超聲輔助堿法提取對類PSE雞肉蛋白提取率和功能特性的影響

李可 李三影 張瑞 趙電波 杜曼婷 白艷紅

摘 要：為提高堿溶酸沉方法提取類PSE（pale， soft and exudative）雞肉蛋白的提取率，采用超聲輔助堿法（超聲時間0、5、10、15 min）提取并研究其對類PSE雞肉蛋白功能特性的影響。結(jié)果表明：與對照組相比，超聲輔助提取類PSE蛋白的提取率由45.55%顯著提高至68.58%（P<0.05），蛋白含量顯著提高25.32%（P<0.05）;當超聲輔助提取時間為10 min時，類PSE雞肉蛋白具有較小的濁度、黏度和粒徑;掃描電子顯微鏡結(jié)果進一步證實，超聲輔助堿法提取的類PSE雞肉蛋白結(jié)構(gòu)變得更加疏松，碎片尺寸較小;超聲處理后，類PSE雞肉蛋白凝膠的蒸煮損失率顯著降低61.77%（P<0.05），表明蛋白凝膠的保水性增加，但其凝膠強度顯著降低（P<0.05）;此外，超聲輔助提取得到的類PSE雞肉蛋白溶解度、乳化活性指數(shù)和乳化穩(wěn)定性指數(shù)分別提高38.56%、8.02%和12.94%。綜上，超聲輔助提取不僅可以提高堿溶酸沉法提取類PSE雞肉蛋白含量，且可以改善類PSE雞肉蛋白的功能特性。

關(guān)鍵詞：堿溶酸沉法;超聲輔助堿法提取;類PSE雞肉蛋白;提取率;功能特性

Effect of Ultrasound-Assisted Alkali Extraction on the Yield and Functional Properties of Proteins from

Pale， Soft and Exudative （PSE）-like Chicken Meat

LI Ke， LI Sanying， ZHANG Rui， ZHAO Dianbo， DU Manting， BAI Yanhong*

（Henan Collaborative Innovation Center for Food Production and Safety， Henan Key Laboratory of Cold Chain Food Quality and

Safety Control， College of Food and Bioengineering， Zhengzhou University of Light Industry， Zhengzhou 450001， China）

Abstract： In order to improve the yield of proteins from pale， soft and exudative-like （PSE-like） chicken extracted by alkali extraction followed by acid precipitation， an ultrasound treatment （5， 10 or 15 min） was introduced into the extraction process， and its effect on the functional properties of the proteins was studied. The results showed that the yield of proteins extracted from PSE-like chicken with ultrasound treatment was significantly increased relative to the control without ultrasound treatment （ 68.58% versus 45.55%） （P < 0.05）， and that the protein content was significantly increased by 25.32%

（P < 0.05） compared with the control group. The proteins obtained at 10 min of ultrasound-assisted extraction had low turbidity， viscosity and particle size. Scanning electron microscopy （SEM） further confirmed that the structure of the proteins extracted by ultrasound-assisted extraction was looser with smaller fragments compared with the control group. The cooking loss of heat-induced gels from the ultrasonically extracted proteins was significantly reduced by 61.77% compared with that from the control group （P < 0.05）， indicating that the former had higher water retention capacity than the latter， whereas the gel strength of the former was significantly lower than that of the latter （P < 0.05）. In addition， the solubility， emulsifying activity and emulsion stability of the ultrasonically extracted proteins were increased by 38.56%， 8.02% and 12.94% in comparison with those of the control group， respectively. In conclusion， ultrasound-assisted extraction not only increased the purity of proteins recovered from PSE-like chicken meat by alkali extraction followed by acid precipitation， but also improved the functional characteristics of the proteins.

Keywords： alkali extraction followed by acid precipitation; ultrasound-assisted alkali extraction; protein isolated from PSE-like chicken; extraction yield; functional properties

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210524-150

中圖分類號：TS251.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2021）10-0001-07

引文格式：

李可， 李三影， 張瑞， 等. 超聲輔助堿法提取對類PSE雞肉蛋白提取率和功能特性的影響[J]. 肉類研究， 2021， 35（10）： 1-7. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210524-150.? ? http：//www.rlyj.net.cnLI Ke， LI Sanying， ZHANG Rui， et al. Effect of ultrasound-assisted alkali extraction on the yield and functional properties of proteins from pale， soft and exudative （PSE）-like chicken meat[J]. Meat Research， 2021， 35（10）： 1-7. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210524-150.? ? http：//www.rlyj.net.cn

