下载: -
罗非鱼(Tilapia)，俗称非洲鲫鱼，是备受人们关注的养殖类淡水鱼中的一种，其蛋白被冠以未来动物性蛋白来源之一的称号[1].近年来海水鱼的产量已不能满足人们日益增长的需求，与此同时，作为养殖类淡水鱼的一种，罗非鱼的产量呈现稳定增长的趋势[2].在生产鱼糜制品过程中，为了防止凝胶劣化、提高凝胶强度，向鱼糜制品中添加菊粉[3]、淀粉[4-7]、魔芋粉[8-11]、转谷氨酰胺酶制剂[12-14]、鱼皮明胶蛋白[15]等物质可以提高凝胶的凝胶性质.魔芋葡甘聚糖是一种没有能量的健康多糖，它不会被人体内消化酶酶解，所以人们称之为膳食纤维[16].魔芋粉具有改善和预防便秘、改善人体内葡萄糖利用情况的保健功能，被日人本称为“肠道清道夫”[17].魔芋粉经过不同剂量的辐照分子量发生一定的变化[18-20]，对于不同分子量的魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白的复合凝胶性质研究还鲜有报道.本实验拟在肌原纤维蛋白中加入不同辐照剂量的魔芋葡甘聚糖，研究其在不同温度下对魔芋葡甘聚糖凝胶特性和持水性的影响，旨在为研究魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白凝胶机理奠定实验基础，同时也为将魔芋葡甘聚糖更好地应用到鱼糜制品中提供参考.
全文HTML
-
冷冻罗非鱼鱼糜，福建安井食品有限公司提供；魔芋葡甘聚糖，昭通三艾有机魔芋发展有限责任公司；氯化钠，西陇化工股份有限公司；牛血清白蛋白，上海生工；五水合硫酸铜，分析纯AR，国药集团化学试剂有限公司；酒石酸钾钠，分析纯AR，国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钠，分析纯AR，西陇化工有限公司.
JYL-C022九阳料理机，九阳股份有限公司；IKA- T18 digital ULTRA RURRAX，上海创奕科教设备有限公司；冷冻离心机，SIGMA；W S C-S测色色差计，上海精密科学仪器有限公司；TA-XT Plus质构仪，英国Stable Micro System；ML204电子天平，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；数显恒温水浴锅，HH-2国华电器有限公司.
-
参考罗永康等[21]和Kobayashi等[22]的方法并稍加修改.将鱼糜切碎加入9倍体积的0.6 mol/L冰NaCl溶液中，用料理机搅拌30 s，并用高压均质机4 000 r/min均质30 s，4 ℃冰箱浸泡20 h，冷冻离心机进行离心：4 ℃，8 000 r/min，15 min.收集上层悬浮液，并用5倍体积的冰蒸馏水进行稀释.将稀释液再次离心：4 ℃，8 000 r/min，15 min.离心所得沉淀用3倍体积0.6 mol/L冰NaCl清洗，重复3次，离心条件同上.最后所得沉淀即为所需肌原纤维蛋白，提取的肌原纤维蛋白用双缩脲法进行含量测定，肌原纤维蛋白提取全程保持在4 ℃.
-
参考徐振林等[23]的方法，用聚乙烯塑料袋将魔芋葡甘聚糖(KGM)样品进行密封，每个密封袋样品100g，置于室温进行辐照，辐射源为60Co，辐射剂量0，10，20，100 kGy，KGM辐射后密闭保存.
-
将提取的肌原纤维蛋白稀释至40 mg/mL，加入魔芋葡甘聚糖，添加量分别为0.5%，1%，1.5%.混合均匀后分装于25 mL小烧杯中，4 ℃反应12 h，然后将小烧杯置于85 ℃，90 ℃，95 ℃水浴锅加热20 min，加热完毕，碎冰冷却3 h，凝胶性质测定前置于室温放置0.5 h.每个样品做3组平行.对照组不添加魔芋葡甘聚糖.
-
参考Yin等[24]的方法，将小烧杯置于质构仪平台，用物性测定仪在室温条件下进行样品凝胶强度的测定.测试参数：探头SMS P/5S，测前速率2 mm/s，测试速率2 mm/s，测后速率2 mm/s，压缩距离10 mm.
-
使用色差计测定复合凝胶的亮度(L)、红度(a*)、黄度(b*).根据杨振等[25]的方法计算白度.
-
参考Wu等[26]的方法，将测试完质构及凝胶白度的样品，每种样品大约取5g左右置于离心管中，4 ℃，10 000 r/min，离心10 min，弃去上层水分，分别测定试管m1(g)，离心前试管和复合凝胶的质量m2(g)，离心后试管和复合凝胶的质量m3(g).
-
所有实验数据均为3次重复实验的平均值，数据分析采用SPSS 18.0程序进行统计，显著性采用Duncan(D)程序进行分析(p＜0.05).
1.1. 材料与仪器
1.2. 实验方法
1.2.1. 罗非鱼鱼糜肌原纤维蛋白的提取
1.2.2. 不同分子量魔芋葡甘聚糖的制备方法
1.2.3. 魔芋葡甘聚糖-肌原纤维蛋白复合凝胶的制备
1.2.4. 复合凝胶的凝胶强度测定
1.2.5. 复合凝胶的凝胶白度测定
1.2.6. 复合凝胶的凝胶持水力的测定
1.2.7. 数据统计
-
用GPC-MALLIS对辐照前和辐照后魔芋葡甘聚糖进行分子量(Mw)的测定[27]，结果是Mw(KGM)为923.8 kDa，经过10 kGy辐射KGM，Mw为307.8 kDa.经过20 kGy辐照KGM，Mw为169.0 kDa.经过100 kGy辐照KGM，Mw为53 kDa.
