海藻糖對蝦蛄磷酸化肌原纖維蛋白功能特性的影響

吳 鵬，任云霞*，張坤生，陳金玉

（天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院，天津市食品生物技術(shù)重點實驗室，天津 300134）

蝦蛄（Oratosquilla oratoria）又稱皮皮蝦，其肉中含有大量水分，味道鮮美，誘人可口[1]。同時蝦蛄也是一種營養(yǎng)價值極高的水產(chǎn)品，蛋白質(zhì)及維生素含量較高，其中蛋白質(zhì)含量高達(dá)20%，營養(yǎng)成分全面，組成合理，有利于人體消化吸收。但蝦蛄具有季節(jié)性強(qiáng)及不易保鮮的特點，因此，為使?fàn)I養(yǎng)價值更加全面地被開發(fā)和利用，將其制成成品或半成品是一大研究熱點[2]。蝦蛄肉中的肌原纖維蛋白（myofibril protein，MP）約占總蛋白含量的50%～55%，MP是一種鹽溶性結(jié)構(gòu)蛋白群，對于肌肉的嫩度、收縮性有很大影響，同時還會影響肉品的黏著性、保水性及彈性等流變學(xué)特性，在生物學(xué)上具有很重要的功能特性[3]。因此，通過研究蝦蛄肉中的MP可以為蝦蛄制品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。添加外源輔料可以加強(qiáng)并改善食品中蛋白質(zhì)的各種功能特性，從而提高食品的營養(yǎng)價值并延長其貨架期，促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展，因此是目前國際上的一大研究熱點。楊 明[4]、 王 有 基[5]、 Luo Yongkang[6]、 趙 春 青[7]、Voutsinas[8]、Elizalde[9]等將馬鈴薯淀粉和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶等其他外源添加物添加到魚肉和豬肉等MP中，研究結(jié)果表明，這些外源添加物均可以提高M(jìn)P的功能特性。

蛋白質(zhì)磷酸化是一種最普遍、也是最重要的控制和調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)功能和活力的修飾手段。田少君[10]、李陽陽[11]等分別采用三氯氧磷和多聚磷酸鈉對大豆分離蛋白進(jìn)行磷酸化，發(fā)現(xiàn)磷酸化修飾顯著改善了蛋白質(zhì)的乳化、理化以及凝膠性質(zhì)。王詩萌等[12]通過向蝦蛄磷酸化MP中添加魔芋膠、黃原膠和卡拉膠，得出3 種食用膠均能提高蛋白質(zhì)的凝膠保水性。

海藻糖是一種由1,1-糖苷鍵構(gòu)成的非還原性天然糖類，大量體內(nèi)含有海藻糖的生物，當(dāng)其處在高滲透壓、過冷、過熱或干燥失水等條件下時，海藻糖會在細(xì)胞表面形成一種非常獨(dú)有的保護(hù)膜，它能有效保護(hù)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，使其不變性失活，從而維持生命體的正常代謝過程，因此海藻糖對多種生物活性物質(zhì)均具有很強(qiáng)的保護(hù)作用[13]。自然界中很多物種體內(nèi)均含有海藻糖，它們通常在較惡劣的環(huán)境中都具有很強(qiáng)的抗逆耐受力，這也證明了海藻糖的優(yōu)良保護(hù)特性，它可以作為維持食品風(fēng)味、防止劣化、提升品質(zhì)的獨(dú)特配料，在食品工業(yè)中的應(yīng)用范圍很廣[14]。

目前，國內(nèi)外關(guān)于MP磷酸化的報道并不多，關(guān)于海藻糖這種優(yōu)良的海鮮低溫保護(hù)劑對蝦蛄磷酸化MP功能特性的影響更是鮮有研究，希望通過本研究可以促進(jìn)海藻糖在蝦蛄中的應(yīng)用，為有效改善蝦蛄制品的生產(chǎn)及延長貨架期提供理論支持。本研究探究添加不同質(zhì)量濃度的海藻糖對蝦蛄磷酸化MP表面疏水性、濁度、乳化性質(zhì)、起泡性和泡沫穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性以及凝膠特性的影響，以期為蝦蛄肉制品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，促進(jìn)食品行業(yè)的發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