在全球化背景下，雞肉消費近幾十年來日益受到關(guān)注。雞肉脂肪含量低、價格相對較低、無宗教文化約束，具有較強的競爭力[1]。然而，類PSE（pale， soft， exudative）雞肉的出現(xiàn)嚴重影響了鮮雞肉的感官質(zhì)量，降低了消費者的購買欲望[2-5]。大多數(shù)研究認為宰前熱應(yīng)激或宰后環(huán)境高溫容易導致肌肉糖酵解速率加快（pH值下降速率加快），從而引起肌漿蛋白或肌原纖維蛋白發(fā)生過度變性，而蛋白質(zhì)功能受損會導致家禽產(chǎn)品的功能缺陷[6]，給禽肉深加工業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。類PSE雞肉是一類顏色蒼白、質(zhì)地柔軟、汁液滲出的異質(zhì)肉，加工過程中鹽溶性蛋白難以提取[3]，導致產(chǎn)品產(chǎn)量降低和質(zhì)構(gòu)劣變。雞肉中含20%～23%的蛋白質(zhì)，雞胸肉也被認為是煙酸和VB6的極好來源[7]。因此，如何快速、有效從類PSE雞肉中分離回收并利用蛋白質(zhì)值得研究。

堿溶酸沉法是酸堿溶解-等電點沉淀的一種，作為很好的蛋白回收方法常用來提取植物蛋白[8]。目前，Zhao Xue等[9-10]已將堿溶酸沉法應(yīng)用于回收類PSE雞肉蛋白，并改善其功能特性，但是利用堿溶酸沉法在pH 5.5條件下回收得到的類PSE雞肉蛋白，提取率仍需進一步提高，且凝膠乳化功能特性弱于其他pH組。因此，需要新的處理方法改進提取效率并改善pH 5.5條件下回收時類PSE雞肉蛋白功能特性。

超聲波作為一種新型綠色食品加工技術(shù)，具有縮短加工時間、降低生產(chǎn)成本和改善肉及肉制品品質(zhì)等優(yōu)勢，在肉及肉制品行業(yè)中的應(yīng)用受到廣泛關(guān)注[11]。超聲波輔助提取是利用超聲波作為預處理方法，提取蛋白質(zhì)的有效方法，通過促進溶劑滲透來提高提取率，具有提取產(chǎn)量高、快速、溶劑消耗率低和環(huán)境污染低等優(yōu)點[12-13]。

此外，很多學者報道超聲輔助提取能夠增加蛋白提取率并改善其功能特性（溶解性、乳化性、起泡性等），如鴨肝蛋白[14]、扁豆蛋白[15]、米糠蛋白[16]、南極磷蝦蛋白[17]

等，將超聲輔助提取應(yīng)用于類PSE雞肉蛋白的報道很少。前期研究表明，超聲波直接作用于類PSE雞肉蛋白進行改性，對其溶解度和乳化特性的改善有積極影響[6]。本研究采用不同超聲時間（0、5、10、15 min）輔助堿提取類PSE雞肉蛋白，研究其對提取率和功能特性的影響，為充分利用類PSE雞肉蛋白在食品等領(lǐng)域的潛在價值提供一定科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞胸肉從河南鄭州某加工廠的去骨生產(chǎn)線中挑選。白羽肉雞平均日齡為44 d，平均活體質(zhì)量為2.55 kg。樣品的選取參照Li Ke等[3]的方法。宰后24 h，測定所有樣品的亮度值（L*）和pH值，選取符合類PSE的雞胸肉（L*24 h>53，pH24 h<5.7）;然后去除所有肉眼可見的結(jié)締組織、脂肪和皮膚，將L*不同的肉均切成小塊（約1 cm×1 cm×1 cm）并混合，貼標簽并包裝在聚乙烯袋中，每袋約100 g，冷凍（-20 ℃），并在2 周內(nèi)使用。

金龍魚大豆油 益海嘉里金龍魚糧油食品有限公司;

氯化鈉、氯化鎂、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉等 天津市科密歐化學試劑有限公司;所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PH-STAR CPU胴體肌肉pH值測定儀 北京布拉德科技發(fā)展有限公司;CiX62便攜式色度儀 美國愛色麗公司;SZ-22A絞肉機 廣州旭眾食品機械有限公司;

T25高速均漿機 德國IKA公司;VC750超聲波破碎儀

美國Sonic公司;PHS-3C pH計 上海雷磁儀器廠;

AvantiJ-26S XPI大容量高速冷凍離心機 美國Beckman Coulter公司;TU-1810紫外分光光度計 北京通用儀器有限公司;Nano-ZS90納米激光粒度儀 英國馬爾文儀器公司;Discovery HR-1流變儀 美國TA儀器公司;HH-42水浴鍋 常州國華電器有限公司;TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國Stable Micro System公司;Regulus 8100冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡 日本日立有限公司;

