超高壓條件下亞麻籽膠對(duì)豬肉肌原纖維蛋白凝膠特性的影響

劉 旺，馮美琴，孫 健,*，徐幸蓮，周光宏

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210095；2.金陵科技學(xué)院動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210038）

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，人們的飲食結(jié)構(gòu)早已發(fā)生了巨大的變化，從以植物性食物為主轉(zhuǎn)變成以肉類食品為主[1]。與此同時(shí)，隨著機(jī)械行業(yè)和食品加工技術(shù)的崛起，越來(lái)越多種類的肉制品（如腸類、肉糜類等重組肉制品）出現(xiàn)在人們的生活中。肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）是肌肉中一類具有重要生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)蛋白群[2]，在肌肉蛋白質(zhì)中占50%～55%。MP是形成凝膠的主要成分[3]，與肉制品的質(zhì)構(gòu)、保水性、流變性等特性密切相關(guān)[4]。為了改善肉制品及其凝膠類肉品品質(zhì)，通常添加一些具有增稠、保水等性質(zhì)的多糖，如卡拉膠[5]、膳食纖維[6]，以改善其品質(zhì)。亞麻籽膠（f l axseed gum，F(xiàn)G）是亞麻油工業(yè)的副產(chǎn)品，是水溶性的陰離子多糖，通常表現(xiàn)出弱的凝膠狀特性，在加熱過程中形成熱可逆凝膠[7]，具有美容、防癌、降低糖尿病和心臟病發(fā)病率的保健功效[8]。這些優(yōu)越的性質(zhì)使其可以替代卡拉膠、膳食纖維等應(yīng)用于肉制品中。有研究表明，F(xiàn)G的添加可以顯著改善產(chǎn)品品質(zhì)。孫曉冬等[9]研究FG在肉腸中的應(yīng)用，結(jié)果顯示其可以顯著改善肉腸加工品品質(zhì)和復(fù)水性。Sun Jian等[10]發(fā)現(xiàn)，添加FG可顯著提高M(jìn)P的凝膠保水性。潘麗華等[11]研究不同溫度下FG對(duì)MP凝膠特性的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)FG改善了MP凝膠的保水性，但顯著降低了其凝膠強(qiáng)度。

除了添加物和理化條件影響肉制品品質(zhì)外，一些新型加工處理方式對(duì)肉制品品質(zhì)也有顯著地改善作用，其中超高壓處理就是一種常用方法。在肉制品開發(fā)中，將超高壓與多糖添加劑結(jié)合已廣受關(guān)注。Yang Huijuan等[12]單獨(dú)使用高壓技術(shù)或與多糖添加劑結(jié)合，生產(chǎn)出符合人類健康需求的低脂肉制品。Chen Xin等[13]發(fā)現(xiàn)高壓處理可以顯著提升海藻酸鈉-肌動(dòng)球蛋白凝膠強(qiáng)度，并改善了其凝膠特性。這些都為應(yīng)用超高壓處理改善肉制品凝膠特性提供參考。然而，不同壓力下FG與MP相互作用以及對(duì)最終熱凝膠特性的影響鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)對(duì)不同壓力下添加FG對(duì)MP分子間作用力、凝膠特性以及微觀結(jié)構(gòu)的影響進(jìn)行研究，以期為更好地利用FG、肉制品的開發(fā)和凝膠類產(chǎn)品品質(zhì)改善提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬背最長(zhǎng)肌 江蘇省食品集團(tuán)；FG 新疆綠旗企業(yè)（集團(tuán)）生物科技有限公司；1-苯胺基萘-8-磺酸（1-aniline naphthalene-8-sulfonic acid，ANS）、雙縮脲、牛血清白蛋白、5,5’-二硫代雙(2-硝基苯甲酸)（5,5’-dithiobis(2-nitrobenzoic acid)，DTNB） 南京化學(xué)試劑設(shè)備有限公司；K2HPO4·3H2O、KH2PO4、乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸（ethylenebis(oxyethylenenitrilo)tetraacetic acid，EGTA） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；戊二醛、氯化鈉 阿拉丁試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