蝦蛄購于天津市西青區(qū)王頂?shù)趟a(chǎn)批發(fā)市場，凍藏于－80 ℃超低溫冰箱中，使用前在4 ℃條件下解凍。

海藻糖（食品級） 山東優(yōu)索化工科技有限公司；牛血清蛋白（bovine serum albumin，BSA） 美國Sigma公司；Na2HPO4、NaH2PO4、H3PO4、NaCl（均為分析純） 天津市贏達(dá)稀貴化學(xué)試劑廠；MgCl2（分析純）天津市天大化工實驗廠；9 5%乙醇（分析純）天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；三聚磷酸鈉（sodium tripolyphosphate，STP）（分析純） 天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；CuSO4和酒石酸鉀鈉（均為分析純） 天津市科密歐化學(xué)試劑開發(fā)中心。

1.2 儀器與設(shè)備

Hunter Lab色差儀 美國Hunter Lab公司；HW-S24電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；H1650-W臺式高速離心機(jī) 長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；IKA T10高速組織勻漿機(jī) 德國IKA公司；FA2004A電子天平 上海精天儀器有限公司；SMSTA TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司；Avanti J-E高效離心機(jī) 美國Beckman公司；UV-7504紫外-可見分光光度計 上海欣茂儀器有限公司；Model 2920差示掃描量熱儀 美國TA公司。

1.3 方法

1.3.1 蝦蛄MP的提取

根據(jù)Park[15]、王詩萌[16]、袁程程[17]等的方法，先進(jìn)行原料預(yù)處理，將蝦蛄從－80 ℃冰箱中取出，放置于4 ℃條件下解凍，然后去掉甲殼和頭，得到蝦蛄肉；先向其中加入4 倍體積的MP提取液（0.1 mol/L NaCl、0.002 mol/L MgCl2、0.1 mol/L Na2HPO4/NaH2PO4、0.001 mol/L EDTA，pH 7.0），高速勻漿30 s，在5 000 r/min、4 ℃條件下高速冷凍離心15 min；取沉淀，重復(fù)加MP提取液離心步驟2 次，然后再加入4 倍體積的0.1 mol/L NaCl溶液，高速勻漿30 s，在同樣條件下（5 000 r/min，15 min，4 ℃）高速冷凍離心3 次，棄上清，最終所得沉淀即為MP。

1.3.2 磷酸化MP的制備

參考王詩萌[16]的方法。取一定量MP，向其中加入適量2% STP溶液，分別制備20、40 mg/mL 2 種質(zhì)量濃度的蛋白溶液；嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度在30 ℃，攪拌速率在中檔，時間2 h；攪拌完成后靜置一段時間，直至pH值穩(wěn)定后，即可得磷酸化MP。

質(zhì)量濃度為20 mg/mL的MP溶液用來測定乳化活性和乳化穩(wěn)定性、濁度、表面疏水性、起泡性和泡沫穩(wěn)定性以及進(jìn)行差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）掃描確定蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性；質(zhì)量濃度為40 mg/mL的MP溶液用來測定凝膠特性。

1.3.3 海藻糖的添加

用0.4 mol/L的NaCl溶液將質(zhì)量濃度為20 mg/mL的磷酸化MP溶液稀釋至10 mg/mL，添加海藻糖，使其質(zhì)量濃度分別為0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL，攪拌均勻，使海藻糖充分分散，35 ℃條件下水浴0.5 h，4 ℃保存?zhèn)溆?，進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)測定。向質(zhì)量濃度為40 mg/mL的磷酸化MP溶液中添加海藻糖，使其質(zhì)量濃度分別為0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL，攪拌均勻，在80 ℃條件下水浴0.5 h，快速冷卻，4 ℃保存?zhèn)溆?。實驗前需將所制備的凝膠樣品取出，放置于室溫中30 min，再測定相關(guān)指標(biāo)。

