吳菊清，邵俊花，魏朝貴，徐幸蓮，周光宏,*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學 肉品加工與質(zhì)量控制教育部重點實驗室，江蘇 南京 210095；2.渤海大學食品科學研究院，遼寧 錦州 121013）

離子強度對豬肉肌原纖維蛋白乳化特性和理化特性的影響

吳菊清1，邵俊花2，魏朝貴1，徐幸蓮1，周光宏1,*

（1.南京農(nóng)業(yè)大學 肉品加工與質(zhì)量控制教育部重點實驗室，江蘇 南京 210095；2.渤海大學食品科學研究院，遼寧 錦州 121013）

以豬肉肌原纖維蛋白為研究對象，測定不同離子強度下肌原纖維蛋白的乳化特性，包括乳化能力（emulsifying capacity，EC）、乳化穩(wěn)定性（emulsifying stability，ES），同時測定不同離子強度下肌原纖維蛋白的溶解性、分子間氫鍵、表面疏水性、活性巰基和總巰基等理化特性，并對理化特性、乳化特性指標進行了相關(guān)性分析。結(jié)果表明：隨著介質(zhì)離子強度的提高，肌原纖維蛋白的EC和ES增強，溶解度增大，分子間氫鍵、活性巰基呈上升趨勢，表面疏水性則呈下降趨勢，而總巰基則無明顯變化；溶解度與EC顯著正相關(guān)（P＜0.05），與ES呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），活性巰基和氫鍵都與EC呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），而表面疏水性與EC呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），與ES顯著負相關(guān)（P＜0.05）。結(jié)論：改變肌原纖維蛋白介質(zhì)的離子強度，導致肌原纖維蛋白的乳化特性、理化特性產(chǎn)生變化，肌原纖維蛋白的理化特性和乳化特性之間有顯著或極顯著的相關(guān)性。

肌原纖維蛋白；乳化；離子強度；溶解度

肉的加工特性主要包括溶解性、凝膠性、乳化性、保水性等，其中乳化性是最重要的加工特性之一，而肌原纖維蛋白是參與乳化的主要物質(zhì)，在小顆粒脂肪和小油滴界面蛋白膜的形成過程中扮演著重要角色，對乳化肉制品的質(zhì)構(gòu)、黏著性、保油保水性和出品率有直接的影響，對終產(chǎn)品的品質(zhì)起決定性作用[1]。肌原纖維蛋白屬于鹽溶性蛋白質(zhì)，當pH值升高遠離等電點時，提高介質(zhì)的離子強度，則可以提高其溶解度，而蛋白質(zhì)的溶解度與其保水性、乳化性及凝膠性等加工特性有密切關(guān)系[2]。食鹽是肉類加工必不可少的輔料，能有效提高離子強度，從而提高肌原纖維蛋白溶解度，利于肌原纖維蛋白的提取[3]。此外有報道稱[4]：NaCl可降低肌原纖維蛋白的等電點，使其在通常的pH值范圍內(nèi)帶有更多的凈電荷，增強肌原纖維蛋白的溶解性，從而改善其加工特性。Zorba等[5]研究了2.5%、3.0%的食鹽添加量對豬肉乳化能力的影響，發(fā)現(xiàn)添加3.0%鹽比添加2.5%鹽使豬肉具有更高的乳化能力；Yapar等[6]研究了不同的食鹽添加量對鯉魚肉乳化能力的影響，發(fā)現(xiàn)乳化能力隨著食鹽添加量的增加（分別為0.0%、1.0%、2.0%）而增加，但并不顯著。綜上，食鹽會直接影響肌原纖維蛋白的理化特性和加工特性，但過高的用量會導致高食鹽的攝入，影響人類健康[7-8]，過低的用量又會減弱肉蛋白的加工特性，導致肉制品品質(zhì)的劣變。蛋白質(zhì)分子間的相互作用力對乳化性也有明顯的影響[2,9]。目前NaCl對肌肉蛋白質(zhì)加工特性影響的研究較多，但對其機制研究較少。

