[发明专利]利用加热速率调控牛肉肌球蛋白自组装聚集行为与凝胶特性的方法

说明书

本发明涉及一种利用加热速率调控牛肉肌球蛋白自组装聚集行为与凝胶特性的方法，属于肉与肉制品加工领域。本发明通过将一定浓度的牛肉肌球蛋白溶液置于1、2、3和5℃/min的加热速率下，从25℃加热至75℃并保温10 min制备肌球蛋白凝胶。本发明中，在低加热速率下，肌球蛋白充分变性，自组装成规则均匀的聚集体，进一步形成的凝胶具有致密的微观结构，孔隙较小且分布均匀，弹性模量（G′）和持水能力（WHC）最高。随着加热速率的升高，肌球蛋白分子的聚集速率变大，在充分变性之前自组装成不规则的聚集体，最终形成的蛋白凝胶的微观结构变得粗糙，弹性模量（G′）和持水能力（WHC）逐渐降低。本发明所述方法为控制牛肉肌球蛋白凝胶特性提供了简便易行的新思路。

技术领域

本发明涉及利用加热速率调控牛肉肌球蛋白自组装聚集行为与凝胶特性的方法，属于肉与肉制品加工领域。

背景技术

肌球蛋白是肌原纤维蛋白中最重要的成分，占肌原纤维蛋白的43-45%。肌球蛋白具有优良的凝胶性能，在肌肉凝胶的形成中起着关键作用，是蛋白质功能特性的主要承担者，影响着肉制品的质量。到目前为止，加热处理是形成肉类凝胶的最重要的技术途径之一。尽管近年来出现了新的非热加工技术，但加热处理仍然是形成肉制品凝胶的主流方法，它在肉制品加工领域具有最广泛的应用基础。

在适当的诱导条件下，蛋白可以自组装成为结晶体、纤维丝状聚集体、凝胶等。尽管最终形式看似不同，这些自组装聚集体都是由热力学驱动的蛋白-蛋白相互作用而形成的。非肉蛋白的热诱导自组装聚集行为已经得到了一定的研究。大豆蛋白经过热诱导后（95°C，pH=5.9）可以自组装形成稳定的球形纳米凝胶。卵清蛋白经过热诱导后（90 °C，pH=4.4）可以和羧甲基纤维素通过自组装形成聚集体。经过美拉德反应修饰后的β-伴大豆球蛋白在加热诱导变性后，疏水基团暴露，可以自组装形成具有核壳结构的球形纳米凝胶。作为肉制品中最重要的功能蛋白，肌球蛋白在加热处理过程中结构展开，疏水基团暴露，这是自组装的触发条件。因此，加热过程中的自组装行为应该是调节肌球蛋白凝胶质量的一个潜在途径。

近年来，为了进一步探究热诱导条件对肉制品凝胶质量影响的分子机制，最新的研究开始关注蛋白质解折叠速率和聚集速率之间的关系。Ding等人研究了黄河鲤鱼的肌球蛋白和肌动蛋白的热诱导变性和聚集行为，发现当蛋白质充分变性后会形成粘弹性凝胶（Ding, Y., Liu, R., Rong, J., Xiong, S. Heat-induced denaturation andaggregation of actomyosin and myosin from yellowcheek carp during setting[J]. Food Chemistry, 2014, 149: 237-243.）。Jia等人研究了CaCl₂对鲢鱼肌球蛋白变性和聚集的影响，并发现肌球蛋白的聚集率与胶凝特性密切相关（Jia, D., You, J., Hu,Y., Liu, R., Xiong, S. Effect of CaCl₂ on denaturation and aggregation ofsilver carp myosin during setting [J]. Food Chemistry, 2015, 185: 212-218.）。基于此，可以认为肌球蛋白的自组装、聚集行为和胶凝特性之间存在着密切的关系。影响蛋白质热变性和聚集的因素很多，包括加热温度、加热时间、加热传递效率，特别是加热速率。然而，目前，关于加热速率对加热处理过程中肌球蛋白自组装和聚集行为的影响的报道很少。基于此，我们探究了加热速率对牛肉肌球蛋白自组装聚集行为的影响规律，发明并建立了利用加热速率调控肌球蛋白凝胶特性的方法。本发明为改善牛肉肌球蛋白凝胶特性提供了方便易行的新思路。

发明内容