1.3.4 指標(biāo)測定

1.3.4.1 蛋白質(zhì)含量

參照曹云剛[18]、周非白[19]、李明清[20]等的方法，采用雙縮脲法測定從蝦蛄中提取出的MP含量。

雙縮脲試劑的配制：稱取酒石酸鉀鈉6 g和硫酸銅1.5 g，溶解于500 mL水中；邊攪拌邊加入300 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液，然后用蒸餾水將溶液稀釋到1 000 mL，保存?zhèn)溆谩?/p>

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：配制質(zhì)量濃度為10 mg/mL的BSA溶液，分別吸取0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于試管中，加蒸餾水補(bǔ)足到1 mL，然后添加雙縮脲試劑4 mL，振蕩均勻后，放置30 min，在540 nm波長處測定吸光度。以BSA的質(zhì)量濃度為縱坐標(biāo)，吸光度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品蛋白質(zhì)含量測定：用0.5 mol/L NaOH溶液將待測樣品稀釋5 倍，向試管中加入1 mL稀釋樣品溶液，再向其中加入4 mL雙縮脲試劑，經(jīng)上述同樣條件處理后比色，再將樣品溶液的吸光度代入標(biāo)準(zhǔn)曲線，可求出樣品的蛋白質(zhì)含量。

1.3.4.2 磷酸化程度

參考周景麗[21]、彭倩[22]等的方法。將MP溶液在4 ℃條件下透析24 h后，采用鉬藍(lán)比色法測定蛋白磷酸化程度。

1.3.4.3 乳化活性和乳化穩(wěn)定性

參考Agyare等[23]的方法。向50 mL燒杯中加入16 mL稀釋的MP溶液及4 mL大豆油，使用均質(zhì)機(jī)高速勻漿2 min；均質(zhì)后在0 min與10 min時分別從底部吸取100 μL混合液，加入到含有10 mL 0.1%十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）溶液的燒杯中，振蕩混勻；以0.1% SDS溶液為空白對照，在500 nm波長處測定吸光度。樣品的乳化活性（用乳化活性指數(shù)（emulsifying activity index，EAI）表示）和乳化穩(wěn)定性（用乳化穩(wěn)定性指數(shù)（emulsifying stability index，ESI）表示）按照公式（1）～（2）計算。

式中：ρ為溶液的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度/（g/mL）；A0為0 min時乳狀液的吸光度；A10為10 min時乳狀液的吸光度；φ為油相體積分?jǐn)?shù)（φ=0.2）；n為稀釋倍數(shù)。

1.3.4.4 表面疏水性

參照Chelh[24]、吳菊清[25]等的方法。取稀釋的MP溶液2 mL并向其中加入400 μL質(zhì)量濃度1 mg/mL的溴酚藍(lán)溶液，混合均勻；離心（4 000 r/min，20 min），取上清液，并將其稀釋10 倍，以對應(yīng)的磷酸緩沖液為空白對照，在595 nm波長處測定吸光度。表面疏水基含量按照公式（3）計算。

式中：A對照為對照組的吸光度；A樣品為處理組的吸光度。

1.3.4.5 濁度

參照Benjakul等[26]的方法。向試管中加入5 mL稀釋的MP溶液，將其放置于60 ℃的水浴鍋中水浴30 min，取出后冷卻，再將溶液稀釋5 倍，在600 nm波長處測定吸光度（以不加MP的NaCl溶液為空白對照）。

1.3.4.6 起泡性和泡沫穩(wěn)定性

參照李明清[20]的方法。取30 mL磷酸化MP溶液（V0）于100 mL量筒中，高速勻漿60 s，快速讀取泡沫的總體積（V1）；之后將泡沫在室溫下靜置，分別讀取10、20、30 min時的泡沫總體積（Vt）。起泡性（foaming characteristics，F(xiàn)C）和泡沫穩(wěn)定性（foam stability，F(xiàn)S）按照公式（4）～（5）計算。

