牦牛肌原纖維蛋白與熱改性大豆分離蛋白共凝膠條件的優(yōu)化

孔杭如，孫　莎，唐善虎，閆利國，李思寧，王　柳

（西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610041）

牦牛肌原纖維蛋白與熱改性大豆分離蛋白共凝膠條件的優(yōu)化

孔杭如，孫莎，唐善虎*，閆利國，李思寧，王柳

（西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610041）

牦牛肉是純天然食品原料，然而牦牛肉蛋白資源的開發(fā)利用不夠，特別是利用質(zhì)構(gòu)重組技術(shù)將牦牛肉中的肌原纖維蛋白和大豆分離蛋白用于開發(fā)凝膠產(chǎn)品鮮見研究報道。本研究以牦牛肌原纖維蛋白（myofi brillar protein isolate，MPI）與熱改性大豆分離蛋白（soybean protein isolate，SPI）為原料，分別采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)設(shè)計，研究SPI-MPI溶液體積比、SPI熱改性溫度、離子強(qiáng)度和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（TGase）用量對共凝膠硬度、彈性和持水性的影響。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明：改變4 個因素條件均能顯著地提高熱改性SPI-MPI溶液的凝膠性能，各因素對共凝膠特性綜合指標(biāo)影響的主次順序?yàn)镾PI-MPI溶液體積比＞TG用量＞離子強(qiáng)度＞SPI熱改性溫度。正交試驗(yàn)結(jié)果表明形成共凝膠的最優(yōu)條件是：SPI-MPI溶液體積比1∶9、SPI熱改性溫度100 ℃、TG用量50 U/g、不添加鎂離子。

大豆分離蛋白；牦牛；肌原纖維蛋白；凝膠

牦牛肉蛋白質(zhì)含量高（21%～22%），脂肪含量低（2%～3%），并含有豐富的必需氨基酸、多種多不飽和脂肪酸和維生素，是營養(yǎng)豐富的肉中精品。牦牛肉也因?yàn)榫哂芯G色天然、高蛋白、低脂肪等優(yōu)點(diǎn)，能夠獨(dú)立占有市場，并成為消費(fèi)者真正意義上優(yōu)質(zhì)的肉食品［1］。然而，有關(guān)牦牛肉蛋白資源的利用和開發(fā)的研究幾乎未見報道，特別是缺少利用質(zhì)構(gòu)重組技術(shù)研發(fā)新型牦牛肉蛋白產(chǎn)品研究。大豆分離蛋白（soybean protein isolate，SPI）具有特殊的功能特性和較高的營養(yǎng)價值，在肉制品加工中可作為功能成分添加到碎肉制品和乳化肉制品中［2］。Matulis等［3］曾報道，在frankfurter香腸中添加3% SPI替代肉蛋白可以增加肌肉凝膠的硬度。研究［4］表明，SPI的凝膠性與其結(jié)構(gòu)有密切的關(guān)系，熱處理能使蛋白質(zhì)分子變性和聚集，在合適的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度條件下，會形成自我支撐的凝膠。由于SPI對改善肉制品色、香、味、組織結(jié)構(gòu)及營養(yǎng)價值等品質(zhì)具有重要的作用，通過在牦牛肉蛋白中合理添加SPI，有可能獲得低成本、高品質(zhì)和營養(yǎng)平衡的牦牛肉制品。