Lab-1-50冷凍干燥機 北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 類PSE雞肉蛋白的提取

參考Zhao Xue等[18]的方法，取100 g樣品于4 ℃解凍12 h，肉塊在預冷的絞肉機中以2 000 r/min絞碎20 s（2 次），然后將糊狀物與4 ℃去離子水以1∶6（m/V）混合，10 000 r/min均質(zhì)1 min;使用2 mol/L NaOH調(diào)節(jié)均質(zhì)液pH值至11，在4 ℃冷卻10 min，以穩(wěn)定系統(tǒng);然后于4 ℃、10 000×g離心15 min，取上清液（含可溶蛋白）使用2 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH值至5.5（等電點附近），在4 ℃條件下過夜沉淀蛋白質(zhì)后，10 000×g離心15 min，收集沉淀（即類PSE雞肉蛋白），并重新溶解在去離子水中，用1 mol/L NaOH調(diào)整溶液最終pH值至中性。

1.3.2 超聲輔助堿法提取類PSE雞肉蛋白

參考Li Ke等[19]的方法，取150 mL 1.3.1節(jié)pH值為11的混合溶液于250 mL燒杯中，將超聲波探頭（直徑13 mm）插入混合溶液1.5 cm深處，整個超聲過程中，燒杯置于冰水浴，以避免樣品過熱。超聲參數(shù)為：頻率20 kHz，功率450 W，工作模式：超聲2 s，休息4 s，超聲處理時間分別為0、5、10、15 min;溫度控制在12 ℃以下。超聲輔助堿提取后上清液按照1.3.1節(jié)方法處理。最后冷凍干燥獲得超聲輔助提取的類PSE雞肉蛋白，將干燥樣品貯存在自封袋中，-20 ℃貯藏，待進一步分析[20]。

1.3.3 蛋白提取率測定

參照Wang Feng等[21]的方法，按式（1）計算蛋白質(zhì)提取率。

（1）

式中：m1、C1分別為干燥蛋白質(zhì)質(zhì)量/g、蛋白質(zhì)含量/（g/100 g）;m2和C2分別為原料肉質(zhì)量/g、原料肉蛋白質(zhì)含量/（g/100 g）。其中，蛋白質(zhì)含量采用GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法測定。

1.3.4 濁度和溶解度測定

濁度測定參考趙穎穎等[22]方法，測定1 mg/mL類PSE雞肉蛋白溶液在660 nm波長處的吸光度，以磷酸鹽緩沖液（10 mmol/L Na2HPO4/NaH2PO4，pH 7.0）為空白。

溶解度測定參考Zhang Ziye等[23]的方法，稍加修改。用磷酸鹽緩沖液（10 mmol/L Na2HPO4/NaH2PO4，pH 7.0）將處理后的樣品質(zhì)量濃度調(diào)至10 mg/mL，10 000×g、4 ℃離心20 min，用雙縮脲法測定上清液中蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度（mg/mL）。溶解度按式（2）計算。

（2）

1.3.5 黏度測定

采用流變儀，選擇直徑40 mm，不銹鋼平板測量系統(tǒng)，平板間距1 mm，溫度25 ℃，測量之前將約2 g樣品平衡30 s達到室溫，記錄剪切速率1～1 000 s-1的黏度。

1.3.6 粒徑測定

用磷酸鹽緩沖液（10 mmol/L Na2HPO4/NaH2PO4，pH 7.0）溶解類PSE雞肉蛋白，使質(zhì)量濃度為1 mg/mL。使用激光粒度儀測定樣品粒徑，每個樣品重復3 次。

1.3.7 微觀結(jié)構(gòu)觀察

將冷凍干燥后的類PSE雞肉蛋白樣品噴金處理，采用掃描電子顯微鏡觀察蛋白表面微觀結(jié)構(gòu)。掃描電子顯微鏡條件：加速電壓3 kV，放大倍數(shù)×500、×50。

1.3.8 凝膠制備

參照Zhao Xue等[9]的方法，略加修改。用2 g/100 mL氯化鈉溶液將類PSE雞肉蛋白質(zhì)量濃度調(diào)至100 mg/mL，4 ℃攪拌1 h，后轉(zhuǎn)移到50 mL離心管中，螺帽密封;加熱前，在4 ℃條件下以500×g離心5 min去除氣泡，然后在水浴鍋中80 ℃加熱20 min。在進一步分析之前，將樣品在4 ℃下貯存過夜。

1.3.9 凝膠強度測定

參考Li Ke等[19]的方法。使用質(zhì)構(gòu)儀測定，探頭型號為P/0.5。參數(shù)設(shè)置為：測前速率1 mm/s，測試速率1 mm/s，

測后速率2 mm/s，下壓距離10 mm，觸發(fā)力5 g。樣品破裂點位第1個峰頂點定義為蛋白質(zhì)的凝膠強度（g）[24]。

1.3.10 蒸煮損失率測定

通過蒸煮損失率來評價超聲輔助堿法提取的類PSE雞肉蛋白凝膠保水性。蒸煮方法參考1.3.8節(jié)。蒸煮前質(zhì)量記為m3（g），蒸煮后，去除凝膠表面水分，再次稱質(zhì)量，記為m4（g）。蒸煮損失率按式（3）計算。

