脂肪酶对鲶鱼鱼糜凝胶特性的影响及机制

发布时间：2020-06-07 02:41

【摘要】：近年来,将高脂鱼类作为对象进行鱼糜制品加工的研究越来越多。高脂鱼肉蛋白具有一定的凝胶能力,但高脂鱼肉中大量脂肪的存在会阻碍鱼糜蛋白凝胶过程,导致制得的鱼糜制品凝胶品质较差。脂肪酶作为一种天然的生物催化剂,已经较成熟的运用于富含脂肪的肉制品中,以提升产品品质。然而脂肪酶作用于高脂鱼后,对后续蛋白凝胶的影响还缺乏研究。本研究以高脂鱼中肉多刺少易加工的鲶鱼为研究对象,通过在鲶鱼鱼糜凝胶加工过程中添加脂肪酶,考察脂肪酶作用下,鱼糜凝胶中脂肪变化对鱼糜凝胶特性产生的影响,并深入探讨其作用机制。主要研究内容如下:1)脂肪酶对鲶鱼鱼糜凝胶特性的影响分别在漂洗和斩拌过程中加入脂肪酶,通过测定鱼碎肉脂肪含量,鱼糜凝胶强度、持水力、白度值,研究脂肪酶添加对鱼糜凝胶特性的影响,并对两种添加方式下的效果进行比较。结果表明,添加脂肪酶后,脂肪含量减少,鱼糜凝胶强度及白度值显著增大(P0.05),而持水力无明显变化。另外,相比在漂洗过程中添加脂肪酶(最高提升71.78%),在斩拌过程中添加脂肪酶(最高提升129.2%)对鱼糜凝胶强度的提升程度更高。因此,针对斩拌过程添加脂肪酶对鱼糜凝胶的影响机制进行研究。2)脂肪酶对鲶鱼鱼糜凝胶特性的影响机制对化学作用力、蛋白表面疏水性、脂肪氧化和蛋白氧化情况进行测定,并通过SDS-PAGE电泳和扫描电镜对蛋白聚集程度和凝胶网络结构进行评价,研究脂肪酶的加入对鱼糜凝胶的影响机制。结果发现,脂肪酶作用下,鱼糜凝胶中离子键和氢键含量减少,疏水作用力以及蛋白表面疏水性增强,巯基含量减少而二硫键含量增多。表明在该条件下,蛋白在加热过程中充分展开,有更多的巯基转化为二硫键。脂肪酶处理后,TBARS值和羰基含量的增大,表明脂肪的水解增大了脂肪氧化和蛋白氧化程度。SDS-PAGE电泳结果中肌球蛋白重链条带的变化,以及扫描电镜结果中更加致密、紧实的凝胶微观结构更直观的阐述了脂肪酶对于鱼糜凝胶特性的改善作用。3)脂肪水解产物对鱼糜凝胶的影响为进一步阐述脂肪水解产物对于鱼糜凝胶特性的影响机制,提取鲶鱼脂肪与脂肪酶混合反应,模拟高脂鱼糜加工过程中脂肪水解过程,并将其加入到不含脂肪的鱼糜凝胶中,评价脂肪水解产物对鱼糜凝胶特性的提升效果。实验结果表明,随着脂肪酶添加量的增多,脂肪水解程度先增大后趋于稳定。将单甘酯和甘油二酯等脂肪水解产物加入到鱼糜凝胶中后,凝胶强度和白度均得以不同程度的提升,持水力无明显变化,进一步验证了脂肪水解产物对鱼糜凝胶特性的提升作用。综上,通过脂肪酶对脂肪作用,可对鱼糜蛋白凝胶过程进行干预,达到提升高脂鱼糜凝胶特性的效果,可运用于高脂鱼糜制品的加工生产中。
【图文】：

脂肪酶,温度,鱼糜,酶活

3 结果与讨论3.1 脂肪酶对鲶鱼鱼糜凝胶特性的影响3.1.1 pH 和温度对脂肪酶催化脂肪水解的影响酶的本质为蛋白质，其性质因 pH、温度的不同而有所差别。不同 pH 对脂肪酶酶活的影响如图 3-1（a）所示。极端 pH 值会破坏脂肪酶空间结构，且鱼糜蛋白在极端pH 下会发生酸溶或者碱溶，并不适于鱼糜加工生产，因此研究 pH 为 6~8 的范围对脂肪酶酶活的影响。由图 3-1（a）结果可以发现，脂肪酶酶活随着 pH 值的增加呈现先升高后降低的趋势，与董恒涛等[82]的结果一致，pH 7.5 左右为最适 pH 值。pH 大小会影响酶分子活性部位上基团的解离。当其处于最适 pH 时，活性基团的解离状态与底物结合最为合适。而 pH 偏离最适 pH 值时，，活性基团的解离状态的改变会导致与底物的结合力也的降低，因此酶活减小。本实验中用到的水溶液 pH 值为 7.5，因此实验过程中不对 pH值进行调整。

脂肪含量,脂肪酶,鱼糜

图 3-2 脂肪酶漂洗前后鱼糜脂肪含量变化（a）脂肪酶添加量；（b）酶处理时间；（c）鱼水比（字母代表不同酶处理间的显著性差异，P<0.05）Fig.3-2 Changes in fat content of surimi after adding lipase in rinsing（a）additive amount of lipase；（b）treatment time of lipase；（c）fish-water ratio（Letters indicate the significant difference between different lipase treatment，P<0.05）脂肪酶对鱼糜脂肪含量的影响如图 3-2 所示，由图可知，添加脂肪酶后鱼糜脂肪含量均低于未添加脂肪酶的空白组。由图 3-2（a）可以看出，脂肪酶添加量对鱼糜脂肪含量影响较小，不同脂肪酶添加量下鱼糜脂肪含量均介于 7.5%~8%之间。图 3-2（b）为酶处理时间对脂肪含量影响，随着酶解时间的增长，脂肪含量有所下降，达到最低值后，继续增加酶解时间，脂肪含量有所增加。这可能是由于脂肪水解反应为可逆反应，过度延长酶解时间会造成水解反应逆向进行[39]，水解程度降低，脂肪酶效果下降。图 3-2（c）为鱼水比对脂肪含量的影响，一般而言，水量越多，鱼肉中脂肪漂洗效果越好，脂肪残留量越低。但是在脂肪酶漂洗中，酶量一定情况下，水量越多，脂肪酶的浓度低，脂肪酶与鱼肉中脂肪接触减少，因而并不利于脂肪酶作用。本实验结果中，在脂肪酶作用下脂肪含量改变量较小，可能是由于脂肪酶促进脂肪水解并不
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.9

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