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冷冻储藏与氧化对鲢鱼肌原纤维蛋白功能性质的影响

作　者: Erasto Mlyuka
导　师: Prof.Chen Jie
学　校: 江南大学
专　业:
关键词: 链鱼氧化蛋白功能性冷冻保护剂抗氧化剂冷冻保藏
分类号: TS254.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

鲢鱼(Hypophthalmichthys molitrix)是一种生活在6-28℃温度条件下的淡水物种,自然分布于亚洲。在大部分生产国,鲢鱼经养殖后通常在当地范围内以新鲜活鱼的方式进行市售。中国是世界上最大的鲢鱼生产国,然而,其市场价格相对低于大多数其他鱼种,通常仅售8-10元/kg。为使产品保存更长久,并进一步扩大市场而非仅新鲜消费,增加价值及延长冷冻贮藏的加工工艺对此鱼种尤为重要。本文着重研究了从鲢鱼中分离肌原纤维蛋白,并将其暴露在铁氧化模型系统模拟的氧化环境中,以模拟加工和冷冻贮藏过程中的氧化应激。此外,还评估了铁氧化模型系统和冷冻储藏对鲢鱼肌原纤维蛋白的功能性所产生的影响。通过测定暴露于铁催化氧化系统(IOS)中鲢鱼肌原纤维蛋白提取物(MPI)的物理-化学以及功能性质的变化来研究MPI的氧化损伤。对于铁氧化的MPI,其羰基和二酪氨酸含量均增加,这与蛋白溶解性(PS) (r=0.85)、(r=0.80)和凝胶强度(GS) (r=0.95)、(r=0.93)呈显著负相关。但总巯基含量的降低与PS(r=0.77)和GS(r=0.89)呈显著正相关。这些均导致氧化的MPI及其功能性质发生显著变化(P<0.05)。聚丙烯凝胶电泳表明,IOS导致肌球蛋白和肌动蛋白损失严重,并形成蛋白聚合物,这从凝胶渗透色谱(GPC)的结果可以得到证实。鲢鱼MPI的总脂肪含量为0.6%,主要由不饱和脂肪酸组成,其中约34%为EPA (20:5ω-3)、DHA (22:6ω-3)和ALA(18：3ω-3)(它们是鱼中主要的ω-3 PUFAs)以及LA(18：2ω-6)和AA(20：4ω-6)(它们是鱼中主要的ω-6 PUFAs)。不幸的是,PUFAs易于氧化产生能修饰蛋白结构的活性氧。此研究表明,暴露于氧化环境的肉制品中蛋白质的功能性质降低,可归因于氧化反应导致的物理化学变化。研究发现,鲢鱼肌原纤维蛋白易于受到铁离子催化的氧化反应攻击,并导致其功能性质大量损失。因此,本试验测定了鲢鱼蛋白在冷藏储存过程中对天然氧化剂的敏感性,以及对应其功能性质的变化。分别测定了在-18℃储存了90天的加入0.6M NaCl的鲢鱼肌原纤维分离蛋白以及从冷冻的全鱼或鱼糜中分离得到的肌原纤维蛋白的蛋白氧化情况和脂类氧化情况,及对应的蛋白功能性质的变化。在pH6.5下,加入0.6M NaCl后,蛋白功能性有所提高,尤其是冷冻肌原纤维分离蛋白的持水性,冷藏90天后,其持水性从5.3提高到6.4mL/0.5g蛋白。然而,差示扫描量热结果显示,NaCl能够明显的提高肌球蛋白的热敏感性,贮存90天后,添加0.1MNaCl和0.6M NaCl的蛋白的热变性温度从48.12℃降至46.40℃。由于具有不同的脂肪含量,冷冻的全鱼比鱼糜和肌原纤维分离蛋白更易被氧化。相反的,从冷冻全鱼中分离的肌原纤维蛋白的功能性质变化显著,原因可能是由于储藏过程中大量氨基酸的流失所造成,例如半胱氨酸、赖氨酸、组氨酸和甲硫氨酸等。因此,论文进一步研究了鲢鱼MPI在冷冻贮藏过程中的稳定性和氧化保护作用。将MPI与8%冷冻保护剂(4%蔗糖和4%山梨醇)以及抗氧化剂(0.2%抗坏血酸、0.2%α-生育酚或其组合)按照不同比例混合,密封包装于聚乙烯袋中,于-18℃储存90天。以不含冷冻保护剂和抗氧化剂的MPI作为对照。与对照组相比,冷冻保护剂增加了蛋白溶解性、持水能力、持油能力、乳化性和凝胶强度；另一方面,冷冻保护剂、抗氧化剂以及两者合用都降低了MPI的氧化敏感性,以及肌球蛋白的热变性敏感性。储藏超过30天后,对于添加冷冻保护剂组和对照组来说,贮藏时间对蛋白功能性质的改变及肌动蛋白的热变性敏感性没有显著差异(P>0.05)。抗氧化剂将氧化对MPI冷冻储存的影响降到了最低。综上,本研究表明添加冷冻保护剂和抗氧化剂能够明显提高鲢鱼蛋白在冷冻贮藏中功能性质,蔗糖/山梨醇和抗氧化剂通过对冷藏过程和氧化过程的影响,保护了天然的蛋白结构。

冷冻储藏与氧化对鲢鱼肌原纤维蛋白功能性质的影响

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