（3）

1.3.11 乳化特性測定

乳液制備參考Zhao Xue等[25]的方法，稍加修改。用2 g/100 mL NaCl溶液將類PSE雞肉蛋白溶解至質(zhì)量濃度為2 g/100 mL，然后與200 g/L大豆油混合;使用均質(zhì)機以10 000 r/min均質(zhì)2 min（2 次，每次1 min），在均質(zhì)過程中，為防止熱變性，將乳液放置在冰水中;均質(zhì)后，迅速在底部吸取0.05 mL乳液，加入5 mL 1 mg/mL十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）溶液充分混合。以SDS溶液為空白，在500 nm波長處測定吸光度，記為A0，10 min后再次從底部吸取乳液，在500 nm波長處測定吸光度，記為A10。乳化活性指數(shù)（emulsifying activity index，EAI）和乳化穩(wěn)定性指數(shù)（emulsifying stability index，ESI）分別按式（4）～（5）計算[26]。

（4）

（5）

式中：n為稀釋倍數(shù)（100）;L為比色皿的光程長度/cm;φ為油相體積（0.2 mL）;ρ為蛋白質(zhì)量濃度/（g/mL）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Origin 8.5軟件（美國Origin Lab公司）作圖，使用SPSS v.21.0軟件（美國IBM公司）對數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，采用Duncans方法作多重比較，P<0.05時認為不同處理組間存在顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲時間對類PSE雞肉蛋白提取率和蛋白含量的影響

由表1可知，與未超聲樣品（對照組）相比，超聲輔助提取增加了蛋白提取率和蛋白含量。對照組提取率為45.55%，當超聲處理時間為10 min時，蛋白提取率達到最大，為68.58%。與對照組相比，超聲處理10 min蛋白提取率提高50.56%，蛋白含量提高25.32%。這可能是因為超聲波引起的機械振動增加了樣品和堿性溶液之間的接觸面積。此外，超聲波產(chǎn)生的空化作用破壞分子鍵，增加傳質(zhì)，導致較大的蛋白質(zhì)聚集體解離成可溶的較小聚集體，蛋白質(zhì)溶解度增加，從而提高蛋白質(zhì)的提取效率[27]。Zou Ye等[14]研究表明，采用超聲輔助堿提取鴨肝蛋白，與對照組相比（42.6%），蛋白質(zhì)提取率增加67.72%。Zou Ye等[28]也研究了超聲輔助堿提取雞肝蛋白，與對照組相比，蛋白質(zhì)提取率從43.5%增加至67.6%，提高55.40%。隨著超聲時間進一步延長，蛋白提取率沒有顯著變化，可能延長提取時間會阻礙空化驅(qū)動力。因此，進一步延長超聲時間對提取效率的貢獻不大。先前的研究也報道了較長的處理時間對蛋白質(zhì)的提取率沒有貢獻[29]。蛋白含量降低可能是因為超聲處理時間過長，造成蛋白鏈的重新聚集[30]。因此，合適的超聲輔助提取時間能夠提高類PSE蛋白的提取率和蛋白含量。

2.2 超聲時間對類PSE雞肉蛋白濁度和溶解度的影響

濁度能用于反映蛋白的聚集水平，濁度越高，說明蛋白質(zhì)聚集程度越高[31]。由表2可知，在不同時間的超聲處理后，類PSE雞肉蛋白的濁度發(fā)生顯著變化（P<0.05），從0.410（0 min）降低到0.353（10 min）。

這可能是因為超聲波的機械效應(yīng)破壞了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，導致顆粒破碎，蛋白質(zhì)顆粒的直徑減小，從而增加了光散射的比表面積，降低了樣品濁度[23]。隨著超聲時間延長，樣品濁度增大，表明蛋白質(zhì)進一步聚集。

隨著超聲時間延長，類PSE雞肉蛋白的溶解度呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢。隨著超聲時間從0 min延長到10 min，類PSE雞肉蛋白溶解度從14.55%增加到20.16%。這可能是由于在自然狀態(tài)下，蛋白質(zhì)以聚集體形式存在，空化作用產(chǎn)生的機械力可能破壞氫鍵和疏水相互作用，導致較大的蛋白質(zhì)聚集體解離成可溶的較小聚集體，從而濁度下降，蛋白質(zhì)溶解度增加[17]。超聲波處理促進了可溶性蛋白質(zhì)聚集體或不溶性蛋白質(zhì)聚集體單體的形成[32]，導致溶解度增加。此外，更小的顆粒尺寸、更大的比表面積有助于蛋白質(zhì)-水相互作用，增強蛋白質(zhì)的溶解度。當超聲處理時間為15 min時，類PSE雞肉蛋白溶解度減小，可能是由于超聲時間過長，引起蛋白質(zhì)的再聚集[30]。

