海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉對大黃花魚肌原蛋白抗冷凍變性的影響

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(錦州醫(yī)科大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧錦州 121000)

海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉對大黃花魚肌原蛋白抗冷凍變性的影響

王寧,李亮,李敏,齊文,尚宏麗*

(錦州醫(yī)科大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,遼寧錦州121000)

以大黃花魚為實驗材料,將海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉組成不同的混合抗凍劑,比較添加不同抗凍劑時凍藏各階段的大黃花魚肉的硬度和持水性以及大黃花魚肌原蛋白鹽溶性、Ca2+-ATPase活性、巰基含量、總巰基含量、表面疏水性的變化規(guī)律,并在凍藏35 d后進(jìn)行SDS-PAGE凝膠電泳,分析不同抗凍劑下魚糜蛋白的變性程度。結(jié)果表明,不同抗凍劑均能抑制大黃花魚蛋白的冷凍變性,海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉三者的混合對大黃花魚肌原蛋白抗冷凍變性效果優(yōu)于山梨糖醇、檸檬酸鈉混合抗凍劑和海藻糖的單獨使用。加入海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉混合抗凍劑的魚肉品質(zhì)下降較慢,肌原蛋白理化特性較穩(wěn)定且其魚肉蛋白結(jié)構(gòu)變化緩慢。

海藻糖,山梨糖醇,檸檬酸鈉,抗冷凍變性

Abstract:The experiment was carried out with large yellow croaker,making trehalose,sorbitol and sodium into different mixed antifreezing agents and then compare the large yellow croaker’s hardness and water holding capacity and soluble protein,Ca2+-ATPase’s activity,sulfhydryl content,total sulfhydryl content,variation regularity of surface hydrophobicity. In addition,SDS-PAGE gel electrophoresis was performed after frozen storage of 35 d and then the degree of denaturation of surimi protein under different antifreeze agents was analyzed. The results showed that different cryoprotectants could inhibit the protein denaturation of large yellow croaker. Mixed trehalose,sorbitol,sodium citrate three anti freeze denaturation was better than sorbitol,sodium citrate used alone on large yellow croaker myofibrillar protein. The quality of fish meat was decreased slowly with the addition of trehalose,sorbitol and sodium citrate. The physicochemical properties of the protein were stable and the structure of fish protein changed slowly.

Keywords:trehalose;sorbitol;sodium citrate;anti-freeze denaturation

黃花魚又名黃魚,由于其肉質(zhì)鮮嫩、營養(yǎng)豐富并含有豐富的微量礦物元素,促進(jìn)人體代謝,延緩衰老,對各種癌癥有預(yù)防功效,富含氨基酸具有防止動脈硬化、健脾開胃等多種保健功效,因此成為我國人民喜愛的食用魚類之一[1-2]。冷凍保藏可以最大限度地保持水產(chǎn)品的營養(yǎng)價值[3],黃花魚肉多以冰鮮方式流通于市場,但由于在凍藏過程中,魚肉蛋白質(zhì)容易發(fā)生冷凍變性,導(dǎo)致魚肉品質(zhì)下降以及肌原蛋白功能性降低,如魚肉硬度的下降,持水性、膠凝性、Ca2+-ATPase活性、巰基含量的降低,表面疏水性的升高等,營養(yǎng)價值大幅下降以至于發(fā)生腐敗變質(zhì)而無法食用,造成大范圍的浪費和經(jīng)濟(jì)損失。因此如何在凍藏過程中延緩其肉制品的品質(zhì)下降,最大程度地保持其食用價值,是極有意義的研究。

