《鱼糜凝胶制备》PPT课件

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1、第二节鱼肉蛋白质凝胶形成Thequalityofsurimiisdeterminedbasedonanumberofcharacteristics.Theseincludegelstrength,color,moisturecontent,impurities,andmicrobiologicalcounts.OtherpropertiesaffectingthefinalqualityarepH,proteincontent,fatcontent,cryoprotectants,andotherfood-gradeadditives.Amongallthepropertiesrel

2、atedtosurimiquality,thereisnodoubtthatgelproperties—namely,gelstrength—areofprimaryinterestinsurimiproductionandtrade.一、凝胶及凝胶形成（一）凝胶（Gels）蛋白质凝胶是由胶体系统中蛋白质大分子凝集物构成的具有一定弹性和强度的连续性三维网络结构(Network)，如肌肉蛋白凝胶、鱼糜凝胶、血浆蛋白凝胶、蛋清蛋白凝胶、大豆蛋白凝胶等。在凝胶网络结构中嵌入了溶剂、溶质和填充物。所以凝胶是一个多相体系，其结构非常复杂。（二）凝胶形成(Gelation)蛋白质凝胶形成是指蛋白

3、质在一定条件下发生一定程度变性、聚集并形成有序的蛋白质三维网络的过程，或者说，凝胶形成（凝胶化）是溶胶（Sol）转变为凝胶的过程。食品蛋白质经过这个过程能够形成凝胶制品，如凝胶类肉制品、酸奶、鱼糜制品、豆腐等，因此，凝胶形成在蛋白质食品加工中的作用十分重要。蛋白质凝胶形成的方式主要有热诱导、压力诱导、冷诱导等二、重组（Setting）在低温（0~40℃）条件和NaCl存在时，鱼肉匀浆物中蛋白质碎片在内源转谷氨酰胺酶催化下发生共价交联而重新组合的过程叫做鱼肉蛋白质的重组，实质上，这是一种结构重建反应（astructure-settingreaction）。这种交联作用发生于蛋白质中谷氨

4、酰胺γ-羧酰胺基和赖氨酸ε-氨基之间，形成ε-（γ-glutamyl）Lys键介绍重组现象重组的发生受鱼类品种、离子类型等因素的影响；蛋白质的热稳定性和转谷氨酰胺酶的最适反应温度随着鱼类品种的不同而不同。同一品种鱼肉在不同温度下发生重组所需的时间不同；如马鲅鱼肉在25℃下重组需要4小时，在40℃下需要2小时。Ca2+能提高转谷氨酰胺酶酶促反应速率，增大凝胶强度；Cu2+、Zn2+、和Pb2+能抑制转谷氨酰胺酶的活性。三、热诱导凝胶的形成机理（一）凝胶形成的基本机制肌肉蛋白热诱导凝胶对肌肉食品的texture起主要作用。在构成肌肉的主要蛋白质中（肌球蛋白、肌动蛋白和肌动球蛋白），肌球蛋

5、白可单独形成凝胶，肌动球蛋白也可单独形成凝胶。肌动蛋白不能单独形成凝胶，依其与肌球蛋白的比例不同，对肌球蛋白凝胶有协同或拮抗效应。有关凝胶机制的研究，早在1948年Ferry提出了蛋白质凝胶的形成机理分两步。第一步是蛋白质受热变性而展开；第二步是因展开的蛋白质其四级结构、三级结构和二级结构发生变化，从而暴露出多肽片段和氨基酸。相邻蛋白质分子间的多肽片段和氨基酸等反应基团通过疏水互作、共价键、离子键和氢键等化学键的作用，使蛋白质发生足够的分子间交联，从而形成三维网络结构（凝胶）在加热变性暴露出来的反应基团中，使特别是肌球蛋白的疏水基团，有利于蛋白质和蛋白质之间的相互作用。这是蛋白质发生

6、交联的主要原因。分子量大且疏水氨基酸含量高的蛋白质容易形成稳定的网络结构。Sharp和Offer（1992）提出了肌球蛋白分子凝胶的形成机制，认为肌球蛋白分子的头头凝集、头尾凝集和尾尾凝集是凝胶形成的基本机制。肌球蛋白分子(肌球蛋白低于4.5gml-1)形成凝胶的基本机制－－－基本清楚凝集肌球蛋白分子单体－－头部和尾部发生头－头交联形成凝胶电镜图片（二）热诱导凝胶形成中的化学反应1.疏水互作在鱼肉肌原纤维蛋白溶胶向凝胶转变过程中，蛋白分子间的疏水作用是重要的作用力，且随着温度的升高（至少达60℃）疏水作用增强。蛋白分子间的疏水作用和加热过程中形成的二硫键是鱼肉肌原纤维蛋白热诱

7、导凝胶形成的主要化学作用，也是高压（≥300MPa）诱导凝胶形成的主要机制。在蛋白质溶胶中，蛋白质表面暴露于水。由于热力学反应，蛋白质就会在分子内或分子间发生疏水互作。在未变性的蛋白内部有大量的疏水氨基酸，而在蛋白表面则分布有大量亲水性氨基酸。通过这种排布，蛋白分子在水溶液中便达到热力学平衡。当蛋白在受热变性展开时，内部的疏水结构便暴露于水，使得这些疏水基团附近的水分子通过分子间氢键定向排列，致使水分子的流动性降低。因此溶胶体系变得有序化，熵值降低。为形成