中华绒螯蟹蟹肉蛋白质性状变化及其对质地品质的影响

发布时间：2020-07-23 03:14

【摘要】：中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)是我国重要的淡水产养殖品种之一,市场需求量较大。质地是影响消费者对河蟹肉质满意度的重要因素之一,水产品突出的质地品质就是鲜嫩多汁,但是很多因素都会影响河蟹鲜嫩多汁的质地。本研究以鲜活中华绒螯蟹的蟹肉为研究对象,从食品原料学角度出发,以肌原纤维蛋白为主线,围绕蛋白质的性状变化对其质地品质(嫩度和保水性)进行系统研究。首先,在了解河蟹肌肉食品原料学属性的基础上,建立了有效评价肌肉嫩度的仪器测量方法,对不同肌肉部位的组织化学指标与质地指标进行相关性分析,初步确定了决定质地品质的关键组分;然后,比较不同生长速度河蟹体肉在蛋白组学和水分分布上的差异,推测能够指示肌肉质地的结构蛋白质;最后,对不同产地、性别和生长期的河蟹体肉在蒸制前后其蛋白质二级结构、水分分布和质地品质变化进行动态关联。主要研究结果如下:1.建立了有效评价肌肉嫩度的仪器测量方法,通过对不同肌肉部位的组织化学特性与质地品质进行相关性分析,确定了影响质地品质的关键组分。(1)中华绒螯蟹三种可食肌肉组织占总可食部位比例最高(雄:70.58%,雌:57.02%),且肌肉组织均以粗蛋白为主要成分,其中体肉粗蛋白含量最高(90.03%,干基比例)(P0.05),而粗脂肪含量非常低,可知决定蟹肉质地的大分子物质是水分和蛋白质。(2)通过中华绒螯蟹各肌肉组织的含氮物分布和蛋白质模式可知,肌原纤维蛋白组分(11.13-13.99 g/100 g湿基,约70 g/100 g蛋白)在三种肌肉组织中含量最高(P0.05),肌球蛋白重链和肌动蛋白是主要的肌原纤维蛋白成分,而不溶性组分(0.16-0.22 g/100 g湿基)主要为肌基质蛋白,其含量非常低,这也是蟹肉松散的原因。(3)为了更好地理解肌纤维和结缔组织对肌肉质地的贡献度,在光学显微镜下可观察到,相比肌纤维,结缔组织的分布量明显偏低;进一步在透射电子显微镜下观察肌肉的超微结构,体肉、钳肉和足肉的粗丝平均直径分别为23±3,21±2,19±2 nm(P0.05)。(4)在相同均质速率(同一剪切力)下,中华绒螯蟹三种可食肌肉组织的破碎速率均高于其他品种的肌肉组织。仪器测量的出的嫩度值与感官嫩度之间具有极显著的正相关性(R~2=0.910)(P0.01),因此,熵值法分析后的破断速率可以定量反映不同肌肉组织的嫩度。与剪切力法相比,这种微观方法非常适用于低脂肪、低结缔组织、组织松散无定型态的肉品。(5)肌原纤维蛋白、水分分布与质地品质有很强的相关性。蒸制前水分含量与水分损失呈正相关,而与嫩度呈负相关,即蒸制前含水量越高,蒸制后保水能力越弱,肉样的嫩度相对越低;高含量的肌原纤维蛋白和肌原纤维内水分与肉质嫩度呈正相关;粗丝的直径与不易流动水之间存在显著正相关(r=0.809)。基于超微结构,推测粗丝的不规则排列可能与中华绒螯蟹肉较高的嫩度密切相关。2.比较了不同生长速度的河蟹体肉在蛋白组学和水分分布上的差异,推测出了能够指示肌肉质地的结构蛋白质。(1)蒸制前后不同规格中华绒螯蟹体肉的水分含量变化明显,G 3(18.5±0.6%)和G 4(19.3±0.4%)规格的中华绒螯蟹体肉粗蛋白含量显著高于G 1和G 2规格的。对比蟹肉蒸制前后的水分含量,蒸制前:G 2(81.6±0.2%)规格的含量最高,G 4(77.0±0.1%)规格的最低(P0.05);蒸制后:G 1,G 2和G 3显著高于G 4规格的含量(P0.05)。