κ-卡拉胶及其寡糖在冷冻贮藏过程中能保持虾泥(虾滑)肌原纤维蛋白的理化性质外文翻译资料

 2022-08-08 09:08

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kappa;-卡拉胶及其寡糖在冷冻贮藏过程中能保持虾泥(虾滑)肌原纤维蛋白的理化性质

摘 要

中式虾泥(虾滑)作为一种流行的火锅配料，通常以冷冻的方式运输和储存。 然而，冷冻贮藏会造成肌原纤维蛋白(MPs)理化性质和功能性质发生变化，从而导致虾滑产品质量下降。据报道，kappa;-卡拉胶及其低聚糖可以作为抗氧化剂和防冻剂，并能稳定整只虾的蛋白质，但它们对虾滑中MPs的影响仍然知之甚少。与对照和Na4P2O7处理相比，在冷冻储存120天期间评估了kappa;-卡拉胶及其低聚糖结合的虾滑中MPs的理化性质。 结果表明，冷胁迫增加了MPs在冷冻贮藏期间对变性和氧化的敏感性。卡拉胶低聚糖保持了MPs的浊度、乳化活性、稳定性和起泡能力。氧化分析表明，卡拉胶低聚糖的掺入明显抑制了Ca2 -ATP酶活性、总巯基和活性巯基含量的迅速下降，并有效抑制了MPs羰基含量和表面疏水性的增加。热稳定性结果表明，与对照、Na4P2O7和卡拉胶处理相比，低聚糖提高了MPs的变性温度和焓。这项研究表明，kappa;-卡拉胶及其低聚糖在冷冻贮藏过程中保持了虾滑MPs的性质。

关键词：卡拉胶低聚糖，冷冻贮藏，肌原纤维蛋白，虾泥，虾滑

实际应用

卡拉胶低聚糖对冷冻虾泥中MPs稳定性的低温保护和抗氧化作用可用于延长保质期，保持冷冻虾滑产品的品质。此外，还可以带动水产品健康产业的发展，提高水产品的质量安全，减少公共食品安全事件的发生，维护社会稳定。

第一章 简介

中国式虾泥(虾滑)因其味道和高营养价值在中国很受欢迎。虾滑是由虾肉捣成的，就像鱼糜一样，不过它是不加盐的，而且研磨(或胶凝)的程度要低于鱼糜。煮熟的虾滑肉有弹性，美味，多汁，常在火锅汤中食用。对于即食的虾滑产品，冷冻贮藏是保持虾泥质量的主要加工方法。冷冻贮藏可以抑制蛋白质的降解和微生物的生长。然而，冷冻和储存的虾滑产品的质量会受到虾肉中的肌纤维蛋白(MPs)受冷引起的变性和氧化。这是由于冰晶的形成和生长、蛋白质的脱水以及组织中的溶质浓度造成的(Shi等，2018)。冷冻条件会导致MPs的物理化学和功能特性(浊度、乳化性、持水能力[WHC]和热稳定性)发生变化，导致弹性、汁液和口感质量显著下降(Martiacute;nez-Alvarez，Lopez-Caballero，Montero，amp; del Carmen Goacute;mez-Guilleacute;n，2020)。

许多研究试图改善虾或鱼产品在冷冻储存期间的质量并延长其保质期。碳水化合物、蛋白质水解物和多酚类成分(即抗氧化剂)已被作为添加剂进行测试(Mahato，Zhu，amp; Sun，2019)。在长期冷冻储存过程中，糖类，如蔗糖、麦芽糖、魔芋葡甘露聚糖和壳聚糖衍生物，对肌肉组织的冷冻保护过程中的价值得到了认可。在我们之前的研究中，将全虾肌肉预浸泡在海藻糖、海藻酸低聚糖(Zhang，Yao，Qi，amp; Zhang，2020)、木寡糖(Zhang，Fang，Hao，amp; Zhang，2018)和糖醇(如木糖醇、甘露醇和山梨醇)(Zhang，Yao，Qi，amp; Ying，2020)的溶液中。在随后的冷冻和冷藏过程中，加入的糖类分子保持了WHC和MPs的含量，延缓了对虾肌肉组织的机械损伤。这些添加剂已经在全虾肌肉组织中进行了研究，但它们对中国式虾泥中发现的MPs功能特性的影响尚未研究。