那治國等［5］利用熱改性大豆分離蛋白和去酰胺改性大豆分離蛋白研究了豬肌肉鹽溶蛋白共凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)熱改性大豆分離蛋白的添加對共凝膠的形成具有一定的抑制作用，而去酰胺改性大豆分離蛋白的添加能夠提高共凝膠的硬度。也有研究［6］表明，大豆分離蛋白經(jīng)過熱變性后大大提高了肌纖維蛋白凝膠的強(qiáng)度和彈性，而未經(jīng)加熱的大豆分離蛋白卻對凝膠起到負(fù)面作用。歐陽艷華等［7］研究了雞肉肌原纖維蛋白（myofi brillar protein isolate，MPI）和SPI在轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG）催化條件下的相互作用及經(jīng)酶改性后的蛋白質(zhì)的凝膠性和乳化性，結(jié)果表明：酶能催化雞肉蛋白和大豆蛋白發(fā)生共價交聯(lián)反應(yīng)，能明顯改善MPI-SPI混合蛋白的凝膠性和乳化性。彭增起等［8］研究了Mg2+作用下雞腿肉凝膠的保水性，發(fā)現(xiàn)Mg2+對改善凝膠的保水性有較大的影響。目前為止，尚未見有將牦牛肉中的肌原纖維蛋白和大豆分離蛋白用于開發(fā)凝膠產(chǎn)品的報道。本研究旨在以牦牛肉和大豆分離蛋白為原料，通過研究不同因素對熱改性SPI與牦牛肉MPI共凝膠的影響，確定SPI與MPI成膠的最佳條件，為開發(fā)新型牦牛肉蛋白產(chǎn)品提供基礎(chǔ)的理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

選取自然放牧狀態(tài)下，健康無病的3 歲齡牦牛，屠宰后現(xiàn)場采集背最長肌，裝入潔凈保鮮袋中密封，放入－18 ℃冰箱急凍2 h，在0～4 ℃條件下運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室，凍藏。

SPI（蛋白質(zhì)含量為87.6%） 鄭州誠旺化工食品添加劑有限公司；乙二胺四乙酸二鈉、氯化鎂、磷酸氫二鈉、硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉、硼酸、濃鹽酸（均為分析純） 成都萇鉦化玻試劑有限公司；TG（活力80 U/g） 泰興市東圣食品科技有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司；BCD-221TMBA冰箱 青島海爾股份有限公司；Centrifuge 5804R高速冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司；FSH-2A可調(diào)高速組織勻漿機(jī) 金壇市華城海龍實(shí)驗(yàn)儀器廠；PL303分析天平 梅特勒-托利多國際股份有限公司；MP511 Lab pH計 上海三信儀表廠；Scino DT208消化單元、Kjeltec 2200自動凱氏定氮儀 瑞士Foss公司；HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司。

1.3方法

1.3.1牦牛肉中MPI的提取

MPI是肌肉中最重要的蛋白，占肌肉蛋白質(zhì)總量的40%～60%［9-10］。牦牛肉中MPI提取參照Xiong等［11］方法并略作修改。取凍藏牦牛肉（背最長肌）300 g，室溫經(jīng)過6 h自然解凍，剔除脂肪和結(jié)締組織，切成2 mm大小的肉粒，加入4 倍體積的磷酸緩沖溶液（0.1 mol/L NaCl、5 mmol/L EDTA、0.05 mol/L Na2HPO4，pH 7.0），在高速組織勻漿機(jī)里高速勻漿60 s，2 000×g、4 ℃離心15 min，倒掉上清液，取沉淀，重復(fù)3 次。將經(jīng)過3 次提取的沉淀與4 倍體積的0.1 mol/L NaCl溶液混合，高速勻漿30 s，2 000×g、4 ℃離心15 min，倒掉上清液，將沉淀與8 倍體積的0.1 mol/L NaCl混合勻漿，四層紗布過濾，調(diào)整濾液的pH值為6.25，在4 ℃使用2 000×g離心15 min，棄去上清液，即為MPI。最后得到的蛋白膏保存于冰盒中備用，保存24 h。采用凱氏定氮法測得MPI含量為12%，提取流程見圖1。

