超声波处理对类PSE鸡肉分离蛋白功能特性的影响研究

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类苍白松软渗水(pale,soft and exudative,PSE)鸡肉现象严重影响了生鲜鸡肉的感官品质,损害了鸡肉深加工产品的功能特性。由于类PSE鸡肉加工过程中盐溶性蛋白难以提取,导致产品的出品率降低和质构劣变,给鸡肉深加工业造成巨大经济损失。碱溶酸沉法作为一种酸碱处理技术已被应用于提取回收类PSE鸡肉分离蛋白(以下简称类PSE分离蛋白),但在回收p H值5.5时其功能特性较差,且提取率仍需进一步提高。因此,本文首先应用超声波技术研究其对类PSE分离蛋白的结构和乳化特性的影响;然后研究超声辅助碱法提取对类PSE分离蛋白的提取率以及功能特性的影响,并从蛋白结构和界面特性去阐明对其乳液稳定的影响机制,最后通过荧光猝灭光谱分析以及表没食子儿茶素没食子酸酯((-)-epigallocatechin gallate,EGCG)稳定性研究比较不同超声方式处理得到的类PSE分离蛋白对EGCG的保护作用,以期为类PSE鸡肉分离蛋白的加工利用提供理论参考与技术支持。具体内容和结果如下:(1)研究了不同超声功率(0、150、300和450 W)对类PSE分离蛋白结构和乳化特性的影响及其相关性。结果表明:随着超声功率的增加,类PSE分离蛋白的粒径和ζ电位绝对值显著降低(P<0.05),粒径分布逐渐从双峰分布转变为单峰分布;蛋白组成成分没有发生明显变化,而肌球蛋白重链和肌动蛋白的条带强度总体上增强;α-螺旋和无规卷曲相对含量增加,β-折叠和β-转角相对含量降低;自由巯基含量、表面疏水性和荧光强度明显增加;扫描电子显微镜进一步观察证实超声处理改变了分离蛋白的结构,减小了分离蛋白尺寸;超声处理后,类PSE分离蛋白溶解性、乳化活性和乳化稳定性分别提高了1.17倍、10.29%和2.63倍(P<0.05);同时,相关性分析和主成分分析结果表明,超声处理后类PSE分离蛋白乳化特性的提高与其结构的改变存在高度相关性。综上,超声处理能够改变类PSE分离蛋白的结构并提高其乳化特性。(2)研究了超声辅助碱法提取(Ultrasound assisted alkali extraction,UAE)(超声时间0、5、10和15 min)对类PSE分离蛋白提取率和其功能特性的影响。结果表明:与对照组相比,UAE后类PSE分离蛋白的提取率由45.55%显著提高至68.58%(P<0.05),蛋白含量显著提高25.32%(P<0.05);当UAE时间为10 min时,类PSE分离蛋白具有较小的浊度、黏度和粒径;扫描电子显微镜结果进一步证实,UAE后类PSE分离蛋白结构变得更加疏松,碎片尺寸较小;超声处理后,类PSE分离蛋白凝胶的蒸煮损失率显著降低61.77%(P<0.05),表明蛋白凝胶的保水性增加,但其凝胶强度显著降低(P<0.05);此外,UAE得到的类PSE分离蛋白溶解度、乳化活性指数和乳化稳定性指数分别提高38.56%、20.25%和5.59%。综上,UAE不仅可以提高类PSE分离蛋白含量,且可以改善类PSE分离蛋白的功能特性。(3)为了进一步阐明UAE对类PSE分离蛋白乳液稳定性的影响机制,研究了UAE(超声时间:0、5、10和15 min)对类PSE分离蛋白结构性质、界面特性和乳液特性的影响。结果显示:UAE对类PSE分离蛋白的组成没有影响,然而类PSE分离蛋白的二级和三级结构发生了变化,表现为α-螺旋和β-转角的含量增加,β-折叠和无规卷曲含量降低,表明UAE促进了蛋白质结构的展开。经UAE后分离蛋白制备的乳液具有较低的界面张力和更均匀的分布。此外,拉曼光谱表明,UAE后乳液中蛋白有序结构(α-螺旋和β-折叠)增加,有利于形成更稳定的乳液。最后采用不同超声方式处理(对照组:未超声组;超声组:450 W、5 min;超声辅助提取组:450 W、10 min)的类PSE分离蛋白,通过荧光猝灭光谱以及紫外吸收研究对EGCG的保护作用。荧光猝灭光谱表明,UAE组的分离蛋白与EGCG具有最强的结合能力,结合位点数最大(1.265)。且对照组、超声组、UAE组均可以保护EGCG的降解,UAE保护效果最好。
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