趙曉陽(yáng)，李 可，鄒玉峰，徐幸蓮，周光宏

組氨酸與氯化鉀混合液對(duì)兔肉肌球蛋白特性的影響

趙曉陽(yáng)，李 可，鄒玉峰，徐幸蓮*，周光宏

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 教育部肉品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095）

目的：研究組氨酸與氯化鉀混合液對(duì)肌球蛋白溶出率、聚集特性和熱凝膠特性的影響。方法：提取純化兔腰大肌肌球蛋白，并用含有組氨酸的鹽溶液透析處理，測(cè)定不同離子強(qiáng)度條件下蛋白溶出率、濁度以及熱誘導(dǎo)凝膠的硬度和保水性（water holding capacity，WHC）。結(jié)果：經(jīng)組氨酸處理后，在低離子強(qiáng)度（1 mmol/L KCl）條件下肌球蛋白的溶出率從17.2%提高到64.4%，聚集程度顯著下降，熱凝膠的硬度和保水性顯著提高（P＜0.05）；而在生理離子強(qiáng)度（0.15 mol/L KCl）和高離子強(qiáng)度（0.6 mol/L KCl）條件下肌球蛋白的溶出率和聚集特性均未受組氨酸處理的影響，但其熱凝膠硬度值顯著降低（P＜0.05）；雖然在高離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白熱凝膠的保水性顯著降低（P＜0.05），但是在生理離子強(qiáng)度條件下凝膠保水性沒(méi)有發(fā)生變化。結(jié)論：組氨酸處理可以顯著增強(qiáng)低離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白溶出率和其熱凝膠形成能力，是低鈉凝膠類(lèi)肉制品生產(chǎn)和研發(fā)的一個(gè)新思路。

肌球蛋白；組氨酸；溶出率；濁度；凝膠特性

肉制品是人類(lèi)必需氨基酸的重要來(lái)源。肌肉蛋白可以分為高鹽溶蛋白，低鹽溶蛋白和不溶性蛋白。高鹽溶蛋白主要包括肌原纖維蛋白（肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白、肌動(dòng)球蛋白、原肌球蛋白等），低鹽溶蛋白主要指肌紅蛋白、肌漿蛋白和一些水溶性蛋白，不溶性蛋白通常為結(jié)締組織蛋白[1-2]。肌球蛋白是肉中的主要蛋白[3-5]，約占肌肉總蛋白的1/3，占肌原纖維蛋白的50%～55%，有很好的三維凝膠結(jié)構(gòu)形成能力[6]。肌球蛋白通常被認(rèn)為只在高離子強(qiáng)度條件下溶解, 這限制了肌球蛋白的加工特性，也不利于低鈉肉制品的生產(chǎn)和研發(fā)[7]。如果肌球蛋白能夠在低離子強(qiáng)度條件下溶解并具有熱凝膠形成能力和保水性，則為顯著降低凝膠類(lèi)肉制品中的食鹽添加量提供了可能[8]。韓敏義等[9]研究了pH值、離子強(qiáng)度、溫度等對(duì)兔肉肌球蛋白溶出率和濁度的影響，發(fā)現(xiàn)溶出率隨離子強(qiáng)度增大而升高，濁度隨離子強(qiáng)度升高而下降。徐幸蓮等[10]研究了蛋白濃度、pH值、離子強(qiáng)度對(duì)兔肉肌球蛋白熱凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)在一定離子強(qiáng)度范圍內(nèi)，肌球蛋白凝膠硬度和保水性隨離子強(qiáng)度升高而增大。本課題組前期研究曾發(fā)現(xiàn)組氨酸處理可以增強(qiáng)低離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白的溶出率，有研究也曾發(fā)現(xiàn)過(guò)類(lèi)似現(xiàn)象[8,11]，但對(duì)組氨酸處理后不同離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白分子的溶解性、纖絲形成和加工特性的相關(guān)性研究目前未見(jiàn)報(bào)道。因此本實(shí)驗(yàn)以兔骨骼肌肌球蛋白為實(shí)驗(yàn)材料，研究組氨酸處理對(duì)不同離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白溶出率、濁度和熱凝膠特性的影響，以探索肌球蛋白低鈉熱凝膠形成的新途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

兔肉采集自江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院種兔場(chǎng)的3月齡雄性新西蘭白兔（2～2.5 kg）。