圖1　牦牛肉MPI提取流程Fig.1　Extraction procedure for myofibrillar protein from yak meat

1.3.2SPI的熱改性

將SPI溶于蒸餾水中，制備成4%（m/m，pH 7.0）的SPI溶液，加熱，待中心溫度分別升至80、90、100 ℃時，保溫5 min后冷卻至室溫，備用。

1.3.3凝膠的制備

將牦牛MPI與緩沖溶液混合，采用稀釋的方法和凱氏定氮的方法調(diào)整蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約4%、Na2HPO4濃度50 mmol/L、NaCl濃度0.6 mol/L、pH 5.6。將配制好的牦牛MPI溶液與熱改性SPI溶液按照正交設(shè)計表進(jìn)行不同體積比混合，將混合溶液倒入內(nèi)徑2 cm、高5 cm的玻璃管中，使液面高度為25 mm，加入MgCl2溶液以及TG。將蛋白溶液放入4 ℃冰箱2 h，然后取出振蕩除去氣泡，20 ℃水浴鍋中加熱，以1.5 ℃/min的速率升溫，待玻璃管內(nèi)中心溫度為80 ℃時停止加熱，迅速置于冰浴中冷卻到4 ℃，在4 ℃冰箱中存放12 h，使用前將凝膠試樣取出，25 ℃放置1 h，待測。

1.3.4單因素試驗(yàn)

1.3.4.1SPI-MPI溶液體積比對凝膠特性的影響

將MPI溶液與SPI溶液按體積比9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8的比例混合成總粗蛋白含量為4%的混合蛋白溶液，且設(shè)置對照組，對照組均為牦牛MPI溶液，調(diào)節(jié)pH值為6.0，在20 ℃水浴中平衡10 min，以1.5～2 ℃/min的速率加熱至80 ℃，保持20 min，取出冰浴冷卻，然后在4 ℃放置過夜，每組設(shè)置3 個重復(fù)。分別測定凝膠的硬度、彈性及持水性并求出平均值。

1.3.4.2SPI熱改性溫度對凝膠特性的影響

將SPI溶液分別加熱到50、60、70、80、90、100 ℃，與MPI溶液以2∶8的體積比混合成總粗蛋白含量為4%的混合蛋白溶液，調(diào)節(jié)pH值為6.0，在20 ℃水浴中平衡10 min，以1.5～2 ℃/min的速率加熱至80 ℃，保持20 min，取出冰浴冷卻，然后在4 ℃放置過夜，每組設(shè)置3個重復(fù)。分別測定凝膠的硬度、彈性及持水性并求出平均值。

1.3.4.3離子強(qiáng)度對凝膠特性的影響

將熱改性溫度為90 ℃的SPI溶液與MPI溶液以2∶8的體積比混合成總粗蛋白含量為4%的混合蛋白溶液，依次加入0.01、0.03、0.05、0.07、0.09 mol/L氯化鎂溶液，調(diào)節(jié)pH值為6.0，在20 ℃水浴中平衡10 min，以1.5～2 ℃/min的速率加熱至80 ℃，保持20 min，取出冰浴冷卻，然后在4 ℃放置過夜，每組設(shè)置3 個重復(fù)。分別測定凝膠的硬度、彈性及持水性并求出平均值。

1.3.4.4TG用量對凝膠特性的影響

將熱改性溫度為90 ℃的SPI溶液與MPI溶液以2∶8的比例混合成總粗蛋白含量為4%的混合蛋白溶液，依次加入TG 0、10、30、50、70、90 U/g，調(diào)節(jié)pH值為6.0，在20 ℃水浴中平衡10 min，以1.5～2 ℃/min的速率加熱至80 ℃，保持20 min，取出冰浴冷卻，然后在4 ℃放置過夜，每組設(shè)置3個重復(fù)。分別測定凝膠的硬度、彈性及持水性并求出平均值。

1.3.5各因素對凝膠特性影響的正交試驗(yàn)

根據(jù)賀江航［12］、王苑［13］等研究結(jié)論及單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取對凝膠形成影響較大的因素：SPI-MPI溶液體積比、SPI熱改性溫度、離子強(qiáng)度和TG添加量，選用L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計，研究這4 個因素對共凝膠體系凝膠的硬度、彈性及持水性的影響。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)置見表1。

