預(yù)熱處理大豆蛋白對(duì)鯉魚(yú)肌原纖維蛋白凝膠和流變學(xué)特性的影響

杜洪振，陳 倩，楊 振，孫欽秀，孔保華*

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150030）

對(duì)于魚(yú)肉加工制品，特別是魚(yú)糜類制品，產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性被認(rèn)為是最重要的品質(zhì)特性之一。鯉魚(yú)由于其生長(zhǎng)快、產(chǎn)量高、價(jià)格低、且味道鮮美而廣受歡迎。其中魚(yú)肉中的肌原纖維蛋白（myofibrillar isolate protein，MPI）在魚(yú)糜制品中起到凝膠和結(jié)合水的作用，決定了魚(yú)肉制品的品質(zhì)特性。近年來(lái)，非肉蛋白質(zhì)廣泛應(yīng)用于肉制品中，以提高肉制品的產(chǎn)量和質(zhì)地，改善肉制品的乳化穩(wěn)定性和熱誘導(dǎo)凝膠特性。大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）是一種廣泛用于肉制品中的蛋白質(zhì)添加劑，常用作乳化劑、保濕劑和填料/黏合劑，以改善碎肉和乳化肉制品的功能特性[1-2]。

SPI在加工肉制品中作為功能性添加劑的用途，在很大程度上由其與肌肉蛋白質(zhì)（特別是肌球蛋白）的相互作用和相容性決定。據(jù)報(bào)道，SPI中的7S和11S組分起主要凝膠作用，但是一般來(lái)說(shuō)天然的SPI直接加入肉糜類制品中會(huì)降低肉糜的凝膠特性，這主要與SPI中蛋白質(zhì)的變性溫度有關(guān)。大豆蛋白中的7S和11S組分的變性溫度分別在73～82 ℃和76～96 ℃之間[3-5]，而肌肉中的主要蛋白質(zhì)MPI變性溫度大約在67～72 ℃之間[6]。因此，當(dāng)天然SPI加入肉糜制品中加熱時(shí)，MPI會(huì)先發(fā)生變性形成凝膠，而此時(shí)SPI尚未到達(dá)變性溫度，會(huì)奪取肌肉中的水分，從而造成蛋白凝膠結(jié)構(gòu)疏松，彈性較差等問(wèn)題。Peng等[7]研究發(fā)現(xiàn)天然大豆蛋白和肌球蛋白之間沒(méi)有發(fā)生相互作用，且β-伴大豆球蛋白的存在抑制了肌球蛋白重鏈在50 ℃和100 ℃之間的聚集[8]。有研究[9-10]進(jìn)一步證實(shí)大豆蛋白中7S球蛋白在MPI凝膠中的拮抗作用，其中β-伴大豆球蛋白的存在能夠阻礙肌球蛋白重鏈的自聚集。另一方面高濃度的天然SPI也不利于MPI凝膠的形成[11]。因此，改善SPI的天然結(jié)構(gòu)以增強(qiáng)其在肉制品中的功能性變得十分必要。

為克服天然SPI與肉蛋白之間相互作用存在的缺陷，可以通過(guò)對(duì)天然SPI改性以改變其功能特性。盧巖[12]將SPI添加到MPI中發(fā)現(xiàn)，隨著SPI添加量的增加，添加天然SPI的蛋白凝膠強(qiáng)度顯著減小，而添加經(jīng)過(guò)羥基自由基氧化后的SPI蛋白凝膠強(qiáng)度顯著增大。耿蕊[13]和Niu Haili等[14]在極端酸性（pH 1.5）條件下結(jié)合適當(dāng)加熱（60 ℃）處理SPI 5 h，并將改性后的SPI與MPI復(fù)配制成凝膠，結(jié)果表明添加經(jīng)過(guò)改性后的SPI蛋白凝膠強(qiáng)度顯著增大，而添加天然SPI的蛋白凝膠強(qiáng)度顯著降低。同樣，Jiang Jiang等[15]在極端酸性（pH 1.5）或堿性（pH 12）條件下處理SPI并添加到MPI中，結(jié)果顯示添加改性的SPI在加熱時(shí)能提高M(jìn)PI的膠凝能力。

