《魚糜凝膠制備》PPT課件

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1、第二節(jié)魚肉蛋白質(zhì)凝膠形成Thequalityofsurimiisdeterminedbasedonanumberofcharacteristics.Theseincludegelstrength,color,moisturecontent,impurities,andmicrobiologicalcounts.OtherpropertiesaffectingthefinalqualityarepH,proteincontent,fatcontent,cryoprotectants,andotherfood-gradeadditives.Amongallthepropertiesrel

2、atedtosurimiquality,thereisnodoubtthatgelproperties—namely,gelstrength—areofprimaryinterestinsurimiproductionandtrade.一、凝膠及凝膠形成（一）凝膠（Gels）蛋白質(zhì)凝膠是由膠體系統(tǒng)中蛋白質(zhì)大分子凝集物構(gòu)成的具有一定彈性和強(qiáng)度的連續(xù)性三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(Network)，如肌肉蛋白凝膠、魚糜凝膠、血漿蛋白凝膠、蛋清蛋白凝膠、大豆蛋白凝膠等。在凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中嵌入了溶劑、溶質(zhì)和填充物。所以凝膠是一個(gè)多相體系，其結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。（二）凝膠形成(Gelation)蛋白質(zhì)凝膠形成是指蛋白

3、質(zhì)在一定條件下發(fā)生一定程度變性、聚集并形成有序的蛋白質(zhì)三維網(wǎng)絡(luò)的過程，或者說，凝膠形成（凝膠化）是溶膠（Sol）轉(zhuǎn)變?yōu)槟z的過程。食品蛋白質(zhì)經(jīng)過這個(gè)過程能夠形成凝膠制品，如凝膠類肉制品、酸奶、魚糜制品、豆腐等，因此，凝膠形成在蛋白質(zhì)食品加工中的作用十分重要。蛋白質(zhì)凝膠形成的方式主要有熱誘導(dǎo)、壓力誘導(dǎo)、冷誘導(dǎo)等二、重組（Setting）在低溫（0~40℃）條件和NaCl存在時(shí)，魚肉勻漿物中蛋白質(zhì)碎片在內(nèi)源轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶催化下發(fā)生共價(jià)交聯(lián)而重新組合的過程叫做魚肉蛋白質(zhì)的重組，實(shí)質(zhì)上，這是一種結(jié)構(gòu)重建反應(yīng)（astructure-settingreaction）。這種交聯(lián)作用發(fā)生于蛋白質(zhì)中谷氨

4、酰胺γ-羧酰胺基和賴氨酸ε-氨基之間，形成ε-（γ-glutamyl）Lys鍵介紹重組現(xiàn)象重組的發(fā)生受魚類品種、離子類型等因素的影響；蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的最適反應(yīng)溫度隨著魚類品種的不同而不同。同一品種魚肉在不同溫度下發(fā)生重組所需的時(shí)間不同；如馬鲅魚肉在25℃下重組需要4小時(shí)，在40℃下需要2小時(shí)。Ca2+能提高轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶酶促反應(yīng)速率，增大凝膠強(qiáng)度；Cu2+、Zn2+、和Pb2+能抑制轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶的活性。三、熱誘導(dǎo)凝膠的形成機(jī)理（一）凝膠形成的基本機(jī)制肌肉蛋白熱誘導(dǎo)凝膠對(duì)肌肉食品的texture起主要作用。在構(gòu)成肌肉的主要蛋白質(zhì)中（肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白和肌動(dòng)球蛋白），肌球蛋

5、白可單獨(dú)形成凝膠，肌動(dòng)球蛋白也可單獨(dú)形成凝膠。肌動(dòng)蛋白不能單獨(dú)形成凝膠，依其與肌球蛋白的比例不同，對(duì)肌球蛋白凝膠有協(xié)同或拮抗效應(yīng)。有關(guān)凝膠機(jī)制的研究，早在1948年Ferry提出了蛋白質(zhì)凝膠的形成機(jī)理分兩步。第一步是蛋白質(zhì)受熱變性而展開；第二步是因展開的蛋白質(zhì)其四級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和二級(jí)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，從而暴露出多肽片段和氨基酸。相鄰蛋白質(zhì)分子間的多肽片段和氨基酸等反應(yīng)基團(tuán)通過疏水互作、共價(jià)鍵、離子鍵和氫鍵等化學(xué)鍵的作用，使蛋白質(zhì)發(fā)生足夠的分子間交聯(lián)，從而形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（凝膠）在加熱變性暴露出來的反應(yīng)基團(tuán)中，使特別是肌球蛋白的疏水基團(tuán)，有利于蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)之間的相互作用。這是蛋白質(zhì)發(fā)生

6、交聯(lián)的主要原因。分子量大且疏水氨基酸含量高的蛋白質(zhì)容易形成穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Sharp和Offer（1992）提出了肌球蛋白分子凝膠的形成機(jī)制，認(rèn)為肌球蛋白分子的頭?頭凝集、頭?尾凝集和尾?尾凝集是凝膠形成的基本機(jī)制。肌球蛋白分子(肌球蛋白低于4.5?gml-1)形成凝膠的基本機(jī)制－－－基本清楚凝集肌球蛋白分子單體－－頭部和尾部發(fā)生頭－頭交聯(lián)形成凝膠電鏡圖片（二）熱誘導(dǎo)凝膠形成中的化學(xué)反應(yīng)1.疏水互作在魚肉肌原纖維蛋白溶膠向凝膠轉(zhuǎn)變過程中，蛋白分子間的疏水作用是重要的作用力，且隨著溫度的升高（至少達(dá)60℃）疏水作用增強(qiáng)。蛋白分子間的疏水作用和加熱過程中形成的二硫鍵是魚肉肌原纖維蛋白熱誘

7、導(dǎo)凝膠形成的主要化學(xué)作用，也是高壓（≥300MPa）誘導(dǎo)凝膠形成的主要機(jī)制。在蛋白質(zhì)溶膠中，蛋白質(zhì)表面暴露于水。由于熱力學(xué)反應(yīng)，蛋白質(zhì)就會(huì)在分子內(nèi)或分子間發(fā)生疏水互作。在未變性的蛋白內(nèi)部有大量的疏水氨基酸，而在蛋白表面則分布有大量親水性氨基酸。通過這種排布，蛋白分子在水溶液中便達(dá)到熱力學(xué)平衡。當(dāng)?shù)鞍自谑軣嶙冃哉归_時(shí)，內(nèi)部的疏水結(jié)構(gòu)便暴露于水，使得這些疏水基團(tuán)附近的水分子通過分子間氫鍵定向排列，致使水分子的流動(dòng)性降低。因此溶膠體系變得有序化，熵值降低。為形成