pH场驱动类PSE鸡肉肌原纤维蛋白解折叠对乳液特性的影响研究

作     者：李丽湲 

作者单位：南京农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：徐幸莲

授予年度：2022年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：肌原纤维蛋白 pH-shifting 蛋白构象 乳液稳定性 凝胶特性 

摘      要：随着人们生活水平的提高及消费观念的改变,禽肉以其高蛋白质、低脂肪、低胆固醇及低热量的特点越来越受到消费者的青睐。禽肉消费量在全球呈现上升趋势,在我国,禽肉已成为仅次于猪肉的第二大肉类品种。类PSE（Pale,soft,and exudative）肉是鸡肉中常见的异质肉种类,由于其色白、质软、汁液易流失等特点不利于肉制品加工,给企业造成巨大经济损失。pH-shifting技术已被应用于改善类PSE肉蛋白功能特性,但pH场驱动对肌原纤维蛋白（MP）结构的影响规律尚未明确,pH处理对MP乳液的稳定性及热诱导乳化凝胶品质的影响也需要进一步探究。因此,本文首先研究不同pH驱动策略下类PSE鸡肉MP的结构及理化特性变化规律,并结合乳化特性确定最优pH-shifting策略;基于此,探明经最优pH驱动处理后MP稳定乳液抵抗外界环境变化的能力;最后探究了pH-shifting处理不同盐浓度条件下MP热诱导乳化凝胶的加工特性,以期为类PSE鸡肉功能特性的改善提供理论依据。具体研究内容与结果如下:***场驱动类PSE鸡肉肌原纤维蛋白解折叠对蛋白结构与理化特性的影响为了明确pH-shifting对类PSE鸡肉MP功能特性的改善作用,本章通过追踪pH驱动MP解折叠与复折叠过程中蛋白的结构和理化特性的变化来阐明其改善机理,并结合乳化特性确定了最优pH驱动策略。解折叠过程包括pH从7.0调整至极端pH（11.0,11.5和12.0）,复折叠过程为pH由极端pH调整回7.0,追踪两个过程中蛋白结构及理化特性的变化。结果表明:在解折叠过程中,随着pH逐渐增大,MP表面疏水性增大,其相对荧光强度由pH 7.0时的11.10分别增加到26.51（pH 11.0）、25.16（pH 11.5）和24.51 a.u.（pH 12.0）,同时色氨酸荧光强度发生猝灭,α-螺旋结构相对含量降低,表明MP二级结构和三级结构均发生显著变化,结构展开,疏水基团暴露于蛋白表面,同时MP的溶解度显著提高,黏度降低。经过复折叠后,MP表面疏水性降低,但显著高于未处理组,MP在0.6 M盐溶液中的溶解度相对于极端pH条件下有所下降,但仍保持在66%以上,显著高于对照组,二级和三级结构部分恢复,但未恢复到原始状态。原子力显微镜图像显示,MP在pH 7.0时呈现纤维状外观,但随着pH值增大蛋白呈现出球状颗粒状态且经过复折叠仍表现为球状颗粒,蛋白质之间的相互作用增强。同时pH-shifting处理显著提高了MP的乳化活性和乳化稳定性,比较极端pH为11.0,11.5,12.0的3组样品,pH 11.0-7.0组表现出更好的乳化特性。综上所述,类PSE鸡肉MP经过解折叠与复折叠过程后不能恢复其天然状态,结构更加展开,从而引起蛋白理化特性及乳化特性改变,而且pH 11.0-7.0策略能更有效地提高MP的乳化性能,明确pH 11.0-7.0为最优pH驱动策略,并以此为基础开展后续研究。***场驱动对类PSE鸡肉肌原纤维蛋白乳液抵抗外界环境变化能力的影响为了明确经pH-shifting处理后类PSE鸡肉MP形成的水包油型乳液抵御外界环境胁迫的稳定性,分别探究了在不同温度、pH、盐浓度、冻融循环次数及贮藏时间条件下乳液的稳定性,通过乳液的粒径、Zeta电位、Turbiscan稳定性指数等指标变化反映不同处理条件下处理组（pH 11.0-7.0）和对照组（pH 7.0）乳液的稳定性。结果表明:pH-shifting处理显著提高了MP乳液的热稳定性,尤其是60、80°C条件下,处理组乳液絮凝现象更少;环境pH 7.0和7.5时乳液稳定性相似且显著高于pH 6.5,说明在偏碱性的环境中乳液更稳定,随着pH增加,处理组乳液粒径D由33.8μm减小为30.2μm,处理组TSI值均低于对照组;低盐浓度下处理组乳液稳定性较对照组低,但当盐浓度达到0.6 M时,处理组粒径D减小为27.6μm,显著低于0.2 M盐浓度时乳液粒径（p0.05）,表现出更好的乳液稳定性;随着冻融循环次数增加,乳液粒径逐渐增大,在2次冻融循环之内,pH-shifting处理有利于增强乳液抵抗环境变化的能力;在4°C贮藏48 h期间处理组乳液TSI显著低于对照组,背散射光强度结果表明对照组乳液整体发生液滴聚集,而处理组在贮藏期间相对稳定。***场驱动对类PSE鸡肉肌原纤维蛋白乳化凝胶特性的影响为了进一步明确pH-shifting对类PSE鸡肉MP乳化凝胶特性的影响,本章探究了不同盐浓度条件下以及冻融处理对pH-shifting处理组（pH 11.0-7.0）和未处理组（pH7.0）MP热诱导乳化凝胶的凝胶品质。根据前两章试验结果,盐浓度梯度设为0.2 M,0.4 M和0.6 M。冻融组样品选择0.6 M盐浓度条件,将其置于-20°C贮