鰱魚滑在凍藏過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化

林天泉,范大明,黃建聯(lián),周文果,張文海,周　琳,陳　衛(wèi),3,趙建新,張　灝,*

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院,食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無(wú)錫 214122;2.福建安井食品股份有限公司,福建廈門 361022;3.北京工商大學(xué),北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康研究中心,北京 100048)

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鰱魚滑在凍藏過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化

林天泉1,范大明1,黃建聯(lián)2,周文果2,張文海2,周琳1,陳衛(wèi)1,3,趙建新1,張灝1,*

(1.江南大學(xué)食品學(xué)院,食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇無(wú)錫 214122;2.福建安井食品股份有限公司,福建廈門 361022;3.北京工商大學(xué),北京食品營(yíng)養(yǎng)與人類健康研究中心,北京 100048)

為研究鰱魚滑在-20 ℃凍藏過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化,測(cè)定了鰱魚滑鹽溶性蛋白含量、活性巰基含量和Ca2+-ATPase活性,并結(jié)合圓二色光譜(CD)、掃描電鏡(SEM)和低場(chǎng)核磁(LF-NMR)進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),三個(gè)指標(biāo)隨凍藏時(shí)間延長(zhǎng)逐漸下降,其中鹽溶性蛋白含量從新鮮狀態(tài)的58.2 mg/g降至17.3 mg/g,活性巰基含量從0.598 mol/105g降至0.204 mol/105g,Ca2+-ATPase活性從0.214 μmol/min·g降至0.051 μmol/min·g;CD掃描結(jié)果顯示,凍藏初期α-螺旋主要向β-折疊轉(zhuǎn)化,后主要轉(zhuǎn)化為無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu);SEM結(jié)果顯示,鰱魚滑凝膠結(jié)構(gòu)由于失水而逐漸收縮,表面光滑度降低,凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受損;LF-NMR的T2譜顯示-20 ℃環(huán)境下有兩種結(jié)合水的橫向弛豫時(shí)間,分別為T21(0.09～1 ms)和T22(1～10 ms),隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),T21無(wú)明顯變化,T22總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),可知蛋白內(nèi)部對(duì)水分的束縛力增強(qiáng)。從結(jié)構(gòu)變化角度探究了鰱魚滑在凍藏過(guò)程的品質(zhì)變化。

鰱魚滑,凍藏,蛋白質(zhì),結(jié)構(gòu)變化

魚滑是將魚體經(jīng)過(guò)采肉、漂洗、脫水后,進(jìn)行絞碎,再加食鹽、輔料等進(jìn)行擂潰至粘稠狀的魚糜制品,因其味道鮮美、口感爽脆、品種多樣,同時(shí)具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn),日益為消費(fèi)者熟知和喜愛[1]。鰱魚肉營(yíng)養(yǎng)豐富,以其為原料制成魚滑可為其作為低值淡水魚的轉(zhuǎn)化和增值提供廣闊的發(fā)展空間。由于鰱魚滑水分及蛋白含量高,易發(fā)生變質(zhì),凍藏可有效控制微生物繁殖速率并防止腐敗變質(zhì),延長(zhǎng)貨架期,但在凍藏過(guò)程中會(huì)發(fā)生蛋白質(zhì)冷凍變性,其內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,導(dǎo)致外觀、風(fēng)味、質(zhì)地變差[2],因此針對(duì)鰱魚滑在凍藏期間的品質(zhì)變化及機(jī)理的研究具有實(shí)用意義。目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)魚滑的研究鮮見報(bào)道,劉洪亮[3]以不同魚糜為原料制備魚滑,研究不同魚糜對(duì)其品質(zhì)的影響,但并未探討凍藏對(duì)魚滑品質(zhì)及結(jié)構(gòu)的影響。而針對(duì)魚肉在凍藏過(guò)程中的變化的研究較多,任麗娜[4]通過(guò)圓二和拉曼光譜分析鰱魚肉肌原纖維蛋白溶液,發(fā)現(xiàn)在凍藏過(guò)程中,肌原纖維蛋白分子的α-螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,部分轉(zhuǎn)化為β-折疊和無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)構(gòu)象的緊密程度和穩(wěn)定性有較大程度降低。Shann-Tzong Jiang[5]研究虱目魚在-20 ℃凍藏18周后可溶肌動(dòng)球蛋白含量和Ca2+-ATPase活性的變化,發(fā)現(xiàn)兩者均降低。借助這些研究手段有助于明晰鰱魚滑在凍藏過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化。