由于人們?nèi)找嬉庾R到動物脂肪對健康的不利影響，而植物油含有高比例的多不飽和脂肪酸且不含膽固醇，因此植物油替代動物脂肪已成趨勢[10]。本實驗用大豆油替代豬背膘、用NaCl濃度改變介質(zhì)的離子強度，研究離子強度對豬肉肌原纖維蛋白乳化特性包括乳化能力（emulsifying capacity，EC）、乳化穩(wěn)定性（emulsifying stability，ES）的影響，同時測定不同離子強度下肌原纖維蛋白的理化特性，包括蛋白質(zhì)的溶解度、分子間氫鍵、表面疏水性、活性巰基和總巰基等，并對理化特性、乳化特性指標進行相關(guān)性分析，研究離子強度造成乳化性質(zhì)差異的原因，以期為乳化型肉制品的生產(chǎn)優(yōu)化配方、在保證肉制品質(zhì)構(gòu)、感官特性的同時，減少NaCl用量，為低鹽乳化型肉制品的生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

宰后24 h（pH 5.6～5.8）的豬肉背最長肌，購于南京苜蓿園大街菜市場。剔除多余脂肪和結(jié)締組織，切碎，真空包裝，貯存于－20 ℃?zhèn)溆谩Ｊ褂们皹悠吩?～4 ℃解凍。金龍魚大豆油購于超市。

1.2 儀器與設(shè)備

T25數(shù)顯型高速勻漿機 德國IKA公司；SensoDirect Con 200型電導率儀 德國Tintometer GmbH公司；DV-I Prime型黏度計、Avanti J-E型多用途高效離心機 美國Beckman Coulter公司；YZ 2515 x型蠕動泵 河北保定蘭格恒流泵有限公司。

1.3 方法

1.3.1 肌原纖維蛋白提取及不同NaCl濃度的蛋白溶液制備

參考韓敏義等[3]的方法提取豬肉肌原纖維蛋白。100 g切碎瘦肉解凍12 h，加入4 倍體積的僵直提取緩沖液（100 mmol/L Tris，10 mmol/L乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraa cetic acid，EDTA），pH 8.3），勻漿，1 000×g離心20 min，把沉淀分散在4 倍體積的標準鹽溶液（standard salt solution，SSS，100 mmol/L KCl、20 mmol/L K2HPO4/KH2PO4、2 mmol/L MgCl2、1 mmol/L乙二醇-雙-（2-氨基乙醚）四乙酸、1 mmol/L NaN3，pH 7.0），1 000×g離心10 min收集沉淀，重復3 次。沉淀重新分散在4 倍體積的含1%TritonX-100的SSS中，再1 500×g離心10 min收集沉淀，重復兩次。在沉淀中加入4 倍體積0.1 mol/L KCl，重復兩次后，在沉淀中加入4 倍體積0.1 mol/L NaCl溶液經(jīng)1 500×g離心10 min收集沉淀，得到純化的肌原纖維蛋白。蛋白質(zhì)濃度用雙縮脲法測定[11]，用牛血清白蛋白作用為標準蛋白，提取的肌原纖維蛋白在48 h內(nèi)用完。

稱取一定質(zhì)量的粗蛋白，分別溶于NaCl濃度為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L的磷酸鹽緩沖液中（50 mmol/L Na2HPO4/NaH2PO4，pH 6.5），根據(jù)需要配制成不同濃度的肌原纖維蛋白溶液，于冷庫（4 ℃左右）中保存，待用。

1.3.2 溶解度測定

根據(jù)雙縮脲法[11]，取7 mL 5 mg/mL不同NaCl濃度的肌原纖維蛋白溶液，1 500×g離心10 min后，取上清液以及不同NaCl濃度的肌原纖維蛋白原液各2 mL，分別加入8 mL雙縮脲試劑混勻，同時取不同NaCl濃度的磷酸鹽緩沖液（50 mmol/L Na2HPO4/NaH2PO4，pH 6.5）2 mL與8 mL雙縮脲試劑混勻后作空白對照，置于20～25 ℃水浴鍋內(nèi)保溫30 min，于可見分光光度計540 nm波長處測定吸光度，每個處理測定3 個重復，按公式（1）計算溶解度。