在蒸煮损失方面,G 2规格的蒸煮损失显著高于其他规格的(P0.05),G 2规格的保水性最差,说明蒸制前水分含量高更有可能带来较大的蒸煮损失。(2)蒸制前后所有样品水分存在的主要形式为不易流动水,然而,在蒸制前,不同规格蟹肉T_(21)有所差异,G 4规格蟹肉中不易流动水与蛋白质的结合最紧密,而G 2规格蟹肉中不易流动水与蛋白质的结合最不紧密。在蒸制过程中,部分不易流动水会转化成自由水。在蒸制后,不同规格蟹肉的不易流动水所对应的驰豫时间T_(21)没有明显差异,但是相比蒸制前的T_(21),蒸制后T_(21)明显变小,说明加热使得肌肉蛋白变性,进而蛋白质与不易流动水的结合更加紧密了。(3)从两种嫩度评价综合来看,G 2规格的蟹肉嫩度显著高于其他规格,相比人工感官,仪器测定对不同规格河蟹蟹肉嫩度的区分度更大。(4)粗肌丝的直径和密度在一定程度上可以解释蒸制后蟹肉的嫩度和保水性。G 2规格蟹肉的粗肌丝明显更稀疏,直径更大,与高蛋白含量相一致;相应的肌原纤维内空间更大,所包裹的水分含量更多;然而其T_(21)更大,不易流动水与蛋白质的结合能力更小,导致保水性更低,但仍有较高的水分含量和嫩度。(5)将G 1,G 3,G 4规格的蟹肉分别与G 2规格的进行比较,分析不同对比组中肌肉细胞骨架和收缩调节相关的差异蛋白质谱鉴定结果可知,其中三个对比组的共同差异蛋白有肌球蛋白轻链2,原始广泛存在蛋白1和微管蛋白α-2链,结合差异倍数可知,G 1,G 3、G 4相比G 2规格蟹肉中的肌球蛋白轻链2和原始广泛存在蛋白1丰度要高,微管蛋白α-2链丰度要低。最有可能作为指示肌肉嫩度和保水性的蛋白有肌球蛋白轻链2,原始广泛存在蛋白1和微管蛋白α-2链,其次包括肌钙蛋白I,原纤维蛋白2,连接蛋白亚型X 2和肌动蛋白2。3.动态关联了不同产地和生长期的雌雄河蟹体肉蒸制前后蛋白质二级结构、水分分布和质地品质变化。(1)嫩度与蒸制前的水分和T_(21),蒸制后的水分,T_(21)和自由水呈正相关性,尤其是与蒸制后的水分含量相关性特别强;嫩度与蒸制前β-折叠和蒸制后β-转角含量具有正相关性,与蒸制后α-螺旋具有负相关性。保水性与蒸制前结合水、粗蛋白和β-折叠,以及蒸制后β-折叠、水分、T_(21)和自由水呈正相关,尤其是与蒸制后的水分含量相关性更高一些;保水性与蒸制前水分,T_(21),不易流动水和无规则卷曲,以及蒸制后无规则卷曲呈负相关性。(2)随着生长期的延后,总水分和结合水的含量随之增加,不易流动水的含量随之减少,T_(21)增加。总的来说,肌原纤维内空间对水的吸收增加,高含量肌原纤维内水和低含量的肌原纤维外水与肉质较嫩保水性高有关。在前两个生长期中,蒸制过程中不易流动水向结合水和自由水转移,相应的蟹肉保水性差,而在后两个生长期中结合水会向不易流动水转移,相应的蟹肉保水性高,河蟹肌肉中结合水含量随着生长期的延长而增多可能由于气温下降,河蟹为抵抗低温胁迫而出现水分相态的转变。蒸制后结合水越少,不易流动水和自由水越多,T_(21)越大,相应的肉质嫩度越高保水性好。(3)沿海的四个产地(CD,FD,GM和HB)表现出了很强的规律性,蒸制前蟹肉中水分和β-折叠含量高,T_(21)值大,蒸制后水分、自由水、α-螺旋和β-转角含量含量高,T_(21)值大,相应的肉质嫩度高保水性强,这很可能与产地水体盐度偏高有关。
【学位授予单位】：上海海洋大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS254.1

【参考文献】