本文通過(guò)測(cè)定鹽溶性蛋白含量、活性巰基含量和Ca2+-ATPase活性，輔以圓二色光譜、掃描電鏡和低場(chǎng)核磁等手段,探討鰱魚滑蛋白質(zhì)在-20 ℃凍藏過(guò)程的結(jié)構(gòu)變化,旨為抑制魚滑蛋白質(zhì)冷凍變性的研究提供理論支持。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

新鮮鰱魚購(gòu)于無(wú)錫華潤(rùn)萬(wàn)家超市,體長(zhǎng)為(35±3) cm,體重為(2000±200) g,體色銀白;食鹽市售;聚乙烯腸衣福建安井食品有限公司提供;紗布同盛衛(wèi)生材料廠;色譜瓶上海興納生物科技有限公司;圓柱體塑料小皿廣州市昕迪實(shí)驗(yàn)器材有限公司;氯化鉀,鉬酸銨,米吐爾,磷酸二氫鈉,磷酸氫二鈉,磷酸二氫鉀,三羥甲基氨基甲烷(Tris),馬來(lái)酸(Mal),十二烷基磺酸鈉(SDS),乙二胺四乙酸(EDTA),濃硫酸,戊二醛國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,均為分析純;二硫代硝基苯甲酸(DTNB)Sigma公司,分析純;BCA試劑盒上海碧云天生物技術(shù)有限公司。

MO-385型莫菲絞肉機(jī)佛山桃花島電器有限公司;實(shí)驗(yàn)斬拌機(jī)福建安井食品有限公司;SU504型手動(dòng)U型封口機(jī)河北衡水鴻昊企業(yè)有限責(zé)任公司;手動(dòng)灌腸機(jī)福建安井食品有限公司;雙槽恒溫水浴鍋南京先歐儀器制造公司;MK3型全自動(dòng)酶標(biāo)儀美國(guó)Thermos Scientific公司;LGJ-15D型冷凍干燥機(jī)北京四環(huán)科學(xué)儀器廠;D-78532型高速冷凍離心機(jī)德國(guó)Hettich公司;MOS-450型圓二色光譜儀法國(guó)Biologic公司;UV-1800型紫外-可見光分光光度計(jì)日本島津公司;TM3030型掃描電子顯微鏡日本Hitachi公司;MiniMR-60型低頻核磁共振儀上海紐邁電子科技公司;定時(shí)恒溫磁力攪拌器上海滬西分析儀器有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1工藝流程鰱魚→去頭、鱗、皮及內(nèi)臟→手工采肉→絞肉(直徑為3 mm)→漂洗→脫水→斬拌→裝樣

操作要點(diǎn)如下:

漂洗:用以魚肉質(zhì)量5倍體積的5 ℃的去離子水將采得的魚肉漂洗2次,再用0.3%的NaCl(5 ℃以下)漂洗1次,每次漂洗5 min,靜置3 min后傾去水及表面雜質(zhì);

脫水:用紗布擠壓脫水至水分為80%～85%[5](用烘干法[6]測(cè)定魚肉水分);

斬拌:以500 g為一份進(jìn)行斬拌,空斬2 min,加蒸餾水調(diào)水分至85%,再加2.5%的食鹽斬拌3 min,制成魚滑;

