酸类,糖类,氧化三甲胺等风味物质,是一种营养保健型且风味良好的水产品资源.但目前鱿鱼产品品种单一,加工品少,主要是加工过程中肌肉蛋白质易变性而收缩脱水,致使鱿鱼制品嫩度差,口感粗糙,肉质较硬.因此,鱿鱼肌肉蛋白质的保

3、水性对鱿鱼产品的品质起着举足轻重的作用.国内外学者对禽类,鱼类的肌肉蛋白质凝胶保水性有较多的研究剖,关于鱿鱼的肌原纤维蛋白质凝胶及肌肉凝胶保水性的研究,国内外尚未见报道.笔者研究了pH,离子浓度,温度和保水剂对阿根廷鱿鱼(Illexargentinuscastellanos)肌原纤维蛋白质凝胶保水能力的影响,以及离子浓度,pH,保水剂对阿根廷鱿鱼胴体肌肉凝胶的影响,为鱿鱼生产加工提供科学的理论依据,让更多的消费者享受到更加可口,美味的鱿鱼产品.1材料与方法1.1试验材料冻品阿根廷鱿鱼购于厦门市中埔水产品批发市场;氯化钠,磷酸氢二钠,磷酸二氢钾,甘油,多聚磷酸钠,试剂为分析纯;海藻糖,B一环状糊

4、精,一乳糖,可溶性淀粉,试剂为食品级;组织捣碎机(1(j.nematica,瑞士);JA2515型转子高速冷冻离心机(Beckman,美国);6K15台式中型低温离心机(Sig-ma,德国).1.2阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白提取取冷冻的阿根廷鱿鱼,经冰上解冻后,手工去头,皮,内脏等,冷水清洗,将肉切成小块.取5.0g肌肉组织与4倍(m:m)冰冷的pH6.6的磷酸盐缓冲溶液(PBS)混合,匀浆,10000r/min,4离心10min,弃上清液,所得沉淀再加入上述磷酸盐缓冲液匀浆,离心,重复34次.将最后得到的沉淀取出,加入0.7mol/L的氯化钠溶液,溶解,然后高速冷冻离心(4,10000r/min

5、,离心20min),所得上清液为阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白溶液.1.3肌原纤维蛋白凝胶制备取5.0ml的上述提取的肌原纤维蛋白溶液,于70水浴中加热30min,取出用冷水冷却至室温,测定其保水性.1.4凝胶保水性(WHC)的测定方法将制得的凝胶在3000r/rain下离心5min,称取质量,倾去水分,再次称取质量,按下式计算保水性引:mtm聊/%=×100%m2m式中,唧c/%一凝胶保水能力;m,/离心管+去水后的蛋白质凝胶的质量;/g-离心管+未去水的蛋白质凝胶的质量;离心管的质量.收稿日期:2007一l212;修回日期:2008-0124.基金项目:福建省教育厅资助项目(2007F5

6、076);集美大学中青年创新团队专项基金资助项目(2006A002).作者简介:杨芳(1983一),女,硕士,研究方向:水产品保鲜与加工;E?mail:ygfang917227163.corn.通讯作者:吴永沛(1956一),男,教授,硕士生导师,研究方向:水产品加工;Email:wyp.第8期杨芳等:阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究2结果2.1阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水特性研究2.1.1氯化钠浓度对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响根据1.2方法,制备鱿鱼肌原纤维蛋白.采用pH6.4磷酸盐缓冲溶液提取,设计不同浓度的氯化钠溶液(0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,

7、0.7,0.8,0.9,1.0mol/L)溶解肌原纤维蛋白(图1).806050403020】0000.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.1氯化钠浓度/mol?L-图1氯化钠浓度对肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响由图1可见,在一定范围内(0.20.7mol/L),随着浓度的增加,阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白质的保水能力也相应增强.但氯化钠浓度超过0.7mol/L,随着离子浓度的增加,其保水能力逐渐下降.可见,0.7mol/L的氯化钠溶液制备肌原纤维蛋白质凝胶为最适离子浓度.2.1.2pH对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响根据1.2方法,设计不同pH的磷酸盐缓冲溶液提取

8、肌原纤维蛋白,pH分别为5.0,5.5,6.0,6.2,6.6,7.0,7.5.加人0.7m01/L的氯化钠溶液溶解肌原纤维蛋白(图2).4.b.bb.Ub.4b.-/.-/.bpH图2pH对肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响由图2可见,随着pH增加,肌原纤维蛋白保水能力先增强后减弱.曲线顶点对应的pH为6.6,即在pH6.6时制备的肌原纤维蛋白凝胶保水能力最佳.2.1.3温度对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响按照1.2方法提取阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白,并制备凝胶.设计热诱导凝胶温度分别为30,40,50,60,70,80,90,结果见图3.由图3可见,温度为30时,凝胶的保水性较低,随着温