Avanti J-E離心機(jī) 美國(guó)Beckman Coulter公司；Ultra Turrax T-25 Basic高速勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；M2e多功能酶標(biāo)儀 美國(guó)MD公司；MesoMR核磁共振儀 上海紐曼公司；MCR301界面流變儀 奧地利Anton Paar公司；S-IL-100-850-9-W高壓設(shè)備 英國(guó)Stansted Fluid Power公司；S-3000N掃描電子顯微鏡 日本日立公司。

1.3 方法

1.3.1 MP的提取

參照Han Minyi等[14]的方法并適當(dāng)改進(jìn)，所有操作環(huán)境溫度均為4 ℃。背最長(zhǎng)肌剔除肉眼可觀察到的脂肪，稱取80 g，用絞肉機(jī)攪碎3 次（3 s/次）。加入4 倍體積的提取液（0.1 mol/L KCl、20 mmol/L K2HPO4/KH2PO4、2 mmol/L MgCl2、1 mmol/L EGTA，pH 7.0），冰浴勻漿30 s，重復(fù)兩次。將分散好的樣品用紗布過濾，2 000×g、4 ℃離心10 min，棄上清液。加入4 倍體積的提取液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5% Triton X-100，冰浴勻漿，雙層紗布過濾后2 000×g、4 ℃離心10 min，棄上清液收集沉淀。重復(fù)第1步操作，取沉淀加入4 倍體積0.1 mol/L KCl鹽溶液重新分散沉淀，2 000×g、4 ℃離心10 min，棄去上清液收集沉淀。重復(fù)兩次，最后所得沉淀即為純化的MP，采用雙縮脲法測(cè)定MP質(zhì)量濃度，保存于4 ℃冰箱待用。

1.3.2 不同壓力MP-FG混合物的制備

參照Chen Xin等[5]的方法將MP質(zhì)量濃度調(diào)成50 mg/mL，F(xiàn)G質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%，充分混勻。分別以壓力水平為0.1、100、200、300、400 MPa處理MP-FG混合體系，在同一壓力水平下以不加FG的MP作為對(duì)照。

1.3.3 動(dòng)態(tài)流變性的測(cè)定

參照Li等[15]的方法并作修改，采用50 mm平行板，將MP和MP-FG樣品均勻涂布在測(cè)試臺(tái)并趕走氣泡。測(cè)試頻率為1 Hz，狹縫距離為1 mm，應(yīng)變力為1%。溫度程序?yàn)閺?0 ℃以2 ℃/min升溫至80 ℃。為了防止升溫過程水分蒸發(fā)，用石蠟封平行板與空氣接觸的外沿。每個(gè)樣品3 個(gè)平行。

1.3.4 凝膠的制備

參照Z(yǔ)hang Ziye等[16]的方法并作修改，將制備好的MP與MP-FG加入10 mL小燒杯并置于水浴鍋，以2 ℃/min從20 ℃上升到80 ℃，并在80 ℃保持20 min。結(jié)束后迅速用冰水冷卻，保存在4 ℃冰箱平衡過夜后進(jìn)行各指標(biāo)的測(cè)定。

1.3.5 保水性的測(cè)定

參照Chen Xin等[5]的方法并作適當(dāng)修改，取3 g凝膠樣品于離心管中，4 ℃條件下10 000×g離心10 min，用濾紙吸取離心后的水分，稱質(zhì)量。保水性按公式（1）計(jì)算。

式中：m0為離心管質(zhì)量/g；m2為離心后樣品和離心管的質(zhì)量/g；m1為離心前樣品和離心管的質(zhì)量/g。

1.3.6 凝膠強(qiáng)度的測(cè)定

參照Xue Siwen等[17]的方法并作適當(dāng)修改，將制備好的凝膠直接放在10 mL小燒杯中，采用TA.XT plus質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。參數(shù)設(shè)定：使用P/5型號(hào)探頭，測(cè)前速率為2 mm/s，測(cè)試速率為1 mm/s，測(cè)試距離設(shè)為4 mm，觸發(fā)力設(shè)為3 g。每個(gè)樣品作3 個(gè)平行。

