冻藏南美白对虾虾肉糜品质变化及保障技术研究

发布时间：2020-10-28 19:05

　　 南美白对虾冻藏产品的持水力跟本身质量的好坏关系密切。虾仁的肌肉蛋白会随着冻藏时间的延长而发生变性、组织结构劣变,在虾仁解冻的过程中会出现汁液流失的现象,同时水分含量也会有所下降,包括虾仁的感官性状和食用价值也会降低。本文以南美白对虾仁为对照,研究虾肉糜在冻藏过程出现的蛋白质冷冻变性、氧化作用及功能特性变化规律,并探讨褐藻胶、褐藻胶寡糖、卡拉胶、卡拉胶寡糖和焦磷酸钠对冻藏虾肉糜蛋白质特性的影响作用及机制,为改善冻藏虾肉糜品质,开发低甜度、低热量、天然高效的虾类制品品质保障剂提供参考。主要研究内容如下:1.以南美白对虾仁对照,研究南美白对虾肉糜在冻藏过程中的蛋白质理化特性变化。主要通过虾肉糜pH值、水溶性蛋白、盐溶性蛋白、Ca~(2+)-ATPase活性、总巯基、活性巯基、各化学键、SDS-PAGE全蛋白分析,探索虾肉糜在冻藏120天过程中的品质特征变化规律。结果表明:随着冻藏时间的延长,虾肉糜与虾仁的pH值逐渐升高,水溶性蛋白和盐溶性蛋白含量、肌原纤维蛋白Ca~(2+)-ATPase活性、总巯基、活性巯基含量不断降低。在冻藏过程中,综合各项测定指标发现,虾肉糜的储存形式比虾仁的储存形式对品质保障作用更好。2.以南美白对虾仁对照,研究南美白对虾在冻藏过程中的肌原纤维蛋白结构特性变化。主要通过肌原纤维蛋白热力学分析、表面疏水性、游离氨基酸、活性巯基、羰基等分析,探索虾肉糜冻藏120天过程中肌原纤维蛋白氧化进程的变化情况。结果表明:相对于虾仁的存储形式,虾糜存储形式有效抑制了肌原纤维蛋白热稳定性的变化,减缓了羰基含量及表面疏水性的增加,同时抑制了虾肉糜中游离氨基酸的下降;此外,从各化学键含量变化来看,虾糜的储存形式有效抑制了离子键、氢键和非二硫公价键的快速下降,延缓了二硫键和疏水键含量的上升,因此虾糜的存储形式优于虾仁。3.以南美白对虾仁对照,研究南美白对虾在冻藏过程中的肌原纤维蛋白功能特性变化。主要研究虾肉糜凝胶质构特性(硬度和弹性)、凝胶保水性、溶解性、溶液浊度、乳化性及乳化稳定性、起泡性及起泡稳定性、肌原纤维蛋白二级结构等的变化规律。结果表明:在冻藏过程中,凝胶特性分析发现,冻藏虾仁制备凝胶的弹性和咀嚼性更优于冻藏的虾糜,虾仁凝胶保水性也显著好于虾糜的保水性。但虾糜的溶解性、浊度、乳化特性和起泡特性还是比虾仁的更好。由上,虾糜在冻藏过程中的凝胶特性还有待改善,而其它功能特性还是虾糜的数据显示更优。4.以空白虾肉糜为对照,研究褐藻胶、褐藻胶寡糖、卡拉胶、卡拉胶寡糖及焦磷酸钠对南美白对虾肉糜在冻藏过程中蛋白质特性的影响。主要通过虾肉糜肌原纤维蛋白含量、肌原纤维小片化指数、Ca~(2+)-ATPase活性、肌原纤维蛋白二级结构、肌原纤维蛋白热力学分析、SDS-PAGE分析、游离氨基酸含量、表面疏水性、羰基含量等指标分析,评价不同添加物对虾肉糜品质特性的影响作用。结果表明:在冻藏过程中,相比于空白虾糜组,添加褐藻胶寡糖、卡拉胶寡糖、卡拉胶、褐藻胶和焦磷酸钠能有效减缓肌原纤维蛋白含量、Ca~(2+)-ATPase活性、总巯基和活性巯基含量的下降,其中以褐藻胶寡糖和卡拉胶寡糖的品质保障效果最佳。冻藏120d后,经过糖类添加处理的虾糜的表面疏水性和羰基含量均比空白虾糜组低,而热稳定性较空白虾糜组更高。游离氨基酸含量和肌原纤维小片化指数结果显示,也是糖类处理过后虾糜更加稳定,其中以卡拉胶寡糖和褐藻胶寡糖的抗冻效果较好。从蛋白质二级结构来看,卡拉胶跟卡拉胶寡糖处理的虾糜更能有效缓解α-螺旋、β-折叠、β-转角和无规则卷曲含量的下降。从凝胶电泳来看,卡拉胶寡糖和褐藻胶寡处理的虾糜可在一定程度上减缓蛋白质的分解,维持肌肉蛋白的完整性。综上所述,不同添加物在冻藏过程中均有缓解蛋白质氧化的作用,且褐藻胶寡糖与卡拉胶寡糖的抗冻作用更为显著。因此,卡拉胶寡糖和褐藻胶寡糖可作为一种低甜味、低热量的无磷抗冻剂应用于冷冻水产品中。5.以新鲜虾仁为对照,研究了经蒸馏水浸泡、5%海藻糖浸泡、5%褐藻胶寡糖浸泡处理,对南美白对虾在冻藏过程中蛋白质组学的影响。主要通过定量比值直方分布、样本表达模式聚类、GO分析、差异蛋白GO富集、Pathway代谢通路注释、差异蛋白pathway富集等,探索褐藻胶寡糖、海藻糖与蒸馏水对虾肌肉蛋白质组成。结果表明:定量比值直方分布中,褐藻胶寡糖、海藻糖处理与蒸馏水处理虾仁蛋白整体差异值较大。从样本表达模式聚类图中发现,褐藻胶寡糖与蒸馏水处理对于第五类差异蛋白(具体见正文)影响较大;海藻糖与蒸馏水处理组在第五类与第六类差异蛋白分组中的差异较为明显。相对于新鲜虾仁,海藻糖与褐藻胶寡糖处理虾仁差异蛋白含量明显优于蒸馏水处理组,糖处理样品与新鲜虾仁整体蛋白质组成及含量更为接近。因此,海藻糖与褐藻胶寡糖在虾仁冻藏过程中起到一定抗冻保护作用。从GO分析图中可看出,蒸馏水组GO注释蛋白结果与新鲜虾仁的差异最大,褐藻胶寡糖与海藻糖处理能有效减缓虾仁蛋白质组的劣变。Pathway代谢通路注释图和差异蛋白pathway富集图显示,海藻糖和褐藻胶寡糖浸泡处理虾仁,对肌肉蛋白质稳定性及保护作用明显优于蒸馏水浸泡处理。由上,经蛋白质组学分析,海藻糖和褐藻胶寡糖具有良好的抗冻保水作用。
【学位单位】：浙江海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS254.1
【部分图文】：