本實(shí)驗(yàn)研究SPI在經(jīng)過(guò)不同時(shí)間預(yù)熱處理后與MPI復(fù)配，通過(guò)測(cè)定凝膠強(qiáng)度、白度、持水性、流變特性以及熱穩(wěn)定性的變化，研究不同預(yù)熱處理時(shí)間的SPI與MPI作用效果，為提高魚(yú)糜類制品的凝膠特性提供一定的理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮鯉魚(yú)（平均質(zhì)量1.5 kg）購(gòu)于哈爾濱市好又多超市，保藏運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室，宰殺去皮及內(nèi)臟后，4 ℃放置4 h，取魚(yú)背部肌肉提取MPI。

SPI 臨沂山生物制品有限公司；牛血清蛋白美國(guó)Sigma公司；哌嗪-N,N-雙(2-乙磺酸)（piperazine-N,N’-bis(2-ethanesulfonic acid)，PIPES） 源葉生物科技有限公司；氯化鈉、氫氧化鈉、五水硫酸銅、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑沈陽(yáng)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

T18 basic型高速勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀 英國(guó)Stable Micro System公司；ZE6000色差計(jì) 日本色電工業(yè)株式會(huì)社；GL-21M高速冷凍離心機(jī) 湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司；TU-1800紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限公司；722-2000分光光度計(jì) 山東高密彩虹儀器有限公司；DK-S24型電熱恒溫水浴鍋 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；MAL1038384流變儀 英國(guó)馬爾文儀器有限公司；Q20差示掃描量熱（differential scanning calorimeter，DSC）儀 美國(guó)TA公司。

1.3 方法

1.3.1 鯉魚(yú)MPI提取及處理

根據(jù)Chin等[16]的方法并稍加修改，提取MPI。先將魚(yú)肉切碎并立刻稱取200 g，加入800 mL的蛋白提取液（20 mmol/L pH 7.5的冰磷酸鹽緩沖溶液），用勻漿機(jī)勻漿4 次，每次30 s，間隔10 s，得到的勻漿液在4 ℃、9 500×g離心15 min后，除去上清液。沉淀物中再加入800 mL的4 ℃ NaCl溶液（0.1 mol/L），重復(fù)以上步驟洗滌離心3 次。最后一次勻漿離心前用4 層紗布過(guò)濾，所得濾液在4 ℃、9 500×g離心15 min，沉淀即為鯉魚(yú)MPI。MPI濃度采用雙縮脲法測(cè)定，以牛血清蛋白做標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將提取的MPI（蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為7%）懸浮在含有0.6 mol/L NaCl（pH 6.25）的50 mmol/L PIPES緩沖液中，使溶液中的最終蛋白質(zhì)量濃度為40 mg/mL。用蒸餾水將SPI配制成40 mg/mL，置于水浴鍋中加熱待溫度達(dá)到90 ℃，分別保持30 min和180 min，然后在室溫冷卻備用。將經(jīng)過(guò)不同時(shí)間熱處理的SPI溶液分別與MPI溶液以不同體積比（0∶1、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4）混合均勻，所有混合溶液的總蛋白質(zhì)量濃度均為40 mg/mL。

1.3.3 凝膠的制備

將20 mL攪拌均勻的蛋白溶液置于30 mm×50 mm磨口玻璃稱量瓶中，80 ℃水浴鍋中加熱30 min，取出迅速置于冰水中冷卻，然后放置在4 ℃冰箱中貯藏12 h。制備好的凝膠每次測(cè)定前在室溫（20～25 ℃）平衡30 min，然后用于測(cè)定凝膠持水性、白度和質(zhì)構(gòu)。

