肌球蛋白是肌肉蛋白中最重要的一种蛋白质,其良好的凝胶形成能力是肉制品重要加工特性之一,对肉制品的质构及感官品质具有极其重要的影响。通常情况下,人们认为肌球蛋白只在一定离子强度条件下才能溶解,因而在肉制品实际生产过程中添加一定量的食盐以充分提取肌球蛋白。日常生活中,约77%的食盐摄入源于加工农产品,而肉制品是主要贡献食品之一。然而,长期高钠饮食会导致高血压等心血管疾病,这已引起了消费者及食品行业的广泛重视。因此,低钠肉制品的研发受到了学术界及企业的广泛关注。如何在降低钠含量的同时保持肌球蛋白良好的加工特性一直是国内外低钠肉制品研究的主要课题之一。本文基于本课题组研制的新型HL-低钠盐,以猪肉背最长肌肌球蛋白为实验材料,旨在研究不同盐浓度条件下HL-低钠盐及其组分L-组氨酸和L-赖氨酸对肌球蛋白理化特性及凝胶特性的影响,揭示其影响机理,并开发低钠凝胶肉制品加工技术。具体研究结果如下:1. HL-低钠盐及其组分组氨酸和赖氨酸对肌球蛋白理化特性的影响HL-低钠盐及其组分L-组氨酸和L-赖氨酸对不同盐浓度(1mmol/L、0.15mol/L、0.6mol/L)下肌球蛋白溶解度、浊度、表面疏水性、巯基含量及蛋白质二级结构有着不同的影响。L-组氨酸和L-赖氨酸以及HL-低钠盐均能显著提高肌球蛋白的溶解度,且L-赖氨酸对肌球蛋白溶解度的影响大于L-组氨酸(p<0.05)。在高盐浓度(0.6mol/L)下,L-组氨酸和L-赖氨酸以及HL-低钠盐使得肌球蛋白溶解度分别提高了 3.97%,6.07%和7.53%;生理盐浓度(0.15mol/L)下,肌球蛋白溶解度分别提高了 3.68%, 9.12%和13.89%;在低盐浓度(1mmol/L)下,肌球蛋白溶解度分别提高了 6.21%, 8.37%和9.95%。在高盐浓度和生理盐浓度下,L-组氨酸和L-赖氨酸以及HL-低钠盐降低了肌球蛋白浊度(p<0.05),而在低盐浓度下浊度变化不显著(p>0.05)。在低盐浓度、生理盐浓度和高盐浓度下,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐均显著提高了肌球蛋白的表面疏水性(p<0.05 ),且L-赖氨酸对表面疏水性的影响大于L-组氨酸(p<0.05 )。在低盐浓度和高盐浓度下,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐均显著提高了肌球蛋白活性巯基含量(p<0.05);在生理盐浓度下,L-组氨酸及HL-低钠盐使得活性巯基含量增加(p<0.05),而L-赖氨酸并无作用(p>0.05)。圆二色谱结果表明,不同盐浓度条件下,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐处理均能引起肌球蛋白发生解折叠,使其分子构象发生转变,α-螺旋结构含量降低,并伴随着其他二级结构含量((p-折叠、β-转角、无规则卷曲)增加。上述结果阐明了 HL-低钠盐提高肌球蛋白溶解度的机制:HL-低钠盐组分L-组氨酸和L-赖氨酸引起了肌球蛋白分子的解折叠,使其构象转变,暴露出埋藏的疏水基团和巯基基团,使得肌球蛋白分子从粗肌丝中解离下来,从而增加了肌球蛋白的溶解度。2. HL-低钠盐及其组分组氨酸和赖氨酸对肌球蛋白热诱导凝胶特性的影响HL-低钠盐及其组分L-组氨酸和L-赖氨酸影响了肌球蛋白流变特性、凝胶硬度、加热损失、保水性和T2弛豫时间。结果表明,在加热过程中,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐使得凝胶形成温度提前,并提高了不同盐浓度条件下肌球蛋白贮能模量(G’)以及贮能模量变化率(△G’)。