1.3.7 活性巰基含量的測(cè)定

活性巰基含量的測(cè)定參照Guo Xiuyun等[18]的方法并加以修改。用磷酸鹽緩沖液將樣品稀釋至1 mg/mL，取5 mL樣品加到10 mL離心管中，再加入20 μL DTNB，振蕩均勻后25 ℃反應(yīng)1 h。反應(yīng)結(jié)束后在412 nm波長(zhǎng)處測(cè)吸光度，活性巰基含量計(jì)算如公式（2）所示。

式中：C0為活性巰基含量/（mol/g）；A為412 nm波長(zhǎng)處吸光度；ε為摩爾消光系數(shù)（13 600 L/（mol·cm））；D為稀釋倍數(shù)；ρ為蛋白質(zhì)量濃度/（mg/mL）。

1.3.8 疏水性的測(cè)定

參考Zhang Ziye等[19]的方法并加以修改，采用疏水探針結(jié)合法測(cè)定。用磷酸鹽緩沖液（含0.6 mol/L NaCl、pH 7.0）將樣品稀釋至1 mg/mL，取4 mL樣品，加入20 μL 15 mmol/L ANS（pH 7.0），混勻后于黑暗處25 ℃孵育20 min。反應(yīng)結(jié)束后，在激發(fā)波長(zhǎng)375 nm、發(fā)射波長(zhǎng)460 nm條件下測(cè)定其熒光強(qiáng)度以表示其疏水性。

1.3.9 低場(chǎng)核磁共振法對(duì)水分分布的測(cè)定

參照Han Minyi等[20]的方法并加以修改。取2 g凝膠樣品置于直徑25 mm的核磁小管中，使用CPMG序列進(jìn)行測(cè)定，質(zhì)子共振頻率為22.6 MHz。測(cè)試參數(shù)為：回波時(shí)間為200 μs，重復(fù)掃描32 次，間隔時(shí)間為6 500 ms，回波數(shù)12 000 個(gè)。其數(shù)據(jù)利用儀器自帶的Multi-Exp Inv Analysis軟件進(jìn)行反演，得到對(duì)應(yīng)的峰面積所占比例。

1.3.10 微觀結(jié)構(gòu)觀察

參照Cao Yingying等[21]的方法并作適當(dāng)修改。將凝膠切成約2 mm正方體，放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%戊二醛溶液固定制樣，再用不同體積分?jǐn)?shù)乙醇進(jìn)行梯度脫水。將處理后的樣品放入超臨界點(diǎn)干燥儀中干燥、噴金后用掃描電子顯微鏡觀察并拍照，加速電壓為5 kV，放大2 000 倍。

1.4 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)樣品至少3 次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，用SAS 8.1軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，采用鄧肯氏多重比較法，差異顯著性采用t檢驗(yàn)進(jìn)行比較，并用Origin 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同壓力下FG對(duì)MP保水性的影響

圖1 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠保水性的影響Fig. 1 Effect of fl axseed gum on WHC of myofibrillar protein gel at different pressures