KCl、K2HPO4、KH2PO4、組氨酸等均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Waring Blender 8010ES小型絞肉機(jī) 美國(guó)Waring公司；Ultra-Turrax T25 basic勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；AUY120分析天平 日本島津公司；J-A型落地式、AR64型臺(tái)式離心機(jī) 美國(guó)Beckman Coulter公司；TAXT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro System公司；211型pH計(jì) 意大利Hanna公司；DHG9140A烘箱 上海三發(fā)科學(xué)儀器公司；WFJ2100型可見(jiàn)分光光度計(jì) 上海尤尼可公司；ZKSY-600智能恒溫水箱 南京科爾儀器設(shè)備有限公司；冷庫(kù)操作間 上海銳歐冷凍設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 肌球蛋白提取純化

健康的雄性新西蘭白兔，宰前充分休息過(guò)夜，以減少應(yīng)激。機(jī)械擊昏后切斷頸部血管，充分放血，迅速剝皮，去頭、內(nèi)臟、爪。先后用自來(lái)水、蒸餾水沖洗以去除血跡。腰大肌剝離后置于—10 ℃冷卻0.5 h使其迅速冷卻，剔除可見(jiàn)脂肪和結(jié)締組織，切碎后稱(chēng)質(zhì)量。用高速組織搗碎機(jī)攪打約30 s，在0～4 ℃條件下提取肌球蛋白，參照Wang Shufang等[12]的方法，將純化的肌球蛋白溶解在0.6 mol/L KCl溶液（pH 6.5，20 mmol/L磷酸緩沖液)中，低溫?cái)嚢柰肝?4 h，中間換兩次透析液。透析后的肌球蛋白貯存于0～4 ℃，在1周內(nèi)使用。若非注明，所有實(shí)驗(yàn)均在低溫（4 ℃）條件下操作。

1.3.2 組氨酸處理肌球蛋白

文獻(xiàn)中有關(guān)組氨酸處理對(duì)肌球蛋白的相關(guān)報(bào)道[8]以及本實(shí)驗(yàn)前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明，氯化鉀溶液中添加濃度為5 mmol/L的組氨酸，對(duì)肌球蛋白溶出率和其聚集特性的影響最大。因此，本實(shí)驗(yàn)在低溫?cái)嚢钘l件下，用含有5 mmol/L組氨酸的KCl溶液（濃度分別為0.001、0.15、0.6 mol/L）對(duì)制備的肌球蛋白透析24 h，中間換3次透析液。以不含組氨酸的KCl溶液為空白對(duì)照。

1.3.3 蛋白含量測(cè)定

采用雙縮脲法測(cè)定蛋白含量，以牛血清白蛋白（bovine serum albumin，BSA）作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白。

1.3.4 肌球蛋白溶出率的測(cè)定

蛋白溶液在4 ℃，5 000×g離心15 min。取上清液測(cè)其蛋白含量。按照式（1）計(jì)算肌球蛋白溶出率。

1.3.5 聚集特性測(cè)定（濁度）

取肌球蛋白溶液稀釋到2 mg/mL，室溫（25 ℃）放置20 min后，測(cè)在波長(zhǎng)340 nm處的吸光度A340nm[9]。

1.3.6 肌球蛋白熱凝膠制備

將透析得到的肌球蛋白溶液調(diào)整到10 mg/mL，取2 mL置于5 mL離心管中，水浴中以1 ℃/min升溫速率從20 ℃升至70 ℃，70 ℃保溫20 min，然后在4 ℃條件下過(guò)夜（12 h）。1.3.7 凝膠硬度測(cè)定

利用質(zhì)構(gòu)儀的Return to Start模式測(cè)定凝膠硬度，使用探頭為P/0.5S。質(zhì)構(gòu)分析參數(shù)設(shè)定：測(cè)試前探頭下降速率1 mm/s，測(cè)試速率1 mm/s，測(cè)試后探頭上升速率10 mm/s，穿刺測(cè)試距離為10 mm，感應(yīng)力5 g，用質(zhì)構(gòu)儀自帶的軟件Texture Expert English 1.22中的TPAFRAC. MAC過(guò)程進(jìn)行分析[13-14]，計(jì)算出凝膠硬度。每個(gè)處理做3組平行。

1.3.8 凝膠保水性測(cè)定

裝入肌球蛋白凝膠的離心管準(zhǔn)確稱(chēng)質(zhì)量為m1；4 ℃條件下10 000×g離心5 min，用吸水紙擦干后再次稱(chēng)質(zhì)量為m2，離心管質(zhì)量為m0。按照式（2）計(jì)算凝膠保水性。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)均用SAS8.2處理，采用ANOVA分析方差，并用Student’s t-檢驗(yàn)進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 組氨酸對(duì)肌球蛋白溶出率的影響