2.3 超聲時間對類PSE雞肉蛋白黏度的影響

由圖1可知，類PSE雞肉蛋白黏度隨著超聲時間的延長而降低，不同超聲時間處理的樣品均為剪切變稀流體，其剪切變稀行為表現(xiàn)為表觀黏度隨剪切速率增加而降低。超聲波處理后黏度的降低主要與空化過程中產(chǎn)生的物理力有關(guān)。在空化期間，液體介質(zhì)暴露于劇烈的力，這種力會破壞蛋白鏈之間的相互作用，導致粒徑減小，流動性增強，表現(xiàn)為黏度降低[33]。在同樣的剪切速率下，超聲15 min樣品的黏度略高于超聲10 min，可能是因為蛋白質(zhì)過度變性，這與粒徑和溶解度的變化一致。

2.4 超聲時間對類PSE雞肉蛋白粒徑的影響

由圖2可知，隨著超聲時間延長，類PSE雞肉蛋白平均粒徑的變化趨勢為先減小后增加。對照組平均粒徑為4 992 nm，超聲處理10 min后，平均粒徑顯著降低至3 184 nm（P<0.05）。Zou Ye等[14]研究表明，與傳統(tǒng)的堿法提取相比，超聲輔助提取得到的鴨肝分離蛋白粒徑較小。這可能是由于超聲空化現(xiàn)象產(chǎn)生的微射流和湍流使得蛋白質(zhì)聚集體解離，產(chǎn)生更小的顆粒。隨著超聲時間進一步延長，蛋白質(zhì)的顆粒尺寸增大，可能是因為蛋白過度變性，形成了小的聚集體[30]。

2.5 超聲時間對類PSE雞肉蛋白微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖3可知，對照組類PSE雞肉蛋白存在大而形狀不規(guī)則的微結(jié)構(gòu)，與對照組相比（圖3A1、3A2），經(jīng)超聲處理的樣品顯示出更疏松的結(jié)構(gòu)和不規(guī)則的片段，這些微觀結(jié)構(gòu)的變化可能是由于超聲處理過程中產(chǎn)生的空化效應(yīng)。當超聲處理時間為10 min時，樣品具有更小和更疏松的結(jié)構(gòu)，而超聲時間進一步延長，樣品的碎片尺寸比超聲10 min大。這些結(jié)果與粒徑測定結(jié)果相一致。

王怡婷等[34]研究也表明，超聲輔助提取得到的鵝肝分離蛋白微觀結(jié)構(gòu)較為疏松，這可能是因為超聲空化效應(yīng)產(chǎn)生的強烈物理力破壞了蛋白質(zhì)之間的非共價鍵，使粒徑減小，導致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)更加疏松多孔。

2.6 超聲時間對類PSE雞肉蛋白凝膠蒸煮損失率的影響

蛋白質(zhì)持水性代表蛋白質(zhì)產(chǎn)品對水的吸附能力，是蛋白質(zhì)凝膠最重要的一個功能特性[35]。由圖4可知，隨著超聲時間從0 min延長到10 min，類PSE雞肉蛋白凝膠的蒸煮損失率從29.87%降低到11.42%，降低61.77%，表明類PSE雞肉蛋白凝膠保水性增加。這可能是因為適當?shù)某曁幚砜梢愿淖兊鞍踪|(zhì)結(jié)構(gòu)，使粒徑減小，增加了蛋白質(zhì)和水之間的相互作用[36]，從而使蒸煮損失率降低。隨著超聲時間進一步延長到15 min，類PSE雞肉蛋白凝膠的蒸煮損失率無顯著變化。Zhang Ziye等[23]研究也表明，適當?shù)某曁幚砜梢栽黾蛹≡w維蛋白凝膠的保水性。

2.7 超聲時間對類PSE雞肉蛋白凝膠強度的影響

由圖5可知，與對照組相比，超聲輔助提取得到的類PSE雞肉蛋白凝膠強度顯著降低（P<0.05）。超聲10 min時，凝膠強度降低至175.89 g，隨著超聲時間進一步延長，凝膠強度未發(fā)生明顯變化。超聲波處理促使蛋白質(zhì)分子進一步展開，提高了蛋白質(zhì)的溶解度，增加了蛋白質(zhì)與水之間的吸引力，阻礙了蛋白質(zhì)之間的縱向交聯(lián)，因而導致形成凝膠的能力減弱[36]。此外，蒸煮損失率降低（體系水分含量增加）也會導致凝膠強度減弱，更多的水被截留在凝膠網(wǎng)絡(luò)中，導致凝膠結(jié)構(gòu)不太致密[36-37]。而Li Ke等[19]發(fā)現(xiàn)，超聲處理能改善類PSE雞肉糜的凝膠強度，Zhang Chao等[38]研究發(fā)現(xiàn)，適當?shù)某曒o助冷凍功率可以提高雞胸肉的凝膠強度，減少凝膠弱化。這可能是因為樣品類型和成分、超聲條件、處理方式等不同。