裝樣:一部分灌入直徑為25 mm的聚乙烯腸衣中(長(zhǎng)度為15 cm),供SEM觀察用;一部分裝入色譜瓶中(約1 g),供低場(chǎng)核磁T2譜測(cè)定用;剩余部分灌入圓柱體塑料小皿(直徑40 mm,高17 mm)中,用刮板將樣品表面刮平后蓋上蓋子,用于測(cè)定其他指標(biāo)。除新鮮狀態(tài)的樣品外其他樣品裝好后立即放入-20 ℃冷柜中凍藏,以凍藏1、3、7、15、25、40、60、90 d為測(cè)試時(shí)間點(diǎn)取樣進(jìn)行4 ℃空氣解凍,測(cè)定各指標(biāo)[7]。

1.2.2鹽溶性蛋白提取與測(cè)定參照Lian P Z等[8]的方法進(jìn)行鹽溶性蛋白的提取和測(cè)定。在每個(gè)測(cè)試時(shí)間點(diǎn)從塑料小皿取10 g魚滑加入100 mL低鹽離子磷酸緩沖液(0.05 mol/L的KCl,0.02 mol/L的NaH2PO4-Na2HPO4),用高速分散器以1500 r/min勻漿5 min,然后用高速冷凍離心機(jī)勻漿液在9000 r/min,4 ℃條件下離心10 min后取沉淀加入高鹽離子磷酸緩沖液(0.6 mol/L的KCl,0.02 mol/L的NaH2PO4-Na2HPO4),充分勻漿后置于4 ℃環(huán)境中抽提1 h,抽提完畢用高速冷凍離心機(jī)在9000 r/min、4 ℃條件下離心10 min。上清液即為肌原纖維蛋白溶液。鹽溶性蛋白含量采用BCA法測(cè)定[9]。

1.2.3活性巰基含量的測(cè)定參照Yongsawatdigul J等[10]的方法進(jìn)行活性巰基含量測(cè)定。取1 mL肌原纖維蛋白溶液,加入9 mL 0.2 mol/L的Tris-Mal緩沖液(pH7.0),其中含有2%的SDS和10 mmol/L的EDTA,充分混勻后,取出4 mL該液體,向其中加入0.04 mL 0.1%的DTNB溶液(溶于0.2 mol/L的Tris-Mal緩沖液中,pH8.0)。在40 ℃條件下水浴加熱25 min,然后測(cè)定其在412 nm處的吸光值,以13600 L/(mol·cm)摩爾消光系數(shù)計(jì)算總巰基含量(SH)?？瞻捉M用0.6 mol/L的KCl溶液代替。計(jì)算式為:

1.2.4Ca2+-ATPase活性的測(cè)定參考Liu R[11]的測(cè)定方法并稍作修改,計(jì)算式為:

活性=(A-B)/(T×酶蛋白質(zhì)含量)

式中,A為1 mL反應(yīng)液生成的磷酸含量(μmol),B為空白值(μmol),T為反應(yīng)時(shí)間(min),酶蛋白質(zhì)含量為1 mL反應(yīng)液中含的酶量(mg)。

1.2.5圓二色光譜(CD)測(cè)定參照Liu R等[11]的方法進(jìn)行CD光譜的測(cè)定。取每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的肌原纖維蛋白溶液,用去離子水將濃度稀釋為0.1 mg/mL,采用MOS-450圓二色光譜儀,選用光徑為0.1 cm的石英樣品池,在遠(yuǎn)紫外區(qū)(190～250 nm)對(duì)0.1 mg/mL的蛋白液進(jìn)行掃描,得出遠(yuǎn)紫外CD譜后,用SELCON3程序模擬得出α-螺旋、β-折疊、轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)則卷曲二級(jí)結(jié)構(gòu)單元的百分比。圓二色性用平均殘基橢圓值[θ]表示,單位為del·cm2·dmol-1。

1.2.6掃描電鏡(SEM)觀察參照Yongsawatdigul J[10]等的方法進(jìn)行SEM制樣及觀察。將灌入腸衣的樣品取出,采用二段式加熱,45 ℃、90 ℃分別加熱3 min,冷卻后切成2 mm×1 mm×2 mm的小塊,用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的戊二醛溶液將其浸泡,在4 ℃下固定24 h,再用濃度為0.1 mol/L的磷酸鹽緩沖液(pH7.2)漂洗3次,依次用質(zhì)量分?jǐn)?shù)30%、50%、70%、90%和100%的乙醇溶液梯度脫水10 min,脫水后樣品采用冷凍干燥機(jī)干燥。在真空離子濺射噴金后,用SEM觀察,加速電壓為20 kV。

