摘要：肉類蛋白是一種高營養(yǎng)價(jià)值的蛋白， 然而肉類蛋白在低離子強(qiáng)度介質(zhì)及微酸（pH值為4.0～7.0）條件下分散能力差， 阻礙了其被進(jìn)一步的開發(fā)利用． 利用高強(qiáng)度超聲技術(shù)（25 kHz， 600 W處理15 min）改善了肉類蛋白中的主要蛋白——肌原纖維蛋白在低離子強(qiáng)度、 中性條件下（pH值為 7.0）的分散能力； 通過與一種親水性多糖——卡拉膠絡(luò)合， 進(jìn)一步提高了這種蛋白在微酸條件下的分散和乳化能力． 結(jié)果表明： 超聲處理能夠顯著提升蛋白的溶解度（從23.51%到77.32%， p＜0.05）， 微酸條件下（pH值為 5.0～6.0）由于蛋白在等電點(diǎn)附近， 其電荷減少， 溶解度顯著降低． 添加卡拉膠與蛋白絡(luò)合能顯著改善蛋白在微酸條件下的功能特性． 隨著卡拉膠濃度的提升， 蛋白的分散和乳化能力顯著增加． 低卡拉膠濃度（蛋白與卡拉膠比例為8∶1）會(huì)與蛋白形成更大分子量的絡(luò)合物， 導(dǎo)致乳化能力下降． 卡拉膠濃度升高能夠顯著提高蛋白在等電點(diǎn)附近的表面電荷， 破壞分子內(nèi)部氫鍵， 促進(jìn)蛋白分子發(fā)生解螺旋效應(yīng)， 從而暴露內(nèi)部疏水基團(tuán)， 提高蛋白的兩親性， 改善蛋白在等電點(diǎn)附近的功能特性．

關(guān) 鍵 詞：肌原纖維蛋白； 卡拉膠； 等電點(diǎn)； 分散能力； 乳化能力

中圖分類號(hào)：

S965

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：16739868（2024）07001109

Study on the Influence of Carrageenan

on the Fluid Stability and Emulsifying Ability of

Rabbit Myofibril Protein Near the Isoelectric Point

SU Chang LAN Zifan HE Zhifei LI Hongjun

1. College of Food Science， Southwest University， Chongqing 400715， China；

2. Chongqing Key Laboratory of Special Food Co-built by Sichuan and Chongqing， Chongqing 400715， China

Abstract： Meat protein is a kind of protein with high nutritional value． However， its poor dispersibility under low ionic strength medium and slightly acidic （pH 4.0～7.0） conditions hinders its further development and utilization． In this study， high intensity ultrasound （25 kHz， 600 W for 15 min） was firstly used to improve the dispersion ability of myofibrillar protein， the main protein of meat protein， under low ionic strength and neutral conditions （pH 7.0）． By complexing with Carrageenan， a kind of hydrophilic polysaccharide， the dispersibility and emulsifying ability of the protein were further improved under slightly acidic conditions． The results showed that ultrasound treatment could significantly improve the solubility of the protein （from 23.51% to 77.32%， p＜0.05）． Under slightly acidic conditions （pH 5.0～6.0）， because it is near the isoelectric point of the protein， the charge and solubility of the protein decreased significantly． The addition of Carrageenan complexed with protein can significantly improve the functional properties of protein under slightly acidic conditions． With the increase of Carrageenan concentration， the protein dispersion and emulsifying ability increased significantly． Low concentration of Carrageenan （the ratio of protein to Carrageenan is 8∶1） will form a complex with protein with larger molecular weight， resulting in a decline in emulsifying capacity． The addition of Carrageenan can significantly increase the surface charge of the protein near the isoelectric point， destroy the internal hydrogen bond of the molecule， promote the unwinding effect of the protein molecule， thus exposing the internal hydrophobic groups， improving the amphiphilic properties of the protein， so improving the functional properties of the protein near the isoelectric point．

Key words： myofibril protein； Carrageenan； isoelectric point； dispersibility； emulsifying capacity