1.3.3 氫鍵含量測定

氫鍵含量的測定參照Visessanguan等[12]方法，并略加改進。具體操作步驟：取3 mL 5 mg/mL不同NaCl濃度的肌原纖維蛋白樣液，分別加入0.5 mL的S1溶液（20 mmol Tris，1%十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS），pH 8.0）和S2溶液（0.5 mol/L NaOH），室溫振蕩均勻放置1 h，12 100×g離心30 min，取0.6 mL上清液加入50%三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）溶液，使上清液的最終TCA濃度達到10%，樣品在4 ℃冷庫中放置15 min后2 500×g離心20 min，沉淀用S2溶液溶解，蛋白質(zhì)含量采用雙縮脲法測定，氫鍵含量以S1溶解的蛋白含量占S2溶解的蛋白質(zhì)含量的百分比表示，用相應(yīng)的磷酸緩沖液做空白對照。

1.3.4 表面疏水性的測定

表面疏水性的測定采用Chelh等[13]方法，并略加修改。取1 mL 5 mg/mL不同NaCl濃度的蛋白樣液，加入60 μL 1 mg/mL的溴酚藍溶液，渦旋振蕩混勻10 min，用相應(yīng)的磷酸緩沖液做空白對照，離心15 min后在595 nm波長處測定光密度值。表面疏水基含量按公式（2）計算。

式中：OD1為空白樣品的光密度值；OD2為樣品的光密度值。

1.3.5 總巰基和活性巰基含量測定

參照Ellman[14]的方法，并略加改進?？値€基含量測定：取1.5 mL 5 mg/mL不同NaCl濃度的蛋白樣液懸浮于10.0 mL的Tris-甘氨酸緩沖液（0.086 mol/L Tris，0.09 mol/L甘氨酸，4 mmol/L EDTA，8 mol/L尿素，pH 8.0）；活性巰基含量測定：取1.5 mL 5 mg/mL不同NaCl濃度的蛋白樣液懸浮于10.0 mL的Tris-甘氨酸緩沖液（0.086 mol/L Tris，0.09 mol/L甘氨酸，4 mmol/L EDTA，pH 8.0）；將以上處理樣品分別加50 μL Ellman試劑（4 mg 5,5’-二硫基雙-2- 硝基苯甲酸（5,5’-dithiobis（2-nitrobenzoic acid），DTNB）溶解于1 mL的Tris-甘氨酸緩沖液中），劇烈振蕩后在（25±1）℃條件下水浴1 h，12 000×g離心10 min，同時以不加DTNB的為對照，取上清液在412 nm波長處測定吸光度，按公式（3）計算總巰基、活性巰基含量。

式中：73.53=106/1.36×104，1.36×104為摩爾消光系數(shù)/（L·cm/mol），ρ為樣品的蛋白質(zhì)量濃度/（mg/mL）。

1.3.6 乳化能力測定

按照Linder等[15]電導率法測定EC。取30 mL 5 mg/mL的不同肌原纖維蛋白溶液，加入10 mL的大豆油8 000×g勻漿1 min，用蠕動泵以12 mL/min的速率加入大豆油，同時勻漿，用電導率儀跟蹤乳化體系電導率的變化，直至電導率出現(xiàn)第二突變點時停止加油，以此時的油量計算EC。

1.3.7 乳化穩(wěn)定性的測定

乳化穩(wěn)定性參考Cameron等[16]的濁度法，稍加改動。取5 mg/mL蛋白樣液28 mL，加入7 mL大豆油，8 000×g勻漿制成乳狀液。迅速從新制的乳狀液底部移取30 μL，用0.1%的SDS溶液稀釋500 倍，以0.1%的SDS溶液為空白，立即測定其在500 nm波長處的吸光度A0，將乳狀液靜置5 min后，用相同的方法測定吸光度A5。乳化穩(wěn)定性按公式（4）計算。

式中：ES為乳化穩(wěn)定性； A= A0－A5，表示乳狀液初始的吸光度與靜置5 min后的吸光度差。

1.4 統(tǒng)計學分析

對采集的實驗數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計軟件進行相關(guān)性分析和方差分析。方差分析結(jié)果為±s，如果方差分析差異顯著（P＜0.05），則使用Duncan’s Multiple Range Test進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 離子強度對豬肉肌原纖維蛋白乳化特性的影響