由圖1可知，低離子強(qiáng)度（1 mmol/L KCl）溶液中肌球蛋白溶出率低，添加組氨酸可使其溶出率從17.2%提高到64.4%（P＜0.01）；而在生理離子強(qiáng)度（0.15 mol/L）溶液中，肌球蛋白溶出率也很低（19.2%），但添加組氨酸并未顯著提高其溶出率；在高離子強(qiáng)度（0.6 mol/L）溶液中，肌球蛋白溶出率較大（88.0%），添加組氨酸也未顯著增加其溶出率。肌球蛋白在高離子強(qiáng)度下形成分散的單體,處于可溶狀態(tài)，因此溶出率較大。而在生理離子強(qiáng)度條件下自發(fā)聚集形成纖絲，溶出率很小[9]。添加組氨酸后，在低離子強(qiáng)度條件下，會(huì)使肌球蛋白形成的肌絲發(fā)生解體，促進(jìn)蛋白溶解。而在生理離子強(qiáng)度條件下，不會(huì)導(dǎo)致肌絲解體[15-16]，因此肌球蛋白溶出率未發(fā)生顯著變化。

圖1 不同離子濃度下組氨酸對(duì)肌球蛋白溶出率的影響Fig.1 Effect of L-histidine treatment on the solubility of rabbit skeletal myosin at different ionic strengths

2.2 組氨酸對(duì)肌球蛋白聚集特性的影響

圖2 不同離子濃度下組氨酸對(duì)肌球蛋白聚集特性（濁度）的影響Fig.2 Effect of L-histidine treatment on aggregation (turbidity) properties of rabbit skeletal myosin at different ionic strengths

由圖2、3可知，肌球蛋白聚集能力在生理離子強(qiáng)度（0.15 mol/L）條件下最大，在低離子強(qiáng)度（0.001 mol/L）條件下次之，在高離子強(qiáng)度（0.6 mol/L）條件下最小。添加組氨酸后，低離子強(qiáng)度溶液濁度顯著下降（P＜0.05），溶液變得澄清透明；而另外兩組濁度未發(fā)生顯著變化。肌球蛋白在低離子強(qiáng)度條件下形成細(xì)絲狀多聚物，導(dǎo)致濁度較大；而在高離子強(qiáng)度下形成分散的單體，難以形成絲狀體，因此濁度較小[17]。添加組氨酸后，在低離子強(qiáng)度條件下，肌球蛋白絲狀體發(fā)生解體，導(dǎo)致濁度降低；而生理強(qiáng)度下，肌球蛋白絲狀體依然存在，因而濁度未發(fā)生顯著降低[15]。

圖3 不同離子強(qiáng)度肌球蛋白溶液Fig.3 Myosin solutions with different ionic strengths

2.3 組氨酸對(duì)肌球蛋白凝膠硬度的影響

圖4 不同離子濃度下組氨酸對(duì)肌球蛋白凝膠硬度的影響Fig.4 Effect of L-histidine treatment on the hardness of heat-induced myosin gels at different ionic strengths

由圖4可知，高離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白凝膠硬度值最高，為16.56 g。添加組氨酸后，低離子強(qiáng)度組肌球蛋白凝膠硬度顯著增大（P＜0.05），達(dá)到6.71 g；而另外兩組凝膠硬度顯著減小（P＜0.05），分別為8.98 g和14.68 g。在0～0.4 mol/L范圍內(nèi)，肌球蛋白凝膠硬度會(huì)隨著離子強(qiáng)度的增加而變大[18]。添加組氨酸后，肌球蛋白在低離子強(qiáng)度條件下的溶出率增大，蛋白分子在溶液中分布均勻，疏水側(cè)鏈等主要功能基團(tuán)受熱解折疊后容易發(fā)生廣泛的分子間交聯(lián)，從而增加蛋白分子間的凝聚強(qiáng)度[19-20]，使肌球蛋白凝膠硬度增大；但是在高離子強(qiáng)度條件下，可能并不利于肌球蛋白的分子構(gòu)象或存在狀態(tài)，凝膠形成時(shí)分子交聯(lián)強(qiáng)度減弱[15]，導(dǎo)致肌球蛋白凝膠的硬度減小。

