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提取条件对鲨鱼肉盐溶蛋白热诱导凝胶特性的影响
收录时间:2022-11-25 21:36:20  浏览:0
2010 Vol 31 No 14食品科学 工艺技术14 提取条件对鲨鱼肉盐溶蛋白热诱导 凝胶特性的影响 颜伟华 丁 宁 陈 丹 顾玲芳 何斌辉 杨文鸽 宁波大学 应用海洋生物技术教育部重点实验室 浙江 宁波 315211 摘 要 以鲨鱼肉为材料 研究 NaCl 浓度 pH 值 静置提取时间及加热时间对鱼肉盐溶蛋白热诱导凝胶保水性 和质构特性的影响 结果表明 鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性 硬度 弹性和黏聚性与NaCl 溶液浓度呈正相关 在NaCl溶液浓度0 8mol L pH6 5 7 0 静置提取时间24h 40 加热40 60min时形成的凝胶保水性及其质构指标较 理想 40 加热盐溶蛋白 有利于形成凝胶结构 但随着加热时间的延长 盐溶蛋白凝胶硬度增加 保水性降低 关键词 鲨鱼 盐溶蛋白 提取条件 热诱导凝胶 保水性 质构特性 Effects of Extraction Conditions and Heating Time on Heat induced Gel Properties of Salt soluble Protein from Shark Muscle YAN Wei hua DING Ning CHEN Dan GU Ling fang HE Bin hui YANG Wen ge Key Laboratory of Applied Marine Biotechnology Ministry of Education Ningbo University Ningbo 315211 China Abstract Salt soluble protein was extracted from shark muscle under different levels of NaCl concentration pH extraction time and was then heated at 40 for different periods of time in an effort to explore the effects of these extractions and heating time on the water holding capacity WHC and textural characteristics of the formed heat induced gels The WHC hardness elasticity and cohesiveness of salt soluble protein gels from shark muscle were positively correlated with NaCl concentration Heating for 40 60 min at 40 led to a thorough gelation of salt soluble protein obtained after 24 h extraction at pH 6 5 7 0 and the formed gels presented optimum WHC and texture characteristics Forty degrees Celsius was an optimum temperature for the heat induced gelation of salt soluble protein However increasing heating time led to a higher hardness and a lower WHC Key words shark salt soluble protein extraction conditions heat induced gelation water holding capacity WHC texture characteristics 中图分类号 Q959 42 文献标识码 A 文章编号 1002 6630 2010 14 0014 04 收稿日期 2010 01 09 基金项目 十一五 国家科技支撑计划重大项目 2008BAD94B05 宁波市自然科学基金项目 2010A610013 浙江省大学生科技创新基金项目 作者简介 颜伟华 1986 女 硕士研究生 