目前為止,專家學(xué)者對很多的抗冷凍變性劑都進(jìn)行了研究,其中磷酸鹽、海藻糖、變性淀粉、山梨糖醇、檸檬酸鈉等都已成功地應(yīng)用于肉制品的持水和肉蛋白的抗冷凍變性中[4-9]。蒙健宗等人研究發(fā)現(xiàn)海藻糖可有效防止羅非魚片在冷凍過程中的蛋白質(zhì)變性[10],李勤等人研究發(fā)現(xiàn)海藻糖可以提高冷凍豬肉持水性及改善冷凍豬肉品質(zhì)[11]。閆曉蕾研究發(fā)現(xiàn)山梨糖醇可提高發(fā)酵香腸持水性[12],朱圣剛等人研究發(fā)現(xiàn)山梨糖醇可以改善肉糜品質(zhì)[13],鄒明輝研究發(fā)現(xiàn)山梨醇影響蛋白的冷凍變性[14]。李莎莎等人研究發(fā)現(xiàn)檸檬酸鈉可提高冷凍魚糜持水性[15],胡鐵軍等人研究發(fā)現(xiàn)檸檬酸鈉有利于重組牛肉的持水性[16]。從以上的多個研究可以看出，海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉三者對于肉類貯藏都有著相類似的作用,有助于提高魚肉持水性,保持魚肉品質(zhì),延緩魚肉肌原蛋白的冷凍變性。

本文以大黃花魚為研究對象,將海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉三種抗凍劑進(jìn)行配比形成不同的抗凍劑。首先進(jìn)行持水性測定和質(zhì)構(gòu)硬度測定來研究魚肉品質(zhì)變化;然后對大黃花魚進(jìn)行肌原蛋白鹽溶性、Ca2+-ATPase活性、巰基含量和總巰基含量等肌原蛋白理化特性方面的測定;最后進(jìn)行表面疏水性的測定,并進(jìn)行SDS-PAGE凝膠電泳分析不同抗凍劑下蛋白的變性程度。通過參數(shù)測定和數(shù)據(jù)分析,來觀測不同抗凍劑對大黃花魚肌原蛋白抗冷凍變性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大黃花魚 購于錦州海鮮市場;海藻糖 食品級,德州匯洋生物科技有限公司;山梨糖醇 食品級,武漢萬榮生物科技有限公司;檸檬酸鈉 分析純,鄭州超凡化工有限公司。

BSM型分析天平 上海卓精電子科技有限公司;TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀 北京盈盛恒泰科技有限責(zé)任公司;GL-21M型高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司。

1.2 實驗設(shè)計

1.2.1 樣品的制備及實驗參數(shù)設(shè)計 把新鮮的大黃花魚進(jìn)行活殺,去鱗,去內(nèi)臟,去皮,清洗,瀝干等前處理。將處理后的大黃花魚肉分為四組,每組50 g,分別添加100 mL蒸餾水做空白對照組,100 mL的10%(W/V)海藻糖,100 mL質(zhì)量比為1∶1的10%(W/V)山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液,100 mL質(zhì)量比為1∶1∶1的10%(W/V)海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉混合液。立即將四組加入不同抗凍劑的魚肉置于-18 ℃恒溫凍藏35 d,在0、7、14、21、28、35 d六個凍藏階段分別取樣測定其硬度及持水性。

取一定質(zhì)量的大黃花魚,加10倍體積20 mmoL Tris-maleate緩沖液(50 mmol KCl-20 mmol Tris-maleate,pH7),充分勻漿1 min,離心10 min(9000×g,4 ℃),棄去上清液,重復(fù)洗滌2次。在沉淀中加入Tris-maleate 緩沖液(0.6 mol KCl-20 mmol Tris-maleate,pH7),充分勻漿1 min后在4 ℃提取鹽溶性蛋白質(zhì)60 min,低溫離心30 min(9000×g,4 ℃),所得即為實驗用肌原蛋白溶液[17]。將所得肌原蛋白溶液等分為四組,每組200 mL,按照四組大黃花魚肉添加抗凍劑的方法給四組肌原蛋白溶液添加抗凍劑。立即將四組加入不同抗凍劑的大黃花魚肌原蛋白溶液置于-18 ℃恒溫凍藏35 d,在0、7、14、21、28、35 d六個凍藏階段分別取樣測定其蛋白鹽溶性、Ca2+-ATPase活性、巰基含量、總巰基含量、表面疏水性。