1.3.4 凝膠硬度和彈性的測(cè)定

根據(jù)Buamard等[17]的方法進(jìn)行凝膠質(zhì)構(gòu)測(cè)定。測(cè)試時(shí)將樣品置于測(cè)定平臺(tái)上固定好，室溫條件下利用TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行測(cè)量。探頭型號(hào)選擇P/0.5（直徑為12 mm），下壓得到的穿透力即為蛋白的凝膠強(qiáng)度。選用的物性儀測(cè)定參數(shù)如下：測(cè)試前速率3.0 mm/s；測(cè)試速率0.3 mm/s；觸發(fā)力5 g；測(cè)試后速率3.0 mm/s；穿刺距離10.0 mm。每個(gè)樣品進(jìn)行3 次平行實(shí)驗(yàn)，取平均值。

1.3.5 凝膠白度值的測(cè)定

根據(jù)Park[18]的方法測(cè)定凝膠亮度L*值、紅度a*值和黃度b*值。白度值計(jì)算如式（1）所示：

1.3.6 凝膠持水性的測(cè)定

MPI凝膠持水性的測(cè)定參考Salvador等[19]的方法。稱取5 g蛋白凝膠置于50 mL離心管中，4 ℃、1 600×g離心10 min后除去離心出的水分，測(cè)定離心管中凝膠離心前后的質(zhì)量。所有樣品重復(fù)3 次取平均值。持水性按照公式（2）計(jì)算：

式中：m0為離心管質(zhì)量；m1為離心前離心管和凝膠質(zhì)量；m2為離心后離心管和凝膠質(zhì)量。

1.3.7 凝膠流變學(xué)性質(zhì)的測(cè)定

混合蛋白凝膠流變學(xué)特性的測(cè)定參考Niu Haili等[14]的方法并略作修改。使用配備有兩個(gè)平行板（直徑40 mm）的流變儀測(cè)量混合蛋白樣品熱凝膠化過(guò)程的流變性質(zhì)，兩平板間距為1 mm。通過(guò)1 ℃/min的升溫速率將溶液從20 ℃加熱至80 ℃生產(chǎn)凝膠。每個(gè)樣品在固定頻率0.1 Hz下以振蕩模式連續(xù)剪切，最大應(yīng)變?yōu)?.02，為防止脫水，在樣品的暴露邊緣涂上一薄層硅油。

1.3.8 蛋白質(zhì)熱穩(wěn)定性的測(cè)定

SPI經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理后按照不同添加比例與MPI混合，通過(guò)DSC測(cè)定混合蛋白穩(wěn)定性的變化情況。精確稱量MPI 10～15 mg放入樣品池，放置DSC儀器的樣品支持器上，調(diào)整好儀器，用空盒作對(duì)照。實(shí)驗(yàn)采用的測(cè)定溫度范圍為20～90 ℃，加熱速率為10 ℃/min。采用pyris6.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和處理得到DSC曲線，峰值點(diǎn)溫度為變性溫度，曲線形成的峰面積理論上為蛋白質(zhì)變性所吸收熱量。每個(gè)樣品重復(fù)3 次取平均結(jié)果。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

所得數(shù)據(jù)均為3 次重復(fù)的平均值，結(jié)果表示為 ±s。采用Statistix 8.1（分析軟件，St Paul，MN）軟件包中Linear Models程序進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，平均數(shù)之間顯著性差異（P＜0.05）分析使用Tukey HSD程序，采用Sigmaplot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 SPI對(duì)MPI凝膠硬度和彈性的影響

