鲱鱼抗冻蛋白对真鲷品质特性的影响及抗冻机制研究

发布时间：2020-10-12 20:53

　　 抗冻蛋白(AFPs)因具有降低冰点、修饰冰晶形态、抑制重结晶及提高生物抗冻能力等特性,使其在冷冻食品添加剂领域具有较好的应用前景。本文从鲱鱼中分离纯化得到鲱鱼抗冻蛋白(hAFP),通过分子模拟技术研究其与冰晶的相互作用,并分析其抗冻机理。之后以真鲷为研究对象,研究hAFP结合壳聚糖磁性(CS@Fe_3O_4)纳米对鱼肉解冻后品质特性的影响,阐述真空浸渍hAFP结合CS@Fe_3O_4纳米对反复冻融后鱼肉理化及蛋白构象的影响。以期为hAFP作为食品添加剂维持水产品解冻及反复冻融后品质提供理论依据和技术支撑。本文从鲱鱼中提取抗冻蛋白,测定其热滞活性为0.84°C。hAFP与冰晶的分子动力学模拟的结果表明:hAFP可稳定存在于冰水混合体系中,并与冰晶面紧密结合。若冰晶继续生长,会导致其表面积增加,而其表面积增加需要外界提供能量,导致系统的熵值和体系温度下降。因此,冰晶需要更低的温度才可以进一步生长,即体系的冰点降低,产生热滞现象。将真鲷浸渍在含有海藻糖、CS@Fe_3O_4纳米、甘油/hAFP的溶液中,研究浸渍液预处理对真鲷解冻后品质特性的影响。其中色泽、质构、剪切力用来分析鱼肉解冻后的物理变化,DSC、动态流变、拉曼/内源荧光/紫外二阶导光谱探究鱼肉蛋白构象变化,表面疏水性、Zeta电位、有效粒径研究蛋白聚集程度,溶解度、蛋白总巯基/二硫键/羰基/二聚酪氨酸含量、Ca~(2+)-ATPase活性、SDS-PAGE分析鱼肉肌原纤维蛋白的氧化程度,LF-NMR分析鱼肉解冻后的水分状态,SEM研究鱼肉解冻后肌纤维微观组织结构变化。结果表明:hAFP结合CS@Fe_3O_4纳米处理,可以降低鱼肉解冻后的汁液流失率;提高鱼肉的硬度、弹性和回复性等;增加鱼肉的嫩度;提高解冻后鱼肉蛋白的热稳定性;稳定蛋白构象;降低蛋白氧化、变性及聚集程度;减少冰晶对样品肌纤维的损伤;提高解冻后样品的持水性。另外,与传统的冷冻保护剂(甘油)相比,hAFP能更好地保持冷冻食品的上述特性。从而证明了hAFP在冷冻海产品中的应用潜力。将真鲷真空浸渍于含有海藻糖、CS@Fe_3O_4纳米及hAFP的溶液中,研究真空浸渍hAFP结合CS@Fe_3O_4纳米对冻融循环下真鲷蛋白构象、氧化、聚集,及鱼肉水分状态和肌纤维微观结构的影响。结果表明:随着冻融循环次数的增加,鱼肉蛋白质的热稳定性降低,蛋白质氧化、聚集程度增大。肌纤维组织断裂严重,鱼肉持水性下降。由于AFPs具有抑制冰晶生长、修饰冰晶形态、抑制重结晶的作用,因此在相同冻融循环次数下,样品经真空浸渍hAFP结合CS@Fe_3O_4纳米处理后,鱼肉蛋白热稳定性提高;蛋白空间构象更稳定;蛋白氧化、聚集程度减弱,溶液稳定性提高;蛋白降解程度降低;该处理下样品的不易流动水含量较高,核磁成像显示红色程度较强,因此鱼肉的持水性较强;冰晶对肌纤维的破坏作用减弱,使得纤维表面光滑、致密,鱼肉样品的保水性较好。
【学位单位】：渤海大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS254.1

【参考文献】

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本文编号：2838264