2.8 超聲時間對類PSE雞肉蛋白乳化特性的影響

乳化特性是重要的功能特性，在新產(chǎn)品開發(fā)中起著重要作用。EAI和ESI用來描述蛋白質(zhì)的乳化特性，EAI表示蛋白質(zhì)形成乳狀液的能力，而ESI用來表示蛋白質(zhì)在一段時間內(nèi)形成穩(wěn)定乳狀液的能力。

由圖6可知，隨著超聲時間的延長，類PSE雞肉蛋白EAI顯著高于對照組（P<0.05），這可能與超聲處理后蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的展開有關(guān)。與超聲10 min相比，超聲處理15 min時，EAI顯著下降（P<0.05），這可能是因為形成了更大的聚集體，降低了蛋白質(zhì)的溶解度，與前面結(jié)果相一致。Zou Ye等[30]研究表明，超聲波處理導致蛋白質(zhì)粒徑減小，從而使蛋白質(zhì)更快地吸附到油-水界面，并增強乳化性能。與對照組（87.36%）相比，類PSE雞肉蛋白ESI顯著增加（P<0.05），當超聲處理時間為10 min時達到最大，為98.67%，超聲處理15 min與10 min沒有顯著差異。結(jié)果表明，超聲輔助提取可以提高類PSE蛋白的EAI和ESI。Li Wanying等[26]研究表明，與傳統(tǒng)的提取方法相比，超聲輔助提取得到的啤酒糟蛋白EAI和ESI顯著增加。Zou Ye等[28]利用超聲輔助堿法提取雞肝分離蛋白也得到了同樣的結(jié)果。

3 結(jié) 論

超聲輔助提取顯著提高了類PSE雞肉蛋白提取率和蛋白含量，降低了蛋白的粒徑、濁度、蒸煮損失率。超聲處理改變了類PSE雞肉蛋白的微觀結(jié)構(gòu)，使蛋白的粒徑降低。粒徑降低增大了蛋白質(zhì)的比表面積，促進了蛋白質(zhì)與水之間的相互作用，使溶解度增加、蒸煮損失率降低，蒸煮損失率的降低表明凝膠保水性增加，但是凝膠強度降低。此外，超聲輔助提取改善了類PSE雞肉蛋白的乳化特性。因此，超聲輔助堿法提取類PSE雞肉蛋白可以提高類PSE雞肉的利用價值，增加其加工利用率。下一步針對改善其凝膠強度，可采用協(xié)同谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、氨基酸等方法。

參考文獻：

[1] JIN H M， HER J Y， KANG T， et al. Effects of pulsed electric field （PEF） and oscillating magnetic field （OMF） combination technology on the extension of supercooling for chicken breasts[J]. Journal of Food Engineering， 2017， 196： 27-35. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2016.10.002.

[2] DONG Ming， CHEN Hongqiang， ZHANG Yumei， et al. Processing properties and improvement of pale， soft， and exudative-like chicken meat： a review[J]. Food and Bioprocess Technology， 2020， 13（1）： 1280-1291. DOI：10.1007/s11947-020-02464-3.

[3] LI Ke， CHEN Lin， ZHAO Yingying， et al. A comparative study of chemical composition， color， and thermal gelling properties of normal and PSE-like chicken breast meat[J]. CyTA-Journal of Food， 2015， 13（2）： 213-219. DOI：10.1080/19476337.2014.941411.

[4] LI Ke， ZHAO Yingying， KANG Zhuangli， et al. Reduced functionality of PSE-like chicken breast meat batter resulting from alterations in protein conformation[J]. Poultry Science， 2015， 94（1）： 111-122. DOI：10.3382/ps/peu040.

[5] 康壯麗， 趙穎穎， 李可， 等. 類PSE禽肉的品質(zhì)特征探討及研究進展[J]. 食品科學， 2017， 38（7）： 284-289. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201707045.

[6] LESIOW T， RENTFROW G K， XIONG Y L. Polyphosphate and myofibrillar protein extract promote transglutaminase-mediated enhancements of rheological and textural properties of PSE pork meat batters[J]. Meat Science， 2017， 128： 40-46. DOI：10.1016/j.meatsci.2017.02.002.

[7] DONG Ming， TIAN Huixin， XU Yujuan， et al. Effects of pulsed electric fields on the conformation and gelation properties of myofibrillar proteins isolated from pale， soft， exudative （PSE）-like chicken breast meat： a molecular dynamics study[J]. Food Chemistry， 2021， 342： 128306. DOI：10.1016/J.foodchem.2020.128306.