研究方向为水产品加工与高值化利用 E mail weihua 通信作者 杨文鸽 1966 女 教授 博士 研究方向为生物化学与食品科学 E mail yangwenge 鲨鱼一身是宝 鳍 *** 软骨和皮往往被加工成 鱼翅 鱼***油 硫酸软骨素和皮革 胶原蛋白等产品 而剩下的鲨鱼肉虽然量很大 但由于其肉质粗糙 口 感差 又有尿素臭味而没有被充分利用 鱼糜制品是 利用鱼肉制成的凝胶食品 是全球生产 消费量最大 的水产食品之一 鲨鱼肉富含蛋白质 有望作为鱼糜 制品的良好原料 鱼肉中的盐溶蛋白是鱼肉形成弹性凝 胶体的主要成分 直接影响鱼糜制品的组织特性 保 水性及产品得率等 而盐溶蛋白凝胶的形成除受其蛋白 质结构和分子特征影响外 提取和加工条件均会导致其 凝胶保水性及硬度 弹性和黏聚性等质构特征发生改 变 因此 研究外界条件对鱼肉盐溶蛋白热诱导凝胶 保水性及其质构特性具有重要意义 目前对盐溶蛋白热诱导凝胶特性的研究大多以畜禽 肉为对象 Chang 等 1 研究了离子强度对兔肉盐溶蛋白 热凝胶性的影响 得出凝胶硬度随着离子强度的增加而升 高 Tomasz 等 2 研究了pH 值对鸡胸肉凝胶特性的影响 认为pH6 3 时鸡胸肉形成的凝胶强度最大 李继红 3 常 青等 4 分别研究了提取条件对鸡胸肉和黄牛肌肉盐溶蛋白 热诱导凝胶保水性的影响 结果表明在一定范围内鸡胸 15 工艺技术食品科学2010 Vol 31 No 14 肉凝胶的保水性均随温度 盐浓度升高而提高 黄牛 背最长肌和股二头肌盐溶蛋白热诱导凝胶的保水性与 NaCl 离子强度 热变温度呈正相关 于巍等 5 研究了混 合***酸盐对草鱼肉盐溶蛋白的凝胶保水性影响及对其流 变性进行测定 占剑峰等 6 研究了提取条件对虾肉盐溶 蛋白凝胶特性的影响 关于鲨鱼肉盐溶蛋白热诱导凝胶 特性的研究 国内外还未见报道 本实验以新鲜鲨鱼肉为材料 探讨 NaCl 浓度 静 置提取时间 pH 值及加热时间对其盐溶蛋白热诱导凝 胶的保水性和质构特性 硬度 弹性 黏聚性 的影响 从而为鲨鱼鱼糜制品的生产提供理论依据 1材料与方法 1 1材料与试剂 新鲜鲨鱼肉 体质量 3 5 0 5 kg 购于宁波市 ***化钠 分析纯 浙江省兰溪市化工试剂厂 氢氧 化钠 分析纯 兰溪市第二化学试剂厂 *** 分析纯 杭州化学试剂厂 ***酸二氢钠 分析纯 汕头市金砂化 工厂 ***酸氢二钠 分析纯 汕头市金砂化工厂 1 2仪器与设备 Biofuge Stratos 台式高速冷冻离心机 德国 Thermo Scientific SORVALL公司 PHS 3C 型数字酸度计 上海 精密科学仪器有限公司 XHF 1 型内切式匀浆机 宁波 新芝生物科技股份有限公司 TA XT plus 质构分析仪 英国 Stable Micro System 公司 DK S24 型电热恒温水 浴锅 上海精宏实验设备有限公司 1 3方法 1 3 1前处理 新鲜鲨鱼即杀后 沿脊椎剖开 去头 尾 内 脏和皮 取鲨鱼肉 20 冻藏备用 1 3 2盐溶蛋白提取 参照 Bertram 等 7 方法 并略作修改 取鱼肉 5g 加 4 倍体积的pH6 6 ***酸缓冲液匀浆 8000r min 30s 10000r min 离心 10min 4 去上清液 沉淀加入不同 浓度 NaCl 溶液并调整提取溶液的 pH 值 匀浆 4 条 件下静置一定时间后离心 上清液即为盐溶蛋白溶液 1 3 3提取条件对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 结合文献 选取 NaCl 浓度 提取溶液的 pH 值 静置提取时间 40 加热时间为主要影响因素 测定 鲨鱼肉盐溶蛋白热诱导凝胶的质构特性及其保水性 在 改变其中某个因素时 其余 3 个因素的水平固定 即 NaCl 溶液浓度 0 8mol L 提取液pH6 5 静提时间24h 40 加热时间40min 1 3 3 1NaCl 溶液浓度对盐溶蛋白凝胶特性的影响 将NaCl溶液浓度分别配制成0 6 0 7 0 8 0 9mol L 进行盐溶蛋白提取 1 3 3 2提取pH 值对盐溶蛋白凝胶特性的影响 添加 NaCl 溶液 将提取溶液的 pH 值分别调整为 5 5 6 6 5 7 7 5 和 8 1 3 3 3静置提取时间对盐溶蛋白凝胶特性的影响 匀浆后在 4 条件下静置的时间分别为 8 12 16 24 32 40 4 8h 1 3 3 440 加热时间对盐溶蛋白凝胶特性的影响 在 40 分别加热 0 20 40 60 80 100 120min 1 3 4凝胶保水性的测定 参照赵春青等 8 的方法 并略作改进 