1.2.7T2弛豫時(shí)間測(cè)定將每個(gè)測(cè)試時(shí)間點(diǎn)的樣品取出放入凍融核磁系統(tǒng)中,在-20 ℃下恒溫約15 min后,使用核磁共振分析軟件以及反演軟件測(cè)試樣品的T2譜,實(shí)驗(yàn)參數(shù)為CPMG:P90(μs)=2.6,P180(μs)=5.6,SW(kHz)=250,RFD(μs)=10,TW(ms)=1000,RG1=30,DRG1=3,NS=64,TE(ms)=0.0656,NECH=1000,PRG=2。

1.3數(shù)據(jù)分析

采用SPSS19.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性分析,使用Microsoft Excel 2013軟件作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1凍藏過(guò)程中鹽溶性蛋白含量的變化

鹽溶性蛋白含量是反映魚糜及其魚糜制品蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的有效指標(biāo)[12]。圖1顯示了鰱魚滑的鹽溶性蛋白含量隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)所發(fā)生的變化。

圖1　凍藏過(guò)程中鰱魚滑鹽溶性蛋白含量的變化Fig.1　Changes in salt extractable protein content of silver carp slide during frozen storage

可見在凍藏期間,鹽溶性蛋白含量呈現(xiàn)逐步下降的趨勢(shì),在25 d下降速率較快(p<0.05),之后隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),下降速率有所減小,說(shuō)明在凍藏初期,冰晶形成對(duì)鰱魚滑蛋白結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響,之后逐漸達(dá)到平衡,使下降速率減緩[12]。凍藏90 d后,鹽溶性蛋白含量從新鮮狀態(tài)的58.2 mg/g降至17.3 mg/g,降幅為70.3%。這與張靜雅[13]針對(duì)白鰱魚糜蛋白冷凍變性的研究結(jié)果一致,在凍藏過(guò)程中,由于與肌動(dòng)球蛋白結(jié)合的部分結(jié)合水形成冰晶,肌動(dòng)球蛋白為維持原有的穩(wěn)定性,相互之間生成氫鍵、疏水鍵、二硫鍵和鹽鍵,形成不溶性聚集體,導(dǎo)致鹽溶性降低。

2.2凍藏過(guò)程中活性巰基含量的變化

肌球蛋白分子中含有三類活性巰基:SH1、SH2和SHa,前兩者分布在肌球蛋白的頭部,與Ca2+-ATPase活性密切相關(guān),后者分布于輕酶解肌球蛋白,與肌球蛋白重鏈的氧化密切相關(guān)。因此活性巰基含量的變化在一定程度上反映了肌球蛋白的變性程度[14]。鰱魚滑的活性巰基含量隨凍藏時(shí)間的變化規(guī)律如圖2所示。

圖2　凍藏過(guò)程中鰱魚滑活性巰基含量的變化Fig.2　Changes in active sulfhydryl content of silver carp slide during frozen storage

凍藏期間,鰱魚滑的活性巰基含量隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)總體上呈現(xiàn)下降趨勢(shì),與鹽溶性蛋白含量的變化趨勢(shì)相關(guān)性較高(r=0.971),這與Chudima[15]的研究結(jié)果相符。這是因?yàn)樵趦霾剡^(guò)程中,蛋白質(zhì)發(fā)生聚集變性,活性巰基被逐漸氧化為二硫鍵,導(dǎo)致活性巰基含量降低。在40 d時(shí)活性巰基的含量產(chǎn)生波動(dòng),稍有上升,這可能是因?yàn)轹桇~滑內(nèi)部的肌原纖維蛋白在聚集變性的同時(shí)部分肽鏈展開,暴露出分子內(nèi)部的巰基,仍未被氧化為二硫鍵,導(dǎo)致含量升高。王發(fā)祥等[16]在研究中也發(fā)現(xiàn)凍藏期間草魚肌原纖維蛋白分子內(nèi)部的巰基會(huì)暴露出來(lái),進(jìn)而被氧化為二硫鍵。凍藏90 d后,活性巰基含量從新鮮狀態(tài)的0.598 mol/105g降至0.204 mol/105g,降幅為65.9%。