9、度在一定范围内的升高,凝胶的保水性迅速提高.但当温度超过70时,凝胶的保水性呈下降的趋势.因此,最佳热诱导温度为70.605040鞠100203040506008090100丁y图3不同温度对肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响2.1.4单体保水剂对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响添加各种单体保水剂:甘油,B一环状糊精,海藻糖,乳糖,可溶性淀粉,多聚磷酸钠,各单体保水剂的体积分数均为1%,研究各保水剂对肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响(图4).蒌瑟菱l234567单体保水剂图4单体保水剂对肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响1:对照组,2:甘油,3:B一环状糊精,4:海藻糖,5:乳糖,6:可溶性淀粉

10、,7:多聚磷酸钠由图4可知,添加各种单体保水剂后,阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力均有所提高.其中添加甘油对凝胶保水能力的影响略大于海藻糖,乳糖,可溶性淀粉,多聚磷酸钠,保水率达44.26%,较对照组提高了11.16%;而添加B一环状糊精对增强凝胶保水能力的影响较小,保水率为33.63%,较对照组提高了0.53%.多聚磷酸钠是常用的肉类品质改良剂,其保水的作用与其调节原料的pH有关.通过多聚磷酸钠可调节阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白pH,研究不同pH下的阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白的保水情况(图5).由图5可见,当用多聚磷酸钠调节蛋白质溶液pH为6.6的时候,其肌原纤维蛋白质凝胶保水能瓣*褂*水产科学第2

11、7卷瓣6.Z6.46.bb.,.0,.Z,.4,.bpH图5多聚磷酸钠对肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响力最佳,pH超过6.6后,凝胶保水能力随pH的增加呈下降趋势.由此可知最佳pH为6.6.2.1.5复合保水剂对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响组合各单一保水剂,研究复合保水剂对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水性的影响.各复合保水剂的体积分数均为1%,各单体保水剂按1:1(rem)组合(图6).444240躲3432302812345复合保水剂图6复合保水剂对凝股保水能力的影响1:对照组,2:甘油+乳糖,3:甘油+多聚磷酸钠,4:乳糖+多聚磷酸钠,5:甘油+多聚磷酸钠+乳糖由图6可见,第3

12、组复合保水剂(多聚磷酸钠+甘油)的凝胶保水能力最好,为最佳复合保水剂.2.2阿根廷鱿鱼肌肉组织凝胶保水特性的研究取冷冻的阿根廷鱿鱼,经解冻后,手工去头,皮,内脏等,冷水清洗,将肉切成小块,用绞肉机绞2次,即为阿根廷鱿鱼肌肉组织.往一定量的阿根廷鱿鱼肌肉组织中,添加pH为6.6的多聚磷酸钠,0.7mol/L的氯化钠,0.7mol/L氯化钠+多聚磷酸钠(pH6.6),并设对照组,测定其对阿根廷鱿鱼肌肉凝胶保水性的影响(图7).由图7可知,第4组(0.7mol/L氯化钠溶液+磷酸盐缓冲液(pH:6.6)阿根廷鱿鱼肌肉凝胶保水能力略高于第3组,高于第1组,第2组.阿根廷鱿鱼肌肉组织在添加第4组溶液0.

13、7mol/L氯化钠+多聚磷酸钠(pH6.6)的基础上,水褂冈.1234图7pH,氯化钠对肌肉凝胶保水能力的影响1:对照组,2:pH为6.6的多聚磷酸钠,3:0.7mo/LNaC1,4:NaC1(0.7mo/L)+多聚磷酸钠(pH6.6)再添加最佳复合保水剂(甘油+多聚磷酸钠),研究添加不同体积分数的最佳复合保水剂(甘油+多聚磷酸钠)对阿根廷鱿鱼肌肉组织凝胶保水性的影响(图8).O2461O体积分数/%图8不同体分数保水剂对肌肉凝股保水能力的影响由图8可见,添加不同体积分数的保水剂,其保水能力随着体积分数的增加而增强.添加体积分数为6%的保水剂时,其保水能力略高于4%,10%组,鱿鱼肌肉凝胶保水