kappa;-卡拉胶是从几种海藻中提取的硫酸化亲水多糖。它们由D-半乳糖和3,6-脱水-D-半乳糖的重复单元组成，属于硫酸化亲水多糖。卡拉胶及其衍生物由于具有优良的胶凝、保水、增稠、稳定等性能，被广泛应用于食品中(张等，2017)。卡拉胶低聚糖作为一种典型的降解卡拉胶，具有抗氧化、抗血管生成、抗肿瘤、抗菌、稳定蛋白质等多种生物活性(Sun等，2019；Zhang等，2018)。卡拉胶及其低聚糖可以与冰晶相互作用，然后抑制冰晶在冷冻储藏过程中的生长和再结晶(Kamińska-Dwoacute;rznicka，Skrzypczak，amp; Gondek，2016)。卡拉胶还可以通过蛋白质链和氨基末端上的羟基之间形成的静电相互作用和/或氢键来稳定基于乳清蛋白分离物的系统(Mehar，Al-Isamil，Al-Ghizzawi，amp; Holley，2014)。此外，糖苷还可以与其他蛋白质相互作用，如猪肌球蛋白(Teng，Guo，Yuan，Song，amp; Ren，2017)和beta;-乳球蛋白(Baussay等，2007)。我们曾经评价过卡拉胶低聚糖在对虾肌肉组织中的抗氧化活性和低温保护作用，发现卡拉胶低聚糖可以减少滴水损失，维持肌肉质地和颜色，防止虾的物理损伤(Zhang等，2017；Zhang等，2018)。然而，关于卡拉胶及其衍生物在冷冻贮藏过程中对虾泥肌肉系统(虾泥，虾滑)MPs功能和理化特性的影响的资料很少。

本研究探讨了卡拉胶及其衍生物在虾滑体系中的潜在应用。我们比较了Na4P2O7(阳性对照)对MPs稳定性的影响。我们的研究重点是在长期冷冻贮藏过程中糖类分子与MPs的相互作用。

第二章 材料和方法

2.1 化学品

卡拉胶([C12H18O9]n，kappa;型；gt;99％纯度)和卡拉胶低聚糖([C6H9O8SNa]n，n＝2～10；kappa;型；gt;99％纯度)购自Sigma-Aldrich Co. LLC. (St. Louis, MO, USA)和Seebio Biotech生物技术(上海)有限公司(Shanghai，China)。三氯乙酸和QuantiProtrade;双辛酸(BCA)检测试剂盒从Sigma-Aldrich Co. LLC采购。马来酸盐、三(羟甲基)氨基甲烷(Tris)、5-三磷酸腺苷和酒精从中国招远山东拓普生物工程有限公司采购。焦磷酸钠(Na4P2O7)、十二烷基硫酸钠(SDS)、5,5′-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)、2-硝基-5-硫代苯甲酸(NTSB)、2,4-二硝基苯肼(DNPH)、磷酸钠、胍、1-苯胺萘-8-磺酸(ANS)均购自上海化学试剂有限公司。上海化学试剂有限公司。Ltd.(中国上海)。所有试剂均为分析级。

2.2 对虾样品及处理

冷冻虾(Litopenaeus vannamei)(30℃冷冻6小时)来自浙江兴业有限公司(中国舟山)。单个虾样品的平均重量为26plusmn;4g，体长为15.5plusmn;0.7cm。使用冷水(0～4℃)对虾进行清洗。接着，将解冻后的虾去头、去皮，然后人工去虾肉。将虾肌肉(K值确定为2.4%～2.7%)切碎，并在预冷的匀浆机(型号MB 550，Shinetek仪器研究所，中国北京)中匀浆3分钟(10000rpm，0～4℃)。然后将捣碎的肌肉分为四批：对照虾泥(阴性对照)、含1.0％(w/w)Na4P2O7的虾泥(阳性对照)作为一批次、含1.0％(w/w)卡拉胶的虾泥作为一批次、含1.0％(w/w)卡拉胶低聚糖的虾泥(通过预实验确定)作为一批次。之后，将所得的肌肉混合物(批次)立即放入聚乙烯盒(2times;15times;10cm)中，在-60℃下冷冻3小时。3小时后，将冷冻样品转移到-18℃的冰箱中，并维持120天。并在此时期的不同时间(0、20、40、60、80、100和120天)，取出虾泥样品，在4℃下解冻3小时，然后进行分析。

2.3 MPs的提取

根据Zhang(2018)报道的方法制备从虾泥中提取的MPs。根据制造商的说明，使用QuantiProtrade; BCA检测试剂盒测定提取的MPs的浓度。将MP溶液用相同的提取缓冲液稀释至1 mg/mL(另有说明的除外)，用于以下分析。

2.4 浊度分析

MP溶液的浊度根据Wang，Du，Kong，Liu和Xia(2019)稍加修改后测定。将置于比色皿中的样品在50℃的水浴中加热3分钟。用紫外-可见分光光度计(型号为Alpha-1860 Plus，上海朗谱仪器有限公司，上海)测量660 nm处的吸光度，以反映MP的浊度(OD660)。