冻藏南美白对虾虾肉糜品质变化及保障技术研究 100 d 逐渐趋于平缓。总巯基包括活性巯基和隐藏巯基[40]。总巯基和活性巯基含量变化可反映变性情况[41]。由图 2-7 可知冻藏过程中，活性巯基有着与总巯基相似的。不同贮存形式的虾制品在前 20 d 总巯基和活性巯基的含量有较快的。曾名湧等[42]认为，此趋势是由于肌原纤维蛋白中的一些活性巯基位于在冷冻贮藏开始时可以被氧化，而蛋白结构没有重大变化。此外，冷冻中蛋白质的聚集也可能导致巯基数量的减少。[38]。任丽娜等[27]研究表鱼在-18℃冻藏时，第 28 d 时总巯基含量降至原含量的 59.0%，第 84 %；第 28 d 活性巯基降至原含量的 70.6%，第 84 天降至 65.0%。该研究种类之所以巯基含量降低幅度存在差异，是因为活性巯基的稳定性差别藏中被氧化的难度不一样。6 SDS-PAGE 全蛋白分析

31图 4-4 虾仁与虾糜冻藏过程中肌原纤维蛋白质浊度变化情况Fig.4-4 Changes of myogenic fibrous protein turbidity of shrimp and minced shrimpduring frozen storage作为水性介质，蛋白质可以形成纯溶液、胶体溶液或不溶性颗粒。蛋白质溶液加热后，蛋白质单体损失并形成聚集体，这增加了蛋白质的浊度，聚集体太大而不能进入凝胶。吸光度可用于监测蛋白质聚集程度，吸光度的增加表明形成了大的聚合物[69]。由图 4-4 可知，随着冻藏时间的延长，虾仁与虾糜的肌原纤维蛋

图 5-9 SDS-PAGE 凝胶电泳分析不同添加物对虾糜蛋白质降解的影响Fig. 5-9 SDS-PAGE gel electrophoresis analysis of the effects of different additives on proteindegradation of prawn surimi一般情况下，蛋白质氧化的主要形式就是蛋白聚集或者降解成片段[43]。所有处理组条带的分离胶的顶部都出现了一些高分子质量的聚合物（蛋白质聚集体，MW>200 K），这些聚合物太大穿不过凝胶网络，因此堆积在胶的顶部[25]。Ragnarsson[44]等研究表明，冻藏过程中高分子蛋白聚合物的形成可能是由蛋白质氧化引起的分子间二硫键或二聚酪氨酸的形成，又或者是由蛋白质自由基之间的聚集等引起的。由图 5-9 可知，空白虾糜组在分子量<~17kDa 的时候条带颜色较浅，肌球蛋白轻链发生了明显的降解。其他各处理组的条带颜色都比空白虾糜组的颜色深，其中卡拉胶寡糖、褐藻胶寡糖以及焦磷酸钠处理组的条带几乎没有发生降解，但褐藻胶和卡拉胶处理组的小分子条带（~11kDa）发生了明显的降解，但降解程度低于空白虾糜组。因此，糖类浸泡处理有助于缓解蛋白质的分解，对于维持肌肉蛋白的完整性作用显著。
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本文编号：2860479