卵粘蛋白胶凝性质及其在蛋清凝胶中的作用

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本课题研究了卵粘蛋白含量随贮存时间的变化规律及其与鸡蛋鲜度的关系,初步阐述了卵粘蛋白含量和性质变化对蛋清凝胶粘弹性的影响,并对卵粘蛋白的胶凝能力及其影响因素展开了研究。主要的研究内容和结果如下:探讨卵粘蛋白含量的变化与蛋清凝胶性间的相关性,测定4℃、22℃和37℃条件下196个鸡蛋在不同贮藏时间内的卵粘蛋白含量、哈夫单位、蛋黄指数和蛋清pH值。结果表明在测试周期末期,4℃、22℃和37℃贮藏温度下每100g浓厚蛋清中提取的卵粘蛋白含量由465.5±6.8mg依次减少到202.9±4.8mg、227±5.1mg、185.7士2.9mg,变化趋势符合指数方程y=e(a+bx+cx△2)。同时卵粘蛋白含量与鸡蛋鲜度指标间也显著相关。基于蛋清粘弹性的变化趋势与鲜度指标间的密切关系,研究结果可初步阐明卵粘蛋白含量逐渐降低与蛋清凝胶粘弹性降低的正相关性。为深入了解在贮藏过程中卵粘蛋白理化性质的变化,研究了其溶解度、疏水性和粒度的变化,进一步通过SDS-PAGE评价了其亚基分子量和含量的变化,并以粘度测定初步表征了卵粘蛋白粘弹性随贮藏时间的变化。结果表明卵粘蛋白各亚基条带的分子量随着贮藏时间的延长而减小,β-亚基、α2-亚基和α1-亚基的分子量分别由351.2kDa、284.9kDa、208.2kDa减少至292.2kDa、219.4kDa、152.1kDa。α1-亚基和p-亚基所占比例也逐渐减小,α1-亚基条带在贮藏40天后基本消失,p-亚基的含量在15天内由最初的33%下降至5.4%。卵粘蛋白的疏水性指数由541.5增大至650,溶解度逐渐减小,在贮藏末期各贮藏温度下溶解度减少的百分比均达45%以上。同时卵粘蛋白的平均粒径大小降低,粒径分布峰分散。说明卵粘蛋白分子发生降解,在一定程度上使得溶液粘度增大;而随着分子量的进一步减小,溶液稀化,粘度减低,卵粘蛋白的流变性质基本接近牛顿流体。结果揭示了卵粘蛋白粒径与亚基分子量和含量变化趋势是造成蛋清中卵粘蛋白凝胶粘弹性降低的原因。利用流变学手段研究卵粘蛋白的流体类型及蛋白质浓度对其胶凝性能影响,并通过电镜手段观察卵粘蛋白凝胶形态。结果表明卵粘蛋白特性粘度值是3.33mL/mg,其溶液的流动曲线符合Carreau模型,初始粘度为647.2Pa·S。粘度随着溶液中卵粘蛋白浓度增加而增大。在扫频范围内(0.1rad/s-100rad/s)弹性模量G’明显大于粘性模量G”,其中卵粘蛋白浓度为10-25mg/ml的相位角6值均小于45°,表现为强凝胶的性状。参照凝胶点附近的损耗角正切值与频率的依赖关系判定凝胶点的方法,确定了卵粘蛋白临界凝胶浓度是17.8mg/mL,且由卵粘蛋白凝胶网络的孔状结构反映了卵粘蛋白线性长分子结构。研究了不同pH、盐浓度和处理时间对卵粘蛋白凝胶粘弹性的影响。结果卵粘蛋白溶液的zeta电位的绝对值随着NaCl浓度增大由14.55mV减少至6.17mV,粘度随着NaCl浓度(0-0.5mg/mL NaCl)的增大而增大。而处理时间的延长,使得卵粘蛋白溶液的稠度系数由初始值0.7335Pa·sn下降至0.3243Pa·sn, G’和G”均下降了一个数量级。卵粘蛋白在碱性环境中稠度系数K随着pH升高而增大,并在pH10取得最大值,由0.733Pa·sn上升到1.246Pa·sn,随后pH进一步增大K显著降低。G’和G”呈随pH增大而增大趋势,在pH11时取得最大值。说明卵粘蛋白凝胶性与蛋清凝胶性具有一致的规律,在偏碱性环境中所形成的凝胶强度更好。采用流变技术对不同因素下卵粘蛋白粘弹模量在20-90℃每间隔3℃程序升温过程中的变化进行初步研究。结果表明去除卵粘蛋白蛋清液的溶液-凝胶转变温度达56℃,明显高于全蛋清的溶液-凝胶转变温度27℃,说明卵粘蛋白对蛋清凝胶状结构影响显著。卵粘蛋白凝胶在90℃时G’和G”与蛋白质浓度成幂指数关系,幂指数系数分别是2.742、2.163,拟合度均达到0.96以上。pH对凝胶点影响显著,当pH值偏于碱性时,凝胶点由60℃提前50℃。同时G’在pH10取得最大值,pH8、9、10附近tan δ均<0.2,表明所形成的凝胶网络较好。
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