2.5 乳化性分析

采用Xia、Kong、Xiong和Ren(2010)报道的方法对MPs的乳化性进行评价。乳化活性指数(EAI，m2/g)和乳化稳定性指数(ESI%)定义为：

其中，phi;代表大豆油的体积分数，A0和A10分别代表乳化0分钟和10分钟时500nm处的吸光度，C为样品浓度(g/mL)。

2.6 发泡性能分析

采用Sharifian、Soltanizadeh和Abbaszadeh(2019)的方法，略作修改，分析MPs的发泡能力(FC)和稳定性(FS)。简而言之，使用高速匀浆机(型号PT2500E，Kinematica AG，Luzern，瑞士)将在刻度管中以15,000rpm均质化50mL MPs溶液(10mg/mL)2分钟。FC(%)定义为均质后泡沫体积的百分比，FS(%)为30分钟后剩余泡沫体积的百分比。

其中V0代表0 min时的体积(包括液体和泡沫)，V10为30 min后剩余的体积(包括液体和泡沫)。

2.7 Ca2 -ATP酶活性分析

肌纤蛋白Ca2 -ATP酶活性的测定采用Zhang，Zhao，Chen，Zhang，and Wei(2019)的程序。MPs的Ca2 -ATP酶活性以上清液中每分钟每毫克蛋白质释放的无机磷酸盐的微摩尔数(mu;mol Pi/mg/mi)表示。

2.8 总巯基含量和活性巯基含量分析

使用Zhang等(2018)发表的DTNB法估计MPs的总巯基(T-SH)含量。简而言之，将MPs与0.1％(w/v)DTNB溶液在30℃下孵育25分钟。测定412nm处的吸光度，用13.6mmol-1cm-1的摩尔吸收系数来计算MPs的T-SH含量。

通过Zhang等(2016)报道的NTSB法测定MPs的活性巯基(A-SH)含量。将新制备的NTSB溶液加入MPs中，在40℃下反应25分钟。测定412 nm处的吸光度，以13.9 mmol-1cm-1的摩尔消光法来计算MPs的A-SH含量。

2.9羰基含量分析

根据Zareian等人(2019)的方法，使用DNPH分析MPs的羰基含量。在365nm处测定吸光度，使用22mmol-1cm-1的摩尔吸收系数来计算羰基含量(nmol羰基/mg蛋白质)。

2.10 表面疏水性分析

如Zhang等(2018)所述，使用荧光探针ANS评估MPs的表面疏水性。通过荧光分光光度计(型号为F9700，INESA分析仪器有限公司，中国上海)测定样品的相对强度。发射和激发波长分别为485和375 nm。通过线性回归分析，测得荧光强度与MP浓度值的SoANS(初始斜率)。

2.11 差示扫描量热法分析

使用差示扫描量热仪(型号200 F3，德国NETZSCH集团，德国)测定虾肉的热特性。简而言之，将约15mg的肌肉样品密封在一个标准的铝盘中，而空盘作为对照参考。在氮气存在的情况下，以5℃/min的加热速率将样品从25℃加热到95℃。根据差示扫描量热曲线计算出变性温度(检测到的峰1对应主要肌纤维成分的肌球蛋白，记为Tmax，℃)和变性焓(Delta;H，J/g)，以描述蛋白质(以肌球蛋白为代表)的变性情况。

2.12 数据分析

每个结果进行三次实验(n = 3)。使用Duncan检验计算处理手段的比较，以确定显著差异(P＜0.05)。使用Windows的SPSS软件包13.0 (SPSS Inc.，Chicago，IL，USA)进行统计分析。

第三章 结果与讨论

3.1 浊度

蛋白质溶液的浊度与蛋白质的聚集程度有关。冷冻贮藏的120天内，测定了不同添加剂对虾泥中MP浊度的影响(图1A)。所有MP样品的浊度都随着储存时间的延长而增加。这些增加很可能是由于蛋白质系统中的冷胁迫和冰晶生长引起MP中肽链的展开和疏水性氨基酸残基的暴露(蛋白质变性)。这导致了更多和/或更大的多蛋白聚集体的形成(Xia等，2010)。与对照组相比，Na4P2O7-、卡拉胶-和卡拉胶低聚糖处理的MPs在贮藏过程中的浊度值呈较慢的上升趋势(P lt;0.05)。这些结果表明，这些处理方法降低了MP对热聚集的敏感性，稳定了MP在冷冻贮藏过程中的典型功能特性。卡拉胶和卡拉胶低聚糖处理的样品在80～120天内的冷冻贮藏中浊度

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