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蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白粘度的影响

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蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白粘度的影响 品与发酵I业 FoodandFermentation/ndustnes 蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白粘度的影响 罗永康 潘道东 沈慧星 张爱荣 1(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083) 2(南京师范大学食品科学系,南京,210097) 3(中国农业大学理学院,北京,100083) 摘 要 利用二次回归正交旋转试验设计,研究了蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白 粘度的影响,建立相应的回归方程,分析比较了它们问的相互作用关系,确定了取得最优粘度时, 各因素的组合...
蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白粘度的影响
品与发酵I业 FoodandFermentation/ndustnes 蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白粘度的影响 罗永康 潘道东 沈慧星 张爱荣 1(中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083) 2(南京师范大学食品科学系,南京,210097) 3(中国农业大学理学院,北京,100083) 摘 要 利用二次回归正交旋转试验设计,研究了蛋白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白 粘度的影响,建立相应的回归方程,分析比较了它们问的相互作用关系,确定了取得最优粘度时, 各因素的组合。 关键词 鲢鱼肌原纤维蛋白,粘度,蛋白质浓度,pH,离子强度 蛋白质的功能特性主要是由肌原纤维蛋白 所决定的,肌原纤维蛋白在不同的环境和加工 条件下,通常表现出不同的功能特性。粘度是 较为重要的蛋白质功能特性之一,通过对粘度 的分析,在一定程度上能反应出蛋白质分子理 化学特性和结构的变化l1.2 J。粘度还常用来判 断蛋白质在冻藏过程中的变性和聚集程 度【 .4j。Jimenez[4j指出,粘度是一个用来判断 鱼肉蛋白质质量较为可靠的指标,它比蛋白质 的溶解性和乳化能力有更高的可信度。Borde— rias[5 J认为,肌原纤维蛋白质的表观粘度与肌动 球蛋白有密切的关系。为什么来自不同种类的 蛋白质表现出不同的功能特性,许多学者认为 这主要是由于肌原纤维蛋白的差异而引起 的[ , , 。Jimerez C0lmene 3,4]对鲭鱼、牙鳕 鱼、狗鳕鱼、沙丁鱼、猪肉、禽肉等蛋白质的粘度 进行了研究,指出蛋白质的粘度主要是由蛋白 质浓度、pH、离子强度等因素的影响。有许多 学者对相关方面进行了研究_5.8 ,但大多数 学者都是研究单因素对蛋白质粘度的影响。关 于鲢鱼蛋白质粘度的研究,国内外还未见报道。 文中利用二次回归正交旋转试验设计,研究蛋 白质浓度、pH、离子强度对鲢鱼肌原纤维蛋白 粘度的影响,确定取得最优粘度时,各因素的最 优组合,并建立相应的回归方程,探讨它们间的 相互作用关系。 第一作者:博士后,副教授。 *北京市自然科学基金资助项目(No.6032015) 收稿时间:2004—01—05,改回时间:2004—04—19 (52) 1 材料和方法 1.1 原料鱼 活白鲢购自北京市贸易市场,个体重为 750±50g。 1.2 肌原纤维蛋白溶液的制备 活鲢鱼一去鳞、去内脏、去头、去尾一洗净 一 采肉(去皮、去红肉)一斩碎一加5倍于鱼糜 重的去离子水漂洗 5~7 min一挤压脱水一加 10倍于鱼糜重的磷酸缓冲溶液(pH 6.8)一搅 拌一4000 g离心 5 min一弃去上清液一按试验 设计加入对应离子强度的NaCI溶液一在 4℃中提取20 h,4 000 g离心5 min,取上清液, 即为肌原纤维蛋白溶液。 1.3 蛋白质浓度的测定 采用双缩尿法。 1.4 pH测定 用pHS-3C型pH计测定。 1.5 粘度测定 按试验设计要求,用 NDT一79型旋转式粘 度计测定,测定温度为20℃。 1.6 试验设计 本实验采用二次回归正交旋转组合设计, 输入变量Xl代表蛋白质浓度(protein content, 以下简称PC),X2代表pH,X3代表离子强度 (ionic strength,以下简称 IS),输出变量 y代 维普资讯 http://www.cqvip.com — — — — 精 表粘度值,整个实验按照二次回归正交旋转组 合设计。二次回归正交旋转设计中,每个因素 的编码值与PC、pH、IS的实际值一一对应,见 表1。数据统计采用JMP 3.2(SAS Institute Inc.,1999)。 表 1 因素水平编码与实际值对应表 2 结果与讨论 二次回归正交旋转设计及试验数据回归系 数差异显著性分析见表 2和表 3。由表3可 知,蛋白质浓度与粘度呈线性正相关(P< 0.01),可见蛋白质浓度在5~15 mg/mL范围 内,粘度随着蛋白质浓度的增加而增加。这主 要是由于在稀溶液中粘度与蛋白质分子的数目 和形状有关。Chen_2 和Tomiokal引在对其他种 类鱼的研究中,也得出类似的结论。 pH与粘度之间线性系数呈显著正相关,二 次方系数呈显著的负相关,即当pH<7.18时, pH与粘度之间呈正相关,当pH>7.18时,pH 与粘度呈负相关。这一结果与Cofrades【i0 对 鸡肉、猪肉及狗鳕鱼的肌动蛋l l们f究时所的指 出,pH在7.5以前粘度随着 I,II的增大而增大 的结果不完全一致。这可能是由r动物的种类 不同,肌原纤维蛋白受pH影响程度不同所导 致。蛋白质的等电点一般在5.4~5.6左右,当 pH偏离蛋白质分子等电点越远,则带同种电荷 越多,越不易聚合,故在一定的pH范围内,随 着pH增大,粘度呈上升趋势,当pH达到7.18 时。再增加 pH可能对鲢鱼肌原纤维蛋白的构 型有一定的变化,从而对粘度带来一定的影响。 离子强度与粘度之问,线性系数旱正相关, 二次方系数呈显著负相关,由回归方程分析可 知,当离子浓度<0.56时,离子浓度与粘度呈 正相关,当离子浓度>0.56时,离子浓度与粘 度呈负相关。这一结果与前人的一些研究结果 一 致l1 J。这主要是由于在不同的离子强度和 pH下,肌原蛋白质分子有不同的排列方式而引 起的,在低离子强度时,肌球蛋白分子通常以细 丝状的形式存在,当离子强度增加到一定程度 时,肌球蛋白分子通常以单体的形式存在,从而 造成粘度的下降。 