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抗冻剂对鱼肉蛋白质冷冻变性的保护作用

抗冻剂对鱼肉蛋白质冷冻变性的保护作用

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  • 发布时间:2021-10-26 12:07

抗冻剂对鱼肉蛋白质冷冻变性的保护作用

  由于鱼肉的冷冻变性会对鱼肉的质量产生不良影响,目前使用的抗冻剂品种也很多。 因此,研究低聚糖、蛋白水解物、酶解物、糖醇、盐类等抗冻剂对冷冻鱼肉的抗冻作用成为近年来的热点,因此蛋白质抗冻剂的使用在食品冷冻行业已成为共识,非常普遍,那么,下面一起了解下抗冻剂对鱼肉蛋白质冷冻变性的保护作用吧!

  

抗冻剂


  1、蛋白质的冷冻变性机理

  在目前探索研究的基础上,广泛接受的鱼肉蛋白质冷冻变性机理理论包括以下三种学说。 第一个是结合水的脱变性。结合水和鱼肉组织蛋白质保持原有的结合状态。 随着冻结的进行, 在鱼肉冷冻保存初期,组织内的自由水优先冻结在冰块上,形成蛋白质的疏水键和二硫键等化学键后凝聚,除了自由水冻结在冰块上之外,结合水也冻结,与鱼肉蛋白质脱离,蛋白质分子侧链相互靠近、凝聚,蛋白质不可逆变性。

  二是水与结合水的相互作用。随着蛋白质分子内部化学键断裂、二硫键、疏水相互作用、离子键和氢键等新键的形成,同时冰晶相互挤压,引起蛋白质分子的空间结构发生变化, 冻结过程中冰晶的形成改变了蛋白质分子与结合水的结合状态,例如疏水基团的形成和暴露改变了蛋白质原有的高度水合状态,水合程度下降的蛋白质多肽链展开,引起蛋白质的变性。

  第三是溶质的浓缩变性。 细胞液中有机溶剂和金属盐浓度上升,引起细胞液离子浓度和pH值的变化,冻结过程中与自由水形成结合水的冰晶不断析出,组织细胞内尚未冻结的细胞液浓缩,蛋白质高分子胶体不稳定凝聚,引起蛋白质冷冻变性。

  2、糖、糖醇类和糖类分解物的抗冻作用

  糖醇类可以与蛋白质反应基结合,处于饱和状态的蛋白质分子难以凝聚变性。 另一方面,由于更多结合水的存在,“共晶点”温度降低,阻碍冰晶的形成,糖类含有大量游离羟基,与鱼肉组织中的水分子结合,促进其转化为自由水,蛋白质分子难以相互凝聚,保持稳定的构象。

  糖类作为抗冻剂,不能满足消费者对味道、口感和营养的追求,另外,有些多糖分子量大,存在甜度和热量过高的问题,严重影响鱼肉的加工性能,与水分子的强亲和性容易凝聚,难以均匀分散,因此分解

  3、酚类的防冻作用

  酚类物质通过清除活性氧自由基,阻断自由基的连锁反应,螯合金属离子,增强抗氧化酶系统,抑制蛋白质的折叠,避免蛋白质因结构变化而变性。 同时,酚类物质中含有大量酚羟基,这些基团与蛋白质分子中羧基或氨基的多点结合作用可以有效阻止微生物的感染,延缓鱼肉组织蛋白质的分解和改性。 研究还发现,酚类物质可以与蛋白质络合,稳定蛋白质构象,起到一定的冷冻保护作用。

  4、蛋白质水解物的抗冻作用

  在蛋白质水解的过程中,更多的结合水的存在会明显减少冰晶的形成,阻止蛋白质相互凝聚和结构变化导致的蛋白质开链变性。 同时,水解物通过氢键与冰晶结合,会产生大量的亲水性氨基酸和游离氨基酸,容易与水分子形成氢键,促使自由水的转换,包裹在冰晶表面,也可以阻止冰晶扩大对蛋白质的破坏。 另外,水解物和蛋白质之间的氢键和疏水相互作用等也可以延缓蛋白质的冷冻变性。

  5、盐类的防冻作用

  磷酸盐是目前作为防冻剂使用广泛的盐类物质,扩大肌红蛋白的空间结构,增加结合水的含量,使蛋白质表面水分子层保持蛋白质结构的稳定,避免冷藏中的冷冻变性。 这主要是因为磷酸盐使用方便、价格低廉。 多磷酸盐能解离鱼肉肌红蛋白,复合磷酸盐含有大量磷酸离子,可以提高鱼肉离子的强度,提高pH值,提高肌红蛋白的亲水性,延缓蛋白质的冷冻变性。

  6、抗冻剂使用效果的影响因素

  抗冻剂的防冻效果受许多因素的影响, 由于戊糖(核糖、木糖)分子内部存在大量的活性醛基,如糖、糖醇类防冻剂的防冻效果与其结构、分子质量和温度有密切关系。容易与蛋白质分子的氨基发生反应,引起蛋白质分子的凝聚。

  以上介绍的就是抗冻剂对鱼肉蛋白质冷冻变性的保护作用,如需了解更多,可随时联系我们!


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