《食品科学》：福州大学汪少芸教授等：典型加工条件下鱼糜肌原纤维蛋白品质变化规律及调控方法研究进展

肌原纤维蛋白属于盐溶性蛋白，由肌球蛋白、肌动蛋白、肌动球蛋白、肌钙蛋白等组成，研究表明，鱼糜肌球蛋白、肌动蛋白溶出后，结合成肌动球蛋白而相互缠绕，经加热形成高度有序且能保持大量水分的三维网络结构，从而形成了有弹性的鱼糜制品。因此，肌原纤维蛋白的凝胶特性是鱼糜制品加工中的重要功能特性，影响着鱼糜制品的品质。

福州大学生物科学与工程学院的陈梅珍、陈 旭、汪少芸*等综述了鱼糜肌原纤维蛋白在物理场（斩拌、热处理）、化学场（pH值、离子强度）和生物场（酶、微生物）等典型加工条件下的品质变化规律及调控方法，以期为鱼糜加工提供理论依据。

1、物理场加工条件下鱼糜肌原纤维蛋白的品质变化规律及调控方法

加热

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肌原纤维蛋白是鱼糜中含量最高的蛋白质（相对含量65%～80%），经加热结构发生变化，引发其变性和聚集，从而形成三维凝胶网状结构。肌原纤维蛋白热诱导凝胶过程涉及凝胶化、凝胶劣化和鱼糕化阶段。凝胶化即为加热温度50 ℃以下时，肌原纤维蛋白通过非二硫键结合，促进形成凝胶；凝胶劣化即为加热温度为50～70 ℃之间时，内源性碱性蛋白酶破坏肌原纤维蛋白网络结构；鱼糕化即加热温度为80～90 ℃之间时，凝胶硬度和弹性增加。因此，肌原纤维蛋白的热诱导凝胶特性决定鱼糜制品的品质。加热导致肌原纤维蛋白氨基酸侧链、肽链和蛋白质结构发生的变化可能影响蛋白质-蛋白质相互作用，并最终改变肌原纤维蛋白的凝胶特性。有研究表明，鱼糜与盐混匀，先在低温（0～40 ℃）下保存，再于80 ℃或更高温度下加热，该加热方式形成的凝胶强度高于直接在80 ℃或更高温度下加热形成的凝胶强度。因此不同加热处理方式可能会导致鱼糜制品的品质存在差异。

斩拌

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鱼糜制品生产过程中，斩拌可破坏鱼肌肉的超微结构，促进盐溶性肌原纤维蛋白的溶出，使鱼糜转变为质地平滑的糊状物，且有助于其他辅料成分均匀地混合到鱼糜糊状物中。根据斩拌强度的高低，可将斩拌方法分为高强度斩拌（剪切/斩拌等）和低强度斩拌（挤压、研磨、捣碎、搅拌、共混等）。

在高强度斩拌条件下，随着斩拌时间的延长，鱼糜肌原纤维蛋白倾向于展开和/或聚集，最终导致肌原纤维蛋白二级结构的变化，表面疏水性增加以及盐溶性蛋白质和活性巯基含量降低。鱼糜剪切过程中蛋白质理化性质和构象的变化受鱼种类和剪切条件的影响。阿拉斯加狭鳕鱼糜的低热稳定性蛋白在较高的剪切温度（＞20 ℃）下容易聚集。而马鲅鲤鱼糜的较高热稳定性蛋白质在较低的剪切温度（＜20 ℃）或短剪切时间（＜9 min）不易展开蛋白结构。

高强度斩拌相比于低强度斩拌，虽然能提高生产效率，但保留鱼糜原始特性的效果不如低强度斩拌。Yin Tao等研究共混和剪切对鱼肌原纤维的超微结构及鲢鱼鱼糜肌原纤维蛋白生化特性的影响（图3），结果表明，共混15 min内，呈条状外观的鱼糜肌原纤维逐渐被破坏，而剪切5 min后肌原纤维完全崩解。

2、化学场加工条件下鱼糜肌原纤维蛋白的品质变化规律及调控方法

pH值

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鱼糜是一种高蛋白原料，由各种鱼类肌肉制成，鱼糜生产过程中漂洗工序具有重要作用，漂洗可去除鱼肉中的血红素蛋白、多不饱和脂肪酸、脂质、结缔组织、骨骼、鳞片等，浓缩肌原纤维蛋白，因此优异的漂洗方法有利于鱼糜凝胶的形成。相比于传统的漂洗方法（用冷水反复漂洗碎鱼肉直到去除大部分水溶性蛋白质），pH转换法（先酸和/或碱的增溶过程，再沉淀和回收蛋白质）可提高鱼肉中肌原纤维蛋白的回收率和质量。

肌原纤维蛋白凝胶的形成是由于蛋白结构的改变引起其变性和聚集，从而产生三维凝胶基质。酸/碱处理是蛋白质结构修饰的常用技术，蛋白质的变性程度和成胶能力高度依赖于pH值，pH值的变化不仅会影响肌原纤维蛋白的萃取效率，还会改变肌原纤维蛋白的电荷性质，进而引起官能团的电离。此外，pH值对蛋白质等电点的影响会改变蛋白质分子间相互作用力，进而改变肌原纤维蛋白的凝胶性质。

