CN103564143A

CN103564143A - 一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法

Info

Publication number: CN103564143A
Application number: CN201310478686.0A
Authority: CN
Inventors: 史智佳; 贡慧; 曲超; 陈文华; 田寒友; 乔晓玲; 王守伟
Original assignee: CHINA MEAT COMPREHENSIVE RESEARCH CENTER
Current assignee: CHINA MEAT COMPREHENSIVE RESEARCH CENTER
Priority date: 2013-10-14
Filing date: 2013-10-14
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2033-10-14
Also published as: CN103564143B

Abstract

本发明涉及一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法，包括如下步骤：1）肌原纤维蛋白初品的制备；2）去除分离缓冲液；3）肌原纤维蛋白氧化；4）分离纯化。本发明得到的强凝胶性肌原纤维蛋白，其凝胶硬度、弹性和粘聚性均明显优于现有强凝胶性肌原纤维蛋白，特别适合应用在食品加工领域，用以调节食品的质构特性。

Description

一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法

技术领域

本发明涉及一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法，属于食品加工辅料领域。

背景技术

肌肉中除去水分(大约75%)外的主要成分是蛋白质，约占20%。按照其所存在于肌肉组织上的位置的不同，可分为三类：肌原纤维蛋白(Myofibrillar proteins)、肌浆蛋白(Sarcoplasmic proteins)和结缔组织蛋白(Connective tissue proteins)。肌原纤维蛋白占总蛋白量的50-55%，是构成肌原纤维的主要蛋白质，包括肌球蛋白(Myosin)、肌动蛋白(Actin)、原肌球蛋白(Tropomyosin)、M-蛋白(M-proteins)等。

肌原纤维蛋白热诱导凝胶能力非常强，0.5%就足以产生凝胶，其热诱导凝胶特性与肉制品的流变学特性如黏结性、保水性、弹性、质地等密切相关，因此其对肉制品的品质和特性具有非常重要的影响。近几十年来，围绕肌原纤维蛋白质在肉制品流变特性作用机制方面的深入探索，成为了肉品科学的重要研究内容之一。

蛋白质氧化是指在体内外环境中，蛋白质在自由基及其相关氧化物的作用下，某些特定的氨基酸残基发生反应，导致蛋白的结构与功能发生变化的过程。目前，有关蛋白质氧化对肉及肉制品凝胶作用和肉颗粒间的结合作用、乳化作用和水合作用或持水能力等功能性质的影响，已经有了一定的认识。已有研究结果表明，蛋白质氧化程度不同，对蛋白质的凝胶能力影响不同。肌原纤维蛋白适度氧化可以提高其凝胶能力，但过度氧化会降低其凝胶能力。

目前，有关肌原纤维蛋白氧化的研究均采用羟基自由基氧化体系（FeCl₃，抗坏血酸，H₂O₂），不同氧化程度下肌原纤维蛋白凝胶能力，如硬度和弹性均呈现先增大后减小的趋势。凝胶特性的改善与蛋白质交联模式的改变有关：在加热形成凝胶的过程中，氧化后的肌球蛋白主要通过尾部二硫键形成交联，这种交联形式比非氧化条件下的头"头交联更加稳定，从而更有利于凝胶网络结构的形成。但是，采用羟基自由基氧化体系氧化肌原纤维蛋白，其凝胶能力增强有限，还有待进一步提高。

发明内容

为了进一步增强肌原纤维蛋白的凝胶能力，本发明提供一种工艺简单、成本低廉的强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案。

一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法，包括如下步骤：

1）肌原纤维蛋白初品的制备

向筛板绞碎后的肉类原料中加入分离缓冲液，经均质处理，粗眼滤网过滤，离心，以除去其中筋膜、可溶蛋白及脂肪，得到肌原纤维蛋白初品；

2）去除分离缓冲液

将步骤1）得到的肌原纤维蛋白初品充分打散后用水或洗涤液洗涤2-4次，离心弃上清液，得到待氧化的肌原纤维蛋白；

3）肌原纤维蛋白氧化

将步骤2）得到的肌原纤维蛋白分散于氢氧化铵溶液中，氧化处理1-20h后，加入HCl溶液调pH值，得到蛋白氧化体系；

4）分离纯化

将步骤3）得到的蛋白氧化体系离心处理，弃上清液，将所得沉淀分散于3-5倍质量的水中洗涤并离心2-4次，最后得到强凝胶性肌原纤维蛋白沉淀。

上述制备方法中，在步骤1）中，所述筛板的孔径为1-3mm，优选2mm，更有利于除去筋膜等物质。

在步骤1）中，所述分离缓冲液的加入量为步骤1）处理后原料质量的3-5倍；所述分离缓冲液是由10mmol/L磷酸盐、0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl₂配制的水溶液，pH值为7.0。

在步骤1）中，所述匀质处理的条件为7000-9000r/min,8-15min。

在步骤1）中，所述粗眼滤网的网眼直径介于0.3-0.6mm。

在步骤1）、2）中，所述离心条件为1800-2200g条件下8-15min。

为了获得更好的效果，步骤1）中可重复匀质处理、粗眼滤网过滤，离心过程2-4次，以便彻底去除其中的筋膜、可溶蛋白及脂肪等杂质。

在步骤2）中，所述洗涤液是由0.1mol/L NaCl配制的水溶液。

在步骤3）中，所述氧化处理条件：处理温度0-30℃；氢氧化铵溶液的浓度0.1-3%，优选0.8-1.8%；氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为0.2-1.8：1，优选0.3-1.3:1。