2.3凍藏過(guò)程中Ca2+-ATPase活性的變化

Ca2+-ATPase位于魚肉肌球蛋白的球狀頭部,在凍藏過(guò)程中,Ca2+-ATPase活性會(huì)由于冰晶形成和離子強(qiáng)度的升高發(fā)生改變,因此其常作為評(píng)價(jià)肌原纖維蛋白冷凍變性的指標(biāo)[14],鰱魚滑的Ca2+-ATPase活性隨凍藏時(shí)間的變化規(guī)律如圖3所示。

圖3　凍藏過(guò)程中鰱魚滑Ca2+-ATPase活性的變化Fig.3　Changes in Ca2+-ATPase activity of silver carp slide during frozen storage

鰱魚滑的Ca2+-ATPase活性隨凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降(p<0.05),與活性巰基含量的下降趨勢(shì)具有較高的相關(guān)性(r=0.957)。在凍藏前40 d,Ca2+-ATPase活性下降速率較大,在凍藏初期尤為明顯;凍藏90 d后,Ca2+-ATPase活性從新鮮狀態(tài)的0.214 μmol/min·g降至0.051 μmol/min·g,降幅為76.1%。Benjakul等[17]認(rèn)為Ca2+-ATPase活性的下降是由于形成的冰晶促使蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,蛋白發(fā)生了聚集變性,體系內(nèi)離子強(qiáng)度上升,蛋白質(zhì)分子之間發(fā)生相互作用導(dǎo)致的。

2.4凍藏過(guò)程中蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化

為進(jìn)一步研究?jī)霾剡^(guò)程中鰱魚滑肌原纖維蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)的變化,采用CD光譜儀對(duì)凍藏期間的肌原纖維蛋白水溶液進(jìn)行掃描,結(jié)果如圖4所示。

圖4　凍藏過(guò)程中鰱魚滑肌原纖維蛋白溶液的CD光譜變化Fig.4　Changes in CD spectra of myofibrillar protein solution of silver carp slide during frozen storage

圖4顯示在凍藏初期,鰱魚滑樣品在192～195 nm出現(xiàn)正峰,具有α-螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。在208 nm及222 nm出現(xiàn)的α-螺旋特征負(fù)峰,隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸變小;在216 nm處出現(xiàn)β-折疊特征負(fù)峰[18]。

表1顯示了利用SELCON3擬合程序估算得出的鰱魚滑肌原纖維蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)含量。由表1可知,在90 d凍藏期間,α-螺旋結(jié)構(gòu)含量從32.7%下降至15.4%。凍藏7 d后,α-螺旋結(jié)構(gòu)含量與0 d時(shí)相比較低,具有顯著性差異(p<0.05)。而β-折疊結(jié)構(gòu)含量從10.1%升高到90 d的20.6%。凍藏7 d后,β-折疊含量百分比數(shù)值與0 d時(shí)相比具有顯著性差異(p<0.05);轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)含量稍有降低,但規(guī)律不明顯;無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)含量增加至46.7%。在凍藏初期,α-螺旋結(jié)構(gòu)含量降低,β-折疊結(jié)構(gòu)含量升高,轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)和無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)含量無(wú)明顯變化,說(shuō)明α-螺旋結(jié)構(gòu)解旋,主要向β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化,推測(cè)是因?yàn)閮霾爻跗诘鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化形成分子內(nèi)氫鍵,促使天然α-螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的β-折疊結(jié)構(gòu)[19]。隨著凍藏期的延長(zhǎng),β-折疊結(jié)構(gòu)含量趨于穩(wěn)定,α-螺旋結(jié)構(gòu)主要轉(zhuǎn)化為無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)。