如圖1A所示，純MPI凝膠硬度為58.73 g，隨著SPI-MPI比例1∶1～1∶4，蛋白凝膠強(qiáng)度顯著增高（P＜0.05），這是因?yàn)樾纬蔁嵴T導(dǎo)的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與MPI有更大的關(guān)系，MPI占比越高，凝膠硬度相對(duì)越大。此外高質(zhì)量濃度的SPI在加熱時(shí)其本身的自締合增加從而形成較弱的混合凝膠[14]。Jiang Jiang等[15]向MPI中添加天然SPI發(fā)現(xiàn)，在總蛋白含量相同的情況下，隨著SPI添加量的增加蛋白凝膠強(qiáng)度顯著降低，且天然SPI的亞基不參與MPI的凝膠化過(guò)程。另一方面，在SPI添加量相同時(shí)，經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱處理的SPI（180 min預(yù)熱），添加到MPI中獲得的蛋白凝膠強(qiáng)度顯著增大（P＜0.05），且當(dāng)SPI-MPI比例為1∶4，加熱時(shí)間為180 min時(shí)蛋白凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值47.60 g，說(shuō)明熱處理后的SPI中β-伴大豆球蛋白的功能得到部分改善[9]，從而具有增加肌肉蛋白凝膠強(qiáng)度的作用。此外SPI熱處理后可能發(fā)生共價(jià)交聯(lián)及疏水相互作用，從而提高了蛋白凝膠的強(qiáng)度。Liu Qian等[20]研究了pH值偏移結(jié)合熱處理對(duì)SPI凝膠結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明SPI在加熱過(guò)程中形成二硫鍵。而O'Kane等[21]認(rèn)為豆類蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成主要依靠氫鍵和疏水鍵，而預(yù)熱處理可以增加這種作用力。

如圖1B所示，添加SPI對(duì)MPI凝膠彈性影響的變化趨勢(shì)與凝膠硬度一致。純MPI凝膠彈性為0.96，在總蛋白含量相同的情況下，隨著天然SPI-MPI比例1∶1～1∶4，混合蛋白的凝膠彈性分別下降了16.78%、15.22%、12.92%、10.79%（P＜0.05），這可能是因?yàn)樵赟PI的含量相對(duì)較低時(shí)，MPI所占的比例較大，而MPI更有利于形成蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而增大了蛋白的凝膠彈性[22]。在相同的SPIMPI比例下，經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的SPI與MPI混合，其凝膠彈性顯著高于添加天然SPI組（P＜0.05）。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱處理SPI（180 min）與MPI混合后獲得的凝膠的彈性值高于短時(shí)間預(yù)熱處理的SPI（30 min）（P＜0.05），且與單獨(dú)由MPI形成的凝膠相比無(wú)顯著差異。MPI中的肌球蛋白與易于與經(jīng)過(guò)預(yù)熱改性的SPI相互作用[7,9]，并且熱處理有利于SPI中的組分參與凝膠形成[11]，增強(qiáng)了凝膠結(jié)構(gòu)的形成。這一點(diǎn)也可以從下面實(shí)驗(yàn)結(jié)果中持水性的增強(qiáng)得到證實(shí)。

圖1 SPI對(duì)MPI凝膠硬度（A）和彈性（B）的影響Fig. 1 Effect of SPI on hardness (A) and springiness (B) of common carp MPI gel

2.2 SPI對(duì)MPI凝膠白度值的影響

如圖2所示，天然SPI與MPI混合后，蛋白凝膠白度值顯著降低（P＜0.05），隨著SPI-MPI比例1∶1～1∶4，混合蛋白凝膠白度值顯著增加（P＜0.05）。這可能是因?yàn)镾PI本身為淡黃色，與MPI混合后降低了混合蛋白的凝膠白度值，當(dāng)MPI所占混合凝膠的占比增大時(shí)，SPI含量相對(duì)降低，使得凝膠白度值增加。而經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理后的SPI與MPI混合所得到的蛋白凝膠白度值均高于天然SPI混合蛋白凝膠；經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間預(yù)熱處理SPI（180 min），其與MPI形成的混合蛋白的凝膠白度值顯著高于短時(shí)間預(yù)熱處理的SPI（30 min）（P＜0.05），并且經(jīng)過(guò)90 ℃熱處理180 min的SPI-MPI比例為1∶4時(shí)，蛋白凝膠的白度值與純MPI凝膠相比無(wú)顯著差異（P＞0.05）。這可能是因?yàn)榻?jīng)過(guò)熱處理后7S和11S組分變性，導(dǎo)致混合蛋白凝膠光反射增強(qiáng)，從而增強(qiáng)了凝膠白度值。Saeed[23]和Niu Haili[24]等認(rèn)為白度值降低可能是由于色素蛋白的變化引起的，特別是肌肉蛋白質(zhì)氧化色素。