表1　正交試驗(yàn)因素與水平表Tab1el　Factors and coded levels for orthogonal array design

1.3.6蛋白凝膠指標(biāo)的測定

1.3.6.1蛋白凝膠硬度和彈性的測定

凝膠硬度和彈性測定方法參照Xiong等［14］的方法。將凝膠從冰箱中取出，室溫條件下放置1 h，將待測樣品置于測定平臺上固定好，室溫條件下使用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀測定制備的蛋白凝膠。以質(zhì)構(gòu)剖面分析（texture profi le analyser，TPA）方法測定凝膠的硬度和彈性。

質(zhì)構(gòu)儀主要參數(shù)：探頭類型為P/0.5，物性儀重力傳感器選擇5 kg，測前速率2.0 mm/s，測定速率1 mm/s，測定距離5.0 mm，測后速率2.0 mm/s，觸發(fā)類型為自動，觸發(fā)力5 g，數(shù)據(jù)采集率200 pps。

1.3.6.2蛋白凝膠持水性的測定

將4 ℃過夜后的凝膠（約5 g，M1）移至50 mL的離心管中并記總質(zhì)量（M2），離心（10 000×g，15 min，4 ℃）。倒掉離出的水，將含有樣品的離心管倒置于鋪有吸水紙巾的桌面上，15 min后稱質(zhì)量（M3）［15］。蛋白凝膠持水性計算公式如下：

1.4數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)處理均設(shè)置至少3 次重復(fù)，數(shù)據(jù)經(jīng)PASW Statistics 18軟件進(jìn)行方差分析，并用Duncan法進(jìn)行多重比較分析。

2　結(jié)果與分析

2.1單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1SPI-MPI溶液體積比對共凝膠硬度、彈性及持水性的影響

圖2　蛋白混合比例對共凝膠硬度、彈性及持水性的影響Fig.2 Effects of SPI/MPI ratio on the hardness， springiness and water-holding capacity of SPI-MPI gel

由圖2可知，隨著SPI-MPI溶液中SPI比例的增大，共凝膠的硬度呈下降趨勢；SPI-MPI共凝膠的彈性呈先下降后上升再下降再上升再下降的趨勢；SPI-MPI共凝膠的持水性呈先上升后下降再上升再下降再上升的趨勢。由顯著性分析可知，改變SPI-MPI溶液混合蛋白的比例對共凝膠的硬度彈性及持水性有不同程度的影響：對共凝膠的硬度及持水性有顯著的影響（P＜0.05），對共凝膠的彈性影響較?。≒＞0.05）。

2.1.2TG用量對共凝膠硬度、彈性及持水性的影響

圖3　TG用量對共凝膠硬度、彈性及持水性的影響Fig.3 Effects of TGase concentration on the hardness， springiness and water-holding capacity of SPI-MPI gel

由圖3可知，隨著TG用量的增大，SPI-MPI共凝膠的硬度呈先上升后下降再上升的趨勢；SPI-MPI共凝膠的彈性呈先上升后下降再上升的趨勢，幅度不明顯；SPI-MPI共凝膠的持水性呈一直緩慢上升的趨勢。當(dāng)TG用量為50 U/g時，SPI-MPI共凝膠的硬度具有突躍性的上升，之后趨于平緩。由方差分析可得，改變TG用量對共凝膠的硬度彈性及持水性有不同程度的影響：對SPI-MPI共凝膠的硬度有顯著的影響（P＜0.05），對彈性及持水性的影響較?。≒＞0.05）。

2.1.3離子強(qiáng)度對凝膠硬度、彈性及持水性的影響

圖4　離子強(qiáng)度對凝膠硬度、彈性及持水性的影響Fig.4　Effects of ion concentration on the hardness，springiness and water-holding capacity of SPI-MPI gel