2.1.1 乳化能力

圖1 離子強度對肌原纖維蛋白乳化能力的影響Fig.1 Effect of ionic strength on EC of MP

由圖1可知，隨著NaCl濃度的增加，乳化能力呈逐漸上升的趨勢。0.1、0.2 mol/L NaCl實驗組，其肌原纖維蛋白的EC值在660 mL/g左右，兩者之間差異不顯著（P＞0.05），說明離子強度雖有上升，但仍然很低，此時鹽離子濃度的增加并不能夠改善肌原纖維蛋白的乳化能力；0.3 mol/L NaCl實驗組EC值為882 mL/g，顯著高于0.1、0.2 mol/L NaCl實驗組（P＜0.05），而0.4、0.5、0.6 mol/LNaCl實驗組的肌原纖維蛋白的EC值都在950 mL/g以上，且三者之間無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于0.1、0.2、0.3 mol/L NaCl實驗組，0.6 mol/L NaCl實驗組EC達到最大值，說明在此NaCl濃度下肌原纖維蛋白能乳化的油量最多。

2.1.2 乳化穩(wěn)定性

圖2 離子強度對肌原纖維蛋白乳化穩(wěn)定性的影響Fig.2 Effect of ionic strength on ES of MP

由圖2可知，隨著NaCl濃度的增加，肌原纖維蛋白的乳化穩(wěn)定性逐漸增大。濃度為0.1、0.2 mol/L N a C l實驗組的E S值最差，兩者之間無顯著差異（P＞0.05）；0.3 mol/L NaCl實驗組顯著高于0.1、0.2 mol/L NaCl實驗組；0.4、0.5 mol/LNaCl實驗組之間差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于0.1、0.2、0.3 mol/L NaCl實驗組（P＜0.05）；當NaCl濃度到達0.6 mol/L時，肌原纖維蛋白乳化穩(wěn)定性顯著高于其他任何實驗組，達到最大。

2.2 離子強度對豬肉肌原纖維蛋白理化特性的影響

2.2.1 離子強度對豬肉肌原纖維蛋白溶解度的影響

圖3 離子強度對肌原纖維蛋白溶解度的影響Fig.3 Effect of ionic strength on solubility of MP

由圖3可知，肌原纖維蛋白溶解度隨著NaCl濃度的上升而呈增大趨勢。NaCl濃度為0.1、0.2 mol/L時，肌原纖維蛋白溶解度最差，兩者之間雖有差異但不顯著（P＞0.05），均顯著低于0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L實驗組（P＜0.05），以0.6 mol/L實驗組的肌原纖維蛋白溶解度為最大。

2.2.2 離子強度對豬肉肌原纖維蛋白相互作用力的影響

2.2.2.1 氫鍵

圖4 離子強度對肌原纖維蛋白氫鍵含量的影響Fig.4 Effect of ionic strength on hydrogen bonds of MP

由圖4可知，不同NaCl濃度條件下，肌原纖維蛋白的氫鍵含量大體呈先減少后緩慢增加的趨勢。0.1、0.2 mol/L實驗組間以及0.4、0.5、0.6 mol/L實驗組間肌原纖維蛋白分子間的氫鍵含量雖有差異，但不顯著（P＞0.05），而0.2～0.4 mol/L實驗組間氫鍵含量呈上升態(tài)勢，且有顯著差異（P＜0.05）。

2.2.2.2 表面疏水性

圖5 離子強度對肌原纖維蛋白表面疏水性的影響Fig.5 Effect of ionic strength on surface hydrophobicity of MP

由圖5可知，隨著NaCl濃度的增大，肌原纖維蛋白的表面疏水基含量逐漸減小，0.1、0.2 mol/L實驗組間以及0.4～0.6 mol/L實驗組間肌原纖維蛋白之間的表面疏水基含量雖有差異，但不顯著（P＞0.05），0.2～0.4 mol/L實驗組間則呈下降態(tài)勢，且有顯著差異（P＜0.05）。