1.3.4.7 凝膠保水性

參照Foegeding[27]的方法。取適量所制備的凝膠在4 ℃、80 000 r/min條件下離心10 min，按照公式（6）計算MP凝膠的保水性。

式中：m0為離心管質(zhì)量/g；m1為離心前蛋白凝膠與離心管總質(zhì)量/g；m2為離心后去掉上清液后蛋白凝膠與離心管總質(zhì)量/g。

1.3.4.8 凝膠硬度

蛋白凝膠的硬度采用TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀來測定。參數(shù)設(shè)置為：探頭：P/0.5；測前速率2.0 mm/s，測后速率1.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s；觸發(fā)力5.0 g；觸發(fā)類型：自動。每個樣品做3 組平行。

1.3.4.9 凝膠彈性

參數(shù)設(shè)置為：探頭型號：P/0.5；測前速率2.0 mm/s，測后速率1.0 mm/s，測試速率1.0 mm/s；觸發(fā)力5.0 g；壓縮比50%。每個樣品做3 組平行。

1.3.4.10 凝膠白度值

參照袁程程等[17]的方法。采用全自動便攜式色差計測定蛋白的凝膠白度，記錄亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。按照公式（7）計算凝膠白度值。每個樣品做3 組平行。

1.3.4.11 DSC掃描

通過Model 2920差示掃描量熱儀分析經(jīng)不同處理導(dǎo)致的MP熱穩(wěn)定性差異。稱取10 mg/mL稀釋樣品16～18 mg，記錄其準(zhǔn)確數(shù)值后，密封于鋁坩堝中，以空盒為空白，以10 ℃/min的升溫速率加熱，記錄30～75 ℃的DSC曲線[28]。加熱過程中MP的最大轉(zhuǎn)變溫度（Tmax）通過TA公司提供的Universal Analysis 軟件（版本1.2 N）進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析，并采用Origin pro 8.0軟件和Excel 2010軟件處理數(shù)據(jù)并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

蛋白質(zhì)含量計算標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.046 6x＋0.011 8（R2=0.999 3），磷酸化程度計算標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=8.361 0x＋0.014 4（R2=0.999 8）。

2.2 不同海藻糖添加量對磷酸化MP乳化活性和乳化穩(wěn)定性的影響

由圖1可知：當(dāng)海藻糖的添加量不斷增加時，磷酸化MP的乳化活性呈現(xiàn)先增加后逐漸降低的趨勢，當(dāng)海藻糖的添加量為0.4 mg/mL時，磷酸化MP的EAI達(dá)到最大，為28.92 m2/g；當(dāng)海藻糖的添加量不斷增加時，乳化穩(wěn)定性則呈現(xiàn)逐漸增加的現(xiàn)象。這可能是由于當(dāng)海藻糖溶于MP溶液后，通過與溶液中體系充分結(jié)合，會在蛋白質(zhì)表面形成一種極為獨(dú)特的保護(hù)膜，能有效保護(hù)蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)，使其不變性失活，同時在均質(zhì)后體系中距離較大的乳化微粒之間也可以起到某種乳化劑的作用，從而促進(jìn)蛋白質(zhì)的乳化活性及穩(wěn)定性[29]。當(dāng)海藻糖達(dá)到一定添加量時，由于其易于結(jié)晶，且結(jié)晶性能良好，使乳化膜的厚度逐漸增大并最終擴(kuò)展至整個溶液，溶液中的海藻糖結(jié)晶會使乳化微粒之間的距離變得越來越小，降低乳化活性，而乳化穩(wěn)定性則繼續(xù)增大[14]。

圖 1 海藻糖對蝦蛄磷酸化MP乳化活性和乳化穩(wěn)定性的影響Fig. 1 Effect of trehalose on emulsifying activity and emulsion stability of phosphorylated MP