表1　凍藏過(guò)程中鰱魚滑肌原纖維蛋白

2.5凍藏過(guò)程中超微結(jié)構(gòu)的變化

圖5為鰱魚滑樣品在各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的掃描電鏡圖。由圖5可見,新鮮狀態(tài)下的鰱魚滑凝膠結(jié)構(gòu)光滑均一且呈現(xiàn)多孔結(jié)構(gòu),形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)較好;經(jīng)過(guò)凍藏處理,樣品開始出現(xiàn)片層結(jié)構(gòu),且伴有聚集體的產(chǎn)生,出現(xiàn)鱗片化趨向[13],表明蛋白質(zhì)有失水現(xiàn)象。凍藏時(shí)間越長(zhǎng),失水程度越高,光滑度和密實(shí)度越低,形成的凝膠更為雜亂;凍藏90 d后,樣品蛋白形成的凝膠由于失水嚴(yán)重出現(xiàn)較大顆粒的聚集體并伴有斷裂、破碎現(xiàn)象,結(jié)構(gòu)發(fā)生收縮,這說(shuō)明凍藏期間的失水現(xiàn)象影響了肌原纖維蛋白的凝膠形成能力。

圖5　不同凍藏時(shí)期鰱魚滑凝膠的掃描電鏡圖(2500×)Fig.5　Scanning electron micrographs of silver carp slide during different frozen storage(2500×)

2.6凍藏過(guò)程中T2的變化

T2弛豫時(shí)間反映了樣品內(nèi)部氫質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境,與氫質(zhì)子所受的束縛力及其自由度有關(guān),而氫質(zhì)子的束縛程度又與樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。水分子與底物結(jié)合越緊密,氫質(zhì)子受束縛越大或自由度越小,T2弛豫時(shí)間越短,反之則T2弛豫時(shí)間越長(zhǎng)[20-21]。測(cè)定凍結(jié)狀態(tài)下不同凍藏時(shí)間下的鰱魚滑的弛豫時(shí)間T2,可以得出鰱魚滑內(nèi)部未凍結(jié)水的分布情況,輔助分析凍藏過(guò)程中其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化,從圖6中看出凍結(jié)狀態(tài)下鰱魚滑樣品的T2譜有兩個(gè)峰,分別為T21(0.09～1 ms)與T22(1～10 ms),而10 ms之后沒有信號(hào),這與Ahmad M U等[21]定義的1～10 ms的信號(hào)屬于結(jié)合水的結(jié)論相符。初步推測(cè)T21為與鰱魚滑肌原纖維蛋白大分子結(jié)合的強(qiáng)結(jié)合水,T22為弱結(jié)合水。圖7顯示了T21、T22及T22峰面積百分比(P22)隨凍藏時(shí)間的變化。P22可用來(lái)估算氫質(zhì)子的相對(duì)含量。T21無(wú)明顯變化,可能是由于這部分結(jié)合水含量極少且與肌原纖維蛋白分子結(jié)合緊密,因此凍藏導(dǎo)致的變化很小;隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),T22總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),可知樣品蛋白三維結(jié)構(gòu)發(fā)生聚集,對(duì)水分的束縛力增強(qiáng),同時(shí)由P22逐漸下降的規(guī)律可以推測(cè)有部分弱結(jié)合水被擠出蛋白三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),自由度變高,可能形成冰晶,導(dǎo)致其相對(duì)含量降低。而在第7 d時(shí)T22有所增大的原因還需進(jìn)一步探討。由此可見,測(cè)定鰱魚滑的T2分布可在一定程度上反映其結(jié)構(gòu)的變化。

圖6　不同凍藏時(shí)期鰱魚滑的T2譜圖Fig.6　T2 spectra of silver carp slideduring different frozen storage

圖7　凍藏過(guò)程中鰱魚滑T21、T22及P22的變化Fig.7　Changes in T21,T22and P22 of silver carp slide during frozen storage