2.2.2.3 活性巰基和總巰基

圖6 離子強度對肌原纖維蛋白活性巰基和總巰基含量的影響Fig.6 Effect of ionic strength on active thiol content of MP

由圖6可知，蛋白質(zhì)分子的活性巰基含量隨著NaCl濃度的增大呈逐漸上升趨勢，但當NaCl濃度增大到一定程度，活性巰基含量的變化不是特別明顯，0.5、0.6 mol/L實驗組之間差異不顯著（P＞0.05），而總巰基含量隨離子強度的增加沒有明顯變化，說明離子強度的改變對總巰基沒有產(chǎn)生影響。

2.3 乳化特性指標與理化特性指標之間的相關(guān)性分析

由表1可知，NaCl濃度與測定的各指標間即EC、ES值、氫鍵均呈顯著正相關(guān)（P＜0.05），與溶解度、活性巰基含量呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與表面疏水性呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01）。溶解度與EC值顯著正相關(guān)（P＜0.05），與ES值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），說明隨著肌原纖維蛋白溶解度的增大，肌原纖維蛋白的EC、ES值提高；活性巰基和氫鍵含量都與EC值呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），而表面疏水性與EC值呈極顯著負相關(guān)（P＜0.01），與ES值顯著負相關(guān)（P＜0.05），說明肌原纖維蛋白的活性巰基和氫鍵越多，表面疏水性越小，肌原纖維蛋白的EC值以及ES值越大。由此可見，改變肌原纖維蛋白介質(zhì)的離子強度，導致蛋白質(zhì)的溶解度及蛋白質(zhì)分子間的作用力產(chǎn)生變化，對肌原纖維蛋白的乳化特性有顯著或極顯著的影響。

表1 不同NaCl濃度下肌原纖維蛋白乳化特性與理化指標之間的相關(guān)性分析Table1 Correlation analyses between emulsifying and physico-chemical properties of MP

3 討 論

蛋白質(zhì)的乳化主要表現(xiàn)為在油滴周圍形成界面蛋白膜，其形成過程包括3 個步驟：第一步，蛋白向脂肪球表面靠攏，影響這一步的因素主要是蛋白分子的溶解情況、分子大小、溫度條件以及連續(xù)相的黏度情況。第二步，蛋白吸附在脂肪球上，一般蛋白需要克服界面張力等障礙，和已經(jīng)吸附在脂肪球上的物質(zhì)競爭并使自己吸附上去，這個過程受表面氨基酸性質(zhì)、pH值、離子強度和溫度的影響。第三步，蛋白分子必須經(jīng)過構(gòu)象的變化[2]。

乳化能力和乳化穩(wěn)定性是評價蛋白質(zhì)乳化特性的常用指標。乳化能力表示單位質(zhì)量的肌原纖維蛋白能夠乳化的油的體積，EC值越大，說明對應(yīng)NaCl濃度的肌原纖維蛋白在單位質(zhì)量內(nèi)乳化的油量就越多[17]；而乳化穩(wěn)定性是指蛋白質(zhì)維持乳濁液油水兩相混合不分離時對外界條件的抗應(yīng)變能力[18]，是評價蛋白質(zhì)維持乳化體系油水界面能力的重要指標；蛋白質(zhì)的溶解度是蛋白質(zhì)之間、蛋白質(zhì)與溶劑之間的相互作用平衡的一種熱力學表現(xiàn)形式[2]。當介質(zhì)的離子強度達到一定程度時，肌原纖維蛋白才會溶解[19]，而可溶性蛋白質(zhì)對脂肪乳化具有重要作用[20]。本實驗發(fā)現(xiàn)隨著介質(zhì)離子強度的提高，肌原纖維蛋白的EC和ES值增強，這是因為隨著離子強度的增大，鹽和蛋白質(zhì)的相互作用增強，蛋白質(zhì)的水化作用增大，溶解度大大上升，使得蛋白更容易向脂肪球表面靠攏，相關(guān)性分析結(jié)果也證實了這點。相關(guān)性分析表明，溶解度與離子強度極顯著正相關(guān)（r=0.948，P＜0.01），與EC值顯著正相關(guān)（r=0.818，P＜0.05），與ES值呈極顯著正相關(guān)（r=0.974，P＜0.01）。說明肌原纖維蛋白溶解度的增大，使得蛋白質(zhì)能迅速移到油水界面形成界面膜參與乳化，進而提高EC值[21]；反之當NaCl濃度較低時，肌原纖維蛋白的溶解度低，形成蛋白質(zhì)聚合體，造成疏水鏈的封閉，導致EC值的下降[22]；對ES值而言，低離子強度時，可移動離子的屏蔽作用降低蛋白質(zhì)之間的靜電排斥[23]，高鹽時增強了帶靜負電荷的肌球蛋白分子間的靜電排斥作用[24]，使得乳滴之間不易聚集和合并，因而ES隨著離子強度的提高而呈增強趨勢。