由圖4可知，隨著離子強(qiáng)度的升高，SPI-MPI共凝膠的硬度呈先上升再下降再上升再下降的趨勢；SPI-MPI共凝膠的彈性呈先上升后下降，最后趨于平緩的趨勢；SPI-MPI共凝膠的持水性呈先上升再下降再上升再下降的趨勢。當(dāng)離子強(qiáng)度是0.07 mol/L時，SPI-MPI共凝膠的硬度達(dá)到最大值，為90.332g。當(dāng)離子強(qiáng)度是0.03mol/L時，SPI-MPI共凝膠的彈性及持水性達(dá)到最大值，分別為1.067、0.590。分析圖4可得，改變離子強(qiáng)度對SPI-MPI共凝膠的硬度及彈性有顯著的影響（P＜0.05），對持水性的影響較?。≒＞0.05）。

2.1.4SPI熱改性溫度對凝膠硬度、彈性及持水性的影響

圖5　SPI熱改性溫度對凝膠硬度、彈性及持水性的影響Fig.5　Effects of SPI heating temperature on the hardness springiness and water-holding capacity of SPI-MPI gel

由圖5可知，隨著SPI熱改性溫度的升高，SPI-MPI共凝膠的硬度呈先上升再下降再上升再下降的趨勢；SPIMPI共凝膠的彈性呈先下降再上升再下降的趨勢；SPIMPI共凝膠的持水性呈先下降再上升再下降再上升的趨勢。當(dāng)SPI熱改性溫度為60 ℃時，共凝膠的硬度和彈性達(dá)到最大值，分別為88.419g、0.948。分析圖5可得，改變SPI熱改性溫度對SPI-MPI共凝膠的硬度彈性及持水性的影響其他3 個因素不顯著（P＞0.05）。

2.2共凝膠形成條件正交優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

表2　不同正交組合處理對凝膠硬度、彈性和持水性影響Table2　Orthogonal array design with experimental values of hardness， elasticity and water-holding capacityy

由表2極差分析可以看出，各因素對于硬度指標(biāo)的影響順序是A＞D＞C＞B，彈性指標(biāo)是D＞B＞C＞A，持水性指標(biāo)是A＞C＞D＞B。凝膠硬度的最優(yōu)組合為A1B3C3D3，彈性的最優(yōu)組合為A1B3C2D1，持水性的最優(yōu)組合為A1B1C1D3。

2.3正交試驗(yàn)各因素趨勢圖分析

圖6　正交各因素趨勢圖Fig.6　Trend charts for the effects of four factors on gel hardness，water-holding capacity and springiness

由圖6可知，在SPI-MPI溶液體積比為1∶9時，凝膠的硬度、彈性和持水性均為最大值，分別是139.071g、0.937、0.537。凝膠硬度和持水性的整體趨勢是硬度不斷下降，持水性不斷下降。而彈性呈先下降后上升的趨勢。綜上分析，試驗(yàn)水平應(yīng)選擇SPI-MPI溶液體積比為1∶9，即A1。這與那治國等［5］報道的添加比例相同，可以看出MPI所占比例越大，越有助于凝膠的形成。

當(dāng)SPI熱改性溫度為100 ℃時，凝膠的硬度和彈性達(dá)到最大值，分別為101.325g和0.961，且SPI熱改性溫度對凝膠的持水性有較大的影響。熱改性溫度對于持水性的影響不大，曲線變化幅度趨于平緩。綜上所述，試驗(yàn)水平應(yīng)選擇SPI熱改性溫度為100 ℃，即B3。王苑［13］報道了類似的溫度。

