凡纳滨对虾壳中β虾青蛋白的提取、纯化及其性质研究

摘要

虾等甲壳动物在熟制时,其甲壳颜色会由自然状态下的深灰色转变成橘红色,这主要是虾壳中类胡萝卜素结合蛋白在高温下发生变性而释放的色素所引起的。对甲壳红变现象的研究一直集中在加热时类胡萝卜素与蛋白质之间的相互作用上,然而研究表明:从不同动物的甲壳中提取的类胡萝卜素结合蛋白的性质是不同的,这些类胡萝卜素结合蛋白的理化性质对虾壳红变产生着怎样的影响却少有研究。
　　凡纳滨对虾营养丰富、风味独特且产量大,对虾的消费方式以加热食用为主。虾壳的色泽不仅左右消费选择,同时也是鲜度感官评定的基本要素。然而,不同温度、时间、盐浓度等条件下加热对虾壳色泽影响的系统性分析研究报道仍然很少。基于这样的背景下,本研究以湛江盛产的凡纳滨对虾为原料,重点研究类胡萝卜素结合蛋白的提取方法、蛋白质的理化特性以及不同热处理方式对虾壳红变的影响规律。主要研究内容和结论如下:
　　(1)研究了从凡纳滨虾壳中提取的β虾青蛋白的基本理化性质,对比分析了 pH调节法提取β虾青蛋白的可行性。结果表明:β虾青蛋白是一种以α螺旋为主要二级结构,分子量为75000 Da的大分子物质。其最大吸收波长为580 nm,等电点为5.6。pH调节法分离β虾青蛋白的最大溶解度在酸性溶液中为60.5％(pH3.0),在碱性溶液中为55.7%(pH11.0)。最大回收率为pH3.0时的47.5%,高于传统盐析法的24.3%。所得β虾青蛋白的纯度为78.23%,略高于盐析法的74.06%。两种方法所得蛋白在最大吸收波长上无差异。
　　(2)研究了 pH(3-11)、温度(25-100℃)、加热时间(1-90 min)、盐浓度(0.1-5.0 mol/L)、醇浓度(10-70%)对从凡纳滨对虾壳中提取的β虾青蛋白二级结构性质的影响。结果表明:β虾青蛋白的酸碱稳定范围为pH6.0-8.0,其α螺旋含量无显著差异(p>0.05);超过该pH范围会引起α螺旋含量显著下降(p<0.05),最低值为pH5.0时的25.5%。损失的α螺旋以转化为无规则卷曲为主。升高温度会使α螺旋含量显著下降(p<0.05);加热至60-70℃时,β虾青蛋白处于热变性的中间温度,即α螺旋含量无显著变化(p>0.05);升温至80℃时可使蛋白质变性达到最大。升温导致的α螺旋损失主要转化为无规则卷曲。低温下(<60℃)延长加热时间会使α螺旋含量显著下降(p<0.05),高温下(>80℃)则无显著变化(p>0.05)。未加热时,0.1 mol/L盐浓度会诱导α螺旋的生成,高盐浓度会引起β虾青蛋白可逆变性;升温后外加盐会加速β虾青蛋白变性,其加速能力与浓度成反比。40℃下加热时损失的α螺旋主要用于生成β折叠,加热至60℃以上时,损失的α螺旋主要转化为β折叠和β转角。三氟乙醇和甲醇对α螺旋的诱导和抑制均有显著作用(p<0.05)且均与醇浓度成正相关。诱导生成的α螺旋主要来源于无规则卷曲,抑制损失的α螺旋则多数转化为β折叠。
　　(3)研究了pH(3.6-6.6)、加热温度(40-100℃)、加热时间(1-20 min)和外加盐浓度(0.1-4.0 mol/L)条件下β虾青蛋白与虾壳红变的规律。结果表明:不同pH下加热时虾壳色泽(L、a)显著升高(p<0.05),在β虾青蛋白等电点下加热时虾壳红变最显著。虾壳色泽(L、a)随温度的升高显著升高(p<0.05)。随着加热时间的延长,虾壳色泽L值显著增加,而 a值则显著下降(p<0.05)。外加盐实验显示,虾壳色泽(L、a)均显著下降(p<0.05)。正交实验结果显示,虾壳红变最佳条件为:加热温度80℃,盐浓度2.0 mol/L,溶液pH3.6,加热时间1 min。

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1 绪论

1.1水产动物中类胡萝卜素结合蛋白的种类

1.2 水产动物中类胡萝卜素结合蛋白的分布

1.3类胡萝卜素结合蛋白的研究现状

1.4 研究目的与意义

2 凡纳滨对虾壳中β虾青蛋白的提取与纯化研究

2.1前言

2.2材料与方法

2.3结果与分析

2.4本章小结

3β虾青蛋白的理化性质研究

3.1前言

3.2材料与方法

3.3 结果与分析

参考文献

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