肉類蛋白是一種高營養(yǎng)價(jià)值蛋白， 與植物蛋白相比， 肉類蛋白具有豐富的必需氨基酸和更高的消化率［1］， 然而這種高價(jià)值蛋白并沒有像植物蛋白、 牛奶蛋白那樣得到充分的利用和開發(fā)， 部分原因是肉類蛋白中的主要蛋白——肌原纖維蛋白在低離子介質(zhì)或等電點(diǎn)附近具有較差的功能特性（分散、 乳化、 凝膠）［2-3］． 在低離子介質(zhì)中肌原纖維蛋白中的最主要蛋白——肌球蛋白容易通過尾部靜電吸引纏繞自組裝形成螺旋結(jié)構(gòu)， 導(dǎo)致蛋白聚集、 沉降， 致使蛋白功能特性下降［4］． 在等電點(diǎn)附近， 蛋白分子間由于電荷屏蔽效應(yīng)也會(huì)引起肌球蛋白自組裝及聚集［5］， 因此， 調(diào)節(jié)分子間的電荷作用能一定程度改善肌原纖維蛋白在低離子介質(zhì)或等電點(diǎn)附近的功能特性．

卡拉膠是一種硫酸化陰離子多糖， 這種親水膠體分子側(cè)鏈帶有大量負(fù)電荷， 當(dāng)它與蛋白分子形成絡(luò)合物后， 多糖提供的電荷能改善蛋白的功能特性［6-7］． 此外， 多糖分子自身的空間位阻和黏性也能在一定程度上阻礙蛋白的聚集， 改善蛋白的功能， 例如蛋白的溶解能力［8］等． 卡拉膠也常被作為一種穩(wěn)定劑用來控制乳品流體的質(zhì)地特性［9］， 廣泛用于控制乳清蛋白［10］、 牛奶蛋白［11］、 大豆分離蛋白［12］乳液流體品質(zhì)， 然而卡拉膠如何影響肉類蛋白的乳化能力還鮮有報(bào)道． 此外， 流體食品的開發(fā)、 設(shè)計(jì)過程中往往要考慮消費(fèi)者的適口性， 而微酸的蛋白飲料（pH 值為4.0～6.0）具有較好的口感和風(fēng)味［13］． 對(duì)于肌原纖維蛋白來說， 其等電點(diǎn)在pH值為5.5附近， 此時(shí)蛋白因電荷的減少而導(dǎo)致功能特性受到負(fù)面影響， 因此， 本研究以促進(jìn)肌原纖維蛋白在低離子介質(zhì)和等電點(diǎn)附近分散能力為目的， 通過超聲改性以及多糖混合， 進(jìn)一步提高蛋白在微酸條件下的分散和乳化能力， 為肉類蛋白的進(jìn)一步開發(fā)流態(tài)食品提供理論依據(jù)．

1 材料與方法

1.1 材料和試劑

實(shí)驗(yàn)所用兔肉樣本來自重慶阿興記兔場， 均為雄性伊拉兔（2.3～2.5 kg， 75日齡）． 按照商業(yè)屠殺標(biāo)準(zhǔn)， 去皮和內(nèi)臟后將胴體放入6 ℃冰箱， 1 h內(nèi)運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室， 并貯藏于-20 ℃冰箱中冷凍保存． 卡拉膠（純度99%）， 法國Louis Francois公司； 磷酸氫二鈉、 磷酸二氫鈉、 乙二胺四酸鈉、 酒石酸鉀鈉、 五水硫酸銅、 氫氧化鈉、 鹽酸、 氯化鈉、 氯化鎂、 十二烷基硫酸鈉均為分析純， 重慶躍翔科技有限公司； 大豆油， 益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司．

1.2 儀器和設(shè)備

絞肉機(jī)（MC-30X1-101A1）， 美的集團(tuán)； 勻漿均質(zhì)機(jī)、 冷凍干燥機(jī)， 寧波新芝生物科技股份有限公司； pH計(jì)， 上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司； 臺(tái)式高速離心機(jī)（5810型）， 德國Eppendorf公司； 冷凍離心機(jī)， 美國貝克曼庫爾特公司； 光學(xué)顯微鏡， 日本奧林巴斯株式會(huì)社； 紫外可見分光光度計(jì)， 日本島津儀器有限公司； Zeta電位儀， 英國馬爾文公司； 磁力攪拌器， 德國艾卡； 超聲波細(xì)胞破碎儀， 南京舜瑪儀器設(shè)備有限公司．