隨著離子強(qiáng)度的增加，凝膠的持水性不斷下降，硬度不斷增大，彈性先上升后下降，當(dāng)離子強(qiáng)度為0時，持水性最大，為0.515。當(dāng)離子強(qiáng)度為0.03 mol/L時，硬度較大，彈性達(dá)到最大值，為0.942。但各水平之間相差不大，差異不顯著（P＞0.05）。綜上所述，僅從此圖分析可得，試驗(yàn)水平應(yīng)選擇離子強(qiáng)度為0，即C1。有報道［13］表明低濃度的MgCl2（0.01～0.02 mol/L）對混合凝膠有影響，降低了凝膠的硬度，但是與未添加MgCl2的混合蛋白凝膠無顯著差異（P＞0.05）。

當(dāng)TG用量為50 U/g時，凝膠的硬度最大達(dá)到117.258g，與祖海珍等［16］研究的酶活濃度相差5 倍，這可能是由于各因素之間相互作用及樣本測定方法不同導(dǎo)致的。當(dāng)TG用量為10 U/g時，有最小值，但TG用量為50 U/g和0 U/g時的彈性區(qū)別不大。綜上所述，為有良好的凝膠特性，應(yīng)該選擇試驗(yàn)的水平為50 U/g。當(dāng)TG用量為50 U/g時，持水性最大，為0.500，與之前的研究的酶用量一致［16］。

2.4各因素水平多重比較分析結(jié)果

采用最小顯著差數(shù)法對A、B、C、D單個因素條件下各水平進(jìn)行多重比較分析，其結(jié)果見表3。

表3　同一因素各水平之間多重比較分析結(jié)果Table3　Multiple comparison analysis of each factor at different levels

硬度是凝膠能否形成的決定性因素，也是消費(fèi)者最首先直觀感受到的，因此，選擇將凝膠硬度作為第一評價指標(biāo)；彈性在凝膠中起重要的作用，是消費(fèi)者重視的食用品質(zhì)，將其作為第二評價指標(biāo)。由表3中A因素3 個水平多重比較結(jié)果可知，隨著SPI添加比例的增大，凝膠彈性降低，因?yàn)樵谙嗤鞍踪|(zhì)量分?jǐn)?shù)條件下，SPI形成凝膠的能力遠(yuǎn)不如MPI的成膠能力。當(dāng)混合蛋白體系中SPI添加量越多時，MPI也被稀釋到越低的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，削弱了成膠蛋白間的相互作用，所形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度越低［17］；在相關(guān)水平之間，凝膠硬度、持水性存在顯著差異（P＜0.05），但A因素對凝膠彈性影響不顯著，綜合3 個評價指標(biāo)，選擇A1水平。

B因素對凝膠持水性影響不顯著（P＞0.05），隨著熱改性溫度的升高，凝膠硬度增大，差異不顯著（P＞0.05），但100 ℃熱改性溫度的凝膠彈性顯著增大（P＜0.05）。這是因?yàn)榇蠖沟鞍字械?S和11S的變性溫度分別在75 ℃和90 ℃［18-19］，而在100 ℃條件下，大豆蛋白已經(jīng)發(fā)生變性，并且部分變性甚至完全變性的SPI能夠參與到MPI的膠凝作用中，并對混合凝膠的彈性有顯著影響|（P＜0.05）。因此選擇100 ℃熱改性的SPI，即B3水平。

離子強(qiáng)度能夠影響MPI的溶解能力，因此對凝膠特性有著重要的影響［20］添加MgCl2可以提高凝膠的硬度，且隨著離子強(qiáng)度的增大凝膠硬度隨之增大，但是差異并不顯著（P＞0.05），且不添加MgCl2的凝膠硬度在可接受范圍之內(nèi)。使用0.03 mol/L MgCl2提高了凝膠的彈性，0.05 mol/L MgCl2破壞了凝膠的彈性，它們之間差異不顯著（P＞0.05）。隨著MgCl2濃度的升高，凝膠持水性下降，差異也不顯著（P＞0.05）。在高鹽濃度條件下，Mg2+并沒能顯著改善混合凝膠的相關(guān)特性，可能是由于電負(fù)性過強(qiáng)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)之間鹽橋的形成，降低了蛋白質(zhì)之間的相互作用［21］。綜合考慮MgCl2對凝膠硬度、彈性及持水性的影響，選擇在凝膠中不添加MgCl2。