圖2 SPI對(duì)MPI凝膠白度值的影響Fig. 2 Effect of SPI on whiteness of common carp MPI gel

2.3 SPI對(duì)MPI凝膠持水性的影響

凝膠的持水性是蛋白凝膠體系中最重要的功能特性之一[25]。不同SPI-MPI比例蛋白凝膠持水性如圖3所示，純MPI凝膠持水性為89.34%，當(dāng)天然SPI與MPI混合后，蛋白凝膠持水性顯著降低（P＜0.05），而隨著SPI-MPI比例由1∶1～1∶4，蛋白凝膠持水性顯著增加（P＜0.05）。當(dāng)SPI-MPI比例為1∶1時(shí)形成的混合蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較差，這是由于SPI添加量過(guò)多時(shí)，兩種蛋白質(zhì)的疏水相互作用增強(qiáng)，凝膠網(wǎng)絡(luò)束縛水分子的能力降低，在離心條件下，水分子很容易游離出來(lái)[26]；當(dāng)SPI添加量較小，也就是MPI比例增大時(shí)，會(huì)在一定程度上增強(qiáng)形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這些結(jié)果與凝膠強(qiáng)度的變化趨勢(shì)相似，它們都與蛋白質(zhì)形成凝膠能力有關(guān)，而凝膠形成能力的增強(qiáng)與MPI中肌球蛋白有關(guān)，這些蛋白的利用效率增加便會(huì)強(qiáng)化熱誘導(dǎo)形成致密的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，不但提高了凝膠的強(qiáng)度，而且提高了凝膠的持水能力。當(dāng)SPI經(jīng)過(guò)熱處理后與MPI按比例混合后，持水性顯著高于天然SPI形成的凝膠（P＜0.05），且熱處理時(shí)間越長(zhǎng)增加越明顯。這可能是由于SPI經(jīng)過(guò)熱處理后，7S和11S組分結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，帶電氨基酸殘基數(shù)變多，水合能力增強(qiáng)。此外SPI熱處理180 min后，隨著MPI比例增加，呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，且在SPI-MPI比例1∶3時(shí)凝膠持水性為91.02%，與純MPI凝膠持水性差異不顯著（P＞0.05）。此時(shí)混合蛋白間的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)增強(qiáng)、空隙更加致密，通過(guò)虹吸截留的水分增多[27]，從而提高了蛋白凝膠的持水性。