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 兔肉肌原纖維蛋白的提取

將兔后腿肉在4 ℃下解凍12 h， 并將解凍的兔肉用絞肉機(jī)攪成肉泥狀． 將25 g肉泥與100 mL的磷酸鹽（PBS）緩沖液混合（20 mmol/L中含100 mmol/L NaCl， 2 mmol/L MgCl2， 1 mmol/L EDTA-2Na）； 然后在8 000 r/min的條件下均質(zhì)1 min， 間歇1 min， 再均質(zhì)1 min； 勻漿后， 將肉糜在5 000 r/min， 4 ℃條件下離心15 min， 并移除上清液； 隨后將100 mL PBS緩沖液再次加入肉糜沉淀重復(fù)均質(zhì)、 離心操作2次； 去除上清液后， 100 mL PBS緩沖液（20 mmol/L， pH值為6.25， 100 mmol/L NaCl）加入并按照相同的參數(shù)均質(zhì)、 離心， 最后去除上清液， 向沉淀中加入100 mL 超純水（Milli-Q）． 混合物按上述條件進(jìn)行2次均質(zhì)、 離心、 去除上清液操作， 再用4層紗布過濾． 將樣品溶解于超純水中， 并調(diào)節(jié)其濃度為10 mg/mL．

1.3.2 超聲處理中性pH條件下肌原纖維蛋白分散液

將超聲探頭浸入蛋白樣品溶液距底部1.5 cm處， 使用外加冷卻裝置使分散液溫度保持在（4±0.5） ℃． 超聲波細(xì)胞破碎儀（SM-1000A）采用間歇工作狀態(tài)（2 s打開， 3 s關(guān)閉）， 超聲頻率為25 kHz， 功率為600 W處理15 min， 處理結(jié)束后蛋白樣品作為對(duì)照． 將對(duì)照蛋白溶液分別用0.6 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.5， 6.0， 5.5， 5.0， 4.0， 在測(cè)定蛋白溶解度之前將樣品放置4 ℃冰箱保存． 獨(dú)立處理3批樣品．

1.3.3 蛋白溶解度測(cè)定

將蛋白分散液濃度稀釋至4 mg/mL， 然后在10 000 r/min的條件下離心10 min， 取蛋白上清液并用雙縮脲試劑測(cè)定其濃度． 蛋白溶解度（S）按公式計(jì)算：

S=P上清/P總×100%

式中： P上清為上清液蛋白濃度； P總為總蛋白濃度．

1.3.4 卡拉膠肌原纖維蛋白絡(luò)合物構(gòu)建

卡拉膠肌原纖維蛋白絡(luò)合物構(gòu)建參照Chen等［3］的研究稍作修改， 蛋白濃度為10 mg/mL， 卡拉膠與蛋白按照3∶7的體積比混合， 使得最終混合體系中蛋白與卡拉膠的質(zhì)量比分別為8∶ 4∶ 2∶1． 用磁力攪拌器將蛋白與卡拉膠混合均勻， 同時(shí)用0.6 mol/L鹽酸溶液調(diào)節(jié)混合液pH至蛋白等電點(diǎn)附近（5.0， 5.5， 6.0）， 該過程獨(dú)立處理3批樣品．

1.3.5 等電點(diǎn)附近蛋白Zeta電位分析

將蛋白分散液分別用對(duì)應(yīng)pH值的鹽酸氫氧化鈉溶液稀釋至0.5 mg/mL， 將稀釋液進(jìn)行Zeta電位分析． 測(cè)試過程采用SOD模式， 平衡時(shí)間為120 s， 測(cè)試溫度為25 ℃．

1.3.6 等電點(diǎn)附近蛋白乳化能力測(cè)試

蛋白乳化能力和穩(wěn)定性的測(cè)定與計(jì)算參照Agyare等［14］的研究， 將20 mL蛋白溶液和5 mL大豆油加入50 mL塑料離心管中， 并在10 000 r/min的條件下均質(zhì)1 min， 然后取10 mL溶液加入平底頂空瓶中并開始計(jì)時(shí)， 在0 min和10 min時(shí)從瓶底（約0.5 cm處）取出50 μL的樣品分散于5 mL 0.1% SDS溶液中．