TG促進(jìn)肽內(nèi)或肽之間的肽鍵形成，催化蛋白的交鏈形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)［22］。Dondero等［23］指出添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%TG的牛肉蛋白，在經(jīng)2 h、60 ℃加熱后，其凝膠抗斷裂強(qiáng)度比對照組高88%。在試驗(yàn)水平范圍內(nèi)，隨著TG用量的增加凝膠硬度和持水性上升，但當(dāng)TG用量為10 U/g時，凝膠彈性明顯下降（P＜0.05）；當(dāng)TG用量為50 U/g時，彈性又上升。江波等［24］證明了TG可催化肌球蛋白分子和大豆蛋白分子之間的共價交聯(lián)，增加蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。由于TG是產(chǎn)生黏著的混合凝膠結(jié)構(gòu)的較好的添加劑［25］，結(jié)合硬度指標(biāo)，TG的添加量選擇D3水平。

綜合凝膠形成最佳條件及經(jīng)濟(jì)效益考慮：牦牛MPI與熱改性SPI共凝膠的最優(yōu)條件組合為A1B3C1D3，即熱改性SPI溶液與牦牛MPI溶液體積比1∶9、SPI熱改性溫度100 ℃、不添加Mg2+、TG用量50 U/g。

3　結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)研究SPI-MPI溶液體積比、SPI熱改性溫度、離子強(qiáng)度以及TG用量這4 個因素對SPI-MPI溶液形成共凝膠的影響，各因素對共凝膠特性綜合指標(biāo)影響的主次順序?yàn)闊岣男許PI-MPI溶液體積比＞TG用量＞離子強(qiáng)度＞SPI熱改性溫度。綜合分析試驗(yàn)結(jié)果可知，熱改性SPI與牦牛MPI共凝膠的最優(yōu)組合為A1B3C1D3，即熱改性SPI溶液與牦牛MPI溶液體積比1∶9、SPI熱改性溫度100 ℃、Mg2+添加量0、TG用量50 U/g。

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Optimization of Co-Gelation Conditions of Yak Myofibrillar Protein and Heat Modified Soy Protein Isolate

KONG Hangru， SUN Sha， TANG Shanhu*， YAN Liguo， LI Sining， WANG Liu
（College of Life Science and Technology， Southwest University for Nationalities， Chengdu 610041， China）

Yak meat has not yet been fully exploited as an excellent source of natural protein， especially yak myofi brillar the combined application of which with soy protein isolate （SPI） in gel products by texture and structure recombination has not yet been reported. The objectives of this study were to investigate the effects of myofi brillar protein isolate （MPI）/SPI ratio， heating temperature of SPI， ion concentration， and transglutaminase （TGase） concentration on co-gelation properties and consequently to obtain the optimized gelation conditions for MPI and SPI. All the four factors had a significant positive on gelation properties of thermally modifi ed SPI and MPI in the decreasing order of SPI/MPI ratio （by volume） ＞TG concentration ＞ ion concentration ＞ heating temperature of SPI. Using an orthogonal array design， the optimal cogelation conditions were determined as follows： SPI/MPI ratio， 1：9； heat modifi cation temperature for SPI， 100 ℃； TGase concentration， 50 U/g； and no added magnesium.

soy protein isolate； yak； myofi brillar protein； gel

TS251.1

A

1002-6630（2015）14-0044-06

10.7506/spkx1002-6630-201514009

2014-11-26

四川省重大科技專項(xiàng)（2012NZ0047）；四川省科技支撐計劃項(xiàng)目（2014NZ0052）

孔杭如（1995—），女，本科生，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)。E-mail：konghangru@sina.cn

唐善虎（1964—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称房茖W(xué)和食品安全。E-mail：stang01@126.com