保水性是肉制品熱誘導(dǎo)凝膠重要的功能特性之一，對(duì)肉的嫩度、顏色等感官指標(biāo)有著直接的影響。從圖1可以看出，經(jīng)100～200 MPa處理后，對(duì)照組MP凝膠的保水性從65.1%顯著上升至81.5%（P＜0.05）。隨著壓力升高到300 MPa，MP凝膠的保水性從81.5%降低至75.2%（P＜0.05）。當(dāng)壓力從300 MPa上升至400 MPa時(shí)，MP凝膠保水性變化不顯著（P＞0.05）。He Xuanhui等[22]發(fā)現(xiàn)大豆分離蛋白在0.1～200 MPa條件下凝膠保水性隨著壓力增大而增加，這與本研究結(jié)論一致。壓力過高使蛋白質(zhì)發(fā)生變性，從而降低MP溶解度[7]。在加熱過程中，變性的MP無(wú)法保留更多的水分，導(dǎo)致凝膠保水性下降。相比于對(duì)照組，添加FG后凝膠保水性在0.1～400 MPa壓力下均顯著提高（P＜0.05）。經(jīng)200 MPa處理后，MP-FG的保水性從91.2%上升至最大值95.8%（P＜0.05）?？傮w來(lái)說(shuō)，MP-FG凝膠保水性隨著壓力的增大而增加，該結(jié)果和不同壓力（100～300 MPa）處理海藻酸鈉與豬肉凝膠的結(jié)果類似[23]。其原因可能是FG具有較弱的凝膠性，可以存在于蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)空隙中，起到填充持水的作用。另一方面，F(xiàn)G屬于陰離子多糖[6]，大量帶負(fù)電的多糖與帶正電的蛋白質(zhì)側(cè)鏈基團(tuán)相互作用，提高了MP凝膠保水性。隨著壓力的增大，MP疏水基團(tuán)、巰基等基團(tuán)暴露，這些基團(tuán)與FG產(chǎn)生交互作用，最終也導(dǎo)致了MP-FG凝膠體系保水性的提高。

2.2 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠強(qiáng)度的影響

圖2 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠強(qiáng)度的影響Fig. 2 Effect of fl axseed gum on gel strength of myofibrillar protein at different pressures

凝膠強(qiáng)度是凝膠質(zhì)構(gòu)的重要指標(biāo)，關(guān)系著肉制品加工質(zhì)量。從圖2可以看出，在未添加FG條件下，MP經(jīng)100～400 MPa高壓處理后，能顯著降低其凝膠強(qiáng)度（P＜0.05）；經(jīng)100、200 MPa處理的MP凝膠強(qiáng)度變化不明顯。類似的結(jié)果也出現(xiàn)在經(jīng)超高壓（100～600 MPa）處理的肌球蛋白凝膠[24]，高壓能夠使蛋白變性展開，從而使更多的水分子進(jìn)入，降低了凝膠強(qiáng)度[5]。在0.1、100 MPa壓力下，添加FG均顯著降低了MP的凝膠強(qiáng)度（P＜0.05），同樣的結(jié)果也出現(xiàn)在不同加熱溫度FG對(duì)MP凝膠強(qiáng)度影響的研究中，溫度達(dá)到80 ℃時(shí)，添加FG顯著降低了MP凝膠強(qiáng)度[11]。當(dāng)壓力大于200 MPa后，MP-FG凝膠強(qiáng)度顯著高于MP凝膠（P＜0.05），這與200 MPa處理提高了添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.75%海藻酸鈉的豬肉糜凝膠強(qiáng)度結(jié)果[23]相似。隨著壓力繼續(xù)增大，MP-FG凝膠強(qiáng)度逐漸降低（P＜0.05）。這是因?yàn)閴毫υ龃笫沟鞍踪|(zhì)與多糖之間相互作用增強(qiáng)，形成聚合物，在蛋白質(zhì)加熱時(shí)抑制蛋白質(zhì)變性，從而降低了MP-FG凝膠強(qiáng)度[25]。

2.3 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠流變特性的影響

圖3 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠流變特性的影響Fig. 3 Effect of fl axseed gum on rheological properties of myo fibrillar protein gel at different pressures