1.3.7 乳液形態(tài)觀察

利用光學(xué)顯微鏡觀測(cè)蛋白乳液的形態(tài)， 分別取不同處理組50 μL乳液樣品轉(zhuǎn)移到載玻片上， 然后用蓋玻片覆蓋， 在室溫下用400倍放大鏡進(jìn)行觀測(cè)．

1.3.8 紅外測(cè)定

將不同處理組的蛋白冷凍干燥， 并研磨成細(xì)粉末用于紅外光譜分析， 光譜范圍為400～4 000 cm- 使用Origin 8.1軟件確定區(qū)間峰的位置．

1.3.9 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)獨(dú)立處理3批樣品， 每次重復(fù)測(cè)量3次． 數(shù)據(jù)采用 SPSS 22軟件進(jìn)行處理， 采用方差分析（ANOVA）對(duì)結(jié)果的差異顯著性進(jìn)行評(píng)價(jià)， p＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義， 圖形用Origin 8.1進(jìn)行繪制．

2 結(jié)果與討論

2.1 pH對(duì)超聲處理肌原纖維蛋白溶解度的影響

肌原纖維蛋白是一種鹽溶性蛋白， 在低離子強(qiáng)度介質(zhì)條件下由于有序的大分子肌纖維結(jié)構(gòu)以及肌球蛋白有規(guī)律的自組裝過程， 導(dǎo)致其容易聚集、 沉降， 分散能力較差［4］． 圖1中， 當(dāng)肌原纖維蛋白未經(jīng)過超聲處理時(shí)， 蛋白溶解度較低（23.51%）且分散能力較差； 當(dāng)?shù)鞍捉?jīng)過高強(qiáng)度超聲處理后， 其溶解度顯著上升， 最高達(dá)到77.32%（p＜0.05）． 超聲空化效應(yīng)帶來的強(qiáng)烈物理作用力， 包括剪切、 沖擊、 湍流會(huì)導(dǎo)致肌原纖維蛋白發(fā)生去折疊效應(yīng)， 促進(jìn)絲狀肌球蛋白結(jié)構(gòu)的伸展及隨機(jī)解離， 導(dǎo)致蛋白溶解度顯著增加， 分散能力增強(qiáng)［15］． 為了考察超聲處理后的肌原纖維蛋白在微酸條件下的分散能力， 進(jìn)一步探究其在不同pH條件下的溶解特性， 結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)介質(zhì)pH越接近蛋白等電點(diǎn)時(shí)， 蛋白溶解度顯著下降（p＜0.05）， 在pH值為5.5時(shí)達(dá)到最低（8.25%）； 當(dāng)pH值進(jìn)一步下降至4.0時(shí)， 其溶解度顯著增加（p＜0.05）． 由于靜電屏蔽效應(yīng)， 等電點(diǎn)附近的蛋白分子表面靜電荷最低， 此時(shí)分子間具有最小的靜電斥力． 在pH值為5.5時(shí)， 由于蛋白處于等電點(diǎn)附近， 肌球蛋白此時(shí)更容易組裝成絲狀聚集物， 蛋白溶解度下降［5， 16］． 當(dāng)pH遠(yuǎn)離等電點(diǎn)時(shí)， 分子間的靜電斥力隨著靜電荷的增加而增加， 促進(jìn)了肌纖維絲之間的解離， 同時(shí)創(chuàng)造了更多的結(jié)合位點(diǎn)， 例如與水形成的氫鍵或介質(zhì)中形成的鹽離子鍵［5］， 導(dǎo)致溶解度顯著提升．

