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组织蛋白酶L对鱼糜凝胶劣化机理的研究

作　者: 纪蓉
导　师: 陈健初；胡亚芹
学　校: 浙江大学
专　业: 食品工程
关键词: 组织蛋白酶L 纯化鲤鱼鱼糜凝胶劣化凝胶强度 γ-聚谷氨酸
分类号: TS254.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

本论文以提高鱼糜制品凝胶强度为目标,从导致凝胶劣化的内源性组织蛋白酶L这一因素出发,选取新鲜活鲤鱼为研究材料,通过一系列生物化学的实验方法,提取纯化出组织蛋白酶L并对其特性进行了考察。深入研究了组织蛋白酶L导致凝胶劣化的机理,后又筛选出一种十分有效的鱼糜凝胶增强剂Y-聚谷氨酸以提高鱼糜制品的凝胶弹性,提高商品价值,促进淡水鱼糜制品深加工业的快速发展。(1)鲤鱼背肌中组织蛋白酶L的分离纯化及性质鉴定通过计算每一提取步骤的组分得到,最终组织蛋白酶L的纯化倍数为18.27,回收率为1.70%; SDS-PAGE电泳图谱显示离子交换级分为单一组分,分子量为36 kDa,且这单一组分水解Cat L的专一性底物Z-Phe-Arg-MCA能力很强,几乎不水解Cat B的专一性底物Z-Arg-Arg-MCA和Cat H的专一性底物L-Arg-MCA,充分证明了此单一组分即为Cat L。纯化得到的组织蛋白酶L最适温度为50℃,最适pH为5.5,蛋白质分子结构中含有巯基,属于半胱氨酸蛋白酶类。(2)组织蛋白酶L引起鱼糜凝胶劣化的机理研究将提取纯化的Cat L添加到鱼糜中以确定其鱼糜凝胶劣化的参与作用。虽然添加了Cat L及其抑制剂E-64 (Cat L专一性抑制剂)和leupeptin(丝氨酸蛋白酶和半胱氨酸蛋白酶共同的抑制剂)的鱼糜凝胶样品在色泽上没有明显差异(P>0.05),但加入Cat L的样品相比于对照组其凝胶强度下降了24.33%,而加入酶与抑制剂的样品凝胶强度分别增加了13.70%和21.60%,证明Cat L是导致鱼糜凝胶劣化的重要酶类；SDS-PAGE凝胶电泳和扫描电镜图谱从蛋白质组成和微观结构上显示Cat L确实参与了凝胶劣化,对鱼糜蛋白质有分解作用,使得蛋白质网状结构被破坏,疏水基团暴露,导致水分游离,最终导致鱼糜制品凝胶品质降低；而E-64和leupeptin能够有效抑制Cat L的活性,降低了Cat L对鱼糜蛋白质的水解程度,从而提高了鱼糜凝胶强度。(3)γ-聚谷氨酸对鱼糜凝胶特性的影响γ-聚谷氨酸在极少的添加量下就能明显改善鱼糜的凝胶强度,且对鱼糜色泽的影响较小；采用两段式加热法(第一段加热过程凝胶化、第二段加热过程以固定凝胶结构)相比于一段式加热来说,可显著提高鱼糜的凝胶强度(P<0.05)。响应面优化试验确定了最优工艺条件：γ-聚谷氨酸添加量为0.54‰、第一段加热温度为52.6℃、第一段加热时间为39 min,此时凝胶强度达到最大值281.66(g·cm),与理论预测值286.80(g·cm)相比相对误差为1.80%。在各影响因素中,γ-聚谷氨酸添加量对凝胶强度的影响最大,其次是第一段加热温度,第一段加热时间影响最小。最优工艺条件下制备的鱼糜凝胶在微观结构上与对照组相比,内部结构紧密,均匀,表面较平整,无空洞,说明γ-聚谷氨酸可以改善鱼糜的凝胶强度。

组织蛋白酶L对鱼糜凝胶劣化机理的研究

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