2.3 不同海藻糖添加量對磷酸化MP表面疏水性的影響

圖 2 海藻糖對蝦蛄磷酸化MP表面疏水性的影響Fig. 2 Effect of trehalose on surface hydrophobicity of phosphorylated MP

由圖2可知，蝦蛄磷酸化MP的表面疏水性隨著海藻糖添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，當(dāng)海藻糖添加量為0.2 mg/mL時，表面疏水基含量最高，為103.34 μg。通過表面疏水性來評價MP的功能特性是目前非常普遍的一種途徑，具有重要的參考意義。蝦蛄磷酸化MP螯合溴酚藍(lán)的量越大，則表明其對應(yīng)的表面疏水性越高，這是由于溶液中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)受MP分子間的相互作用以及蛋白質(zhì)分子與水分子之間相互作用的直接影響，可能會導(dǎo)致磷酸化MP的功能性質(zhì)變得不穩(wěn)定。蛋白質(zhì)的表面疏水性也可以同時反映其分子內(nèi)部疏水基團(tuán)的暴露程度，MP的表面疏水性越大，則表示蛋白質(zhì)分子內(nèi)部疏水基團(tuán)暴露的越多。磷酸化MP在溶解的過程中也可能會由于分子間的聚合而發(fā)生不可逆變性，當(dāng)海藻糖添加量較低時，磷酸化MP在加熱條件下與海藻糖作用發(fā)生變性，在蛋白質(zhì)分子外部暴露大量表面疏水性基團(tuán)，大量的溴酚藍(lán)聚合在一起，隨著海藻糖添加量的逐漸增大，磷酸化MP的變性程度相對逐漸降低，表面疏水性下降[24]。

2.4 不同海藻糖添加量對磷酸化MP濁度的影響

圖 3 海藻糖對蝦蛄磷酸化MP濁度的影響Fig. 3 Effect of trehalose on turbidity of phosphorylated MP

濁度表示溶液中懸浮粒子的大小和數(shù)量，可以較為準(zhǔn)確地反映蛋白質(zhì)的聚集狀態(tài)。由圖3可知，當(dāng)海藻糖的添加量不斷增加時，蝦蛄磷酸化MP的濁度先增加，然后逐漸降低，當(dāng)海藻糖添加量為0.4 mg/mL時，MP的濁度達(dá)到最大，繼續(xù)增大海藻糖的添加量，濁度會逐漸下降。這可能是由于海藻糖具有較強(qiáng)的結(jié)晶性，當(dāng)加入蛋白溶液時會產(chǎn)生一定量的結(jié)晶，同時阻止蛋白溶液之間的相互交聯(lián)，影響蛋白質(zhì)的溶解性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的吸光度逐漸增大[14]。當(dāng)海藻糖的添加量逐漸增大時，其結(jié)構(gòu)中的羥基可能與蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中的極性殘基形成氫鍵，促進(jìn)蛋白質(zhì)的溶解性，吸光度逐漸降低。

2.5 不同海藻糖添加量對磷酸化MP起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響

蛋白質(zhì)的起泡性與蛋白質(zhì)分子表面的極性和分子大小相關(guān)，是蛋白質(zhì)重要的功能特性之一，常用FC和FS來表示，它還與糖類的種類、鹽的種類和蛋白質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)。

由圖4～5可知，隨著海藻糖添加量的增加，MP的FC和FS均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)海藻糖的添加量為0.4 mg/mL時，F(xiàn)C達(dá)到最大，為71.67%；繼續(xù)增大海藻糖添加量，F(xiàn)C和FS均呈下降趨勢。這可能是由于剛開始添加海藻糖時，糖類會與蛋白質(zhì)發(fā)生特殊作用，形成特殊的穩(wěn)定復(fù)合體，這種復(fù)合體可以提高蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性[20]。同時隨著海藻糖添加量的增加，溶液的黏度也會增大，也增大了蛋白質(zhì)的起泡性。當(dāng)海藻糖添加量增大到一定值時，由于其晶體析出性，會阻礙MP的起泡性和泡沫穩(wěn)定性，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性逐漸降低[14]。