2.2 卡拉膠對(duì)等電點(diǎn)附近超聲處理后肌原纖維蛋白溶解度和流體穩(wěn)定性的影響

溶解度是蛋白質(zhì)的一個(gè)重要功能指標(biāo)， 它決定著蛋白流體的分散能力， 對(duì)蛋白的其他功能特性如凝膠、 乳化能力也有顯著的影響． 表面電荷的缺失導(dǎo)致蛋白過度聚集， 乳化能力下降［17］． 蛋白質(zhì)與天然或合成的聚電解質(zhì)在室溫下的絡(luò)合作用會(huì)顯著影響復(fù)合物內(nèi)蛋白質(zhì)的聚集狀態(tài)， 因?yàn)榻j(luò)合物內(nèi)蛋白質(zhì)的凈電荷以及構(gòu)象和疏水性都會(huì)發(fā)生變化［18-19］． 為了進(jìn)一步改善肌原纖維蛋白在等電點(diǎn)附近（pH值為 5.0～6.0）的分散能力， 通過添加卡拉膠以構(gòu)建蛋白多糖絡(luò)合物來改善其在等電點(diǎn)附近的溶解度， 其結(jié)果如圖2． 隨著卡拉膠含量的增加， 在等電點(diǎn)附近蛋白的溶解度得到顯著改善（p＜0.05）． 卡拉膠作為一種常見的陰離子多糖， 其側(cè)鏈含有大量的負(fù)電荷， 當(dāng)其與蛋白形成復(fù)合物會(huì)為蛋白表面提供更多的負(fù)電荷， 促進(jìn)蛋白分子的解離， 結(jié)果與Klemmer等［20］的研究類似． 當(dāng)豌豆分離蛋白與海藻酸鈉形成復(fù)合物時(shí)， 高濃度的海藻酸鈉（0.5%）會(huì)提供大量的表面電荷， 致使蛋白分子間靜電斥力增加， 阻礙分子間的相互作用和聚集， 因此蛋白濁度降低． Lan等［21］也發(fā)現(xiàn)高甲氧基果膠濃度的增加會(huì)導(dǎo)致豌豆分離蛋白在等電點(diǎn)附近的溶解度顯著提升（p＜0.05）． Chen等［3］發(fā)現(xiàn)果膠濃度增加會(huì)顯著降低等電點(diǎn)附近肌原纖維蛋白的濁度， 抑制蛋白的聚集． 一般來說， 陰離子多糖與蛋白質(zhì)帶正電荷的側(cè)鏈（如氨基）在中性pH條件下通過靜電相互作用形成絡(luò)合物［22］， 導(dǎo)致蛋白在等電點(diǎn)附近的表面凈電荷以及構(gòu)象和疏水性發(fā)生變化．

溶解度是反應(yīng)蛋白流體穩(wěn)定性的一個(gè)最重要指標(biāo)． 為了進(jìn)一步證實(shí)卡拉膠能改善蛋白在等電點(diǎn)附近流體穩(wěn)定性的能力， 對(duì)絡(luò)合蛋白在4 ℃條件下貯藏7 d后對(duì)流體穩(wěn)定性進(jìn)行觀察， 結(jié)果如圖3． 當(dāng)?shù)鞍孜刺砑涌ɡz時(shí)， 由于超聲的物理修飾， 在中性低離子強(qiáng)度條件下（pH值為 7.0）， 蛋白呈均勻分散狀態(tài)． 隨著pH值逐步接近于蛋白等電點(diǎn)， 分散液逐漸開始出現(xiàn)聚集、 沉降， 這個(gè)現(xiàn)象對(duì)應(yīng)了蛋白溶解度的結(jié)果． Liu等［15］的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 超聲處理（20 kHz， 450 W）15 min能導(dǎo)致肌原纖維蛋白內(nèi)部完整的絲狀肌球蛋白結(jié)構(gòu)解離， 阻礙其組裝成絲． 此外， 超聲的空化效應(yīng)也會(huì)促進(jìn)蛋白去折疊效應(yīng)并暴露出內(nèi)部疏水基團(tuán)， 蛋白通過二硫鍵交聯(lián)形成可溶性低聚物， 提高蛋白的流體穩(wěn)定性． 等電點(diǎn)附近表面電荷的減少使得蛋白迅速聚集、 沉降， 當(dāng)添加卡拉膠后， 蛋白的流體穩(wěn)定性逐步提升， 當(dāng)?shù)鞍着c卡拉膠比值達(dá)到4∶1時(shí)， 仍然有相分層的現(xiàn)象發(fā)生． 此外， 蛋白和卡拉膠比值在8∶1和4∶1時(shí)， 蛋白上層液面還能觀測(cè)到部分的多糖蛋白絮凝物的產(chǎn)生， 這可能是由于較低的膠體濃度所攜帶的電荷不足以促使蛋白分散， 同時(shí)卡拉膠與蛋白形成了更大分子量的絡(luò)合物所致． 當(dāng)?shù)鞍着c卡拉膠比值為2∶1時(shí)， 在等電點(diǎn)附近蛋白處于完全分散的狀態(tài)， 而pH值為5.0時(shí)具有更高的蛋白濁度， 這可能是靜電荷的進(jìn)一步減少導(dǎo)致蛋白與卡拉膠形成了絡(luò)合物．