将提取的盐 溶蛋白置于离心管 制备凝胶 4000r min 4 离心 5min 称量并计算凝胶保水性 water holding capacity WHC WHC ml m2 式中 m1为离心后的凝胶质量 g m2为离心前的 凝胶质量 g 1 3 5凝胶质构特性的测定 参照林婉玲等 9 方法 并略作改进 将提取的盐溶 蛋白置于小烧杯 水浴加热 40 放置不同时间后 立即在85 条件下恒温30min 形成的凝胶用自来水冷 却 30min 并置于 4 条件下保存 2h 后用质构分析仪 测定鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的质构指标 测定时 采用 P 5 *** 穿刺前***运行速度 2 00mm s 穿刺时运 行速度 1 00mm s 返回速度 1 00mm s 压缩距离 3mm 最小感应力 5g 测定的质构指标包括硬度 弹 性和黏聚性 每次实验平行数为 3 5 次 取平均值计算 2结果与分析 2 1NaCl 溶液浓度对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 利用不同NaCl溶液浓度提取鲨鱼肉盐溶蛋白 并分别 制成凝胶 凝胶特性与NaCl 溶液浓度之间的关系见图 1 图1 NaCl溶液浓度对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 Fig 1 Effect of NaCl concentration on the heat induced gel properties of salt soluble protein from shark muscle 0 9 0 7 0 5 0 3 0 1 保水性 黏聚性 保水性 弹性 黏聚性 NaCl 溶液浓度 mol L 0 60 70 80 9 硬度 弹性 25 20 15 10 5 硬度 g 2010 Vol 31 No 14食品科学 工艺技术16 由图 1 可以看出 随着NaCl 浓度从0 6mol L 提高 到 0 9mol L 保水性不断上升 弹性 黏聚性和硬度 先平缓后急剧上升 白艳红等 10 研究表明 一定浓度 的盐溶液可以使盐溶蛋白所带的电荷增加 盐溶蛋白之 间的斥力增加 同时还打破了维持肌球蛋白 肌动蛋 白 Z 线 M 线之间连接力 而这些连接正是***肌 原纤维膨胀的作用力 因此 NaCl 溶液浓度增加可改 善肌肉盐溶蛋白凝胶的保水性和质构特性 2 2提取 pH 值对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 改变提取溶液的 pH 值 对得到的鱼肉盐溶蛋白凝 胶特性进行测定 结果见图 2 由图2可知 随着提取溶液的pH 值从5 5提高到8 0 凝胶保水性缓缓上升 但变化不大 弹性和黏聚性先 上升后缓慢下降 硬度先升后趋于平缓 pH6 5 7 0 时 凝胶的硬度和弹性最好 其原因 11 是盐溶蛋白的等 电点为 5 0 5 5 在其等电点附近 蛋白质***沉淀而 被除去 此时形成的凝胶质构特性差 且随着 pH 值的 升高 盐溶蛋白偏离其等电点越远 所带的同种电荷 越多 pH7 0 时 盐溶蛋白易析出且相对稳定 凝胶 的保水性和质构特性较好 2 3静置提取时间对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 提取鲨鱼肉盐溶蛋白 需要在 4 条件下静置一定 时间 有利于盐溶蛋白充分溶出 对不同静置时间得 到的盐溶蛋白凝胶特性进行分析 结果见图 3 由图 3 可以看出 溶液提取时间从 4h 提高到 48h 鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶保水性先升高后变化不明显 弹 性 黏聚性和硬度均先升高后降低 静置时间为 24h 时 鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性 弹性 黏聚性和 硬度较佳 分析其原因可能是静置提取时间过短不利盐 溶蛋白的溶出 静置提取时间过长 部分盐溶蛋白发生 变性 导致凝胶的质构特性劣变 2 440 时加热时间对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 在鱼糜生产中 为避开凝胶劣化温度段 常采用 二段凝胶化法 其中低温凝胶化温度一般在 30 50 高温凝胶化温度在75 95 12 本实验在制作鲨鱼肉盐 溶蛋白凝胶时 分别采用低温 40 高温 85 二段 温度凝胶化法 分析40 