碱腌制对蛋壳的影响及蛋清凝胶机理的研究

【摘要】本文旨在研究碱作用下的蛋清凝胶化的相关基础问题,着重探讨凝胶形成过程中凝胶特性及蛋白质结构的变化,为皮蛋生产与开发提供理论依据和实验基础,主要研究结果如下：通过研究腌制过程中NaOH渗透发现,腌制前10d,蛋清碱度升高,料液碱度降低,腌制后10d蛋清碱度料液碱度趋于平稳,通过对皮蛋内容物腌制天数(A)和腌制浓度(B)与蛋清游离碱度Y关系进行拟合,得到Y=-128+6.52.X(A)+65.3.X(B),通过以上方程可以对各个腌制碱浓度下不同时间皮蛋蛋清的游离碱度进行结果预报。探究了皮蛋在加工过程中流变学特性的变化规律。皮蛋在加工过程中在其凝固之前蛋清始终表现为假塑性流体特征；蛋清的储能模量(G’)和损耗模量(G”),在整个腌制过程中,呈现先减小后增大再减小的趋势,其相位角呈先增大后减小再增大趋势,证实了皮蛋形成过程中蛋清从溶胶状态转化为溶液状态(化清),溶液状态转化为凝胶状态(凝固),由凝胶状态劣化变为溶液状态(稀化)的三个阶段蛋清的变化规律。研究了碱诱导下蛋清形成凝胶的机理,游离氨基酸变化规律以及蛋白质结构变化。凝胶形成过程中,蛋清水含量降低,碱含量增加,料液碱度降低,蛋清的粘蛋白和聚球蛋白,卵转铁蛋白完全降解,卵类粘蛋白和卵白蛋白部分降解,游离氨基酸比新鲜蛋清的游离氨基酸含量增加近5倍。各组蛋清中都含有常见的18种氨基酸,8种必须氨基酸也包括其中。经过不同碱液腌制后的蛋清的游离氨基酸中,作为必需氨基酸的缬氨酸,异亮氨酸,亮氨酸,苯丙氨酸,赖氨酸,半必需氨基酸的精氨酸含量都有大幅增加；蛋清中γ-氨基丁酸,鸟氨酸,色氨酸等游离氨基酸经碱作用后降解。腌制过程中,疏水作用力强度随碱浓度和腌制时间的增加而增加,二级结构发生了明显变化,凝胶形成前α-螺旋百分比减小,β-折叠百分比增大,说明α-螺旋向β-折叠转变,β-折叠比例增加,蛋白质分子结构有序性降低,分子展开形成β-折叠有利于凝胶形成过程中蛋白质分子间相互作用,凝胶形成后,二硫键含量增加,α-螺旋,β-折叠增大,无规则卷曲结构消失,蛋白分子结构有序性增加。在碱诱导蛋清凝胶形成过程当中,离子键和氢键显著下降,疏水作用力显著增加。对蛋清在不同pH值下的聚集态进行探讨,研究pH值对蛋清蛋白变性聚集的影响,从变性聚集特性方面探索蛋清凝胶形成机制。实验发现在酸性条件下,疏水性未发生变化,二硫键含量较低,蛋清蛋白团聚,形成白色絮状沉淀。在碱性条件下,蛋清蛋白伸展,疏水性升高,二硫键含量升高,暴露出部分疏水基团,溶解度、浊度上升,形成蛋白凝胶,但在碱性条件pH>13时,蛋清浊度下降、溶解度上升,蛋白质凝胶劣化变成澄清溶液。研究了不同碱液浓度腌制对鸭蛋壳品质特性的影响。通过电镜观察发现,新鲜鸭蛋的蛋壳表层未观察到气孔；经碱液腌制的鸭蛋蛋壳,表面的致密层逐渐消失,出现了直径为10μm～40μm之间的气孔。各个浓度碱液腌制鸭蛋,10d后可观测到蛋壳孔,从表面的蛋壳孔就可观测到沉积物逐渐堵塞蛋壳孔洞口的现象。腌制10～15d后的蛋壳气孔数与新鲜蛋壳气孔数相比,显著增加(P<0.05),腌制20～30d后的蛋壳气孔数与腌制10～15d后的蛋壳气孔数相比,显著减小(P<0.05)。在腌制期间,碱作用于蛋壳表面,破坏了蛋壳的蛋白质外膜,使蛋壳强度变小。腌制前期,碱破坏了蛋壳表层,使气孔暴露,由此检测到的气孔数有所增加；腌制后期,由于金属盐离子形成的各种沉淀物,在蛋壳的气孔里沉积,堵塞了气孔,由此检测到的气孔数减小。
【作者】阮晓娟；
【导师】马美湖；
【作者基本信息】华中农业大学，食品科学，2014，硕士
【关键词】皮蛋；蛋清凝胶；蛋白质结构；超微结构；蛋壳气孔；

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