2.3 卡拉膠對(duì)等電點(diǎn)附近超聲處理后肌原纖維蛋白Zeta電位的影響

Zeta電位值能反應(yīng)蛋白表面電荷大小， 與蛋白的分散與溶解密切相關(guān)． 為了進(jìn)一步證實(shí)卡拉膠蛋白絡(luò)合后蛋白的流體穩(wěn)定與表面電荷有關(guān)， 對(duì)蛋白的Zeta電位進(jìn)行進(jìn)一步分析， 結(jié)果如圖4． 當(dāng)未添加卡拉膠時(shí)， 介質(zhì)pH越接近等電點(diǎn)， 蛋白的表面電荷絕對(duì)值逐漸降低， 從｜-16.64｜ mV下降至｜-6.24｜ mV． 隨著pH值進(jìn)一步下降至5.0， 分子表面帶正電荷（2.58 mV）． 蛋白的Zeta電位絕對(duì)值隨著pH值的下降逐漸降低， 對(duì)應(yīng)了溶解度的下降（圖1）， 表明表面電荷顯著影響了蛋白的分散和流體穩(wěn)定． 分子表面電荷變化與蛋白的側(cè)鏈氨基與羧基團(tuán)密切相關(guān)， 當(dāng)pH值低于等電點(diǎn)時(shí)， 由于質(zhì)子化胺（NH+3）的存在電荷為正； 當(dāng)pH值高于等電點(diǎn)時(shí)， 由于去質(zhì)子化羧基存在（COO-）， 蛋白表面帶負(fù)電． 隨著卡拉膠濃度的增加， 蛋白的表面電荷顯著增加（p＜0.05）． 這個(gè)結(jié)果也與Ortiz等［23］的研究結(jié)果類似， 他們發(fā)現(xiàn)當(dāng)介質(zhì)pH值逐步朝著酸性條件偏移時(shí)， 大豆蛋白的溶解度逐漸降低．

2.4 卡拉膠對(duì)等電點(diǎn)附近超聲處理肌原纖維蛋白乳化能力的影響

流體食品通常以乳液的形式存在（如O-W）， 蛋白的兩親性（親/疏水性）也通過降低界面張力促進(jìn)其快速擴(kuò)散和/或吸附到油水界面［24-25］， 然而， 當(dāng)介質(zhì)pH接近蛋白等電點(diǎn)附近時(shí)， 由于電荷的缺失導(dǎo)致蛋白聚集， 包裹油滴能力下降． 陰離子多糖具有良好的凝膠、 增稠和穩(wěn)定的特性， 是制備多層乳液最常見的聚電解質(zhì)［26］． 這些吸附在多層乳液最外層的陰離子多糖通常具有較強(qiáng)的空間位阻和靜電排斥作用， 可以大大提高多層乳液的物理穩(wěn)定性． 圖5結(jié)果顯示， 當(dāng)卡拉膠濃度較低時(shí)， 蛋白在等電點(diǎn)附近的乳化能力較差． 乳化能力值與蛋白質(zhì)在乳化過程中迅速吸附到水油界面以防止聚結(jié)和絮凝的能力有關(guān)． Mcclements等［27］發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)多糖濃度較低時(shí)， 體系中的多糖濃度不足以完全飽和油滴表面， 此時(shí)一個(gè)多糖分子將由多個(gè)油滴共享， 乳液就會(huì)產(chǎn)生絮凝． 雖然少量的卡拉膠（蛋白與卡拉膠比例為8∶1）提高了絡(luò)合物的表面電荷， 但是較低濃度的卡拉胺導(dǎo)致與蛋白分子不能完全絡(luò)合， 形成了更大程度的分子聚集． 為了證實(shí)乳液的絮凝、 聚集現(xiàn)象， 利用光學(xué)顯微鏡對(duì)乳液形態(tài)進(jìn)行了觀察（圖6）， 在pH值為5.5時(shí)， 少量多糖（8∶1）與對(duì)照相比乳液有更大程度的絮凝和聚集． 結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了少量多糖會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)蛋白聚集， 導(dǎo)致乳液絮凝． 隨著多糖濃度的逐漸提升， 乳液體系趨于穩(wěn)定， 油滴開始逐步呈現(xiàn)均勻、 分散狀態(tài)， 蛋白的乳化能力和乳化穩(wěn)定性均顯著提高（圖5）．