1.2.2 大黃花魚肉持水性和硬度的測定 魚肉的持水性以壓出水分來表示。大黃花魚肉的持水性按下式計算:

式中,W1為魚肉質(zhì)量、W2為除水后的質(zhì)量、w為大黃花魚肉水分含量,以79%[18]計。每個凍藏階段重復(fù)測量3次取均值,作為每階段的持水性指標(biāo)。

使用質(zhì)構(gòu)儀測定大黃花魚肉的硬度,每個凍藏階段做6次平行測定,使用質(zhì)構(gòu)儀配套的數(shù)據(jù)處理軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示。以此來對空白對照組和加入不同抗凍劑的三組樣品的硬度進(jìn)行統(tǒng)計對比。

1.2.3 鹽溶性蛋白含量的測定 從四組肌原蛋白溶液中各取等量樣品,每組都加入2倍體積(g∶mL)的0.1 mol/L pH7.0磷酸鹽緩沖液,4 ℃下10000 r/min離心20 min后收集上清液即為鹽溶性蛋白。再采用凱氏定氮法[19]分別測定四組溶液在不同凍藏階段的蛋白含量。

1.2.4 肌原蛋白Ca2+-ATPase活性的測定 參考萬建榮等[20]的方法測定四組肌原蛋白溶液的肌原蛋白Ca2+-ATPase活性。每組溶液的每個凍藏階段各做3次測定取平均值。

1.2.5 肌原蛋白的活性巰基和活性總巰基含量的測定 參考Suvanich[21]的方法制備反應(yīng)混合液,在不同的條件下對反應(yīng)混合液進(jìn)行測定便可以得到疏基含量和總疏基含量。總疏基含量的測定是在波長412 nm處測定吸光度,摩爾吸光系數(shù)為13600 mol·cm/L,而疏基含量的測定是將反應(yīng)混合液在不存在尿素的情況下4 ℃反應(yīng)1 h,再進(jìn)行測定。按以下公式計算疏基含量和總疏基含量:-SH=A×D/ε·C。式中-SH表示不同條件下測定的總疏基含量和疏基含量,單位為mol/g,A表示吸光度,D表示稀釋倍數(shù),ε表示分子吸光系數(shù),C表示蛋白質(zhì)濃度mg/mL。每個凍藏階段的樣品做4次測定,并取其平均值作為最后的疏基含量指標(biāo)。

1.2.6 肌原蛋白的表面疏水性的測定 表面疏水性測定參考Benjakul等[22]的方法。以熒光吸收值為橫坐標(biāo),蛋白濃度為縱坐標(biāo)作圖,以該曲線初始階段的斜率作為肌原蛋白的表面疏水性指數(shù)。

1.2.7 SDS-PAGE凝膠電泳 稱取四組抗凍劑處理過魚肉各2 g,切碎后加入5%的SDS溶液(W/V=1∶9),用高速分散器勻漿1 min,勻漿液置于85 ℃水浴鍋中保溫1 h以充分溶液蛋白質(zhì),之后將漿液在10000 r/m 下離心10 min,去除不溶部分。取上清液與樣品緩沖液(pH6.8,1 mol/L的Tris-HCl,10%的SDS,50%的甘油,10%的β-巰基乙醇,1%的溴酚藍(lán))按照1∶1混合,沸水浴4 min。參照Laemmli[23]的方法,采用垂直板電泳,上樣量為10 μL,5%的濃縮膠和10%的分離膠,進(jìn)行100 V恒壓電泳。電泳后凝膠用0.1%的考馬斯亮藍(lán)染色,用10%甲醇和10%冰醋酸的混合液脫色,最后在掃描儀上掃描成像。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每組數(shù)據(jù)記錄作圖均采用Origin 8.0、所有數(shù)據(jù)用SPSS 19.0進(jìn)行統(tǒng)計分析,顯著性水平設(shè)置為p<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 凍藏過程中大黃花魚肉的持水性

