二硫键在不同蛋白乳化液和乳液蛋白复合凝胶中的作用研究

摘要

传统肉糜制品的成型与复合体系中肌原纤维蛋白凝胶网络的形成以及脂肪和水的作用有关。肌原纤维蛋白凝胶网络的形成对维持肉制品功能特性有着重要的影响。而脂肪和水则赋予肉制品独特的风味和口感。但在肉制品加工和贮藏的过程中，脂肪会发生氧化反应，破坏产品品质和可接受性。因此，部分新型产品采用蛋白质与油脂乳化形成的乳化液替代动物脂肪加入肉制品，获得了较好口感并改善了产品的功能性质。但蛋白质乳化液极不稳定，受蛋白质种类、油脂类型、分子间作用力、环境条件和乳化方式等因素影响。而探讨分子间作用力对蛋白质乳化液影响的研究，尤其是巯基和二硫键在蛋白质乳化液中发挥作用的文献不够深入。本文通过添加NEM作为巯基阻断剂辅助研究，对二硫键的形成与否在不同蛋白乳化液以及不同乳液蛋白复合凝胶中发挥的作用进行了探索，旨在为改善乳化型肉糜制品品质提供一定理论依据。
　　1.通过不同温度加热对肌原纤维蛋白热诱导凝胶的形成进行了研究。结果表明:加热会导致凝胶中分子间作用力、结构和理化性质的变化，这些变化互相关联，彼此影响。而其中α-螺旋含量的减少，β-折叠含量的上升以及二硫键中的扭式-扭式-反式构象的存在与凝胶的形成密不可分。50℃后，肌原纤维蛋白形成凝胶，此时二硫键才对凝胶结构起稳定作用。60℃时形成的热诱导凝胶的凝胶强度显著高于其他各组(P＜0.05)，可达1.12±0.02N，且此时形成的稳定凝胶中二硫键含量最多，为1.18±0.04mol/1000g蛋白，故而以此温度下的热诱导凝胶作为乳液蛋白复合凝胶体系中的研究对象。
　　2.为探索巯基和二硫键在不同蛋白乳化液中发挥的作用，加入NEM作为巯基阻断剂以研究巯基和二硫键含量的差异对不同蛋白乳化液性质的影响。结果显示:蛋白质乳化液中的蛋白分子会通过聚集作用在油滴分子表面并形成界面蛋白膜，界面蛋白膜的粘弹性可以影响形成的蛋白乳化液的一系列性质。而加入NEM阻断巯基导致二硫键含量的减少可以破坏蛋白质分子内部结构，使内部包埋的疏水基团暴露导致表面疏水性增加，降低蛋白乳化液乳化活性和乳化稳定性，破坏蛋白乳化液流变性质。同时，油滴界面蛋白膜上蛋白质分子间作用遭到破坏，液滴尺寸随二硫键含量的减少而不断增加。虽然阻断巯基和二硫键形成对肌原纤维蛋白、蛋清蛋白和大豆分离蛋白三种蛋白乳化液的影响方式类似，但影响程度不同。
　　3.将不同蛋白乳化液加入稳定的肌原纤维蛋白溶液中，加热形成复合凝胶以模拟肉糜制品，研究了巯基和二硫键对不同乳液蛋白复合凝胶体系的影响。结果表明:巯基和二硫键可以改变乳液颗粒界面蛋白膜性质，影响界面蛋白膜与连续相基质之间的相互作用，最终影响复合凝胶的凝胶强度、持水性、流变性和水分分布情况。由于加入NEM阻断巯基形成二硫键，复合凝胶中的乳液颗粒界面蛋白膜出现破裂且破裂程度随二硫键含量的减少而加剧。此外，复合凝胶的凝胶强度也随之降低，持水性变差，G'减小，同时水分子与凝胶的结合更加松散。

目录

摘要

符号及缩略语

第一章 绪论

1．1 蛋白质凝胶的形成

1．1．1 肌原纤维蛋白热诱导凝胶的形成

1．1．3 巯基和二硫键

1．2 蛋白质和油脂形成的乳化液的研究

1．2．1 蛋白质和油脂形成的乳化液、

1．2．2 界面蛋白膜

1．2．3 蛋白质和油脂类脂肪替代物的应用

1．2．4 乳液蛋白凝胶

1．3 本课题的研究目的、研究意义和研究内容

第二章 肌原纤维蛋白热诱导凝胶形成过程的研究

2．1 材料与设备

2．1．1 试验原料与试剂

2．1．2 主要设备

2．2 试验方法

2．2．1 原料预处理

2．2．2 肌原纤维蛋白的提取

2．2．3 肌原纤维蛋白热诱导凝胶的制备

2．2．4 凝胶强度和持水性测试

2．2．5 巯基和二硫键含量测定

2．2．6 SDS－PAGE

2．2．7 拉曼光谱测试

2．2．8 统计分析

2．3．1 不同温度对肌原纤维蛋白凝胶强度和持水性的影响

2．3．2 不同温度对肌原纤维蛋白凝胶巯基和二硫键含量的影响

2．3．3 不同温度加热的凝胶的SDS－PAGE分析

2．3．4 不同加热温度对肌原纤维蛋白凝胶二级结构的影响

2．3．5 相关性分析

2．4 小结

第三章 二硫键在不同种蛋白乳化液中的作用研究

3．1 材料与设备

3．1．1 试验原料与试剂

3．1．2 主要设备

3．2 试验方法

3．2．1 原料预处理

3．2．2 肌原纤维蛋白的提取

3．2．3 蛋白质－植物油乳化液的制备

3．2．4 巯基和二硫键含量测定

3．2．5 表面疏水性测定

3．2．6 乳化活性和乳化稳定性测定

3．2．7 表观粘度测试

3．2．8 光学显微镜观察

3．2．9 统计分析

3．3 结果与分析

3．3．巯基阻断剂NEM对不同种蛋白乳化液巯基和二硫键含量的影响

3．3．2 巯基阻断剂NEM对不同种蛋白乳化液表面疏水性的影响

3．3．3 巯基阻断剂NEM对不同种蛋白乳化液的乳化活性和乳化稳定性的影响

3．3．4 巯基阻断剂NEM对不同种蛋白乳化液流变特性的影响

3．3．5 巯基阻断剂NEM对不同种蛋白乳化液液滴的影响

3．4 小结

第四章 二硫键在不同乳液蛋白复合凝胶中的作用研究

4．1 材料与设备

4．1．1 试验原料与试剂

4．1．2 主要设备

4．2 试验方法

4．2．1 原料预处理

4．2．5 巯基和二硫键含量测定

4．2．6 凝胶强度和持水性测试

4．2．7 流变性质测定

4．2．8 石蜡切片观察

4．2．9 水分分布测定

4．2．10统计分析

4．3 结果与分析

4．3．1 巯基阻断剂NEM对不同复合凝胶巯基和二硫键含量的影响

4．3．2 巯基阻断剂NEM对不同复合凝胶的凝胶强度和持水性的影响

4．3．3 巯基阻断剂NEM对不同复合凝胶流变性质的影响

4．3．4 巯基阻断剂NEM对不同复合凝胶微观结构的影响

4．3．5 巯基阻断剂NEM对不同复合凝胶水分分布的影响

4．4 小结

全文总结

参考文献

工作展望

致谢

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