離子強度對肌原纖維蛋白的空間結(jié)構(gòu)也有顯著的影響。肌肉蛋白質(zhì)中參與乳化的蛋白質(zhì)主要為肌球蛋白[25]，其分子尾部的α-螺旋結(jié)構(gòu)是依靠多肽鏈中—CO與—NH之間的氫鍵穩(wěn)定的[26]，氫鍵的穩(wěn)定性一旦發(fā)生變化，就會導致α-螺旋結(jié)構(gòu)的丟失和破壞。本實驗結(jié)果表明隨著NaCl濃度的提升，肌原纖維蛋白氫鍵有上升趨勢，說明隨著離子強度的上升，肌球蛋白/肌原纖維蛋白的穩(wěn)定性越好，該結(jié)果與文獻[27]結(jié)果一致。相關(guān)性分析表明，氫鍵與離子強度顯著正相關(guān)（r=0.901，P＜0.05），與肌原纖維蛋白的EC值極顯著正相關(guān)（r=0.969，P＜0.01）；蛋白質(zhì)疏水基團間的相互作用是一種非共價鍵的相互作用，是維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)最重要的作用力[28]，構(gòu)成蛋白質(zhì)的大多數(shù)非極性氨基酸的側(cè)鏈分布在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，形成疏水內(nèi)核，通過對一些已知結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)表面性質(zhì)的分析表明，一些疏水基團也會出現(xiàn)在蛋白質(zhì)分子的表面，使其表面也具有一定的疏水作用[29]，而表面疏水作用會影響蛋白質(zhì)分子間的相互作用，并且因蛋白質(zhì)的大分子結(jié)構(gòu)，對蛋白質(zhì)功能的影響比整體疏水性更大[27]。本實驗結(jié)果表明隨著離子強度的上升，表面疏水性呈下降趨勢。這是因為在高NaCl濃度時，蛋白質(zhì)周圍的親水基團結(jié)合大量的水分子，使蛋白質(zhì)的疏水基團部分包埋在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，蛋白質(zhì)在天然狀態(tài)下也是盡量把疏水殘基包埋在分子內(nèi)部[30]，該結(jié)果與文獻[27,31]報道相一致。相關(guān)性分析表明：表面疏水性與離子強度、溶解度呈極顯著負相關(guān)（分別是r=－0.925，r=－0.906，P＜0.01），與肌原纖維蛋白的EC值也極顯著負相關(guān)（r =－0.945，P＜0.01），與ES值呈顯著負相關(guān)（r=－0.811，P＜0.05），Nakai等[32]認為用疏水性和溶解度兩指標來評價蛋白質(zhì)的功能特性比單獨用溶解度評價能得到更好的相關(guān)性，溶解性和表面疏水性都是影響蛋白乳化能力的重要因素，溶解能力相近的蛋白，才能表現(xiàn)出表面疏水性越高，其乳化能力越強；在肌原纖維蛋白中，巰基是最具反應(yīng)活性的功能基團[33]，是維持蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的主要功能鍵，其含量的變化與蛋白質(zhì)變性密切相關(guān)，若蛋白質(zhì)發(fā)生變性（加熱、超高壓處理）時，巰基被氧化生成二硫鍵，致使巰基含量下降[34-35]，因此可作為衡量蛋白質(zhì)氧化和變性程度的指標，對肌原纖維蛋白的穩(wěn)定及其功能性質(zhì)具有重要的意義。本實驗結(jié)果表明，隨著NaCl濃度的提升，肌原纖維蛋白活性巰基含量有著上升趨勢，而總巰基含量則無明顯變化。這是因為當NaCl濃度升高時能破壞蛋白分子間的作用力，導致蛋白分子部分展開，使埋藏于天然蛋白分子內(nèi)部的巰基暴露于分子表面，避免了因低濃度的NaCl導致的蛋白質(zhì)聚集而引起蛋白質(zhì)巰基含量的下降[36]。有研究表明活性巰基的增加可能與肌球蛋白分子頭部結(jié)構(gòu)改變有關(guān)[37-38]，表現(xiàn)為展開的蛋白分子更易于在脂肪球周圍形成界面膜，但是增加離子強度不能破壞或形成分子間或分子內(nèi)二硫鍵，故總巰基含量無明顯變化。相關(guān)性分析表明，活性巰基含量與離子強度呈極顯著正相關(guān)（r=0.935，P＜0.01），與肌原纖維蛋白的EC值也呈極顯著正相關(guān)（r=0.987，P＜0.01），而總巰基含量與離子強度、ES、EC值之間無顯著相關(guān)性（P＞0.05）。