2.4 組氨酸對(duì)肌球蛋白凝膠保水性的影響

由圖5可知，組氨酸處理前，不同離子強(qiáng)度下保水性由高到低分別為16.3%、26.2%和47.0%。添加組氨酸后，高離子強(qiáng)度條件下，肌球蛋白凝膠保水性顯著降低（P＜0.05），保水性為40.7%；生理離子強(qiáng)度條件下，凝膠保水性未發(fā)生顯著變化；而在低離子強(qiáng)度條件下，肌球蛋白凝膠保水性顯著增加（P＜0.05），為19.3%。肌球蛋白在低離子強(qiáng)度條件下以纖絲形式存在，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多孔性差，所以保水性差[21-22]。高離子強(qiáng)度條件下，肌球蛋白以單體形式存在,故在加熱變性后先形成凝聚顆粒，再交聯(lián)成比較均一的網(wǎng)絡(luò)，多孔性佳，從而由于毛細(xì)管張力的作用使凝膠具有更好的持水力[11,23]。添加組氨酸后，低離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白溶出率增加，凝膠交聯(lián)作用增大，凝膠網(wǎng)絡(luò)中包含的自由水較多，保水性增強(qiáng)[21]；而在高離子強(qiáng)度條件下，未改善肌球蛋白的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)形成能力和凝膠保水能力。

圖5 不同離子濃度下組氨酸對(duì)肌球蛋白凝膠保水性的影響Fig.5 Effect of L-histidine treatment on the water-holding capacity of heat-induced myosin gels at different ionic strengths

3 討 論

肌球蛋白是肌肉中含量最高也是最重要的蛋白質(zhì)，它的溶出率等生化特性以及熱誘導(dǎo)凝膠形成等加工特性決定了切片火腿等凝膠類(lèi)肉制品的微結(jié)構(gòu)和黏彈性。Westphalen等[5]和Lesiow等[7]以及前期研究表明[2,9]，0.1～0.4 mol/L離子強(qiáng)度范圍內(nèi)，單體或肉糜體系中的肌球蛋白溶出率隨離子強(qiáng)度增大顯著升高，離子強(qiáng)度繼續(xù)升高，溶出率無(wú)顯著變化。本實(shí)驗(yàn)也得到相同結(jié)果。低離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白分子自發(fā)聚集形成均一的纖絲結(jié)構(gòu)，溶出率小，但是經(jīng)組氨酸處理后肌球蛋白溶出率顯著增大，說(shuō)明這種形成纖絲的特性被破壞。不過(guò)值得注意的是，本實(shí)驗(yàn)中低離子強(qiáng)度下兔肉肌球蛋白溶出率增加效果沒(méi)有Hayakawa等[8]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯著，這應(yīng)該是原料肉種類(lèi)的差異，兔肉等哺乳動(dòng)物與雞肉等禽肉的肌球蛋白分子雖屬同分異構(gòu)體，但在氨基酸組成和空間構(gòu)型均存在差異，導(dǎo)致組氨酸處理對(duì)溶出率的影響程度不同。

高離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白會(huì)從肌纖維解離，以單體或低聚體的溶解態(tài)存在，而低離子強(qiáng)度和生理離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白以纖絲形式存在，溶出率低，濁度值高。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)低離子強(qiáng)度組濁度小于生理離子強(qiáng)度組，和相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[9]稍有差異。早期研究表明，肌球蛋白分子在零或高于0.3 mol/L的離子強(qiáng)度條件下溶解，這說(shuō)明0～0.15 mol/L離子強(qiáng)度范圍內(nèi)，肌球蛋白溶出率應(yīng)該不是持續(xù)增加的趨勢(shì)，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持該結(jié)論。組氨酸處理后，低離子強(qiáng)度組的濁度顯著降低，但生理離子強(qiáng)度和高離子強(qiáng)度組的濁度未發(fā)生改變，說(shuō)明組氨酸處理與離子強(qiáng)度存在交互作用，組氨酸改變低強(qiáng)度條件下肌球蛋白分子的存在狀態(tài)，進(jìn)而影響其熱凝膠形成等加工特性。

凝膠強(qiáng)度的測(cè)試結(jié)果表明，離子強(qiáng)度高，肌球蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的硬度值大。這是闡釋現(xiàn)代肌肉蛋白熱凝膠形成機(jī)制的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)：離子強(qiáng)度高，肌球蛋白等鹽溶性蛋白溶解，在肉糜體系中形成均一的三維溶膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，加熱使更多的疏水交聯(lián)和二硫鍵形成，黏性的溶膠變成硬度和彈性值更大的凝膠。組氨酸處理后，低離子強(qiáng)度組的凝膠硬度值顯著增大，而另外兩組則顯著降低（P＜0.05），這和溶出率的變化趨勢(shì)一致。組氨酸處理對(duì)肌球蛋白最直接影響是溶出率的變化，低離子強(qiáng)度條件下溶出率增加，蛋白分子在體系中均勻分布，加熱過(guò)程中更多的疏水基團(tuán)和活性巰基暴露，從而形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密，硬度也顯著增加[15]。而在生理離子強(qiáng)度和高離子強(qiáng)度條件下，組氨酸處理并未增強(qiáng)肌球蛋白分子的溶出率，組氨酸的存在或肌球蛋白與組氨酸的結(jié)合反而會(huì)不利于加熱過(guò)程中肌球蛋白分子的解折疊或分子間的交聯(lián)，活性巰基等功能基團(tuán)的交聯(lián)作用減弱，導(dǎo)致凝膠硬度降低。

