魷魚肌原纖維蛋白糖基化產物凝膠性研究

摘要[目的] 利用糖基化改性提高魷魚肌原纖維蛋白的凝膠性。[方法]將葡萄糖、乳糖、殼聚糖、麥芽糖、果糖及淀粉分別與魷魚肌原纖維蛋白混合，經二段加熱方式制備凝膠，篩選合適用糖后進一步研究加糖量、二段式加熱溫度和加熱時間對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性影響。[結果]在魷魚肌原纖維蛋白中添加糖有助于提高凝膠性，其中魷魚肌原纖維蛋白（以10 g濕重計）與2.0 g果糖和1.5 g淀粉混合，經50 ℃加熱1 h和90 ℃加熱30 min二段式加熱所得蛋白凝膠質量好，質構分析得出凝膠咀嚼性、彈性和破裂力分別是糖基化改性前（魷魚肌原纖維蛋白自身）的4.7、2.6和1.5倍。 [結論] 魷魚肌原纖維蛋白中添加果糖和淀粉發生糖基化改性有助于提高魷魚肌原纖維蛋白的凝膠性。

關鍵詞 魷魚；肌原纖維蛋白；糖基化；凝膠性

中圖分類號S986.1；TS202文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）30-10646-03

基金項目浙江省大學生科技創新項目（2013R411012）；國家星火計劃（2013GA700260）；浙江省廳市會商項目（2013C02003）；舟山市科技局項目（2013C41008）。

作者簡介周旭坤（1991- ），男，浙江衢州人，本科生，專業：食品科學與工程。*通訊作者，副教授，博士，碩士生導師，從事水產品加工與貯藏、食品化學與營養支持研究。

魷魚營養豐富，蛋白質含量高，每100 g干魷魚的蛋白質含量約60 g。蛋白質可以通過分子間相互聚集形成凝膠，具有穩定脂肪和水作用，因此提高蛋白質凝膠化作用有助于改善魚肉類制品的品質[1-3]。糖基化反應是一種安全性高、成本低的蛋白質改性方法。據報道，魚蛋白中肌原纖維蛋白能夠與糖類物質發生該反應，所得產物不僅具有良好的凝膠性，且乳化性、溶解性以及熱穩定性等也大幅度提高[4-8]。魷魚在加工過程中會產生大量的碎肉，主要成分是肌原纖維蛋白[1，3]。筆者采用糖基化改性法提高魷魚碎肉肌原纖維蛋白的凝膠性，旨在為新型魷魚蛋白凝膠產品的開發奠定基礎。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1魷魚碎肉。舟山市富丹旅游食品有限公司提供，用于提取魷魚肌原纖維蛋白。

1.1.2主要儀器及試劑。主要儀器：SHAC型恒溫振蕩器，常州國華電器有限公司；FJ300SH型數顯高速分散均質機，上海標本模型廠；TM767II型攪拌機，江門市晶菱制冷實業有限公司；TD5AWS臺式低速離心機，長沙湘儀離心機有限公司；TMSPRO型質構儀，美國FTC公司。主要試劑：葡萄糖、乳糖、殼聚糖、麥芽糖、果糖和玉米淀粉，均為市售。

1.2方法

1.2.1魷魚肌原纖維蛋白的提取。魷魚碎肉與4 ℃蒸餾水按照2∶1 g/ml比例混合，攪拌機攪拌2 min至漿狀。根據漿液質量加入2倍體積4 ℃蒸餾水，充分攪拌，靜置，4 000 r/min離心15 min，棄去上清液，漿狀沉淀物按照上述方法再加入2倍體積蒸餾水，離心（4 000 r/min，15 min）。根據漿狀沉淀質量以1∶6（W/V）比例加入0.1 mol/L NaCl溶液，充分攪拌，然后在4 000 r/min離心15 min得魷魚肌原纖維蛋白漿，備用。

1.2.2添加糖對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響。分別稱取10 g魷魚肌原纖維蛋白漿于6個50 ml小燒杯中，加入1.5 g玉米淀粉攪拌均勻，然后分別加入2.0 g葡萄糖、乳糖、殼聚糖、麥芽糖和果糖，充分攪拌，二段加熱法（50 ℃水浴加熱1 h后90 ℃水浴加熱30 min）進行凝膠化，感官描述凝膠狀態，確定合適的添加糖，以同條件下未添加淀粉和外源糖樣品的凝膠性為空白。