2.5 紅外分析卡拉膠與蛋白絡(luò)合對(duì)蛋白內(nèi)部分子鍵的影響

為了進(jìn)一步明確肌原纖維蛋白與卡拉膠在等電點(diǎn)附近的作用機(jī)制， 利用紅外光譜剖析卡拉膠與蛋白絡(luò)合對(duì)蛋白內(nèi)部分子鍵的影響， 結(jié)果如圖7． 蛋白分子間鍵的變化在紅外區(qū)域能夠完全反映， 例如在1 600～1 700 cm-1為酰胺Ⅰ帶波段反映C=O拉伸； 1 500～1 600 cm-1為酰胺Ⅱ帶波段反應(yīng)N-H振動(dòng)， 而1 200～1 350 cm-1為酰胺Ⅲ帶波段反應(yīng)C-N拉伸； 3 400 cm-1為酰胺A帶波段反映N-H拉伸． 這些區(qū)間形成峰的強(qiáng)度或偏移能反應(yīng)蛋白結(jié)構(gòu)和內(nèi)部分子鍵的變化［28］． 在pH值為5.5時(shí)， 與對(duì)照相比， 添加卡拉膠導(dǎo)致蛋白的酰胺A帶發(fā)生明顯的藍(lán)移， 表明蛋白內(nèi)部氫鍵發(fā)生了明顯的改變［29］． 酰胺A帶峰的偏移也與分子羥基（-OH）振動(dòng)伸縮有關(guān)． 卡拉膠作為一種親水性膠體， 帶來的親水性羥基（-OH）一定程度上能夠改善蛋白的分散能力， 因此提高了其在等電點(diǎn)附近的溶解度（圖2）． 此外， 與卡拉膠絡(luò)合后蛋白在酰胺Ⅰ帶和Ⅱ帶的峰發(fā)生了明顯的偏移（圖7）， 這不僅表明多糖的羧基（-COO）與蛋白分子的氨基（NH+3）發(fā)生了靜電相互作用， 也與蛋白新形成的肽鍵拉伸（CO-NH）有一定關(guān)聯(lián)［30］． 卡拉膠與蛋白絡(luò)合后， 較大分子量帶來的空間位阻及表面電荷能夠促進(jìn)蛋白分子發(fā)生解螺旋效應(yīng)或結(jié)構(gòu)重排［31］， 促進(jìn)肌原纖維蛋白在等電點(diǎn)附近的解離， 阻礙肌球蛋白自組裝過程． 解螺旋效應(yīng)也伴隨著內(nèi)部疏水基團(tuán)的進(jìn)一步暴露而提高了絡(luò)合后蛋白的兩親性， 因此蛋白在等電點(diǎn)附近的乳化能力得到進(jìn)一步提升．

3 結(jié)論

超聲處理能夠顯著改善兔肉肌原纖維蛋白在中性pH、 低離子介質(zhì)中的分散能力， 在等電點(diǎn)附近由于表面電荷減少， 分散能力顯著下降． 卡拉膠與蛋白絡(luò)合后會(huì)提高蛋白的表面電荷， 破壞分子氫鍵， 促進(jìn)蛋白分子發(fā)生解螺旋效應(yīng)， 從而暴露內(nèi)部的疏水基團(tuán)， 提高蛋白的兩親性， 因此顯著改善了蛋白在等電點(diǎn)附近的分散及乳化能力． 這種變化受到卡拉膠添加量的影響， 在等電點(diǎn)附近（pH值為5.5）， 較低的卡拉膠濃度（蛋白與卡拉膠比例為8∶1）會(huì)與蛋白形成大分子量的絡(luò)合物， 降低了蛋白的乳化能力； 隨著卡拉膠濃度的升高， 蛋白在等電點(diǎn)附近的乳化能力顯著改善． 該研究為兔肉肌原纖維蛋白流態(tài)食品的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了一定的理論基礎(chǔ)．

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責(zé)任編輯 周仁惠