儲(chǔ)能模量（G′）表示流體的彈性，在凝膠形成過程中反映凝膠強(qiáng)度[21]。由圖3可以看出，當(dāng)壓力小于200 MPa時(shí)，MP與MP-FG凝膠在43～50 ℃范圍內(nèi)均出現(xiàn)明顯的熱變性峰。此階段開始形成較為疏松的凝膠結(jié)構(gòu)。出現(xiàn)第1個(gè)峰普遍接受的解釋為肌球蛋白頭部受熱部分變性接合，從而導(dǎo)致了G′上升。而50～60 ℃時(shí)，G′急劇下降，肌球蛋白進(jìn)入凝膠減弱階段。這個(gè)階段主要是因?yàn)榧∏虻鞍孜膊看蜷_，增加了體系的流動(dòng)性，最終導(dǎo)致G′急劇下降。60～80 ℃時(shí)，G′隨著溫度的升高穩(wěn)步上升，在60 ℃以后肌球蛋白充分變性展開，與現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)交聯(lián)數(shù)量增加，形成不可逆凝膠[6]。損耗模量（G′′）反映流體黏性的大小，變化趨勢(shì)和G′基本一致。

從整體上看，添加FG并不會(huì)改變G′曲線的形狀。且隨著壓力的增大，MP和MP-FG凝膠的G′與G′′逐漸降低，這是因?yàn)楦邏嚎梢愿淖兪杷饔煤投蜴I等作用力，從而影響體系的流變特性，宏觀上表現(xiàn)出黏度的變化。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.3% FG提高了MP在對(duì)應(yīng)壓力下的G0′與G0′′（分別為20 ℃（起始溫度）時(shí)的G′和G′′），這是因?yàn)镕G與膠體相互作用使樣品黏度增大，類似的結(jié)果也出現(xiàn)在肌動(dòng)球蛋白-海藻酸鈉混合體系中[13]。100～200 MPa條件下，MP和MP-FG凝膠加熱過程中存在明顯熱特性峰；而300～400 MPa時(shí)，G′與G′′隨溫度的增加而增加，原有的特征峰變得不明顯甚至消失，表明蛋白質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了變性。當(dāng)壓力達(dá)到200 MPa后，G0′與G0′′急劇下降，說(shuō)明高壓導(dǎo)致了體系流動(dòng)性增加和黏度變小。在0.1、100 MPa時(shí)，添加FG顯著降低了MP在40～80 ℃時(shí)的G′和G′′。然而，當(dāng)壓力大于200 MPa時(shí)，MP-FG凝膠的G′與G′′高于MP凝膠，這與凝膠強(qiáng)度的結(jié)果吻合。

2.4 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠水分狀態(tài)的影響

圖4 不同壓力下添加FG對(duì)MP凝膠弛豫時(shí)間（T2）的影響Fig. 4 Effect of fl axseed gum on T2 relaxation time of myofibrillar protein gel at different pressures

由于低場(chǎng)核磁共振能夠進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，可以了解水分子中氫質(zhì)子的移動(dòng)和分布，越來(lái)越多地被應(yīng)用于肉和凝膠制品的保水性分析中。由圖4可知，通過對(duì)弛豫時(shí)間T2進(jìn)行指數(shù)擬合，出現(xiàn)了3 個(gè)部分。它們對(duì)應(yīng)的時(shí)間分別為T2b（1～10 ms）、T21（100～1 000 ms）和T22（1 000～4 328 ms），這與前人的研究結(jié)果[26]相似，分別對(duì)應(yīng)與蛋白分子結(jié)合最為緊密的結(jié)合水（T2b）、具有弱流動(dòng)性的不易流動(dòng)水（T21）和中度可移動(dòng)的自由水（T22），其對(duì)應(yīng)的峰面積所占比例分別記為PT2b、PT21和PT22。

表1 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠各弛豫峰峰面積比例的影響Table 1 Effect of fl axseed gum on the proportion of relaxation peak areas of myofibrillar protein gel under different pressures