圖 4 海藻糖對MP起泡性的影響Fig. 4 Effect of trehalose on foaming capacity of MP

圖 5 海藻糖對MP泡沫穩(wěn)定性的影響Fig. 5 Effect of trehalose on foam stability of MP

2.6 不同海藻糖添加量對磷酸化MP凝膠保水性的影響

圖 6 海藻糖對蝦蛄磷酸化MP凝膠保水性的影響Fig. 6 Effect of trehalose on water-holding capacity of phosphorylated MP gels

由圖6可知，磷酸化MP的凝膠保水性隨著海藻糖添加量的增大呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)海藻糖添加量在0～0.4 mg/mL范圍內(nèi)時，隨著海藻糖添加量的增大，凝膠保水性逐漸增加，并在添加量為0.4 mg/mL時達(dá)到最高，為89.46%；繼續(xù)增加海藻糖添加量，MP的凝膠保水性開始呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。這可能是由于海藻糖作為一種非還原性天然糖類，其結(jié)構(gòu)為2 個葡萄糖分子通過1,1-糖苷鍵所連接，對很多生命體，尤其是海鮮具有很強(qiáng)的保護(hù)作用，會使凝膠網(wǎng)絡(luò)更好，孔隙更多，孔隙直徑更小，保水性也越來越好。因此，剛開始添加海藻糖時會提高磷酸化MP的凝膠保水性，當(dāng)其添加量達(dá)到一定值時，海藻糖結(jié)構(gòu)中的羥基可能會與MP結(jié)構(gòu)中的極性殘基形成氫鍵，蛋白凝膠特性受氫鍵的影響非常大，可能會增強(qiáng)MP凝膠的硬度和破裂強(qiáng)度，但降低內(nèi)聚性，導(dǎo)致蛋白凝膠變得更加疏松，凝膠保水性逐漸降低[14,30]。

2.7 不同海藻糖添加量對磷酸化MP凝膠硬度和彈性的影響

圖 7 海藻糖對蝦蛄磷酸化MP凝膠硬度和彈性的影響Fig. 7 Effect of trehalose on hardness and springiness of phosphorylated MP gels

蛋白凝膠的硬度和彈性是衡量肌肉蛋白質(zhì)凝結(jié)狀況的重要參數(shù)。由圖7可知，隨著海藻糖添加量的不斷增大，磷酸化MP凝膠的硬度先增加后逐漸降低，而彈性呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢。當(dāng)海藻糖添加量在0～0.4 mg/mL之間時，磷酸化MP凝膠的硬度隨著海藻糖添加量的增大而逐漸增加，并在添加量為0.4%時達(dá)到最大，為77.74 g，隨后呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢；而磷酸化MP凝膠的彈性則隨著海藻糖添加量的增大而持續(xù)增加。這可能是由于海藻糖對于生命體，尤其是海產(chǎn)品具有非常強(qiáng)的保護(hù)作用，因此可以作為一種有效的低溫保護(hù)劑應(yīng)用于海產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和運(yùn)輸中，當(dāng)其添加量在一定范圍內(nèi)時，在蛋白質(zhì)、水界面絕對抑制水的官能度時會持續(xù)增加MP的彈性、硬度和凝膠力[29]。同時，海藻糖結(jié)構(gòu)中的羥基可能會與MP結(jié)構(gòu)中的極性殘基形成氫鍵。蛋白質(zhì)的凝膠特性受多種作用力的影響，其中氫鍵是主要作用力，它會使凝膠的硬度和破裂強(qiáng)度增大。繼續(xù)增加海藻糖的添加量，由于其具有較強(qiáng)的晶體析出性，會阻礙MP產(chǎn)生交聯(lián)，使之不能充分聚合形成三維蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響凝膠形成，降低凝膠的硬度。

2.8 不同海藻糖添加量對磷酸化MP凝膠白度的影響

圖 8 海藻糖對蝦蛄磷酸化MP凝膠白度的影響Fig. 8 Effect of trehalose on whiteness of phosphorylated MP gels

