金属离子腌制对蛋清蛋白结构与特性的影响研究

论文摘要

传统食品制作中物理化学变化与机制研究是其现代化进程中,涉及全域性的核心科学问题之一。我国著名传统食品的咸蛋的腌制过程中,蛋黄和蛋清均发生了一系列物理化学变化,然蛋黄研究甚丰,而腌制中蛋清结构与特性变化却始终未有系统研究。当前仅有“盐分增加、蛋清粘度下降、水化现象产生”等定性描述,与未来产业发展的理论基础要求相去甚远。本文重点采用外源荧光法、圆二色法、流变分析等手段,描述不同金属离子对蛋清蛋白结构和特性的影响,以期填补研究之空白点,丰富蛋品科学基础,指导现代化开发与创新。主要研究结果如下：腌制过程中金属离子扩散于20d时趋于稳定,然蛋中水分持续外渗,蛋清pH由碱性转至中性。尽管浓厚蛋白与稀薄蛋白粘度不同,但在腌制进程中金属离子、水分含量及pH值方面,却无显著性差异。腌制中金属离子扩散速度由快至慢依Na+>K+>Mg2+>Ca2+>Zn2+排列,但对水分影响而言,二价的镁盐和钙盐对水分影响最大,其次是一价的钠和钾,锌盐处理样品水分含量变化最小。关于pH,二价离子对蛋清pH的影响较一价离子更显著。蛋清蛋白系数随腌制时间延长而降低且不同金属离子处理蛋清蛋白系数相差不大,唯锌盐腌制例外,或因锌致变性作用,处理中蛋白系数呈先升高而后降低。金属离子的种类和浓度是均影响到蛋清之流变性。浓稀蛋白均为剪稀流体,但浓厚蛋白表观粘度在腌制过程中基本不变,而稀薄蛋白则逐渐下降,其中Na+、K+、Mg2+、Ca2+表现相若,而Zn盐处理时稀薄蛋白在腌制初期表观粘度略有上升。鲜蛋和Na+、K+、Mg2+、Ca2+离子处理后的浓厚蛋白均为物理凝胶体系,而Zn盐处理的浓厚蛋白则变成强胶体体系。与浓厚蛋白不同,鲜蛋稀薄蛋白也属于物理凝胶,但用金属离子腌蛋后,其稀薄蛋白则转变为缠结分子网络体系。金属盐对蛋清凝胶的影响主要包括凝胶速度和凝胶质构两方面,其中阴离子对凝胶过程无显著影响,阳离子的种类和浓度影响显著。金属离子使蛋清凝胶时间延缓,凝胶温度显著升高。Na+、K+、Mg2+、Ca2+使得蛋清浓厚蛋白样品凝胶硬度、咀嚼性和黏性随腌制时间延长、金属离子增加显著降低。稀蛋白凝胶硬度均高于浓蛋白。浓厚蛋白凝胶粘聚性、弹性、回弹性亦显著下降,而稀薄蛋白变化幅度较浓厚蛋白小,仅略有降低。锌盐处理蛋清制成热凝胶后,硬度、咀嚼性、黏性急剧减少,粘聚性、弹性显著降低,回弹性快速丧失,在升温过程中没有出现明显的凝胶转变,同时,稀薄蛋白凝胶质构特性参数例外地小于浓厚蛋白凝胶。不同金属盐对蛋清凝胶特性的影响强弱基本依霍夫曼斯特离子序排列。金属离子对蛋清凝胶性和流变性的影响是由于改变了蛋白质的构象而影响到分子间的组装方式。金属离子腌蛋后增加了蛋清蛋白质的β-折叠,分子展开而促进交联。但长时间金属离子的处理可导致蛋白质分子通过疏水作用部分簇集,使其表面疏水性下降。蛋清蛋白加热后α-螺旋减少、β-折叠比例增加,同时增加蛋白质表面疏水性,金属离子通过影响蛋清蛋白结构,促进蛋白质在加热过程中随机聚集,形成凝胶网络交联度降低,结构粗糙、空洞多、网络不均匀,从而影响蛋清凝胶质构特性。二价金属离子对蛋清蛋白质构象和蛋清凝胶微观结构的影响较一价离子更强,亦基本符合霍夫曼斯特离子序。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 咸蛋概况
• 1.1 咸蛋营养价值
• 1.2 传统咸蛋腌制方法
• 1.3 咸蛋腌制原理
• 1.4 国内外关于咸蛋的研究
• 2 咸蛋清研究现状
• 2.1 咸蛋清蛋白质组成
• 2.2 咸蛋清的利用与相关研究
• 3 本课题的研究意义与创新
• 第二章 14种金属盐腌制鸭蛋中蛋清物化性质之研究
• 1 引言
• 2 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料与试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 鲜蛋腌制及蛋清分离
• 2.2.2 水分含量的测定
• 2.2.3 含盐量的测定
• 2.2.4 pH值的测定
• 2.2.5 蛋白指数的测定
• 2.2.6 表观黏度的测定
• 2.2.7 流变性测定
• 3 结果与分析
• 3.1 蛋清在腌制过程中金属离子含量的变化
• 3.2 蛋清在腌制过程中水分含量的变化
• 3.3 蛋清在腌制过程中pH值变化
• 3.6 蛋清在腌制过程中蛋白系数变化
• 3.7 蛋清在腌制过程中流变性变化
• 3.8 蛋清在腌制过程中粘弹性变化
• 4 讨论
• 第三章 金属盐腌制中蛋清凝胶形成及特性之研究
• 1 引言
• 2 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料与试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 鲜蛋腌制及蛋清分离
• 2.2.2 蛋清凝胶的制备
• 2.2.3 凝胶强度的测定
• 2.2.4 凝胶过程的流变性测定
• 3 结果与分析
• 3.1 蛋清凝胶质构特性变化
• 3.2 蛋清凝胶过程中流变学性质变化
• 4 讨论
• 第四章 金属盐腌制蛋清溶胶-凝胶结构之初步分析
• 1 引言
• 2 实验材料与实验方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料与试剂
• 2.1.2 实验仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 鲜蛋腌制及蛋清分离
• 2.2.2 表面疏水性的测定
• 2.2.3 蛋白质二级结构的测定
• 2.2.4 凝胶微观结构分析
• 3 结果与分析
• 3.1 金属离子对蛋清蛋白二级结构的影响
• 3.2 金属离子对蛋清蛋白表面疏水性影响
• 3.3 金属离子对蛋清蛋白凝胶网络微观结构影响
• 4 讨论
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