由表1可知，常壓下，添加FG顯著增加了PT2b和PT21，降低了PT22（P＜0.05）。說(shuō)明添加FG顯著降低了自由水比例，自由水比例降低導(dǎo)致了凝膠保水性的增加。壓力上升到200 MPa時(shí)，MP與MP-FG凝膠的PT21均升高，而PT22降低。這表明適當(dāng)?shù)膲毫梢允鼓z網(wǎng)絡(luò)更加致密，最終導(dǎo)致自由水向不易流動(dòng)水轉(zhuǎn)化。當(dāng)壓力大于200 MPa時(shí)，MP與MP-FG凝膠的PT2b、PT21下降，PT22上升，這與Xue Siwen等[27]研究高壓對(duì)兔肉凝膠水分影響的結(jié)果一致。300、400 MPa條件下，添加FG的MP凝膠PT21顯著高于對(duì)照組，PT22低于對(duì)照組，這與保水性的變化趨勢(shì)基本保持一致，說(shuō)明不同壓力下，F(xiàn)G可以提高M(jìn)P凝膠中不易流動(dòng)水的比例，同時(shí)降低自由水比例，從而提高其保水性。

2.5 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠疏水性的影響

圖5 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠疏水性的影響Fig. 5 Effect of fl axseed gum on hydrophobicity of myofibrillar protein gel at different pressures

疏水性的變化可以反映蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化可以暴露出疏水基團(tuán)，影響蛋白凝膠的形成[28]。ANS熒光探針可以結(jié)合疏水基團(tuán)產(chǎn)生強(qiáng)烈的熒光，是目前研究疏水作用力的常用方法。由圖5可知，常壓下，添加FG顯著增加了MP的疏水性（P＜0.05）。MP和MP-FG凝膠疏水性均隨著壓力的升高而升高。當(dāng)壓力升至200、300 MPa時(shí)疏水性增加幅度較大，這與前人的研究結(jié)果[19]類似。這可能是因?yàn)檩^低的壓力無(wú)法使蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水基團(tuán)充分暴露，隨著壓力的增加，更多的疏水基團(tuán)暴露出來(lái)，從而提高了MP和MP-FG凝膠的疏水作用[29]。當(dāng)壓力達(dá)到400 MPa時(shí)，MP和MP-FG凝膠的疏水性不再增加。隨著壓力的進(jìn)一步增大，蛋白質(zhì)分子間聚集程度變大，暴露出來(lái)的疏水基團(tuán)被包埋，使得ANS無(wú)法與更多的疏水基團(tuán)結(jié)合，進(jìn)而導(dǎo)致疏水性的飽和[19]。疏水作用被認(rèn)為是形成肌球蛋白聚集的先決條件，促進(jìn)凝膠的形成和多糖與蛋白的相互作用，最終改善凝膠的特性[5]。凝膠的形成是多種作用力作用的結(jié)果，疏水基團(tuán)的過度暴露可能破壞不同作用力之間的平衡，引起凝膠保水性的下降[30]。

2.6 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠活性巰基含量的影響

巰基具有很強(qiáng)的還原力，活性巰基指的是暴露在蛋白質(zhì)表面的巰基。在加熱過程中巰基可以形成二硫鍵，對(duì)蛋白質(zhì)功能特性有關(guān)鍵影響[31]。從圖6中可以看出，壓力達(dá)到100 MPa時(shí)并不能引起活性巰基含量的顯著變化（P＞0.05），同樣的現(xiàn)象出現(xiàn)在100 MPa處理肌動(dòng)球蛋白-海藻酸鈉混合體系中[7]。這可能是由于壓力太小，無(wú)法使蛋白質(zhì)內(nèi)部巰基暴露。隨著壓力的增大（100～300 MPa），活性巰基含量整體呈上升趨勢(shì)，且壓力從100 MPa升至200 MPa時(shí)活性巰基含量變化幅度較大（P＜0.05），這與疏水性的變化基本一致。這說(shuō)明壓力的升高使得蛋白質(zhì)變性展開，埋在蛋白內(nèi)部的巰基暴露到表面[29]。當(dāng)壓力上升至400 MPa后，活性巰基含量與300 MPa時(shí)沒有顯著性差異（P＞0.05），這說(shuō)明300 MPa處理可能已經(jīng)引起了蛋白質(zhì)內(nèi)部巰基充分暴露。相比于對(duì)照組，在不同壓力下，添加FG并未顯著改變MP凝膠的活性巰基含量（P＞0.05）。