圖3 SPI對(duì)MPI凝膠持水性的影響Fig. 3 Effect of SPI on WHC of common carp MPI gel

2.4 SPI對(duì)MPI凝膠流變學(xué)性質(zhì)的影響

根據(jù)2.1節(jié)及2.3節(jié)等相關(guān)結(jié)果可知SPI-MPI比例為1∶3時(shí)混合蛋白硬度和持水性與純MPI差異不顯著（P＞0.05）。因此選取SPI-MPI比例為1∶3的混合蛋白作為研究對(duì)象（下同），并與純MPI溶液進(jìn)行比較，研究混合蛋白熱誘導(dǎo)凝膠流變性質(zhì)（儲(chǔ)能模量G’）的變化。如圖4所示，純MPI在初始階段（20～30 ℃），G’隨溫度變化非常緩慢，說(shuō)明此溫度范圍內(nèi)蛋白間的相互作用比較弱，不足以形成預(yù)凝膠狀態(tài)。當(dāng)溫度升至30 ℃以上時(shí)，G′迅速升高，43 ℃左右時(shí)達(dá)到第1個(gè)峰值，此時(shí)肌球蛋白頭部區(qū)域展開(kāi)形成頭對(duì)頭的疏水結(jié)構(gòu)[28]。當(dāng)溫度繼續(xù)升高至53 ℃左右時(shí)，G’曲線迅速下降，說(shuō)明此時(shí)預(yù)凝膠狀態(tài)形成，肌球蛋白尾結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而暴露了疏水性區(qū)域和特定的側(cè)鏈基團(tuán)[28]。Egelandsdal[29]和Liu Gang[30]等認(rèn)為，當(dāng)溫度低于50 ℃時(shí)，重肌球蛋白變性（展開(kāi)）及肌球蛋白細(xì)絲交聯(lián)是導(dǎo)致G’初始增加的原因，而在溫度升至50 ℃以上后，輕肌球蛋白的變性和細(xì)絲“流動(dòng)性”增加導(dǎo)致G’下降。Wu Wei等[31]則認(rèn)為G’的減少是由于形成凝膠網(wǎng)絡(luò)速率常數(shù)的動(dòng)力學(xué)限制造成的。隨著溫度的繼續(xù)升高，G’又開(kāi)始不斷升高，說(shuō)明此時(shí)更持久的不可逆的肌球蛋白絲或復(fù)合物的形成導(dǎo)致G’的穩(wěn)定增加[11]。而Niu Haili等[14]認(rèn)為是由于大部分肌球蛋白分子展開(kāi)并形成無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集體之間的交聯(lián)數(shù)量增加。

當(dāng)SPI與MPI混合后，G’第1個(gè)峰值的出現(xiàn)溫度與純MPI相比升高了2～4 ℃。這是因?yàn)镾PI的變性溫度比MPI高，加入SPI相當(dāng)于降低了MPI的含量從而導(dǎo)致G’峰值溫度增加。這一點(diǎn)從蛋白熱穩(wěn)定性結(jié)果得到證實(shí)。此外，對(duì)于經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理180 min的SPI組而言，G’第1個(gè)峰值由純MPI的88.2 Pa降至70.6 Pa，而熱處理30 min組和天然蛋白組則分別降至38.9 Pa和28.0 Pa。這是因?yàn)樘烊籗PI中的β-伴大豆球蛋白能夠減少?gòu)?0 ℃加熱到80 ℃期間肌球蛋白重鏈的自聚集，從而干擾MPI凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成；而預(yù)熱處理實(shí)質(zhì)上減少了11S酸性和堿性亞單位的聚集，使得堿性亞單位在隨后的膠凝過(guò)程中保持解離形式與肌球蛋白相互作用[9]。另一方面，蛋白質(zhì)凝膠的強(qiáng)度由摻入凝膠網(wǎng)絡(luò)中的顆粒（聚集體）的量以及這些顆粒之間相互作用的強(qiáng)度決定[32]。SPI與MPI之間的相互作用不如MPI蛋白分子間的相互作用強(qiáng)，故而降低了G’峰值，但SPI通過(guò)預(yù)熱處理改性后在一定程度上增強(qiáng)SPI與MPI之間的相互作用強(qiáng)度。

圖4 SPI對(duì)MPI凝膠G’的影響Fig. 4 Effect of different types of SPI on storage modulus of common carp MPI