本研究表明改變肌原纖維蛋白介質(zhì)的離子強度，使得乳化特性和蛋白質(zhì)的溶解度及蛋白質(zhì)分子間的作用力等理化特性產(chǎn)生變化，表現(xiàn)為：低離子強度時，肌原纖維蛋白的EC和ES下降，溶解度降低，分子間氫鍵、活性巰基含量呈下降趨勢，表面疏水性呈上升趨勢，而總巰基含量則無明顯變化，肌原纖維蛋白理化特性和乳化特性之間有顯著或極顯著的相關(guān)性。因此在生產(chǎn)低鹽乳化型肉制品時，由于肌原纖維蛋白的乳化性能較差，必須采取相應(yīng)措施（如鈉鹽替代、多糖替代等），以防止低鹽導致的肉制品出水出油等質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生。

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Effect of Ionic Strength on Emulsifying and Physico-chemical Properties of Pork Myofibrillar Protein

WU Ju-qing1, SHAO Jun-hua2, WEI Chao-gui1, XU Xing-lian1, ZHOU Guang-hong1,*
(1. Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, Ministry of Education, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Food Science Research Institute, Bohai University, Jinzhou 121013, China)

The objective of this study was to evaluate the effect of ionic strength on the emulsifying and physico-chemical properties of pork myofibrillar proteins (MP). MP was extracted and its emulsifying and physico-chemical properties including emulsifying capacity (EC), emulsion stability (ES), solubility and intermolecular hydrogen bonds, surface hydrophobicity, and active and total sulfydryl groups under different ionic strengths were measured correlated with each other. The results showed that EC, ES and solubility increased with increasing ionic strength. Meanwhile, the contents of active sulfhydryl group and intermolecular hydrogen bonds tended to increase, whereas the surface hydrophobicity decreased. Total sulfhydryl groups did not exhibit any change. The solubility was positively correlated with either EC (P ＜ 0.05) or ES (P ＜ 0.01), and active sulfydryl groups were positively correlated with EC (P ＜ 0.01). On the other hand, the surface hydrophobicity was negatively correlated with either EC (P ＜ 0.01) or ES (P ＜ 0.05). Therefore, ionic strength can affect the emulsifying and physico-chemical properties of MP, with a significant or extremely significant correlation observed between these two properties.

myofibrillar protein; emulsification; ionic strength; solubility

TS251.1

A

1002-6630（2014）23-0014-06

10.7506/spkx1002-6630-201423003

2014-07-22

國家自然科學基金面上項目（31371795）；“十二五”國家科技支撐計劃項目（2012BAD28B01-04；2012BAD28B03-1）

吳菊清（1965—），女，副教授，博士研究生，研究方向為肉品加工與質(zhì)量安全控制。E-mail：wujuqing@njau.edu.cn

*通信作者：周光宏（1960—），男，教授，博士，研究方向為畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。E-mail：ghzhou@njau.edu.cn