3　結(jié)論

本研究分析了鰱魚滑在凍藏過(guò)程中的鹽溶性蛋白含量、活性巰基含量、Ca2+-ATPase活性、蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)、超微結(jié)構(gòu)及T2弛豫時(shí)間的變化。前三個(gè)指標(biāo)呈下降趨勢(shì);CD結(jié)果顯示,在凍藏初期,α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)角和無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu)含量無(wú)明顯變化,之后α-螺旋結(jié)構(gòu)逐漸轉(zhuǎn)化無(wú)規(guī)則結(jié)構(gòu);SEM結(jié)果顯示凝膠結(jié)構(gòu)逐漸收縮,表面光滑度下降,凝膠形成能力降低;T2譜顯示T21(0.09～1 ms)和T22(1～10 ms)兩個(gè)信號(hào)峰,推測(cè)分別為與鰱魚滑肌原纖維蛋白大分子結(jié)合的強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水。隨著凍藏時(shí)間的延長(zhǎng),T22發(fā)生左移,說(shuō)明樣品內(nèi)部對(duì)水分束縛力增強(qiáng)。本研究從結(jié)構(gòu)變化角度分析鰱魚滑在凍藏過(guò)程中的變化,能夠?yàn)槠涞鞍踪|(zhì)冷凍變性的機(jī)制探討提供重要的參考依據(jù)。明確鰱魚滑在凍藏過(guò)程中的結(jié)構(gòu)變化可為研究其蛋白冷凍變性機(jī)制提供基礎(chǔ),進(jìn)而開發(fā)出有效的保護(hù)劑。

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Structural changes of silver carp slide during frozen storage

LIN Tian-quan1,FAN Da-ming1,HUANG Jian-lian2,ZHOU Wen-guo2,ZHANG Wen-hai2,ZHOU Lin1,CHEN Wei1,3,ZHAO Jian-xin1,ZHANG Hao1,*

(1.State Key Laboratory of Food Science and Technology,School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.Fujian Anjoyfood Share Co.,Ltd.,Xiamen 361022,China;3.Beijing Innovation Centre of Food Nutrition and Human Health,Beijing Technology & Business University,Beijing 100048,China)

To analyze the structural changes of silver carp slide during frozen storage,the salt extractable protein content,active sulfhydryl content and Ca2+-ATPase activity were evaluated with circular dichroism spectra(CD),low-field nuclear magnetic resonance(LF-NMR)and scanning electron microscopy(SEM). The results indicated that these three indexes were decreased with the extension of storage time. The salt extractable protein content,active sulfhydryl content and Ca2+-ATPase activity were decreased from 58.2 mg/g to 17.3 mg/g,0.598 mol/105g to 0.204 mol/105g and 0.214 μmol/min·g to 0.051 μmol/min·g respectively. CD analysis showed thatα-helix transformed toβ-sheet first during early period,then transformed to random coil. SEM results indicated that silver carp slide gel shrank due to dehydration gradually,which caused the reduction of surface smoothness and gel-forming ability. The LF-NMR T2transverse relaxation time data demonstrated that the two bound water populations were T21(0.09～1 ms)and T22(1～10 ms). With the extension of frozen time,T21had no significant changes,while T22decreased on the whole,it indicated that the internal moisture binding force was enhanced. It provided biological evidences to discuss the changes of the quality of silver carp slide during frozen storage.

silver carp slide;frozen storage;protein;structural changes

2016-01-05

林天泉(1991-)，男，碩士研究生，研究方向：食品生物技術(shù)，E-mail：lintianq@163.com。

張灝(1962-)，男，教授，研究方向：食品生物技術(shù)，E-mail：zhanghao@jiangnan.edu.cn。

江蘇省產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合創(chuàng)新資金(SBY2015020156)；“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃課題(2014BAD04B03)；“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國(guó)家科技計(jì)劃課題(2012BAD28B05-04)。

TS254.4

A

1002-0306(2016)12-0155-06

10.13386/j.issn1002-0306.2016.12.022