多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的研究

艾明艷 余 翔 許 倩 何田田 陸健康*

(1 塔里木大學生命科學學院， 新疆 阿拉爾 843300)(2 湖北師范學院生命科學學院， 湖北 黃石 435000)

?

多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的研究

艾明艷1余 翔2許 倩1何田田1陸健康1*

(1 塔里木大學生命科學學院， 新疆 阿拉爾 843300)(2 湖北師范學院生命科學學院， 湖北 黃石 435000)

以新疆卡拉庫爾羊肉為供試材料，通過單因素試驗法，研究鹽溶液、pH值、加熱溫度和加熱時間對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響。研究結(jié)果表明：多浪羊肉肌原纖維蛋白在Na4P2O7溶液和NaCl溶液中能較好的溶解；多浪羊肉肌原纖維蛋白的等電點在4～5之間，偏離等電點可以使溶解性增大；多浪羊肉肌原纖維蛋白在溫度為60～70 ℃，加熱時間為30 min時溶解性最好。

多浪羊肉；肌原纖維蛋白；溶解性

新疆南部幅原遼闊，位于亞歐大陸中心，生態(tài)條件復雜而嚴酷。當?shù)厝嗣衽嘤艘恍Ρ镜貐^(qū)生態(tài)條件有極強適應能力的優(yōu)良地方羊肉品種。其中多浪羊(又稱麥蓋提大尾羊)以其肉質(zhì)鮮嫩，脂肪沉積均勻，抗逆好，抗病性強，生長發(fā)育快等優(yōu)良性狀深受各族人民的喜愛，是組織肥羔生產(chǎn)的理想品種，屬于肉脂兼用半粗毛羊[1-2]。

多浪羊肉要經(jīng)過加熱之后才能食用。通過加熱，一方面可以改善食品的色、香、味，使其易于消化吸收；另一方面可以抑制或殺滅食品中的微生物，提高食品貨架期[3]，此外加熱對于羊肉制品的品質(zhì)影響也非常大。一般來說，加熱會引發(fā)一系列的物理化學反應，如質(zhì)構(gòu)變化、風味形成等，加熱能使肌肉蛋白質(zhì)(主要是肌原纖維蛋白)在合適的條件下形成凝膠[4]。肌肉蛋白質(zhì)的凝膠性能決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、口感、乳化性及保水性等。肌肉凝膠的形成是蛋白變性和蛋白相互凝集形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的一個過程[5]，肌原纖維蛋白的溶解性與凝膠的品質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系[6]，并容易受到溫度、pH 值和離子濃度等因素的影響[7]。本試驗主要研究在不同鹽溶液、pH值、加熱溫度、加熱時間的條件下多浪羊肉肌原纖維蛋白的溶解性變化，以期通過研究確定多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解度最佳所需的條件，為多浪羊肉的實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羊肉 由新疆生產(chǎn)建設兵團第一師十團牧民提供，體重25kg，屠宰后去除脂肪和結(jié)締組織，絞碎，-18℃下貯藏；牛血清蛋白 購自Sigma公司；乙二醇-雙-(2-氨基乙醚)四乙酸(EGTA ) 購自金才生物科技公司；氯化鈣 購自天津致遠化學試劑有限公司；NaCl 購自天津致遠化學試劑有限公司；Na4P2O7 購自天津市光復精細化工研究所。

高速冷凍離心機GL-22LM 湖南星科科學儀器有限公司；紫外可見分光光度計756型 上海菁海儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 肌原纖維蛋白的提取 肌原纖維蛋白提取方法參考王宇的方法[8]并進行了適當改進，蛋白質(zhì)提取過程在4 ℃下進行，取剔除脂肪和結(jié)締組織絞碎的羊肉樣品。加入4倍體積緩沖液(10mmol/L Na3PO4、0.1 mol/LNaCl、2 mmol/L MgCl2和1 mmol/L EGTA，pH7.0)，勻漿60 s后，在4 ℃下6 000 rpm離心15 min，取沉淀重復上面步驟兩次，得到粗提的肌原纖維蛋白。然后取此沉淀加入4倍體積的0.1 mol/L NaCl溶液，勻漿60 s，6 000 rpm冷凍離心15 min，重復此操作一遍，取沉淀加4倍體積的0.1 mol/L NaCl溶液，勻漿60 s，4層紗布過濾，取上清液，用0.1 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.0，6 000 rpm冷凍離心15 min，沉淀即為提純的肌原纖維蛋白，4 ℃冷藏備用。

