蛋白质冷冻变性

鱼肉蛋白质冷冻变性原因分析
鱼肌肉蛋白质在冻藏过程中的变性与新鲜度、冻藏温度、水分含量、pH值、脂肪氧化、
氧化三甲胺还原产生的二甲胺和甲醛等因素密切相关。
用低温冻藏的鱼生产鱼糜时，鱼肉肌原纤维蛋白(Myofibrillar proteins)中的F一肌
动蛋白（F 一action)和肌球蛋白(Myosin)因发生物化变化和结构上的改变使二者不能结合
形成肌动球蛋白(Actomyosin)，造成鱼糜弹性很差。主要原因就是肌动蛋白和肌球蛋白发生
冷冻变性引起结构改变造成的。J R Herrera在研究虹鳟鱼(Rainbow trou)时发现分子内的
构象变化和分子间的聚合作用发生的同时，疏水作用、氢键及二硫键等也会共同作用使蛋白
质分子失去原有的空间构型而发生蛋白质变性。Soottawat Benjakul的研究结果表明，鱼肌
肉中的油脂氧化也是影响蛋白质结构和功能的重要因素。多脂鱼与低脂鱼相比更容易发生蛋
白质变性，多不饱和脂肪酸较多的鱼类要比含量较少的鱼种更易发生蛋白质变性 。在冷冻
过程中，蛋白质暴露于空气中，由于氧化作用引起氨基酸破坏、肽链断裂、蛋白质一脂质复
合体的形成等原因导致蛋白质发生变性。并且许多脂质降解物具有很强的与多肽、蛋白质结
合的能力，随着贮藏时间的延长造成蛋白质聚合体溶解性降低。蛋白质发生冷冻变性时的明
显特征是Ca2+-ATPase活性明显降低，研究发现Ca2+-ATPase活性降低时肌球蛋白头部区域会发
生改变。由于肌球蛋白头部区域和尾部区域均与鱼糜制品的凝胶形成能有关，因此冷冻时，
由于肌球蛋白尾部区域发生变化从而影响鱼糜制品的弹性。一般来说，肌球蛋白的尾部区域
在凝胶形成的第一阶段有重要作用，头部区域在凝胶形成的第二阶段起重要作用。肌球蛋白
尾部在肌球蛋白和肌动球蛋白之间的热凝胶过程中具有重要作用。由此可见影响蛋白质变性
的因素是多种多样的。
淡水鱼类蛋白质冷冻变性的研究
何利平等研究鲢鱼在低温冻藏时的生化和质地特性参数之间的变化规律，考察了几种冻
藏方法对其品质的影响。其采用的生化特性参数为K值和EPN值。质地特性采用具有样品测定
室为挤压剪切室的Ottawa质地测定系统。研究表明冻结前去内脏、低温等处理可很显著地影
响肌肉蛋白质变性的速度，这与Soottawat Benjakula研究鲻的蛋白质冷冻变性情况相似 。
曾名勇等以肌动球蛋白的盐溶解性、肌原纤维蛋白ATPase活性以及肌原纤维蛋白的琉基
含量为指标。研究不同冻藏温度(-10℃、-20℃、-30℃、-40℃)对鲈鱼肌原纤维蛋白变性的
影响。结果表明，在不同温度下冻藏时，鲈鱼肌动球蛋白的盐溶性、肌原纤维蛋白的ATPase
活性以及巯基含量随着冻藏时间的延长，均呈下降趋势。且鲈鱼蛋白质的变性速度在不同冻
藏温度下的差异极其显著。
夏达金等对我国四大淡水鱼在冻藏过程中蛋白质变性问题进行了研究。研究以4种淡水
鱼在一5℃、一12℃及一18℃下冻藏2个月分析其蛋白质变性程度。在冷冻条件下4种鱼蛋白
质变性程度顺序为：鳙鱼>鲢鱼>草鱼>鲤鱼。
袁春红等对冻结条件与冻藏温度对鲢鱼肉肌原纤维蛋白冷冻变性的影响进行了研究，探
讨了不同冻结终温、冻结速率以及冻结贮藏温度对鲢鱼肉肌原纤维蛋白ATPase活性的变化。
结果表明，冻结终温和冻结速率对肌球蛋白变性的影响最小，即使在慢速冻结(从0℃经过72h
冻结到-40℃)下，样品肌原纤维蛋白的Ca2+、Mg2+ 、EDTA—ATPase活性变化都很小。在贮藏
过程中，贮藏温度越低肌原纤维蛋白越稳定，而慢冻和快冻对于其后冻藏过程中肌原纤维蛋
白变性的差异也不显著。与冻结速率和冻结终温相比，冻结贮藏温度的影响明显。
丁玉庭等对黑豚肌肉肌原纤维(MF)ATPase活性进行了研究以考察黑豚肌肉蛋白质变性
情况。黑豚肌肉在0℃冷藏和一IO℃冻藏时间越长．MFATPase活性下降越多，蛋白质变性越
严重。
鱼肉蛋白质冷冻变性的防止办法
1、 添加糖类物质
经过多年来实践．到目前为止最有效的防止鱼肉蛋白玲冻变性的方法是使用添加剂。在日本
最早用于防止“变性”的物质是丙三醇。随着对防 变性”技术研究的深入，人们已发现包
括糖类、氨基酸在内的几十种物质具有抗玲冻变性效果。尽管对蛋白质的冷冻变性具有防止
效果的物质有几十种，可是到目前为止，仍然以糖类如砂糖、山梨醇的效果为最好。其防
变性效果被认为是其介于蛋白质分子之间，与蛋白质反应基结合，使蛋白质分子处于饱和状
态。其效果与其浓度有直接关系。此外，根据“共晶点”理论．在“共晶点 以下温度冻结
溶液中水分不析出，如果防止冷冻变性的添加物的浓度高于“共晶点”的浓度，
就会形成一个不完全冻结的区域，隔离和减缓蛋白质分子的凝集，起到防止变性的作用。糖
类的添加，一般有砂糖和山梨醇分别使用和混合使甩，其混合总量为5～8%，山梨醇防变性
效果比砂糖好一些。
2、添加多磷酸盐
多磷酸盐是焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚合磷酸盐等按一定比倒配合而成的一种粉状物质。
添加多磷酸盐的第一个作用是提高鱼肉PH值，使其保持在中性附近以利蛋白质稳定。第二个
作用是提高鱼肉的离子强度。因为经加工采肉后漂洗的鱼肉离子强度从原来的0．1附近一下
降低许多，多磷盐加入使其又回复到0．1附近，促进肌肉蛋白质的稳定 第三个作用是其
和某些金属离子生成鳌合物，提高鱼糜制品弹性。多磷酸盐用量一般为O．2～0．3%。
3、 充分漂洗并添加适量食盐
一般单独使用防冷冻变性添加物效果的较小。只有在混合使用的情况下，糖类、食盐、
或多磷酸盐共存， 才能有效地发挥各种添加物的作用。提高防止变性效果。