圖6 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠活性巰基含量的影響Fig. 6 Effect of fl axseed gum on reactive sulfhydryl group content of myofibrillar protein gel at different pressures

2.7 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響

圖7 不同壓力下FG對(duì)MP凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 7 Effect of fl axseed gum on microstructure of myofibrillar protein gel at different pressures

三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)MP凝膠保水性和強(qiáng)度有著重要的影響。從圖7中可以看出，0.1 MPa壓力下MP凝膠微觀結(jié)構(gòu)存在較大孔洞，形成的交聯(lián)鏈較粗且松散。添加FG后，F(xiàn)G填充到蛋白凝膠孔隙中，經(jīng)過加熱最終導(dǎo)致MP-FG凝膠表面空洞減少，形成相對(duì)致密的凝膠結(jié)構(gòu)。當(dāng)壓力增加到200 MPa時(shí)，MP與MP-FG凝膠形成孔徑較小、交聯(lián)較細(xì)的致密網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。Zhang Ziye等[16]發(fā)現(xiàn)200 MPa處理減小了MP溶液的粒度，使其在加熱過程中均一排列，最終形成了致密均一的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。壓力大于200 MPa時(shí)，MP和MP-FG凝膠表面形成孔徑較大、交聯(lián)較粗糙的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成主要取決于變性和聚集的相對(duì)速率，聚集速率高于展開速率時(shí)，形成的凝膠粗糙、無(wú)序。加熱前由于高壓已經(jīng)導(dǎo)致蛋白質(zhì)充分變性展開，因此加熱時(shí)蛋白質(zhì)展開速率降低，最終形成孔徑較大的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[32]。相比于對(duì)照組，MP-FG凝膠形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)呈片狀，孔隙也相對(duì)較多。這可能是因?yàn)楦邏捍龠M(jìn)蛋白與FG的相互作用，以及FG自身具有持水特性[33]，最終提高了凝膠保水性。Cando等[34]研究表明微觀結(jié)構(gòu)的改變影響凝膠強(qiáng)度，適度的壓力促進(jìn)交聯(lián)細(xì)密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)提高凝膠強(qiáng)度，較高的處理壓力（大于300 MPa）導(dǎo)致MP降解或解聚，蛋白質(zhì)不規(guī)律地聚集在一起，誘導(dǎo)其硬度降低，這與本研究結(jié)果相似。

3 結(jié) 論

0.1 MPa（常壓狀態(tài)）和100 MPa條件下，F(xiàn)G通過增加MP凝膠不易流動(dòng)水比例，提高了MP的凝膠保水性，但減小了其G′′和G′，導(dǎo)致凝膠強(qiáng)度顯著降低（P＜0.05）。當(dāng)壓力達(dá)到200 MPa時(shí)，F(xiàn)G降低MP凝膠自由水比例，增加其結(jié)合水比例，進(jìn)一步提高了MP凝膠的保水性；同時(shí)，F(xiàn)G提高了MP凝膠G′′和G′，形成較為致密均一的凝膠網(wǎng)絡(luò)微觀結(jié)構(gòu)，顯著增強(qiáng)了MP凝膠強(qiáng)度（P＜0.05）。300～400 MPa時(shí)，隨著壓力的進(jìn)一步升高，F(xiàn)G對(duì)MP凝膠保水性和強(qiáng)度的改善作用又顯著降低（P＜0.05），MP凝膠中自由水比例顯著升高，凝膠微觀孔洞也明顯增多。由此得出：200 MPa高壓處理可以進(jìn)一步增強(qiáng)FG對(duì)MP凝膠保水性的改善作用；同時(shí)，其形成的微觀結(jié)構(gòu)也相對(duì)交聯(lián)致密，改善了常壓狀態(tài)下由于添加FG導(dǎo)致的MP凝膠強(qiáng)度降低問題，因此200 MPa是較佳的處理壓力。