[8] 柳芬芳， 李迎秋. 綠豆蛋白提取工藝的響應(yīng)面法優(yōu)化[J]. 輕工學報， 2020， 35（2）： 7-16. DOI：10.12187/2020.02.002.

[9] ZHAO Xue， XING Tong， CHEN Xing， et al. Yield， thermal denaturation， and microstructure of proteins isolated from pale， soft， exudative chicken breast meat by using isoelectric solubilization/precipitation[J]. Process Biochemistry， 2017， 58： 167-173. DOI：10.1016/j.procbio.2017.04.035.

[10] ZHAO Xue， BAI Yun， XING Tong， et al. Use of an isoelectric solubilization/precipitation process to modify the functional properties of PSE （pale， soft， exudative）-like chicken meat protein： a mechanistic approach[J]. Food Chemistry， 2018， 248： 201-209. DOI：10.1016/j.foodchem.2017.12.048.

[11] 黃亞軍， 周存六. 超聲波技術(shù)在肉及肉制品中的應(yīng)用研究進展[J]. 肉類研究， 2020， 34（5）： 91-97. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200319-079.

[12] BERNARDI S， LUPATINI-MENEGOTTO A L， KALSCHNE D L， et al. Ultrasound： a suitable technology to improve the extraction and techno-functional properties of vegetable food proteins[J]. Plant Foods for Human Nutrition， 2021， 76： 1-11. DOI：10.1007/s11130-021-00884-w.

[13] FU Xizhe， BELWAL T， CRAVOTTO G， et al. Sono-physical and sono-chemical effects of ultrasound： primary applications in extraction and freezing operations and influence on food components[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2019， 60： 104726. DOI：10.1016/j.ultsonch.2019.104726.

[14] ZOU Ye， WANG Li， LI Pengpeng， et al. Effects of ultrasound assisted extraction on the physiochemical， structural and functional characteristics of duck liver protein isolate[J]. Process Biochemistry， 2017， 52： 174-182. DOI：10.1016/j.procbio.2016.09.027.

[15] ZHAO Yajing， WEN Chaoting， FENG Yuqin， et al. Effects of ultrasound-assisted extraction on the structural， functional and antioxidant properties of Dolichos lablab L. protein[J]. Process Biochemistry， 2021， 101： 274-284. DOI：10.1016/J.procbio.2020.11.027.

[16] SUN Lihui， YU Feng， WANG Yuying， et al. Effects of ultrasound extraction on the physicochemical and emulsifying properties of rice bran protein[J]. International Journal of Food Engineering， 2021， 17（5）： 327-335. DOI：10.1515/ijfe-2019-0115.

[17] LI Yufeng， ZENG Qiaohui， LIU Guang， et al. Effects of ultrasound-assisted basic electrolyzed water （BEW） extraction on structural and functional properties of Antarctic krill （Euphausia superba） proteins[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2021， 71： 105364. DOI：10.1016/j.ultsonch.2020.105364.

[18] ZHAO Xue， CHEN Xing， HAN Minyi， et al. Application of isoelectric solubilization/precipitation processing to improve gelation properties of protein isolated from pale， soft， exudative （PSE）-like chicken breast meat[J]. LWT-Food Science and Technology， 2016， 72： 141-148. DOI：10.1016/j.lwt.2016.04.045.

[19] LI Ke， KANG Zhuangli， ZHAO Yingying， et al. Use of high-intensity ultrasound to improve functional properties of batter suspensions prepared from PSE-like chicken breast meat[J]. Food and Bioprocess Technology， 2014， 7（12）： 3466-3477. DOI：10.1007/s11947-014-1358-y.

[20] ZOU Ye， BIAN Huan， LI Pengpeng， et al. Optimization and physicochemical properties of nutritional protein isolate from pork liver with ultrasound-assisted alkaline extraction[J]. Animal Science Journal， 2018， 89（2）： 456-466. DOI：10.1111/asj.12930.

[21] WANG Feng， ZHANG Yizhong， XU Ling， et al. An efficient ultrasound-assisted extraction method of pea protein and its effect on protein functional properties and biological activities[J]. LWT-Food Science and Technology， 2020， 127： 109348. DOI：10.1016/j.lwt.2020.109348.

[22] 趙穎穎， 李三影， 田金鳳， 等. 超聲波對不同鹽濃度下肌原纖維蛋白溶解性的影響[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2021， 47（7）： 197-202. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024905.

[23] ZHANG Ziye， REGENSTEIN J M， ZHOU Peng， et al. Effects of high intensity ultrasound modification on physicochemical property and water in myofibrillar protein gel[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2016， 34： 960-967. DOI：10.1016/j.ultsonch.2016.08.008.