-
为了研究不同加热温度下不同辐照剂量的魔芋葡甘聚糖添加量对肌原纤维蛋白凝胶强度的影响，本实验将样品在不同温度下水浴加热20 min，其后，碎冰冷却3 h，冷却完毕室温静置30 min，进行质构测定，结果如表 1.
由表 1可以看出，无论哪一种加热温度，分子量为923.8 kDa KGM与肌原纤维蛋白形成的复合凝胶的凝胶强度显著低于对照组.也就是说加入923.8 kDa KGM会降低复合凝胶的凝胶强度. 95 ℃加热温度条件下，KGM添加量为1%，1.5%时，随着KGM分子量的减小，复合凝胶的凝胶强度呈显著性增强(p＜0.05).分子量为307.8 kDa和169.0 kDa的KGM参与形成的复合凝胶的凝胶强度差异无统计学意义. 90 ℃加热形成的凝胶，53 kDa KGM与肌原纤维蛋白形成凝胶的凝胶强度显著高于对照组的凝胶强度.由此可以得出：不同的加热温度，KGM与肌原纤维蛋白发生反应的方式有所不同. 923.8 kDa KGM降低复合凝胶的凝胶强度可能是由于魔芋葡甘聚糖的添加，导致肌原纤维蛋白内部结构发生变化，蛋白间的相互作用变弱，而魔芋葡甘聚糖本身的量很少又不足以形成凝胶.随着魔芋葡甘聚糖分子量变小，此时有部分小分子填充在蛋白质的空隙间，使得蛋白质凝胶强度一定程度上有所增高.经过辐照之后的魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白之间应该不是单纯的交联反应或单纯的填充作用，而是同时存在交联及填充[28].
-
由表 2可以看出，加热温度为95 ℃时，所有样品间凝胶白度差异无统计学意义，说明此加热温度下，KGM添加量及KGM分子量对复合凝胶白度影响不大.加热温度为90 ℃时，分子量为169.0 kDa和53 kDa的KGM与肌原纤维蛋白形成的复合凝胶白度明显高于对照组.加热温度为85 ℃时，对照组凝胶白度明显高于添加KGM的凝胶白度，但是随着加热温度的升高，肌原纤维蛋白本身形成的凝胶白度也会降低.这可能是因为KGM本身颜色就比较浅，对复合凝胶白度影响不太明显，但是与肌原纤维蛋白混合后加热可以提高复合凝胶的白度[29].通过对比实验组与对照组可以得出，随着温度的升高，KGM的添加一定程度上提高了复合蛋白的凝胶强度.
-
由表 3可以得出：加热温度为95 ℃时，只有分子量为53 kDa KGM与肌原纤维蛋白形成的复合凝胶持水力低于对照组，其他分子量KGM-肌原纤维蛋白复合凝胶的凝胶持水力均显著高于对照组.说明此加热温度下，添加KGM有益于复合凝胶水分的保持.这种现象可能是由于不同的加热温度下，魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白发生的反应有所不同，不同的反应对于水分的保持能力也有所不同.很有可能魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白形成的复合凝胶空间结构对水的束缚力更大，更有利于复合凝胶中水分的保持，而经过辐照的魔芋葡甘聚糖，结构发生变化，分子链变短，主要以填充的方式存在于复合凝胶中，很可能这种作用方式吸附水分的能力比较差[30].对于没有添加魔芋葡甘聚糖的肌原纤维蛋白，90 ℃加热条件形成的蛋白凝胶的持水力显著低于85 ℃和95 ℃形成的凝胶的持水力.这说明90 ℃加热形成的凝胶不利于水分的保持.
总结这些数据，不同加热温度、不同分子量的魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白形成的凝胶结构可能不同，所以凝胶持水力也有所不同.对于蛋白，95 ℃与85 ℃加热形成的凝胶持水力更好，对于添加魔芋葡甘聚糖的肌原纤维蛋白，低剂量辐照处理的魔芋葡甘聚糖更有利于复合凝胶水分的保持.
2.1. 魔芋葡甘聚糖分子量的测定
2.2. 魔芋粉添加对肌原纤维蛋白凝胶强度的影响
2.3. 加热温度对凝胶白度的影响
2.4. 加热温度对不同复合凝胶持水力的影响
-
本文通过研究不同温度下，向肌原纤维蛋白中加入不同分子量的魔芋葡甘聚糖，探讨不同分子量的魔芋葡甘聚糖对肌原纤维蛋白凝胶性质的影响.不同的加热温度，KGM与肌原纤维蛋白发生反应的方式有所不同. 923.8 kDa KGM降低复合凝胶的凝胶强度可能是由于魔芋葡甘聚糖的添加，导致肌原纤维蛋白内部结构发生变化，蛋白间的相互作用变弱，而魔芋葡甘聚糖本身的量很少又不足以形成凝胶.经过辐照之后的魔芋葡甘聚糖与肌原纤维蛋白之间同时存在交联及填充，随着魔芋葡甘聚糖分子量变小，此时有部分小分子填充在蛋白质的空隙间，使得蛋白质凝胶强度一定程度上有所增高.加热温度为95 ℃时，所有样品间凝胶白度差异无统计学意义，随着温度的升高，KGM的添加一定程度上提高了复合蛋白的凝胶强度.此加热温度下，添加KGM有益于复合凝胶水分的保持.对于没有添加魔芋葡甘聚糖的肌原纤维蛋白，90 ℃加热条件形成的蛋白凝胶的持水力显著低于85 ℃和95 ℃形成的凝胶的持水力.在实验的这几种分子量的魔芋葡甘聚糖中，中等分子量的魔芋葡甘聚糖对凝胶强度、凝胶白度、持水力有显著的提高作用.