在当前的食品工业中，减少食品中的盐分含量已成为一个重要的健康趋势。然而，降低盐分往往会影响食品的质地和口感，尤其是在肉类制品中，盐分的减少会导致肌原纤维蛋白凝胶的结构和功能性下降。因此，寻找一种能够改善低盐条件下肌原纤维蛋白凝胶性能的方法，对于提升食品质量具有重要意义。
南京财经大学苏安祥团队在Food Chemistry期刊上发表了题为Modulation of the conformation, water distribution, and rheological properties of low-salt porcine myofibrillar protein gel influenced by modified quinoa protein。（改性藜麦蛋白对低盐猪肌原纤维蛋白凝胶构象、水分分布和流变特性的调控）的研究论文。HPH处理通过改变蛋白质构象来改善藜麦蛋白的功能特征。关于使用HPH修饰的藜麦蛋白来改善低盐MP凝胶特性的研究尚未报道。本研究旨在探讨HPH修饰藜麦蛋白对低盐猪藜麦组织流变特性、水分分布和微观结构变化的影响，阐明HPH修饰藜麦蛋白与MP的潜在相互作用机制。
代表性结果展示
添加藜麦蛋白导致蛋白质聚集
粒度分布通常用于确定蛋白质溶液的分散程度。如图1所示，低盐MP的粒度分布图，呈现2个峰，主峰主要位于1400–5500 nm。随着NaCl浓度降低到0.3 M（T2），MP的粒径分布向更大的粒径变化。低盐浓度对MP静电桥的形成具有较弱的抑制作用，促进蛋白质聚集体的形成。随着HQP的添加量从2%增加到6%，MP的峰值向更小的粒径移动，这归因于MP和HQP之间疏水相互作用的增加，促进了静电排斥力的增加，并延缓了蛋白质聚集，导致MP粒径减小。然而，T6基团粒度分布的主峰在添加8% HQP后被转移到大粒度区域。一种可能的解释是，过量添加HQP可能会通过静电屏蔽效应阻碍蛋白质MP相互作用，从而导致蛋白质聚集。
图 1.HQP对MPs粒径的影响
修饰的藜麦蛋白影响了低盐MP凝胶的水分分布
从图2A中可以看出，低NaCl浓度和HQP添加明显改变了T的曲线2HQP-MP复合凝胶的弛豫时间峰值，表明低NaCl浓度和HQP添加会影响HQP-MP复合凝胶的水分分布和迁移。随着HQP添加量（2%–6%）的增加，T2HQP-MP复合凝胶的弛豫时间显著降低，添加6% HQP时得到最低值。这可能是由于HPH修饰增强了藜麦蛋白的水结合能力。这些结果表明，适度添加HQP可以减少水的迁移并提高水的捕获能力，这是持水能力变化的原因（图2A）。
图 2.HQP对T分布的影响2MPs的弛豫时间（A）和G'（B）。T1代表0.6 M NaCl;T2、T3、T4、T5、T6分别代表0.3 M NaCl时HQP添加量的0%、2%、4%、6%和8%。
修饰的藜麦蛋白改善了低盐MP的流变性能
流变特性是凝胶弹性和强度的重要指标。添加各种HQP的低盐MP凝胶的流变特性变化如图2B所示。MP在加热过程中的储存模量（G'）包括三个不同的阶段。初始阶段：20-53°C，储存模量缓慢下降，这是由肌球蛋白的初始二聚化和蛋白质之间交联形成弱凝胶诱导的。第二阶段：54-63°C，肌球蛋白尾部的变性和去折叠破坏了弱凝胶结构。最终阶段：63-80°C，G'值迅速增加，这主要归因于蛋白质随温度的重聚集，导致蛋白质交联形成3D凝胶结构。0.3 M NaCl （T2） 的 MP 表现出降低的 G' 值并失去典型的 G′ 曲线，这可以通过低离子强度下较差的 MP 溶解度导致过多的 MP 聚集，形成不紧凑和无序的凝胶网络结构来解释。
凝胶性质的变化可能与MP凝胶的结构修饰有关
如图3A所示，与0.6 M NaCl （T1）对照组相比，0.3 M NaCl （T2）下MP的WHC显著下降（P < 0.05），这可能是由于低浓度的NaCl（0.3 M）溶解的MP肌球蛋白丝减少，从而延缓了MP结构的展开， 抑制紧凑有序凝胶网络结构的形成，其捕获和结合水的能力最差。此外，低 NaCl 浓度（0.3 M）引起的蛋白质膨胀程度的降低也是 WHC 降低的原因。HQP-MP复合凝胶在0.3 M NaCl中的WHC随HQP的加入而显著提高，当HQP添加量为6% （T5）时，峰值为80.25%（P < 0.05）。这是由于MP和HQP之间的相互作用促进了复合凝胶中更多氢键的形成，并提高了与水分子的结合能力。
如图4所示，与对照组（0.6 M NaCl，T1）均匀、光滑、致密的凝胶网络结构相比，0.3 M NaCl（T2）的MP凝胶具有更粗糙、更松散的交联凝胶结构，有许多不规则的孔隙。这种现象可以解释为低盐浓度导致MP溶解度降低，这导致大蛋白质聚集体的出现，有助于形成具有大空腔的松散和不规则的凝胶结构。HQP-MP复合凝胶的凝胶网络结构最致密、最规则、最光滑，HQP添加量为6%时交联链变厚。这主要是因为被HPH修饰的藜麦蛋白处于熔融球状状态，蛋白质链部分展开，促进MP紧凑均匀凝胶网络结构的形成。此外，紧凑的凝胶网络有利于捕获更多的水分子，这些水分子填充了凝胶结构之间的间隙，有助于减少水迁移和改善WHC（图3B和图3A）。因此，HQP添加引起的微观结构变化对HQP-MP复合凝胶的凝胶特性产生了显著影响。
图 3.HQP对MPs的WHC（A）、凝胶强度（B）和傅里叶变换红外（C-D单键）的影响。⁎a-f表示直方图存在显著差异（P < 0.05）。T1 代表 0.6 M NaCl;T2、T3、T4、T5、T6分别代表0.3 M NaCl时HQP添加量的0%、2%、4%、6%和8%。
图 4.HQP-MP复合凝胶在2000×放大倍率下的SEM微观结构。T1 代表 0.6 M NaCl;T2、T3、T4、T5、T6分别代表0.3 M NaCl时HQP添加量的0%、2%、4%、6%和8%。
总结
本研究表明，HQP的掺入改善了低盐MP凝胶的蛋白质构象、水分分布和流变特性。结果表明，HQP的掺入显著提高了低盐MP的表面疏水性、活性巯基数、内源荧光强度和β片含量，表明HQP的加入影响了蛋白质的构象变化。HQP添加量的增加提高了WHC、凝胶强度、G'值和固定化水的比例，而弛豫时间减小，表明凝胶网络结构中限制了更多的水分子。SEM结果表明，HQP的掺入促进了低盐MP凝胶中致密均匀网络结构的形成。因此，HQP可以作为一种潜在的性能改善成分，并为开发低盐肉制品提供了一种新的方法
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原文链接
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Zhao S ,Yang L ,Chen X , et al.Modulation of the conformation, water distribution, and rheological properties of low-salt porcine myofibrillar protein gel influenced by modified quinoa protein.[J].Food chemistry,2024,455139902-139902.
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文字：周 梦
校编：张 淼
排版：陈天龙
审核：李春保
