海藻糖对罗非鱼糜及蛋白抗冻作用的研究

海藻糖对罗非鱼糜及蛋白抗冻作用的研究 海藻糖对罗非鱼糜及蛋白抗冻作用的研究 WWW.cmrc.COW1.cn 肉类研究 MEATRESEARCH 2010.1 海藻糖对罗非鱼糜 及蛋白抗冻作用的研究 曲楠,曾名滂,董士远 (中国海洋大学水产品高质化利用实验室,山东青岛,266005) 摘要:以罗非鱼为原料,提取肌原纤维蛋白,添加10%海藻糖.在不同的冷冻时间下对其蛋白盐 与未添加海藻糖对比研究肌原纤维蛋白的溶性,ATPase活性及巯基含量为指标, 变性程度.制作罗 非鱼糜,添加1O%海藻糖作为对比,与蛋白变性过程同步,研究鱼糜的凝胶强度,保水性,弹性, 咀嚼性等指标.结果表明,随着冻藏时间的延长,鱼糜蛋白盐溶性ATPase活性及巯基含量均呈下降 趋势,鱼糜的保水性,弹性凝胶强度等也同步下降.而添加海藻糖对该趋势有抑制作用. 关键词:海藻糖;罗非鱼;冷冻鱼糜;抗冻 TheEffectofTrehaloseontheFreezingPreservationof FrozenTilapiaSurimiandProtein QUNan,ZENGMingyong,DONGShiyuan (OceanUniversityofChina,QingdaoShandong266003) Abstract:extractmyofibrillarproteinsfromtilapia.add10%oftrehaloseintheproteinbefore being frozen.Theeffectsoftrehaloseontheproteinfreezingdenaturationoffrozentilapiamyofibril larproteins duringthestorageatlowtemperaturewerestudied.Inthispaper,byusingsalt—solubilicyofmyofibrillar protein,Ca.ATPaseactivityandthecontentof—SHasanparameter.Meanwhile,add10%oftrehalose intilapiasurimi,studytheeffectoftrehaloseonthesurimibyusingtheparameterofgels~ength ,water retention,elasticity,chewiness.Theresultsshowedthattheadditiveoftrehalosecouldpreven ttheprotein freezedenaturationIntilapiasurimiduringthefrozenstorageandimprovethequalityofthesu rimi. Keywords:trehalose;filapia;frozensurimi;freezingpreservation 中图分类号:TS254.1文献标识码:A文章编号:l001—8123(2010)01—0079—04 罗非鱼近年来已成为人们十分重视的养殖鱼类; 在我国的养殖面积较大,资源相当丰富鱼肉蛋白,是 冷冻鱼糜的理想原料.但由于冻藏过程中容易发生蛋 白质变性,导致鱼肉品质劣化,如蛋白盐溶性下降,持 水性下降,凝胶能力下降等.为了延缓鱼糜蛋白冷冻 变性,通常在冻藏的鱼糜中添加抗冷冻变性剂.工业上 常用的抗冻变性剂为蔗糖和山梨醇混合物,尽管二者在 抑制鱼肉蛋白冷冻变性方面十分有效,但由于甜味较重 和热量高,影响了产品的口味和营养价值.因此,低糖 低热量的抗冻剂被广泛研究. 收稿日期:2009—1119 作者简介:曲楠(1985一),女,硕士,在读,研究方向:水产品加工及贮藏E—mail:qunai]betl,y@sina.corn 2070年第期总第f;}期_ 79 j. 纛 海藻糖(D—gluCOpYrarlosYl一(1一 1)_-D—glucopyranoside)为是由两个葡萄糖残基经 仅一1,卜糖苷键连接的非还原二糖,结构稳定,化学 惰性,无毒性,无色无臭,口感略带甜味,可以作为 蛋白稳定剂,其效果与多元醇,蔗糖,氨基酸等蛋白稳 定剂相似或更好.近年来的研究结果表明,海藻糖在 高温,高寒,高渗透压及干燥失水等恶劣环境条件下 能稳定细胞膜和蛋白质的结构,有效地保护细胞和生 物特征….