离子强度

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肌原纤维蛋白在相对高盐环境（0.47～0.68 mol/L NaCl）中基本完全溶解，而在低离子强度介质中具有不溶性和不稳定性，这是由于肌球蛋白作为肌原纤维结构中的主要蛋白，对肌原纤维蛋白的大部分功能特性起着重要作用，且在高离子强度下，盐离子渗透到肌球蛋白丝状结构中，发挥“屏蔽”作用，削弱肌球蛋白尾部的静电相互作用，促进了肌球蛋白丝状结构的膨胀和解体，释放肌球蛋白单体和具有可电离基团的结构蛋白，有助于与水的相互作用。而在低盐介质中，邻近的肌球蛋白单体往往通过尾部（杆）的静电相互作用而有规律地堆积和缠绕，形成有序的自组装丝状结构。此外，离子强度也会影响肌原纤维蛋白的其他功能特性（如乳化和凝胶特性）。

3、生物场加工条件下鱼糜肌原纤维蛋白的品质变化规律及调控方法

01

TG作为生物酶影响加工条件下鱼糜肌原纤维蛋白的品质变化，可提高其凝胶特性，以符合消费者的需求。TG可催化肌原纤维蛋白谷氨酰胺残基和赖氨酸残基之间的酰基转移反应形成交联蛋白。研究表明，在所有肉制品加工过程中，TG只会对肌球蛋白产生作用，对肌动蛋白没有显著影响；加工过程中，TG发挥交联作用，改变肌球蛋白重链结构，诱导肌球蛋白在肌原纤维结构的S1亚基交联，降低蛋白α-螺旋含量，增加β-折叠含量，促进形成高分子聚合物，改善蛋白溶解度，从而改变蛋白凝胶性。

微生物

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微生物在鱼糜发酵过程中发挥着重要作用，其在代谢过程中分泌的蛋白质降解酶逐渐降解鱼糜肌原纤维蛋白，释放出更易于消化和吸收的物质以及风味前体物质。陈晓倩等研究发现接种棒状乳杆菌发酵秘鲁鱿鱼糜，其肌原纤维蛋白中的肌动蛋白和肌球蛋白重链均随着发酵被降解，且36 h后肌球蛋白条带已完全消失，同时经发酵24 h后，于分子质量在100～135 kDa范围出现了新的盐溶性蛋白条带，其在发酵至48 h后也被降解。

4、结 语

鱼糜肌原纤维蛋白变化是影响鱼糜制品品质的关键，鱼糜肌原纤维蛋白在物理场、化学场、生物场加工条件下会发生变性、聚集、交联、自组装、分解等变化，从而增强或抑制肌原纤维蛋白的功能特性，因此研究鱼糜肌原纤维蛋白在这些典型加工场下的变化规律及调控方法对于提升鱼糜制品的品质具有重要指导意义。

今后的研究工作可在以下方面不断挖掘和深入：1）协同使用物理场、化学场、生物场加工条件，研究鱼糜肌原纤维蛋白在复合加工场下的变化规律及调控方法，探寻环保、高效且能较好保持和改善鱼糜肌原纤维蛋白功能特性的加工条件；2）创新加工条件，深入研究加工条件影响肌原纤维蛋白结构和功能特性的机理，建立加工条件-肌原纤维蛋白-鱼糜制品品质三者之间的联系，便于指导加工。

通信作者简介

汪少芸 教授

汪少芸，博士、二级教授、博士生导师。美国威斯康星大学（UW-Madison）和加州大学戴维斯分校（UC-Davis）博士后，入选国家“万人计划”科技创新领军人才、科技部中青年科技创新领军人才、省A类高层次人才、省高层次创新人才、省科技创新领军人才。担任食品科学与工程国家一流专业负责人，省协同创新中心主任，省工程研究中心主任，兼任中国食品工业协会理事、福建省健康工程学会副理事长、福建省食品科技学会副理事长，Food Sci. Human Wellness、J. Future Foods、Hans J. Food Nutr. Sci.、《食品科学》、《食品工业科技》编委，《中外食品技术》首批翻译专家。主持省部级以上项目30余项，编写著作6部，授权发明专利69件，发表学术论文260篇。主持成果获国际ICOFF学术大会奖、中国产学研合作创新成果一等奖、全国食品产学研优秀科研成果一等奖、中国化工联合会科技进步一等奖、省科技进步一等奖、省科技进步二等奖、省自然科学二等奖。获宝钢优秀教师奖、省优秀教师奖、省优秀科技工作者奖、卢嘉锡优秀导师奖。

本文《典型加工条件下鱼糜肌原纤维蛋白品质变化规律及调控方法研究进展》来源于《食品科学》2022年43卷11期204-213页，作者：陈梅珍，陈旭，蔡茜茜，余璐涵，吴金鸿，张芳，黄丹，黄建联，汪少芸。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210906-058。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

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