1.2.2 肌原纖維蛋白的蛋白濃度的測定 本試驗中采用雙縮脲法測定肌原纖維蛋白蛋白含量。

1.2.3 肌原纖維蛋白溶解性的測定 溶解性的測定在Kingsley[9]等的方法上做了一些調(diào)整。肌原纖維蛋白1 g，溶于50 mL濃度為0.75 %的不同鹽溶液中，用0.1 mol/L的氫氧化鈉或0.1 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)不同的pH值，在不同溫度下加熱不同時間，之后6 000 r/min冷凍離心15 min，取上清液，采用雙縮脲法測定離心前后上清液中蛋白質(zhì)含量，按下式計算：

NSI(%)=(上清液蛋白質(zhì)含量) ×100 /(樣品中總蛋白質(zhì)含量)

1.2.4 數(shù)據(jù)處理 所有數(shù)據(jù)均為重復三次的平均值。數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel與SPSS 11.5軟件進行處理和分析。其中，采用ANOVA進行方差分析，采用Duncan檢驗進行顯著性分析，p<0.05判定為影響顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同鹽溶液對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響

圖1 不同鹽溶液對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響

不同鹽溶液對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響如圖1所示。從圖中可知，NaCl、CaCl2和Na4P2O7對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性均有顯著影響(p<0.05)，在Na4P2O7溶液和NaCl溶液中溶解度較大，氯化鈣溶液中溶解度最小。肌原纖維蛋白是鹽溶性蛋白，在鹽溶液中蛋白溶解并分散，在水溶液中蛋白聚集且溶解性差。因此，在多浪羊肉進行加工時要充分利用肌原纖維蛋白更易溶解于鹽溶液中的特性，來提高制品的質(zhì)量。CaCl2可能是與溶液中的NaOH發(fā)生了反應，所以肌原纖維蛋白的溶解性很低[10]。

2.2 不同pH值對肌原纖維蛋白溶解性的影響

圖2 不同pH值對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響

不同pH值對肌原纖維蛋白溶解性的影響如圖2所示。從圖中可知，當pH值在4.5-5.0時，多浪羊肉肌原纖維蛋白的溶解性較差，當pH值大于5.0時溶解性有所提高(p<0.05)。這說明多浪羊肉肌原纖維蛋白的等電點處于4～5之間，當溶液的pH靠近蛋白質(zhì)等電點時，電荷中和會產(chǎn)生靜電作用，從而影響氫鍵的穩(wěn)定性，進而會導致酸性條件下α-螺旋的丟失[11]，蛋白質(zhì)溶解性下降。隨著肌原纖維蛋白溶液 pH 值的升高，蛋白質(zhì)的溶解度會顯著增加(P<0.05)，溶解度的增加使蛋白質(zhì)能夠結(jié)合更多的水分，增加肉的持水力[12]。

2.3 不同加熱溫度對肌原纖維蛋白溶解性的影響

圖3 不同加熱溫度對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響

不同加熱溫度對肌原纖維蛋白溶解性的影響如圖3所示。從圖中可知，50℃時多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解度較低，隨著溫度升高，多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解度迅速增加(p<0.05)，但當溫度超過70℃時，溶解度呈下降的趨勢(p<0.05)。這是因為溫度較低時(50℃)，肌原纖維蛋白基本上不發(fā)生變化；溫度在60℃到70℃的范圍內(nèi)肌原纖維蛋白因為交聯(lián)作用發(fā)生變性，開始是肌球蛋白分子發(fā)生聚合，形成二聚體，接著二聚體進一步頭尾、頭頭、尾尾集聚，形成寡聚體[13]。肌原纖維蛋白變性之后，溶解度開始下降。

2.4 不同加熱時間對肌原纖維蛋白溶解性的影響

圖4 不同加熱時間對多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的影響

不同時間對肌原纖維蛋白溶解性的影響如圖4所示。從圖中可知，隨加熱時間的延長，肌原纖維蛋白溶解性逐漸增大，在30 min時達到最高值(p<0.05)，這與王宇的結(jié)論一致[8]。加熱可以促進肌原纖維蛋白的溶解，但是加熱30 min之后蛋白質(zhì)會產(chǎn)生相互交聯(lián)作用，形成新的疏水鍵、氫鍵、尤其是二硫鍵，從而使分子聚集，溶解性下降[14]。