具有防止淀粉老化,防止蛋白质变性,抑 制腐腥味臭味的产生,稳定组织细胞结构,矫味和抑 制脂肪酸分解等功能特性.因此,在冷冻鱼糜的制作 过程中添加海藻糖能够抑制蛋白的冷冻变性,从而保 证在冷藏过程中鱼糜的品质 1与方法 1.1实验材料 鲜活罗非鱼每条约500g,购于胶州罗非鱼养殖 基地}海藻糖纯度?98% 1.2实验方法 1.2.1鱼糜的制作 ATPase活性测量反应体系: 反应溶液加量(m1) 0.50mol/LTris一马来酸缓冲液(pH值7.0)0.10 0.10mol/LCaCI20.10 2.00molLKCl0.44 肌原纤维蛋白溶液(1—5mg/mi)0.20 H2O1.06 20mmol/LATP溶液(pH值7.0)0.10 总计2.00 按反应混合液组成加入试剂,在25~C下水浴5min, 加入lmll5%TCA终止反应,空白对照在反应前加 入TCA使蛋白质变性.反应结束后,取各反应液 lml,分别加入1ml硫酸钼酸溶液,0.5mlElon试 剂,2.5ml水,充分混匀后室温下发色45min, 在640nm下测吸光值.标准曲线绘制用0.5mmol/L 的KHPO作标准.每组样品测量3个平行,结果取平均 值.计算式为: 活性=A—B/t(min)?酶蛋白质量(mg) 式中:A—lml反应液生成的磷酸量(too1) 'H7: . 0. . ~ . N . O.6 . mol/ . L . KC1),充分匀浆后4?舌(~m1g3/6m00L(m/u 下提取盐要皇景0r/…min-F…&~温妻1.2.5鱼糜凝胶强的4定.10 , m . i , n . , . 圭曼苎皇答液:一要将'冻后绞碎,加入2.5%篓苎 .液中蛋白质含量.标准曲的食::,线绘蔓. ..……,一 5 … - 9 , 0q … C磊温度]口其凝.q测-L,.定rl-"时,i切-I~L . 原 . 'w/V,成直径为嘉;m的圆蓉,'口仪,.在冻藏的 不同阶段取样测定其盐溶性,ATPae活性和i茬5mm,下~.N—ff,NlO0i..凝胶 _囊麓 1.2.7鱼糜弹性测定 对不同冻藏时间的鱼糜样品进行90?水浴加 热后进行全质构测试,测定样品的弹性.样品高度 30ram,测试速度5mm/s,形变50%. 2结果与讨论 2.1盐溶蛋白含量随冻藏时间的变化 冷冻鱼糜质量下降主要是因为蛋白变性,而蛋白 质的盐溶性是反映鱼肉或鱼糜蛋白变性的常用指标. 而盐溶蛋自主要是肌原纤维蛋白.在冻藏过程中由于 氢键,疏水键,二硫键,盐键的形成往往会导致蛋白 质盐溶性的下降. ,, 120 誊100 80 篓60 -皿40 跚20 0 蛋白盐溶性随冻藏时间变化 慕 鋈力』1 I! 0l234 冻藏时间(周) 图1蛋白盐溶性随冻藏时间变化 图1显示两种鱼糜的蛋白盐溶性均随冻藏时间的 延长而降低,而在各个时间下,添加海藻糖的肌原纤 维蛋白盐溶性均高于未添加海藻糖的.结果表明,海 藻糖可以鱼糜防止蛋白变性. 2.2肌原纤维蛋白Ca一ATPase活性 肌原纤维蛋白具有Ca一ATPase活性.在冻藏 过程中,由于蛋白质的变性会引起酶活性发生改变, Ca-ATPase活性是反应鱼糜肌球蛋白或肌动球蛋白 中肌球蛋白部分结构完整性的一个重要指标被广泛 用来作为鱼肉或鱼糜蛋白变性的指标. 图2ca一ATPase~性随冻藏时间变化 图2看出,随着冷冻储藏的时间的延长,ATPase 活性都有所降低,但添加海藻糖样品的活性均高于未 添加的活性,且差距逐渐明显,由初始的107%的变为 四周后的228%.下降幅度由75.7%变为48.1%.可见 海藻糖可以减缓ATPase的变性.对于其他鱼种也有类 似的研究结果. 2.3巯基含量的测定 疏基是蛋白质分子中最具反应活性的基团,鱼 肉肌球蛋白分子中含有活性琉基,这些琉基在冻藏过 程中的氧化及聚集变性都会导致其含量下降,此外, 在冻藏过程中,肌球蛋白分子结构的变化可能会导致 其活性琉基的暴露,使其氧化形成二硫键. 皿 嘲 宝 \ 吕一 血9 缸 嘏 l曼鲎垫l 0l234 冻藏时间(周) 图3总巯基随冻藏时间变化 由图3看出,冻藏的持续会导致总巯基含量的下 降,冻藏易导致鱼糜蛋白发生变性,使其构型发生改 变而暴露其活性琉基基团,而暴露的琉基易发生氧化 形成二硫键.因而使巯基含量降低.类似的结果也在 Sultanbawa【7的研究中体现.而海藻糖的加人可较好 地抑制其蛋白质构型的变化,防止琉基的暴露,进而 抑制琉基氧化成二硫键. 