高盐浓度条件下,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐使得G’比NaCl组分别升高了 8Pa、7.1Pa和5.4Pa,△G’分别升高了 332.62、1143.22和1733.98 (p<0.05);生理盐浓度和低盐浓度条件下,L-组氨酸、L-赖氨酸和HL-低钠盐对G’和△G’的影响表现出相同的趋势。L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐显著提高了低盐浓度及高盐浓度条件下肌球蛋白凝胶硬度(p<0.05),而在生理盐浓度条件下无显著性影响(p>0.05)。在低盐浓度条件下,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐处理使得肌球蛋白凝胶加热损失显著下降,凝胶保水性显著提高(p<0.05);在生理盐浓度条件下,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐处理提高了肌球蛋白凝胶保水性(p<0.05),而对加热损失无影响(p>0.05);高盐浓度条件下,凝胶保水性和加热损失均未发生显著性变化(p>0.05)。低场核磁共振NMR结果表明,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐使得凝胶网络结构中的水移动性下降,不易流动水含量增加,而自由水峰含量降低,从而提高肌球蛋白凝胶保水性。以上结果表明,L-组氨酸、L-赖氨酸及HL-低钠盐使得肌球蛋白凝胶形成温度提前,G’和AG’升高,并使得凝胶网络结构中自由水含量减少,不易流动水含量增加,水的移动性降低,从而提高肌球蛋白的凝胶特性。3. HL-低钠盐对猪肉盐溶蛋白热诱导凝胶特性的影响研究了 HL-低钠盐在与食盐等质量浓度及等离子强度条件下对猪肉背最长肌盐溶蛋白的溶解度、浊度、提取率、凝胶保水性、弹性、强度及流变特性的影响。结果表明,与3%食盐相比,等离子强度的HL-低钠盐使得盐溶蛋白的溶解度由76.22%升高至83.03% (p<0.05),蛋白浊度降低,但并未影响蛋白提取率(p>0.05);而等质量浓度的HL-低钠盐对蛋白溶解度、浊度和提取率都无影响(p>0.05 )。与3%食盐组相比,等离子强度HL-低钠盐处理使得凝胶形成过程中的热转变温度提前了 10℃, G’值和AG’分别提高了 59.63%和89.90% (p<0.05)。等质量浓度和等离子强度低钠盐均提高了盐溶蛋白凝胶保水性和凝胶强度(p<0.05),但对凝胶弹性无显著影响。4.低钠盐在猪肉凝胶制品中的应用研究了不同比例HL-低钠盐替代对猪肉凝胶制品色差值、保水性、质构特性、感官特性及贮藏特性的影响。结果表明,当使用50%HL-低钠盐替代时,产品保水性显著升高了 2.27% (p<0.05) , 75%和100%低钠盐替代时,引起了产品保水性的降低(p<0.05)。25%和50%HL-低钠盐替代时,产品L*值显著提高,a*值下降,b*值无显著性变化;75%低钠盐替代提高了产品L*值,降低了 a*值和b*值;100%HL-低钠盐替代引起b*值下降,而L*值和a*值无显著变化。50%、75%和100%低钠盐替代处理组增加了产品凝胶硬度(p<0.05),且50%HL-低钠盐替代组产品硬度最大,而对凝胶弹性无显著性影响(p>0.05)。感官评定结果表明,25%、50%和75%HL-低钠盐替代制备的产品总体喜爱程度与对照组并无差异,产品具有纯正的咸味,咸度适中无异味,具有良好的口感、脆性和弹性。在产品贮藏期间,HL-低钠盐替代处理组菌落总数与对照食盐组之间并无显著性差异,在0～4℃贮藏15天时,25%～75%HL-低钠盐替代组显著降低了猪肉凝胶制品的贮藏损失(p<0.05)。以上结果表明,50%HL-低钠盐替代制备的猪肉凝胶制品具有良好的质构特性、色差值、感官品质及贮藏特性,其产品品质最佳。