在步骤3）中，所述HCl溶液浓度为3mol/L；所述pH值为6-7。

在步骤4）中，在1500-3000g下离心5-20min。

本发明提供的强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法适用于猪、牛、羊等肉类。

本发明提出一种新的肌原纤维蛋白的氧化方法，利用氢氧化铵对肌原纤维蛋白进行氧化处理，并通过对处理温度、时间、氢氧化铵溶液的浓度、氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比等条件的控制，实现肌原纤维蛋白的适度氧化，从而大幅提高肌原纤维蛋白的凝胶能力。本发明得到的强凝胶性肌原纤维蛋白，其凝胶硬度、弹性和粘聚性均明显优于现有强凝胶性肌原纤维蛋白，特别适合应用在食品加工领域，用以调节食品的质构特性。

附图说明

图1本发明强凝胶性肌原纤维蛋白的加工工艺流程图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

以牛肉为原料，制备强凝胶性肌原纤维蛋白。具体方法如图1所示：

1）肌原纤维蛋白初品的制备

用2mm孔径筛板绞碎牛肉，去除其中可见脂肪及筋膜；向已经绞碎的牛肉中加入3倍碎肉质量的分离缓冲液（所述分离缓冲液是由10mmol/L磷酸盐、0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl₂配制的水溶液，pH值为7.0），利用组织均质机于8000r/min条件下均质10min，直径0.5mm粗眼滤网过滤以除去较大的肉组织，再于2000g（注：所分离样品（离心管底部）受到的最大相对离心力是本身重量的2000倍，g是重力加速度）条件下离心10min，弃去上清液。重复上述过程，得到肌原纤维蛋白初品；

2）去除分离缓冲液

将步骤1）得到的肌原纤维蛋白初品充分打散后用水洗涤3次，再于2000g条件下离心10min，弃上清液，得到待氧化的肌原纤维蛋白；

3）肌原纤维蛋白氧化

将待氧化的肌原纤维蛋白沉淀分散于氢氧化铵溶液中，设定氧化条件为：温度15℃、时间5h、氢氧化铵溶液的浓度1.2%、氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比0.5:1；待达到设定的氧化时间后，向氧化体系中迅速加入3mol/L HCl溶液终止蛋白氧化反应的进一步发生，并调节pH值至7，得到蛋白氧化体系；

4）分离纯化

将步骤3）得到的蛋白氧化体系在3000g下离心10min，弃上清液，将所得沉淀分散于3倍自身质量的水中洗涤并离心2次，最后得到强凝胶性肌原纤维蛋白沉淀。

实施例2

以猪肉为原料，制备强凝胶性肌原纤维蛋白。具体方法同实施例1，区别仅在于：

在步骤1）中，所述匀质处理的条件为7000r/min,8min。

在步骤3）中，所述氧化处理条件：处理温度20℃；氢氧化铵溶液的浓度0.8%；氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为0.8:1。

实施例3

以羊肉为原料，制备强凝胶性肌原纤维蛋白。具体方法同实施例1，区别仅在于：

在步骤1）中，所述匀质处理的条件为9000r/min,8min。

在步骤3）中，所述氧化处理条件：处理温度10℃；氢氧化铵溶液的浓度0.5%；氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为1.5:1。

实验例1

将实施例1-3所得增强性肌原纤维蛋白分别溶解于3%质量分数的NaCl溶液中，并置于升温速度为1℃/min水浴中加热至75℃并保温20min，测定其凝胶硬度、弹性和粘聚性。并以未经氢氧化铵溶液氧化的肌原纤维蛋白为对照例。检测结果如表1所示。

表1肌原纤维蛋白凝胶能力

	硬度/g	弹性	粘聚性
				实施例1	320.723	0.624	0.392
实施例2	397.607	0.606	0.446
				实施例3	420.843	0.716	0.463
对照例	124.693	0.351	0.28

由表1可知，实施例1-3所得肌原纤维蛋白在凝胶硬度、弹性、粘聚性方面均优于对照例。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）肌原纤维蛋白初品的制备

2）去除分离缓冲液

3）肌原纤维蛋白氧化

4）分离纯化

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述筛板的孔径为1-3mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述分离缓冲液的加入量为步骤1）处理后原料质量的3-5倍；所述分离缓冲液是由10mmol/L磷酸盐、0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl₂配制的水溶液，pH值为7.0。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述匀质处理的条件为7000-9000r/min,8-15min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）中，所述粗眼滤网的网眼直径为0.3-0.6mm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤1）、步骤2）中，所述离心条件为1800-2200g条件下8-15min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤2）中，所述洗涤液是由0.1mol/L NaCl配制的水溶液。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，所述氧化处理条件：处理温度0-30℃；氢氧化铵溶液的浓度0.1-3%；氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为0.2-1.8：1。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤3）中，所述HCl溶液浓度为3mol/L；所述pH值为6-7。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤4）中，所述离心条件为1500-3000g下离心5-20min。