1.2.3糖基化條件對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響。研究糖加入量（以10 g魷魚肌原纖維蛋白漿質量計）、淀粉加入量（以10 g魷魚肌原纖維蛋白漿質量計）、二段加熱溫度和加熱時間對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響。采用5分制感官評定法：5分，凝膠性、保水性和彈性均高；4分，凝膠性、保水性和彈性較好；3分，凝膠性好，保水性和彈性一般；2分，凝膠性一般，保水性較好，彈性差；1分，凝膠性差，保水性和彈性差。

1.2.4魷魚肌原纖維蛋白糖基化產物的凝膠質構分析。分析魷魚肌原纖維蛋白糖基化改性前后凝膠的破碎力、硬度、黏附性、內聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性。質構分析條件為測試速度60.00 mm/s，觸發力0.60 N，變形比例30%，循環間隔時間0 s。

2結果與分析

2.1添加糖對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響單獨加淀粉或糖對魷魚肌原纖維蛋白的凝膠性改善不明顯（結果未列出），在10 g魷魚肌原纖維蛋白中淀粉添加量為1.5 g條件下，研究添加不同種類糖對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響，結果見表1。

由表1可知，加入不同種類的糖對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性有影響，其中果糖的添加有助于提高產物的凝膠性，而其他幾種外加糖的添加未能提高甚至導致魷魚肌原纖維蛋白凝膠性劣變。因此，選擇果糖為工具糖進一步研究糖基化條件對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響。

2.2糖基化條件對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性的影響分別研究果糖加入量為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，淀粉加入量為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g，二段加熱法中第一段加熱溫度為30、40、50、60、70 ℃加熱時間為60 min，第二段加熱溫度為70、80、90、100、110 ℃加熱時間為30 min，以及二段加熱法中不同加熱時間30～60 min對魷魚肌原纖維蛋白凝膠性影響，結果見表2。表2顯示，果糖添加量為1.5～2.0 g時，魷魚肌原纖維蛋白經過二段加熱后形成的凝膠感官質量高。淀粉作為蛋白類食品常用填充劑，在高溫下淀粉大分子顆粒吸水溶脹向周圍伸展，有助于增加與蛋白質肽鏈間的相互作用形成凝膠。從表2還可知，加入淀粉過少和過多均不利于魷魚肌原纖維蛋白經二段加熱后凝膠性提高。

此外，加熱溫度和加熱時間對蛋白凝膠性也有重要影響，當一段加熱溫度大于50 ℃時，魷魚肌原纖維蛋白凝膠性降低，而加熱溫度低于40 ℃時水分大量析出，結果也會降低蛋白的凝膠性；二段加熱溫度超過100 ℃，魷魚肌原纖維蛋白凝膠發生裂化，而加熱溫度低于80 ℃肌原纖維蛋白會發生潰散，大量水分析出。因為在魚蛋白中可能存在對溫度較為敏感的蛋白酶類，且在55～70 ℃活性最強，這些蛋白酶能夠讓已經形成的肌原纖維蛋白分子網狀結構中疏水基團暴露，導致蛋白凝膠性劣變[1，3]。所以二段加熱方式中第一段加熱溫度控制在55 ℃以下，緩慢凝膠一段時間，如表2中50 ℃ 1 h，讓魷魚肌原纖維蛋白纖維束間能夠充分橫向交聯，從而增大凝膠強度。而后第二段加熱溫度要稍高些，使原料中心溫度快速通過凝膠裂化溫度，使凝膠網狀結構固定，從而保證制品的凝膠性。

2.3魷魚肌原纖維蛋白糖基化產物的凝膠性分析采用質構儀對魷魚肌原纖維蛋白（以10 g計）中加入果糖2.0 g、淀粉1.5 g，充分攪拌均勻，經50 ℃ 1 h，90 ℃ 30 min 加熱后形成的凝膠產品進行質構分析，結果見圖1，數據總結見表3。

由圖1和表1結果可知，魷魚肌原纖維蛋白糖基化產物的凝膠破碎力、硬度、黏附性、內聚性、彈性、膠黏性和咀嚼性均高于未糖基化的魷魚肌原纖維蛋白凝膠性，特別是咀嚼性和彈性提高非常明顯，其中咀嚼性從糖基化改性前的1.51 mJ提高到糖基化改性后的7.07 mJ，彈性則由糖基化改性前的0.74 mm增加到糖基化改性后1.90 mm。

3結論

添加果糖和淀粉能提高魷魚肌原纖維蛋白的凝膠性，而且糖的添加量和二段加熱溫度及時間對蛋白凝膠性有影響。在10 g魷魚肌原纖維蛋白中加入果糖2.0 g， 淀粉1.5 g，混合物經50 ℃加熱1 h，90 ℃加熱30 min 形成的凝膠咀嚼性和彈性大幅度提高。

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