魚糜蛋白質(zhì)在膠凝中的構(gòu)象變化及其對凝膠特性的影響

1、魚糜蛋白質(zhì)在膠凝中的構(gòu)象變化及其對凝膠特性的影響魚肉中蛋白質(zhì)組成及其特性 肌原纖維蛋白占魚肉總蛋白質(zhì)含量的65%75%80%，是魚類食品加工中最主要的結(jié)構(gòu)和功能性蛋白質(zhì)。肌原纖維蛋白與肌原纖維蛋白的相互作用、與非蛋白添加物的相互作用可使魚肉制品獲得理想的品質(zhì)特性。肌漿蛋白石水溶性蛋白，蒸煮時變性沉淀，與魚肉的質(zhì)構(gòu)關(guān)系不大。結(jié)締組織蛋白組要由膠原蛋白組成。與家禽和家禽肉相比，魚肉膠原蛋白熔化溫度較低，蒸煮時很容易轉(zhuǎn)變?yōu)槊髂z（一）肌原纖維蛋白大約占肌肉總重量的 11%，或占肌肉蛋白質(zhì)總重的 55%70%。肌原纖維蛋白時構(gòu)成肌原纖維的蛋白，支持著肌纖維的形狀，因此也稱為結(jié)構(gòu)蛋 調(diào)節(jié)蛋白和支架蛋白。收

2、縮蛋白（肌球蛋白和肌動蛋白）直接參與肌肉收縮， 構(gòu)成肌原纖維。調(diào)節(jié)蛋白包括原肌球蛋白、肌原蛋白和其他小分子蛋白，參與 C蛋白、肌間線蛋白和其他小分子蛋白。肌球蛋白（myosin）肌球蛋白的基本特性 肌球蛋白時肌肉中含量最高的也是食品加工中最重要的蛋白質(zhì)，約占肌肉總蛋白質(zhì)的三分之一，占肌原纖維蛋白的 55%60%。肌球蛋白構(gòu)成粗絲，分子質(zhì)量約為 470510ku，形狀很像“豆芽徑約為 8nm，尾部直徑約為 1.52nm。在胰蛋白酶的作用下，肌球蛋白裂解為兩部分，即由頭部和一部分尾部構(gòu)成的重酶解肌球蛋白（Heavy meromysoinHMM）和尾部的輕 酶解肌球蛋白（ light ，M。在肌球蛋

3、白的頭部有四個輕鏈，分別為兩個 LC1LC2 LC3。肌球蛋白不溶于水或微溶于水， 0.3 以上的中性鹽溶液中，等電點5.4。肌球蛋白可形成具有立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的熱誘導(dǎo)凝膠和高壓誘導(dǎo)凝膠。肌球蛋 白的溶解性和形成凝膠的能力與其所在溶液的pH、離子強離子類型 直接影響碎肉或肉糜類制品的質(zhì)地、保水性和感官品質(zhì)等。肌球蛋白可在飽和的 NaCl 或（NH4）2SO4 溶液中鹽析沉淀。肌球蛋ATPATP，并可與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白。ATP 對肌球蛋白的變性和凝集程度很敏感，所以，可用ATP 酶的活性大小指示肌球蛋白的變性程度。肌球蛋白的聚合于解聚 每個天然的粗肌絲大約是由 300 個肌球蛋白依靠其尾部

4、間的靜電作用而有序排列形成的，頭部向外突出。在 0.5mol/L KCl 時，粗肌絲發(fā)生解聚，致使肌小節(jié)解體。1%8%NaCl 單體形式存在；而在低離子強度（0.05%0.5% NaCl）的水溶液中， pH 和離子強度，干擾了離子間的靜電作用，肌球蛋白的聚合程度會隨之 發(fā)生變化肌動蛋白（Actin）肌動蛋白約占肌原纖維蛋白的 20%41.861ku溶液中，在半飽和的（NH ）SO 溶液中可鹽析沉淀，等電點 4.7.肌動蛋白424G43ku。在磷酸鹽和P 肌動蛋白聚合成肌動蛋白，其形狀像“串珠后者與原肌球蛋白等結(jié)合成細肌絲。激動蛋白不具備凝膠形成能力。肌動球蛋白（Actomyosin） 蛋白復(fù)合