由因素问互作关系的系数差异显著性检验 分析可知,蛋白质浓度与离子浓度间有显著的 协同效应,其他因素间无明显的互作关系。 表 2 二次回归正交旋转设计试验数据 表 3 二次回归正交旋转设计回归系数差异显著性分析 注:*表示差异显著(P7.18时,则呈负相关,IS<0.56时,与粘 度呈正相关,IS>0.56时,则呈负相关。 (3)pH与蛋白质浓度有显著协同作用,Is 与蛋白质浓度无显著协同作用。 (4)利用回归模型预测肌原纤维蛋白的粘 度与蛋白质浓度、pH和离子的相关性是可行 的。 1 2 参 考 文 献 Rha C.Pradipasena P.Viscosity of proteins.Ch2.In functiona1 properties of food macromolecules l M J. Mitchel1 J R,1edward D A(Ed).London:Elserier. Applied Science Publishers.1 986.72~1 20 Chen C-S,Hwang D C,Jiang S-T.Purification and characterization of milkfish(Chanos chanos)myosin [Jj.Bul1 Japan Soc Sci Fish,1988,54:1 423~1 427 3 Jimenez Colmenero F,Borderias A J.A studY of the effects of frozen storage on certain functional proper— ties of meat and fish protein[J].J Food Techno1, 1983,18:731~737 4 Jimenez colmenero F.Tejada M,13orderias A J.Ef— fects of seasonal variations on protein functional prop— erties of fish during frozen storage[J].J Food Biochem,1988.12:159~170 5 Borderias A J.Timencs colmenero F.Tcijada M. Viscosity and emulsifying ability of fish and chicken muscle protein[J].J Food Tcchno1,1985,20:31~ 42 6 Turgut H.Emulsifying capacity and stablity of goat, water-buffalo,sheep and cattle muscle protein[J].J Food Sci,1984,49:168~171,182 7 Asghar A,Samcjima K,Yasni T.Functionality of muscle proteins in gelation mechanisms of structured meat products[J].CRC Crit Rev Food Sci Nutr, 1985,22:27~105 8 Tomioka H,Yamaguchi K,Matsuure F.Studies on myosin in spin 1obsten:Isolation and physico-chemica1 propertieslJj.Bul1 Jap Soc Fish,1974,40:1 260~1 275 9 Hamm R.On theology of minced meat[J].J Text Study,1975(6):281~296 10 Cofradcs S.Carechc M.Carballo J et al_Protein concentration.pH and ionic strength affect apparent viscosity of actomyosin[J].J Food Sci,1993,58:1 269~1 272 11 Mvarez C,Couso I.Tejada M.Thermal gel degra— dation(Modori)in sardine surimi gels[J].J Food Sci,1999,64:633~637 12 Luo Y K,Kuwahara R,Kaneniwa M et a1.Com— parison of gel properties of surimi from Maska pollock and three freshwater fish species:effects of therma1 processing and protein concentration l J J.J Food Sci, 2001.66:548~554 Effects of Protein Concontent,pH,Ionic Strength on the Viscosity of Silver Carp Myofibrillar Protein Luo Yongkang Pan Daodong Shen Huixing Zhang Airong 1(Food Science and Nutritional Engineering College,China Agricultural University,Beijing,1 00083) 2(Food Science Department,Nanjing Normal University,Nanj ing,2 1 0097) 3(Science College,China Agricultural University,Beijing,100083) ABSTRACT We studied the effects of protein content,pH and ionic strength on viscosity of silver carp myofibril protein by orthogonal rotational regression design,and established the regression equa— tion of silver carp myofibrillar protein solution viscosity with protein content,pH and ionic strength. Key words silver carp myofibrillar protein,viscosity,protein concontent,pH,ionic strength (54) 维普资讯 http://www.cqvip.com
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