[24] FENG Meiqin， PAN Lihua， YANG Xue， et al. Thermal gelling properties and mechanism of porcine myofibrillar protein containing flaxseed gum at different NaCl concentrations[J]. LWT-Food Science and Technology， 2018， 87： 361-367. DOI：10.1016/j.lwt.2017.09.009.

[25] ZHAO Xue， WU Tao， XING Tong， et al. Rheological and physical properties of O/W protein emulsions stabilized by isoelectric solubilization/precipitation isolated protein： the underlying effects of varying protein concentrations[J]. Food Hydrocolloids， 2019， 95：?580-589. DOI：10.1016/j.foodhyd.2018.03.040.

[26] LI Wanying， YANG Huirong， COLDEA T E， et al. Modification of structural and functional characteristics of brewers spent grain protein by ultrasound assisted extraction[J]. LWT-Food Science and Technology， 2021， 139： 110582. DOI：10.1016/j.lwt.2020.110582.

[27] MAITY I， RASALE D B， DAS A K. Sonication induced peptide-appended bolaamphiphile hydrogels for in situ generation and catalytic activity of Pt nanoparticles[J]. Soft Matter， 2012， 8（19）： 5301-5308. DOI：10.1039/c2sm25126d.

[28] ZOU Ye， LI Pengpeng， ZHANG Kun， et al. Effects of ultrasound-assisted alkaline extraction on the physiochemical and functional characteristics of chicken liver protein isolate[J]. Poultry Science， 2017， 96（8）： 2975-2985. DOI：10.3382/ps/pex049.

[29] YU Xiaoxi， GOUYO T， GRIMI N， et al. Ultrasound enhanced aqueous extraction from rapeseed green biomass for polyphenol and protein valorization[J]. Comptes Rendus Chimie， 2016， 19（6）： 766-777. DOI：10.1016/j.crci.2016.03.007.

[30] ZOU Ye， XU Pingping， WU Haifeng， et al. Effects of different ultrasound power on physicochemical property and functional performance of chicken actomyosin[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2018， 113： 640-647. DOI：10.1016/j.ijbiomac.2018.02.039.

[31] 李可， 李三影， 扶磊， 等. 低頻高強度超聲波對雞胸肉肌原纖維蛋白性質(zhì)的影響[J]. 食品科學， 2020， 41（23）： 122-129. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20191205-067.

[32] TANG Chuanhe， WANG Xiaoyan， YANG Xiaoquan， et al. Formation of soluble aggregates from insoluble commercial soy protein isolate by means of ultrasonic treatment and their gelling properties[J]. Journal of Food Engineering， 2009， 92（4）： 432-437. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2008.12.017.

[33] AMIRI A， SHARIFIAN P， SOLTANIZADEH N. Application of ultrasound treatment for improving the physicochemical， functional and rheological properties of myofibrillar proteins[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2018， 111： 139-147. DOI：10.1016/j.ijbiomac.2017.12.167.

[34] 王怡婷， 楊恒， 張新笑， 等. 超聲波輔助提取鵝肝蛋白質(zhì)及其物化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學， 2019， 47（18）： 240-246. DOI：10.15889/j.issn.1002-1302.2019.18.053.

[35] 尹藝霖， 劉學軍. 不同超聲功率處理對鰱魚肌原纖維蛋白理化特性及凝膠品質(zhì)的影響[J]. 肉類研究， 2019， 33（3）： 14-19. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190121-017.

[36] 李長樂， 武雅琴， 王莉莎， 等. 超聲波及超聲波結(jié)合酸處理優(yōu)化鰹魚肌原纖維蛋白功能特性[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè)， 2019， 45（3）： 123-127. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.017678.

[37] XUE Siwen， XU Xinglian， SHAN Huimin， et al. Effects of high-intensity ultrasound， high-pressure processing， and high-pressure homogenization on the physicochemical and functional properties of myofibrillar proteins[J]. Innovative Food science and Emerging Technologies， 2017， 45： 354-360. DOI：10.1016/j.ifset.2017.12.007.

[38] ZHANG Chao， LI Xiangao， WANG Hao， et al. Ultrasound-assisted immersion freezing reduces the structure and gel property deterioration of myofibrillar protein from chicken breast[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2020， 67： 105137. DOI：10.1016/j.ultsonch.2020.105137.

收稿日期：2021-05-24

基金項目：國家自然科學基金面上項目（32072243）;河南省青年托舉人才工程項目（2020HYTP030）;

鄭州輕工業(yè)大學大學生科技活動項目（202101）

第一作者簡介：李可（1986—）（ORCID： 0000-0001-8572-1103），男，副教授，博士，研究方向為肉品加工與質(zhì)量控制。

E-mail： like@zzuli.edu.cn

*通信作者簡介：白艷紅（1975—）（ORCID： 0000-0002-2074-0351），女，教授，博士，研究方向為肉品加工與質(zhì)量安全控制。

E-mail： baiyanhong212@163.com