2.4凝胶强度的测定 评价鱼糜制品的好坏主要通过它的弹性,持水 性,风味,色泽,其中最主要的是弹性.鱼糜制品的弹 性是硬度,伸缩性以及粘性的综合体现,主要取决于鱼 糜中蛋白质胶凝的情况. 700 吕600 ×500 —400 300 窭200 媒100 0 U12j4 冻藏时间(周) 图4凝胶强度随冻藏时间变化 上述实验结果表明,海藻糖能有效地减缓鱼糜制 品凝胶强度的降低. 2.5保水性的测定 冷冻鱼糜由于在储藏过程中肌肉蛋白质易变性 而收缩脱水,致使鱼糜制品嫩度差,口感粗糙,肉质 较硬.因此,保水性对鱼糜产品的品质起着举足轻重 的作用. 图5中看出,鱼糜保水性随着冷冻储藏的时间的 延长而降低,而四周后未添加和添加海藻糖的鱼糜保 水性分别降低17.19%,12.47%,可见海藻糖的添加 对其降低有一定的减缓作用. 2070年第7期总第737期—— 8——— 1————一 善 冻藏时间(周) 图5保水性随冻藏时间变化 2.6弹性的测定 . 0.72 . 0 .6 .7 8 0.66 0.6 ?,,—-?——————''_, —,-—1卜一 \. \ \ ,, 冻藏时间(周) 图6弹性随冻藏时问变化 l!鲎『 由图6看出,随着冻藏时间的延长,鱼糜弹性不 断下降,而未添加海藻糖的样品下降幅度较大,说明 海藻糖的添加对鱼糜弹性的下降有一定抑制作用.主 要是由于海藻糖有保护蛋白质的作用,抑制蛋白质变 性,从而使鱼糜维持良好的弹性. 3结论 海藻糖对保持冷冻鱼糜的品质有很显着的作 用,从分子层面上,可以延缓巯基含量的降低和蛋白 ATPase活性的降低,即可以延缓蛋白质变性.从表现 上来看,可以阻碍蛋白质盐溶性的下降.鱼糜凝胶的 主要成分是肌球蛋白因此,延缓罗非鱼鱼糜的凝胶强 度的下降,使其在冻藏后有比较好的保水性,保留相 对较高的弹性. 海藻糖对鱼糜冷冻变性有良好的抑制作用,在某 种程度上,有一定的保水及凝胶增强剂的作用,符合 低成本高效益的原则,在冷冻鱼糜开发过程中,防止 蛋白冷冻变性是首要解决的问题,因此开发新型,高 效抗冻剂是提高冷冻鱼糜品质的关键问题. 参考文献 白灵菇优质高产栽培技术U1.食用茵, 【1】李威. 2004(3):35—36. 【2]万建荣,洪玉菁,奚印慈等.水产食品化学分析手册 上海:上海科技出版社,1993,154—157. [3】BenJaculs,SeymourTA,MorrisseyMT,eta1. PhysicochemicalchangesinPacificwhitingmuscle roteinsduringicedstorige[J】,JournalofFood Science,1997,62:729-733. [4】Benjakuls,VisessanguanW,TueksubanJ.Changesin phgsico——chemicalpropertiesandgel——formingability oflizardish(Sauridatumbil)duringpost—mortern storageinice[J】.FoodChemistry,2003,8:535—544. [5]RamirezJA,eta1.Fishmyosinaggregationas affectedbyfreezingandinitialphysicalstale[J1.J FoodSci,2000,65:556-560. 【6】Benjakul,S.,Visessanguan,W.,&Tueksuban,J. (2003).Changesinphysico—chemicalproperties andgel—formingabilityofhzardnshfSaurida tumbil)duringpost—mortemstorageinice.Food Chemistry,80,535—544. [7】SultanbawaY,Li—ChanEcY.Structuralchanges innaturalactomyosinandsurimifromLingcod (Ophiodonelongates)duringfrozenstorageinthe absenceorpresenceofcryoptotectants[J】.Journal ofAgricultureandFoodChemistry,2001,49: 4716-4725 82一 ...卑第f期总第.期 ?蛐加:2?