魚肉持水性的降低,會使魚肉嫩度差、口感粗糙、肉質(zhì)較硬,可接受程度降低。如圖1所示,四組樣品的持水性均呈現(xiàn)下降趨勢,其中空白對照組持水性下降幅度最大,但是空白對照組和山梨糖醇與檸檬酸鈉混合組組間變化差異不顯著(p>0.05),海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉混合組大黃花魚肉的持水性下降率顯著低于其他3組(p<0.05)。Siddaiah等認(rèn)為魚肉蛋白質(zhì)冷凍變性導(dǎo)致肌肉持水性下降[24]。Farouk等指出凍藏時肌肉中蛋白質(zhì)變性使肌球蛋白與肌動蛋白的結(jié)合增加,引起肌原收縮,從而引起肌肉持水性的下降[25],即隨著凍藏時間的增長,魚肉的汁液流失率會持續(xù)增加,持水性不斷降低。海藻糖具有較好吸濕性能,山梨糖醇不含醛基,不易被氧化,同時也具有保濕性有關(guān)[26],這樣雙重保護(hù),有利于大黃花魚肉制品持水作用。因此海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉混合液組成的抗凍劑有更好的抗冷凍變性效果,使大黃花樣品具有更好的持水性。

圖1 凍藏過程中大黃花魚肉的持水性變化曲線Fig.1 Water retention curve of large yellow croaker meat during frozen storage

2.2 凍藏過程中大黃花魚肉硬度變化

在凍藏的不同階段,大黃魚硬度變化曲線如圖2所示。在凍藏的14 d里,大黃花魚肉的硬度下降很快,之后下降較為平緩?？瞻讓φ战M的初始硬度為1800 N,14 d時為1202 N,而在凍藏35 d后硬度降至970 N,下降了46%;海藻糖組的樣品硬度則由1800 N降至1188 N,下降了34%;山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組的硬度下降了39%;海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組的硬度下降了22%。總體看來，后三組的硬度下降率低于空白對照組,且海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組的硬度下降率顯著低于海藻糖組和山梨糖醇與檸檬酸鈉混合組(p<0.05)。

圖2 凍藏過程中大黃花魚肉硬度變化曲線Fig.2 Meat hardness curve of large yellow croaker meat during frozen storage

凍藏過程中魚肉持水性與硬度存在相關(guān)關(guān)系,當(dāng)魚肉持水性越低時,其硬度越小,即質(zhì)地越軟。由圖1、圖2可說明,在冷凍貯藏過程中,大黃花魚肉硬度和持水性的變化有著相似的趨勢。表明在凍藏過程中加入海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑的大黃花魚肉的持水性較好,硬度下降最平緩,即海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑的效果最優(yōu)。

2.3 凍藏過程大黃花魚鹽溶性蛋白含量變化

圖3 凍藏過程中鹽溶性蛋白含量變化曲線Fig.3 Salt-soluble protein content changing curve during frozen storage

如圖3所示,在凍藏開始階段,空白對照組的鹽溶性蛋白含量下降迅速,7 d后鹽溶性蛋白下降到76.1%,之后下降速度減緩,35 d后下降至53.4%,表現(xiàn)為較明顯的兩端變性模式。加入海藻糖的肌原蛋白樣品中的鹽溶性蛋白含量在凍藏7 d后下降為80.1%,35 d后下降為61.2%。加入山梨糖醇和檸檬酸鈉混合溶液的肌原蛋白樣品中的鹽溶性蛋白含量在凍藏7 d后為79.0%,凍藏35 d后的鹽溶性蛋白含量為60.0%。加入海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑的肌原蛋白樣品中的鹽溶性蛋白含量在凍藏7 d后為86.1%,21 d后的鹽溶性蛋白含量為70.7%,35 d后為66.8%。經(jīng)顯著性分析可知,經(jīng)過三種不同抗凍劑處理的三組肌原蛋白鹽溶性含量下降率低于空白對照組。在凍藏35 d后三組加入不同抗凍劑的肌原蛋白樣品的鹽溶性蛋白含量比對照組分別提高8.5%、6.4%和15.1%,但空白對照組與山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組組間差異不顯著(p>0.05),加入海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液的肌原蛋白樣品中的鹽溶性蛋白含量下降率顯著低于其他三組(p<0.05)。魚肉主要組分為肌原蛋白,在凍藏中其氫鍵、疏水作用、二硫鍵、鹽鍵的形成常會導(dǎo)致蛋白質(zhì)鹽溶性的下降[27]。隨著凍藏的進(jìn)行,魚肉肌原蛋白會出現(xiàn)蛋白聚集析出的現(xiàn)象,導(dǎo)致肌原蛋白鹽溶性含量下降。魯耀彬等[28]人研究葡聚糖延緩草魚肌原蛋白冷凍變性的機(jī)理分析中闡明,糖類抗凍劑的添加可以減緩肌原蛋白凍藏過程中鹽溶性蛋白含量的下降程度。以上分析可以得出,三種抗凍劑都延緩了凍藏過程中肌原蛋白鹽溶性含量的下降,但海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑延緩大黃花魚肌原蛋白鹽溶性下降的效果優(yōu)于海藻糖更優(yōu)于山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑。