14、性较对照组增强10.5%.3讨论阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力易受氯化钠浓度,pH,温度的影响.添加氯化钠增加肌原纤维蛋白质之间的静电斥力,使肌原纤维结构松弛,从而可以提高鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶的保水性.但并非氯化钠添加越多越好,当添加氯化钠的浓度过高,会造成凝胶脱水,使凝胶保水性降低.试验结果表明,添加氯化钠溶液浓度为0.7mol/L时,阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力最好.本试验结果与李继红等研究不同氯化钠浓度对鸡胸肉盐溶蛋白凝胶保水性影响的结果相似.pH越偏离肌原纤维蛋白质的等电点,则肌原纤维蛋白质上带的静电荷越多,越不易聚合,蛋白质溶解度增大,提取充分,凝胶保水性就高J.所以阿根廷

15、鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶在一定的pH范围内,随pH增大,保水性提高,但pH达到6.6时,pH_.吾:罟8_.96褂繁第8期杨芳等:阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白及肌肉组织凝胶保水性研究389增大,可能使阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白的构型有一定的变化,从而对凝胶保水性带来一定的影响.加热升温直接影响盐溶蛋白热诱导凝胶的形成.温度的升高有助于凝胶的形成,但温度过高,则可能会使肌球蛋白分子形成的网状结构失水,从而导致凝胶的保水性下降.本试验结果也表明,在较低的温度下,形成凝胶的能力较弱,从而导致凝胶保水性很低.当温度达到70时,凝胶的保水性最好,随着温度的继续升高,其凝胶保水能力逐渐下降,凝胶也变硬.甘油,海藻糖,乳

16、糖,可溶性淀粉,多聚磷酸钠,一环状糊精对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响分别较对照组增强了l1.16%,10.24%,9.62%,7.61%,7.32%,0.53%.可见,甘油的保水能力略大于海藻糖,乳糖,可溶性淀粉,多聚磷酸钠,大于p一环状糊精.除p一环糊精外,其他保水剂均有显着增强凝胶保水能力的作用.海藻糖虽然对凝胶保水能力影响较大,但其价格较高,不适用于工业化生产;多聚磷酸钠保水能力与可溶性淀粉相当,同时添加多聚磷酸钠可以提高肉的pH,螯合肉中的金属离子,增加肉的离子浓度解离肌动球蛋白.所以选择甘油,乳糖,多聚磷酸钠这3种保水剂进行复合配方.结果表明”多聚磷酸钠+甘油”这一复合保

17、水剂对阿根廷鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶保水能力的影响最大,保水能力较对照组增强了35%;且添加6%的该复合保水剂时,阿根廷鱿鱼肌肉组织凝胶保水性最佳.因此,在实际应用中,可添加体积分数为6%的复合保水剂(多聚磷酸钠+甘油)来提高阿根廷鱿鱼肌肉蛋白质的保水性.参考文献:1董正之.世界大洋经济头足类生物学M.济南:山东科学技术出版社,1991:82-195.2陈意.鱿鱼的营养及食用价值J.食品与药品,2006,8(6):75-76.3CaoMJ,JiangXJ,ZhongHC,eta1.Degradationofmyo-fibrillarproteinsbyamyofibril-boundserinep

18、rotein?-aseintheskeletalmuscleoferueiancarp(Caraslusau-ratus)J.FoodChemistry,2006(94):7-13.4邓丽,芮汉明.Ca2,Mg2和磷酸盐对鸡肉盐溶蛋白质凝胶保水性和凝胶特性影响的研究J.现代食品科技,2005,84(2):24-26.5FoegedingEA.DevelopmentofatesttopredictgelationproteinsofrawturkeymuscleproteinsJ.JFoodSei,1990,55(4):932.936.6李继红,彭增起.温度,盐浓度和pH对盐溶蛋白热诱导凝胶影响

19、的研究J.肉类工业,2004,276(4):39-4O.7PatersonBC,PanfishFC,StromerMH,eta1.EffectsofsaltandpyrophosphateonthephysicalandchemicalpropertiesofbeefmuscleJ.JFoodSci,1988,53(5):1258.1265.8XiongYL,BrekkeCJ.ChangesinproteinsolubilityandgelationpropertiesofchickenmyofibrilsduringstorageJ.JFoodSci,1989,54(5):1141-1146.9王学荣,彭顺清,周维禄,等.复合磷酸盐对鱼糜制品保水效果的研究J.食品工业,2002:41-42.WaterHoldingCapacityofMyofibrillarProteinGelandMusclularGelfromSquidYANGFang