由圖8可知，蝦蛄磷酸化MP凝膠的白度隨著海藻糖添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)海藻糖添加量為0.4 mg/mL時，MP凝膠的白度值達(dá)到最大，為46.85，隨后白度值開始逐漸下降。總體上，與對照組相比，添加海藻糖之后凝膠的白度上升。這可能是由于海藻糖呈白色粉末狀態(tài)，且性質(zhì)特別穩(wěn)定，不會引起美拉德反應(yīng)，當(dāng)海藻糖的添加量達(dá)到一定值時，其結(jié)構(gòu)中的羥基可能會與MP結(jié)構(gòu)中的極性殘基形成氫鍵，導(dǎo)致凝膠保水性降低，白度值隨之降低[31]。

2.9 磷酸化MP的DSC掃描結(jié)果

圖 9 添加海藻糖后的磷酸化MP的DSC掃描曲線Fig. 9 DSC of phosphorylated MP with added trehalose

DSC是評價蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的重要途徑，圖9為磷酸化MP在30～75 ℃的DSC掃描曲線圖。在37 ℃和73 ℃左右，每條曲線均分別出現(xiàn)2 個較為明顯的峰，這表明蝦蛄磷酸化MP在這2 個溫度點發(fā)生了明顯變性。DSC掃描曲線中的峰向上表示吸熱，向下表示放熱。根據(jù)任麗娜[32]的研究可知，DSC掃描圖中從左至右的第1個峰和第2個峰與MP中肌球蛋白的變性相關(guān)，其分別代表肌球蛋白的球狀頭部和桿狀尾部。隨著海藻糖添加量的增加，每條DSC曲線上第1個熱吸收峰所對應(yīng)的溫度點逐漸右移，從海藻糖添加量為0 mg/mL時的35.14 ℃右移至1.0 mg/mL時的36.48 ℃，其變性溫度越來越高，說明海藻糖的添加促進(jìn)了磷酸化MP結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。添加海藻糖后，肌球蛋白尾部的熱吸收峰先變大后逐漸減小，而肌球蛋白頭部的熱吸收峰變化卻不明顯。當(dāng)海藻糖添加量為0 mg/mL時，沒有明顯的肌球蛋白尾部熱吸收峰，但當(dāng)海藻糖添加量在0.2～0.6 mg/mL之間時，肌球蛋白尾部的熱吸收峰均較為明顯，說明添加適量的海藻糖對磷酸化MP結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定有非常大的促進(jìn)作用[18-19,28,32]。

3 結(jié) 論

當(dāng)海藻糖的添加量為0.4 mg/mL時，蝦蛄磷酸化MP的乳化活性達(dá)到最大，乳化穩(wěn)定性則隨著海藻糖添加量的增加而逐漸增大，并在1.0 mg/mL時達(dá)到最大。蝦蛄磷酸化MP的表面疏水性隨著海藻糖添加量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，并在0.2 mg/mL時達(dá)到最大。當(dāng)海藻糖的添加量逐漸增大時，蝦蛄磷酸化MP的濁度先增加后逐漸降低，在0.4 mg/mL時達(dá)到最大。MP的FC和FS隨著海藻糖添加量的增加均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)海藻糖的添加量為0.4 mg/mL時，F(xiàn)C達(dá)到最大，繼續(xù)增大海藻糖添加量，F(xiàn)C和FS均呈下降趨勢。隨著海藻糖添加量的增大，磷酸化MP凝膠的保水性呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，并在添加量為0.4 mg/mL時達(dá)到最高；凝膠硬度則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，彈性逐漸增加；凝膠白度呈先增加后降低的趨勢。DSC曲線反映出添加適量的海藻糖有利于MP結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，使蛋白質(zhì)的變性溫度逐漸上升。因此，添加適量的海藻糖可以顯著改善蝦蛄磷酸化MP的結(jié)構(gòu)，促進(jìn)蝦蛄制品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。