2.4 凍藏過程中大黃花魚肌原蛋白Ca2+-ATPase活性變化

大黃花魚肌原蛋白Ca2+-ATPase活性的變化如圖4所示。凍藏開始時,四組樣品的肌原蛋白Ca2+-ATPase活性下降迅速,凍藏14 d后,下降速度變緩,35 d后,對照組的肌原蛋白Ca2+-ATPase活性由0.45 μmol(pi)·mg-1·min-1下降到0.19 μmol(pi)·mg-1·min-1,下降率為57.8%。而其他三組的肌原蛋白溶液的Ca2+-ATPase活性降低速度受到抗凍劑不同程度的抑制,三組樣品的肌原蛋白Ca2+-ATPase活性分別由0.45 μmol(pi)·mg-1·min-1下降為0.22、0.21、0.28 μmol(pi)·mg-1·min-1,下降率分別為51.1%、53.3%、37.8%,相對于對照組另三組肌原蛋白Ca2+-ATPase活性分別少下降了6.3%、4.5%和20%。經(jīng)過比較知海藻糖組和海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組的樣品肌原蛋白Ca2+-ATPase活性下降率顯著低于空白對照組(p<0.05),海藻糖組相對海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組變化也顯著(p<0.05)。肌原蛋白是魚肉的主要成分。在ATP的存在下生成肌動球蛋白,肌球蛋白可以分解ATP的酶活性,在蛋白質(zhì)發(fā)生變性時,將導(dǎo)致酶活性的降低或者消失。那么Ca2+-ATPase活性值越高,說明魚肉蛋白質(zhì)性質(zhì)越穩(wěn)定,變性程度越小[29]。結(jié)合數(shù)據(jù)分析可知,海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液比海藻糖單獨使用時在抑制肌原蛋白Ca2+-ATPase活性的降低方面有更為顯著的效果。

圖4 凍藏過程中肌原蛋白Ca2+-ATPase活性變化曲線Fig.4 Myofibrillar protein Ca2+-ATPase activity curve during frozen storage

2.5 凍藏過程中大黃花魚肌原蛋白活性巰基含量和活性總巰基含量變化

肌原蛋白活性疏基影響大黃花魚的肌原蛋白結(jié)構(gòu)。隨著凍藏的進(jìn)行,活性疏基含量不斷下降。如圖5所示,14 d時加入不同抗凍劑的四組肌原蛋白溶液的活性疏基含量分別從5.8×10-5mol·g-1下降到4.4×10-5、4.6×10-5、4.5×10-5、5.2×10-5mol·g-1,下降率為24.1%、20.6%、22.4%、10.3%;凍藏35 d時,分別下降到3.1×10-5、3.9×10-5、3.7×10-5、4.6×10-5mol·g-1,下降率為46.6%、32.8%、38.9%和20.7%,如圖5所示?？瞻讓φ战M和山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組間變化差異不顯著(p>0.05),海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組的蛋白活性疏基含量下降率顯著低于空白對照組、海藻糖組和山梨糖醇與檸檬酸鈉混合組(p<0.05)。通過對比分析可知,經(jīng)海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液處理過的大黃花魚肉的肌原蛋白活性疏基含量下降率更低。