2.5 SPI對(duì)MPI熱穩(wěn)定性的影響

DSC技術(shù)適用于研究蛋白質(zhì)的熱變性[33]。如圖5及表1所示，純MPI的DSC掃描圖譜呈現(xiàn)3 個(gè)主要峰值記為Tmax1（53.15 ℃）、Tmax2（63.48 ℃）和Tmax3（73.95 ℃），分別代表肌球蛋白重鏈、肌球蛋白輕鏈和肌動(dòng)蛋白熱變性溫度。MPI中加入天然SPI后，Tmax1并沒(méi)有顯著改變（P＞0.05）；而加入熱處理30 min和180 min的SPI后，Tmax1顯著降低（P＜0.05）。這可能是由于天然SPI與MPI之間不發(fā)生交聯(lián)，而SPI分別熱處理30 min和180 min后與肌球蛋白頭部發(fā)生交聯(lián)導(dǎo)致MPI凝膠熱穩(wěn)定性顯著降低[34]。此外MPI中加入天然SPI后其DSC掃描圖譜呈現(xiàn)4 個(gè)主要峰值Tmax1（53.30 ℃）、Tmax2（63.54 ℃）、Tmax3（71.60 ℃）和Tmax4（92.73 ℃），由圖5可知，天然SPI組與純MPI及熱處理SPI組相比Tmax3峰較寬。這是由于7S和11S組分的變性溫度分別在73～82 ℃和76～96 ℃之間[3]，結(jié)合流變結(jié)果添加天然SPI后第1個(gè)峰值延后2～4 ℃可知，7S組分與肌動(dòng)蛋白熱變性溫度較接近從而造成添加天然SPI組Tmax3峰較寬，而Tmax4對(duì)應(yīng)SPI中11S組分變性溫度。綜合以上兩點(diǎn)可知在混合蛋白中天然SPI與MPI分別獨(dú)立存在。

當(dāng)MPI中添加SPI后，Tmax2均無(wú)顯著改變（P＞0.05），說(shuō)明肌球蛋白輕鏈與SPI間不發(fā)生交聯(lián)或相互作用。而Niu Haili等[24]在極端酸性（pH 1.5）條件下結(jié)合適當(dāng)加熱（60 ℃）處理SPI 5 h，并將改性后的SPI與MPI復(fù)配也得到類似的結(jié)果。相反MPI中添加天然SPI和熱處理30 min SPI后與純MPI組相比Tmax3顯著降低（P＜0.05）；而MPI中添加熱處理180 min SPI后，Tmax3顯著增大（P＜0.05）。這是由于肌動(dòng)蛋白與SPI發(fā)生交聯(lián)，形成緊湊、有序構(gòu)象的高分子質(zhì)量生物聚合物，從而導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白變性溫度升高[16]。另一方面，MPI中添加熱處理30 min的SPI后，Tmax4顯著降低（P＜0.05），而添加熱處理180 min的SPI后，Tmax4消失。從而進(jìn)一步說(shuō)明熱處理有利于SPI與肌動(dòng)蛋白之間發(fā)生交聯(lián)，導(dǎo)致肌動(dòng)蛋白的變性溫度升高及Tmax4消失。

圖5 SPI對(duì)MPI凝膠熱穩(wěn)定性的影響Fig. 5 Effect of different types of SPI on thermal stability of common carp MPI

表1 SPI對(duì)MPI凝膠最大變性溫度的影響Table 1 Effect of different types of SPI on maximum transition temperatures (Tmax) of common carp MPI

3 結(jié) 論

經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的SPI與MPI復(fù)配能夠改進(jìn)混合蛋白凝膠性和流變性。預(yù)熱處理（90 ℃加熱30 min和180 min）的SPI與MPI混合形成的凝膠，其硬度、彈性、白度和持水性顯著高于天然SPI與MPI混合蛋白凝膠，這表明預(yù)熱處理后的SPI在一定添加比例下具有改善蛋白凝膠特性的作用。流變學(xué)研究結(jié)果表明，添加SPI會(huì)提高蛋白變性溫度。經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的SPI與MPI混合后，其G’盡管低于純的MPI，但是顯著高于未經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的SPI。熱穩(wěn)定性結(jié)果表明，天然SPI與MPI之間不發(fā)生交聯(lián)而熱處理能夠促進(jìn)SPI與MPI之間發(fā)生交聯(lián)。以上結(jié)果表明，SPI經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理后與鯉魚(yú)MPI按一定比例復(fù)配能夠顯著改善混合蛋白質(zhì)的凝膠性、流變性和熱穩(wěn)定性。綜上，在魚(yú)糜生產(chǎn)中，添加經(jīng)過(guò)預(yù)熱處理的SPI對(duì)于提高魚(yú)糜制品的凝膠品質(zhì)具有很大的應(yīng)用潛力。