5、物，即肌動球蛋白。肌動球蛋白的黏度很高，由于聚合度不同，其 1。肌動球 ATP 酶活性，但與肌球蛋白不同，Ca2+Mg2+都能激活。肌動球蛋白能形成熱誘導(dǎo)凝膠，影響肉的加工特性。魚糜及其制品在加工中，肌動 球蛋白是主要的蛋白質(zhì)，其濃度和性質(zhì)決定著魚糜凝膠的性質(zhì)。加工中，如 果肌動球蛋白分解為肌球蛋白和肌動蛋白4.5.（二）肌漿蛋白大約占魚肉總重的 5%6%，或者占魚肉總蛋白質(zhì)含量的 20%30%。肌漿（離子強度，主要包括產(chǎn)于肌纖維代謝的酶類，其特點是分子質(zhì)量較小，等電點、pH 較高， 絕大多數(shù)的肌漿蛋白質(zhì)為球狀。肌漿蛋白中主要包括肌溶蛋白、肌紅蛋白、肌 漿3040凝固， 黏度較低。肌漿蛋白中含

6、有肌紅蛋白。在魚糜加工過程中，如果肌紅蛋白變性 并結(jié)合到肌原纖維蛋白上，就會引起魚糜變色。一般認為，肌漿蛋白不參與激斗蛋白熱變性凝膠的形成，并且結(jié)合水的能力也較弱，有可能對凝膠的形成產(chǎn)生影響。如肌漿蛋白中的一些蛋白酶能降解蛋白質(zhì)，破壞蛋白會的結(jié)構(gòu)，所以對肌原纖維蛋白的凝膠形成有不利影響。（三）肌纖維間隙中的結(jié)締組織含有三種胞外基質(zhì)蛋白，即膠原蛋白、彈性蛋白和網(wǎng)狀蛋白，其中主要是膠原蛋白。膠原蛋白由三條多肽鏈組成，它們之間由氫鍵連結(jié)形成超螺旋結(jié)構(gòu)。每一分子 含有螺旋區(qū)和非螺旋區(qū)。膠原蛋白分子通過輸水作用和靜電作用，按頭尾相連 的方式排序。每個膠原蛋白分子與相鄰的膠原蛋白分子相互交錯大約自身長度

7、的 1/419 種類型的膠原蛋白，魚肉肌肉結(jié)締組織有型、型、型、型和型膠原蛋白，肌肉中的膠原蛋白 主要是型膠原蛋白。膠原蛋白呈白色，是一種多糖蛋白，含有少量的半乳糖和葡萄糖。甘氨酸占到 總氨基酸的 1/3來也有 1/3，其中羥脯氨酸含量穩(wěn)定，一般13%14%，所以通過測定它來推算膠原蛋白的含量。哺乳動物膠原蛋白在酸性溶液中的溶解度小，而魚類膠原蛋白的溶解度則較高， 并且交聯(lián)含量低。魚肉經(jīng)過凍藏后，其膠原蛋白酸溶解部分增多，不溶解部分 減少。這是由于凍藏期間魚肉中膠原蛋白酶、中性、酸性蛋白酶把膠原蛋白分子由非螺旋部分切開，導(dǎo)致非螺旋部分降解，分子間交聯(lián)斷裂，溶解性增加， 從而影響魚肉的質(zhì)構(gòu)。膠原

8、蛋白不溶于水，魚糜加工中與肌原纖維蛋白一起保留下來。這些膠原蛋白受熱轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄悦髂z，后者影響肌原纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的形成。0.2%2.0%1%12%。膠原蛋白的等電點為 7.07.8。魚皮和魚肉膠原蛋白在稀鹽溶液和稀酸溶液中的溶解度可達80%以上。（四）1/3 酸、纈氨酸占 40%50%，不含色氨酸和羥脯氨酸，另外它含特有的羥賴氨酸。彈性蛋白加熱不能分解，因而其營養(yǎng)價值甚小。網(wǎng)狀蛋白（Reticulin）的氨基酸組成與膠原蛋白相似，水解后可產(chǎn)生與膠原蛋白同樣的肽類。網(wǎng)狀蛋白對酸、堿比較穩(wěn)定。魚糜凝膠形成中蛋白質(zhì)的構(gòu)象變化通常大多數(shù)蛋白質(zhì)所采取的折疊策略是使主鏈肽基之間形成最大數(shù)目的分子內(nèi)氫