圖5 凍藏過程中肌原蛋白巰基含量變化曲線Fig.5 Myofibrillar protein thiol content curve during frozen storage

隨著凍藏時間的延長,活性總疏基含量和疏基含量有相似變化趨勢,凍藏7 d后,四組樣品的總疏基含量分別從8.4×10-5mol·g-1降低到7.6×10-5、7.8×10-5、7.8×10-5、8.0×10-5mol·g-1。凍藏35 d后,總疏基含量分別為5.8×10-5、6.6×10-5、6.5×10-5和7.3×10-5mol·g-1,下降率分別為31%、21.4%、22.6%、13.1%。如圖6所示,空白對照組的活性總疏基含量下降幅度最大,海藻糖組與海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉混合組對比于空白對照組和山梨糖醇、檸檬酸鈉混合組的活性總疏基含量組間差異性顯著(p<0.05),但海藻糖組和海藻糖、山梨糖醇、檸檬酸鈉混合組的活性總疏基差異性不顯著(p>0.05)。在圖6中可以看出，14 d后,海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組抑制活性總疏基下降能力強(qiáng)于海藻糖組,海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組處理過的大黃花魚肉的肌原蛋白活性總疏基下降最少。

圖6 凍藏過程中肌原蛋白總巰基含量變化曲線Fig.6 Total myofibrillar protein thiol content curve during frozen storage

以上兩組數(shù)據(jù)及顯著性分析表明,三種抗凍劑對魚肉肌原蛋白活性疏基和總疏基含量的下降都有抑制效果,但海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑的效果更佳。

2.6 凍藏過程中大黃花魚肌原蛋白表面疏水性變化

如圖7所示,對照組蛋白表面疏水性在凍藏過程中逐漸增加,而添加了不同抗凍劑的三組樣品表面疏水性雖也逐漸增加,但比空白對照組上升緩慢。第35 d時,空白對照組的表面疏水性從凍藏前的135上升到183;海藻糖組的表面疏水性值升為178;山梨糖醇、檸檬酸鈉混合組的表面疏水性值升為182,而海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組表面疏水性升為163。表面疏水性上升率分別為35.6%、31.8%、34.8%、20.7%,至35 d實驗結(jié)束后,三組添加了不同抗凍劑樣品的肌原蛋白表面疏水性比對照組分別下降3.8、0.8、14.9個百分點。通過計算知后三組表面疏水性上升率顯著低于空白對照組(p<0.05),海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組與前三組組間變化差異性顯著(p<0.05)。海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合組抑制疏水性上升的能力要強(qiáng)于中間兩組。蛋白質(zhì)的表面疏水作用反映了蛋白質(zhì)表面疏水殘基的數(shù)量和蛋白質(zhì)聚集的情況。通常情況下,蛋白質(zhì)分子由內(nèi)到外,疏水殘基逐漸減少。特別在凍藏過程中,蛋白質(zhì)的持水性降低,蛋白質(zhì)分子疏水側(cè)鏈聚集。三種不同的抗凍劑在不同程度下延緩了大黃花魚肌原蛋白表面疏水性的增加,但通過數(shù)據(jù)顯著性分析得知海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合抗凍劑較于海藻糖或者山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液能更顯著地延緩肌原蛋白表面疏水性的增加。

圖7 凍藏過程中肌原蛋白表面疏水性變化曲線Fig.7 Myofibrillar protein surface hydrophobicity curve during frozen storage