3 結(jié)論

鹽溶液、pH值、加熱溫度和加熱時間都是影響多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性的重要因素。多浪羊肉肌原纖維蛋白在Na4P2O7溶液和NaCl溶液中能較好的溶解；多浪羊肉肌原纖維蛋白的等電點在4～5之間，偏離等電點可以使溶解性增大；多浪羊肉肌原纖維蛋白在溫度為60～70 ℃，加熱時間為30 min時溶解性最大。多浪羊肉肌原纖維蛋白溶解性越大，多浪羊肉在加熱時形成凝膠的保水性越高，口感越嫩。

[1] 陳曉軍,鐘發(fā)剛,羅淑萍.多浪羊BMPR-IB基因多態(tài)性的初步研究[J].新疆農(nóng)業(yè)科學,2004,41(1):6-9.

[2] 李述剛,許宗運,侯旭杰.新疆多浪羊肉營養(yǎng)成分分析[J].肉類工業(yè),2005,4(7)：27-29.

[3] 向聰.肉類保藏技術(shù)(二) 肉制品的加熱處理[J].肉類研究,2008,22(10)：77-80.

[4] 孔保華.畜產(chǎn)品加工儲藏新技術(shù)[M].北京：科學出版社,2007：73-78.

[5] Lanier T C, CARVAJAL P, YONGSAWATDIGUL J. Surimi andsurimi seafood[M]. New York: Marcel Dekker, 2004: 78-96.

[6] 尚永彪,夏楊毅,張彩霞等.磷酸鹽對PSE 豬肉肌原纖維蛋白溶膠及凝膠性質(zhì)的影響[J].食品科學,2010,31(1)：38-42.

[7] 李繼紅,彭增起.溫度、鹽濃度和pH對鹽溶蛋白熱誘導凝膠影響的研究[J].肉類工業(yè),2004,(4)：39-41.

[8] 王宇.不同溫度處理及添加物對豬肉肌原纖維蛋白功能性的影響[D].哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學,2010.

[9] KINGSLEY K A, XIONG Y L, KWAKU A. Influence of salt and pH on the solubility and structural characteristics of transglutaminase-treatedwheat gluten hydrolysate[J]. Food Chemistry, 2008, 107(3): 1131-1137.

[10] 孔保華,李明清,夏秀芳.不同鹽對鯉魚肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)和凝膠特性的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2011,37(3)：51-54.

[11] Liu R, Zhao S M, Xiong S B, Xie B J et al. Role of secondarystructure in the gelation of porcine myosin at different pH values[J]. Meat Science, 2008, (80): 632-639.

[12] 尚永彪,李洪軍,夏楊毅.溶液環(huán)境對PSE豬肉肌原纖維蛋白溶解度及熱誘導凝膠強度的影響[J].食品科學,2010,31(5)：35-39.

[13] 孔保華,王宇,夏秀芳等.加熱溫度對豬肉肌原纖維蛋白凝膠特性的影響[J].食品科學,2011,32(5)：50-54.

[14] 潘錦鋒,沈慧星,尤娟.草魚肌原纖維蛋白加熱過程中理化特性的變化[J].中國農(nóng)業(yè)大學學報,2009,14(6)：17-22.

Research on Solubility of Myofibrillar Protein from Duolang Mutton

Ai Mingyan1Yu Xiang2Xu Qian1He Tiantian1Lu Jiankang1*

(1 College of life sciences, Tarim university, Alar， Xinjiang 843300)

(2 College of life sciences, Hubei normal university, Huangshi， Hubei 435000)

The effect of salt solution, pH value, heating temperature and heating time on the solubility of myofibrillar protein of Duolang mutton were investigated with single factor test method. The results showed that myofibrillar protein had the better solubility in Na4P2O7 solution or NaCl solution; the isoelectric point of myofibrillar protein from Duolang mutton was between 4 and 5, and the solubility was better when the pH value was far from the isoelectric point; myofibrillar protein had the better solubility at a temperature between 60 ℃ and 70 ℃ for 30 min.

Duolang mutton; myofibrillar protein; solubility

2014-11-06

塔里木大學校長基金碩士項目(TDZKSS201205)

艾明艷(1984-)，女，漢族，講師，碩士，研究方向為畜產(chǎn)品加工。 E-mail:1019698554@qq.com

1009-0568(2015)01-0047-04

TS201.2

A

10.3969/j.issn.1009-0568.2015.02.009