9、鍵（如 -螺旋，-折疊片，與此同時保持大多數(shù)能成氫鍵的側(cè)鏈處于蛋白質(zhì)分子的發(fā)生了變化；疏水基團的暴露使得蛋白質(zhì)的表面疏性增強在魚糜膠凝過程中，由于各種化學(xué)鍵發(fā)生了變化，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)等會發(fā)生一系列的變化 肌球蛋白進行掃描，用計算機模擬肌球蛋白中的二級結(jié)構(gòu)如下劉茹在對鰱魚肌球蛋白加熱的過程中測得肌球蛋白的二級結(jié)構(gòu)組成比例變化如下表Masahiro Ogawa 在研究羅非魚等四種海水魚肌球蛋白在低溫凝膠過程中肌動球蛋白的結(jié)構(gòu)變化時也發(fā)現(xiàn)了蛋白質(zhì)中二級結(jié)構(gòu)由 螺旋構(gòu)象轉(zhuǎn)變?yōu)?折疊和無規(guī)蜷曲的Masahiro Ogawa g-g-t（扭式扭式反式）g-g-g（扭式扭式扭式）型二硫鍵。 螺旋為主，在加熱凝

10、膠的過程中， 螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)榱?折疊和無規(guī)蜷曲。且當(dāng)凝膠溫度下降時， 折疊構(gòu)象的比列會降低。影響魚肌球蛋白構(gòu)象變化的因素 pH 和離子強度等因素都可以在凝膠過程中都可以改變蛋白質(zhì)之間的化學(xué)作用力進而引起蛋白質(zhì)的構(gòu)象改變。溫度對構(gòu)象的影響肌球蛋白的二級結(jié)構(gòu)是由大量的氫鍵和離子鍵所維系的。隨著溫度T 的升高振動增強，是蛋白質(zhì)分子中氫鍵和離子鍵等弱鍵逐漸被破壞，從而使得蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)被破壞。從 螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性優(yōu)于 折疊，而氫鍵又是維系二級結(jié)構(gòu)的主要化學(xué)力，可以看出二級結(jié)構(gòu)從 螺旋轉(zhuǎn)變?yōu)?折疊是一個氫鍵減少的過程。通過對肌球蛋白中的各種作用力的測量也發(fā)現(xiàn)，在膠凝過程中蛋白質(zhì)之間的氫鍵的信號值是逐漸降低

11、的。（劉海梅）pH 對構(gòu)象的影響（劉海梅）（劉茹）pH 羧基和 氨基之間可以產(chǎn)生氫鍵。pH 的改變可以使得 羧基和 pH 7.0 時 螺旋結(jié)構(gòu)都會減少并伴隨著 折疊等二級結(jié)構(gòu)的增加。（劉茹）離子強度對構(gòu)象的影響Park and Lanier (1989) 發(fā)現(xiàn)添加鹽可以使得蛋白質(zhì)的變性溫度降低，熱變性焓值減少。因此猜測添加鹽可以使得蛋白質(zhì)中的對熱變性敏感的的部分展露出來；TEIN M. LIN and JAE W.PARK 對鮭魚的肌球蛋白的研究中發(fā)現(xiàn)肌肌球蛋白的 螺旋含量與肌球蛋白的溶解度隨著KCl 濃度（0.3M-0.5M）的增加表現(xiàn)出相反的變化趨勢。鹽濃度、離子強度對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用可以從兩方面考慮：離子對蛋白子分子內(nèi)部的極性基團的直接作用。離子改變?nèi)軇┑慕Y(jié)構(gòu)，影響水分子與