2.7 SDS-PAGE凝膠電泳分析

魚類肌肉蛋白質(zhì)根據(jù)其構(gòu)成,一般分為肌原蛋白質(zhì)、肌漿蛋白質(zhì)、肌基質(zhì)蛋白質(zhì)和異質(zhì)組織蛋白質(zhì)。在魚糜肌原蛋白中75%的是肌球蛋白和肌動蛋白,其余是由原肌球蛋白、肌鈣蛋白和各類微量調(diào)節(jié)蛋白組成。肌球蛋白重鏈(由肌球蛋白和肌動蛋白組成)是與魚糜凝膠化相關(guān)的重要蛋白質(zhì)[30]。本實驗采用以黃花魚為原料進(jìn)行了SDS-PAGE電泳。從圖8可以看出,泳道3、4、5的肌球蛋白重鏈(MHC)條帶均比泳道2深粗,說明添加了抗凍劑能夠抑制魚糜凝膠的肌球蛋白重鏈濃度的降低,且泳道2新生的小分子形式蛋白也比其他組多,說明凍藏過程中發(fā)生了蛋白質(zhì)的降解現(xiàn)象,抗凍劑的添加不同程度地減少了蛋白質(zhì)的降解。泳道3、泳道5的肌球蛋白重鏈差別不明顯,表明兩種抗凍劑組在凍藏過程中均較好的保護(hù)了魚糜蛋白,肌動蛋白(Actin)的含量較泳道4并沒有出現(xiàn)明顯的變化。由以上結(jié)論可以得出,海藻糖對蛋白質(zhì)有較好保護(hù)效果,抑制蛋白質(zhì)的降解,減輕對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞。山梨糖醇和檸檬酸鈉對蛋白質(zhì)也有一定的保護(hù)作用。

圖8 魚糜凝膠的SDS-PAGE電泳圖Fig.8 SDS-PAGE pattern of surimi gels from silver carp注:1-標(biāo)準(zhǔn)蛋白;2-無抗凍劑凍藏35 d后的魚肌原蛋白;3-添加海藻糖凍藏35 d后的魚肌原蛋白;4-添加山梨糖醇和檸檬酸鈉凍藏35 d后的魚肌原蛋白;5-添加海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉凍藏35 d后的魚肌原蛋白。

3 結(jié)論

凍藏過程中,海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉的三組組合都有延緩大黃花魚肌原蛋白的冷凍變性的作用,其作用大小排列為:海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液>海藻糖>山梨糖醇和檸檬酸鈉混合液。實驗數(shù)據(jù)表明三種抗凍劑中海藻糖、山梨糖醇和檸檬酸鈉三者混合液是更有效的大黃花魚肌原蛋白抗冷凍變性劑。但通過三組不同抗凍劑與空白對照組的分析對比,可知海藻糖是抗凍劑的主要成分,即海藻糖在抗蛋白冷凍變性中起到關(guān)鍵的作用。但在海藻糖中加入其他輔助抗凍劑,比如山梨糖醇、檸檬酸鈉等進(jìn)行復(fù)合配比,則可以進(jìn)一步加大其抗冷凍變性的效果。本實驗中仍需要對不同抗凍劑進(jìn)行深入研究,可以測定更多參數(shù),以尋求大黃花魚肌原蛋白抗冷凍變性的最佳效果,并且可以將抗冷凍變性效果最好的抗凍劑應(yīng)用到其他食品的冷藏保鮮中,以提高食品儲藏率,在淡水魚及相關(guān)制品的冷凍貯藏中的應(yīng)用前景十分廣闊。

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Influenceoftrehalose,sorbitolandsodiumcitrateonanti-freezedenaturationoflargeyellowcroakermuscle’sproprotein

WANGNing,LILiang,LIMin,QIWen,SHANGHong-li*

(College of Food Science and Engineering,Jinzhou Medical University,Jinzhou 121000,China)

TS202.3

A

1002-0306(2017)18-0232-06

2017-02-07

王寧(1992-)，女，在讀碩士研究生，研究方向：食品科學(xué)，E-mail:1285565677@qq.com。

*通訊作者:尚宏麗(1977-)，女，碩士，副教授，研究方向：食品科學(xué)，E-mail：shanghongli007@126.com。

遼寧省自然科學(xué)基金項目(2015020776)；遼寧省農(nóng)業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新人才項目(2014037);2016遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項目(201610160000060)。

10.13386/j.issn1002-0306.2017.18.044