近日，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心吴海涛教授课题组在食品领域TOP期刊Food Bioscience（Q1，IF: 4.8）发表题为“Impact of plant and animal proteins with transglutaminase on the gelation properties of clam Meretrix meretrix surimi”的研究性论文。2022级硕士研究生张霖达为第一作者，吴海涛教授和王策老师为共同通讯作者。
研究背景
鱼糜产品由于其独特的口感和丰富的营养价值而深受消费者喜爱。文蛤（MM）具有高蛋白、低脂肪的特点，是良好的蛋白质来源，可以被开发加工成鱼糜产品。外源添加剂可以有效地改善鱼糜产品的凝胶化性能。谷氨酰胺转胺酶（TG）作为共价交联剂被广泛应用于食品加工中，外源蛋白常与TG结合，以改善鱼糜制品的凝胶特性。然而，关于外源蛋白联合TG对MM贝糜凝胶化的影响还尚未见报道。
外源蛋白根据其来源可分为植物蛋白和非肌肉动物蛋白。植物蛋白可以作为填充物与肌肉蛋白相互作用，占据凝胶基质中的空隙，而动物蛋白可以作为粘合剂改善鱼糜制品的凝胶性能。外源蛋白的特性因其来源而异，这可能导致其与TG在鱼糜基质中的相互作用模式不同。然而，目前关于植物/动物蛋白与TG在贝糜凝胶化过程中的相互作用行为还未见报道，且其潜在的机制尚不清楚。此外，大豆分离蛋白(SPI)、豌豆分离蛋白(PPI)、蛋清蛋白(EWP)和乳清分离蛋白(WPI)是鱼糜中常用的凝胶增强剂。而这四种常见外源蛋白结合TG对同一鱼糜凝胶化过程的影响尚未比较。
本研究将两种植物蛋白(SPI, PPI)和两种动物蛋白(EWP, WPI)应用于TG诱导的MM贝糜凝胶。分析比较了贝糜凝胶的力学性能、蒸煮损失和水分状态。通过光学显微镜、热转变温度和化学力的测定，研究了贝糜中不同动植物蛋白与TG的相互作用机制。本研究可为水产资源的开发提供新的思路，并为利用外源复合添加剂提高水产制品的凝胶性能奠定理论基础。
成果介绍
本课题探究了两种植物蛋白——大豆分离蛋白（SPI）、豌豆分离蛋白（PPI）和两种动物蛋白——蛋清蛋白（EWP）、乳清分离蛋白（WPI）对TG诱导的文蛤贝糜凝胶特性的影响，并对其联合作用进行探讨。在TG存在的情况下，外源蛋白的添加显著促进了MM贝糜的凝胶化过程。其中，EWP联合TG的效果最好，凝胶强度、蒸煮损失和持水力分别提高113.08%、67.89%和26.30%。与加入EWP相比，SPI的增强作用相对较弱，其次是PPI和WPI。此外，TG联合植物/动物蛋白促进MM贝糜凝胶化的机制不同。TG首先促进植物蛋白在MM贝糜体系中形成自聚集，且SPI比PPI产生了更多的聚合物。对于MM/TG/动物蛋白体系，TG促进了动物蛋白与MM肌原纤维蛋白的相互渗透。EWP与MM蛋白网络形成了双交联网络，而WPI则作为粘合剂促进了蛋白之间的相互作用。本研究为双壳贝类水产资源的开发利用提供了新的思路，同时也为使用复合外源蛋白添加剂来提升鱼糜制品的凝胶性能奠定了理论基础。
图文赏析
图1.不同植物/动物蛋白对TG诱导的MM贝糜凝胶外观（A）和微观结构（B）的影响
图2.不同植物/动物蛋白对TG诱导的MM贝糜凝胶蒸煮损失（A）和可表达水分（B）的影响
图3.不同植物/动物蛋白对不添加（-）/添加（+）TG的MM贝糜凝胶光学显微镜图片（A）、热转变温度（B）和化学作用力（C）的影响
作者介绍
第一作者：张霖达，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心2022级硕士研究生。研究方向为食品胶体科学与工程食品。目前已申请专利1件。
通讯作者：王策，博士，大连工业大学校聘副教授，硕士生导师，大连市青年才俊，主要从事食品功能因子的挖掘、递送及健康功能食品创制研究。近五年来，参与区域创新发展联合基金、国家自然科学基金、辽宁省教育厅课题等项目的工作，发表学术论文20余篇，其中以第一或通讯作者发表SCI论文10余篇，参编英文书籍1部，授权国家发明专利2件。
通讯作者：吴海涛，教授，博士生导师，日本冈山大学博士，美国普渡大学访问学者，食品学院副院长，教育部“人才奖励计划项目”特聘教授、全国工程教育专业认证专家，辽宁五一劳动奖章获得者、辽宁省“最美教师”，入选辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才、“第十二届辽宁青年科技奖（十大英才）”、辽宁省“百千万人才工程”百人层次、“大连市杰出青年科技人才”。作为第一完成人，荣获省部级教学成果二等奖2项。作为主要完成人，荣获国家级教学成果二等奖2项、辽宁省教学成果特等奖及一等奖4项。主要从事食品胶体科学与工程食品的研究工作，主持国家重点研发计划专项课题、国家自然科学基金区域创新发展联合基金、国家自然科学基金面上项目等纵向科研项目18项。以第一作者或通讯作者，发表SCI收录论文80余篇；作为第一发明人获得中国授权发明专利10件；作为主要完成人，荣获国家科学技术进步二等奖2项，辽宁省科学技术进步一等奖3项。
【End】
图文/张霖达 王策 吴海涛
排版/杨金烨 刘双
责编/李俊漳
审核/夏效东