条件下的加热时间对盐溶蛋白 凝胶特性的影响 结果见图 4 由图4 可以看出 40 条件下加热0 120min 保 水性 弹性和黏聚性先升后降低 硬度逐渐上升 当 40 加热时间为40 60min 凝胶的保水性和质构特性 较佳 罗永康等 13 14 研究表明盐溶蛋白经低温 0 40 处理 有利于形成凝胶结构 从而改进凝胶的保水性 和质构特性 长时间低温凝胶 凝胶硬度增加 但保 水性降低 其原因 15 是加热时间越久 则蛋白质聚合程 度越大 因此所形成的凝胶体较硬 保水性较差 组 织不细致 3结 论 NaCl 溶液浓度 pH 值 静置提取时间和 40 加 热时间是影响鲨鱼肉盐溶蛋白热诱导凝胶特性的重要因 素 NaCl 溶液浓度在一定范围内增加 凝胶保水性 弹性 黏聚性和硬度相应提高 pH 值越大 偏离蛋白 质等电点越远 蛋白质静负电荷越多 其凝胶保水性 越大 但是 pH 值超出一定范围后 凝胶弹性 黏聚 性和硬度有所降低 在 pH6 5 7 0 时 各项测定指标 较好 溶液提取时间为24h 时 凝胶的保水性和质构性 较好 40 处理盐溶蛋白 有利于形成凝胶结构 但 图2 提取pH值对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 Fig 2 Effect of pH on the heat induced gel properties of salt soluble protein from shark muscle 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 0 保水性 黏聚性 保水性 弹性 黏聚性 pH 5 56 06 57 07 58 0 硬度 弹性 25 20 15 10 硬度 g 图3 静置提取时间对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 Fig 3 Effect of extraction time on the heat induced gel properties of salt soluble protein from shark muscle 0 9 0 7 0 5 0 3 保水性 黏聚性 静置提取时间 h 48121624324048 弹性 硬度 25 20 15 10 硬度 g 保水性 弹性 黏聚性 图 4 加热时间对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响 Fig 4 Effect of heating time on the heat induced gel properties of salt soluble protein from shark muscle 0 9 0 7 0 5 0 3 0 1 加热时间 min 020406080100120 保水性 黏聚性 弹性 硬度 50 40 30 20 10 0 硬度 g 保水性 弹性 黏聚性 17 工艺技术食品科学2010 Vol 31 No 14 长时间加热 得到的凝胶保水性反而降低 因此 综 合各单因素试验结果并结合生产实践 认为 NaCl 溶液 浓度 0 8mol L 提取溶液 pH6 5 7 0 静置时间 24h 40 加热40 60min 形成凝胶的保水性 弹性 黏聚性 和硬度较理想 参 考 文 献 1 CHANG Hsinsui FENG Yuming HULTIN H O Role of pH in gel formation of washed chicken muscle at low ionic strength and water loss of muscle protein gels J Food Biochem 2001 25 5 439 457 2 TOMASZ L XIONG Youling Chicken muscle homogenate gelation properties effect of pH and muscle fiber type J Meat Science 2003 64 399 403 3 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 的研究 J 肉类工业 2004 4 39 41 4 常青 黄启超 胡永金 NaCl 离子强度 Mg2 浓度 热变温度和 pH对云南地方黄牛肌肉盐溶蛋白凝胶保水性的影响 J 食品工业科 技 2009
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