肌肉蛋白的熱誘導(dǎo)凝膠過(guò)程主要經(jīng)兩步完成：首先是蛋白變性發(fā)生解折疊，活性功能基團(tuán)暴露；隨后這些基團(tuán)之間發(fā)生新的交聯(lián)從而形成三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[18]。高離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白以溶解態(tài)存在，加熱后相互交聯(lián)形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)多孔性佳，凝膠保水力高，而低離子強(qiáng)度和生理離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白以纖絲狀態(tài)存在，加熱過(guò)程中分子解折疊程度有限，而且蛋白-蛋白分子結(jié)合遠(yuǎn)高于蛋白-水分子的結(jié)合而且加熱過(guò)程中分子解折疊程度有限，膠凝時(shí)難以形成均一致密的凝膠體，凝膠孔洞較大，因此無(wú)法保持較多水分[24-26]。但是低離子強(qiáng)度下經(jīng)組氨酸處理后，纖絲結(jié)構(gòu)破壞，蛋白-水分子之間的結(jié)合增多，凝膠保水性顯著改善（P＜0.05）；而生理離子強(qiáng)度和高離子強(qiáng)度下，組氨酸處理并未改善蛋白-蛋白與蛋白-水分子的結(jié)合平衡，凝膠保水性沒(méi)有變化甚至?xí)@著降低（P＜0.05）。

Krishnamurthy等[27]和Hayakawa等[8]研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)整pH值、添加低濃度鈣鹽或組氨酸處理不僅會(huì)改變肌球蛋白分子桿狀區(qū)域的長(zhǎng)度，也會(huì)改變桿部區(qū)域的構(gòu)象變化，這說(shuō)明組氨酸處理對(duì)肌球蛋溶解程度、纖絲聚集以及熱凝膠特性的影響可能是通過(guò)改變肌球蛋白的分子結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，產(chǎn)生這些影響的本質(zhì)原因值得進(jìn)一步探討。

高鈉食品存在的對(duì)健康不利的影響逐漸為消費(fèi)者和農(nóng)業(yè)食品行業(yè)所關(guān)注，而肌球蛋白的高鹽溶解特性限制了低鈉肉制品的生產(chǎn)和研發(fā)。盡管本實(shí)驗(yàn)中組氨酸處理后低離子強(qiáng)度組肌球蛋白的凝膠強(qiáng)度和保水性仍顯著低于高離子強(qiáng)度組，但該處理確實(shí)可增大肌球蛋白在低離子強(qiáng)度下的溶出率，并可顯著改善其凝膠強(qiáng)度和保水性。后續(xù)研究中通過(guò)配方的調(diào)整和加工工藝的改進(jìn)，有助于進(jìn)一步改善肌球蛋白在低離子強(qiáng)度條件下的熱凝膠形成能力，并有利于充分探索肌球蛋白的低鈉熱凝膠形成機(jī)制。

4 結(jié) 論

不同離子強(qiáng)度條件下，組氨酸處理對(duì)原料肉肌球蛋白的生化特性和熱加工特性的影響存在顯著差異。組氨酸處理可以顯著增加肌球蛋白在低離子強(qiáng)度溶液中的溶出率，顯著降低其聚集特性，并且可以顯著提高肌球蛋白熱凝膠的硬度和保水性。組氨酸處理不影響生理離子強(qiáng)度和高離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白溶出率和聚集特性，也不會(huì)改變生理離子強(qiáng)度條件下肌球蛋白熱凝膠的保水性，但會(huì)使高離子強(qiáng)度組的保水性降低，并且顯著降低兩組的熱凝膠硬度值。

[1] 李繼紅, 彭增起. 溫度、鹽濃度和pH對(duì)鹽溶蛋白質(zhì)熱誘導(dǎo)凝膠影響的研究[J]. 肉類(lèi)工業(yè), 2004(4): 39-41.

[2] 費(fèi)英, 韓敏義, 楊凌寒, 等. pH對(duì)肌原纖維蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)及其熱誘導(dǎo)凝膠特性的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2010, 43(1): 164-170.

[3] FUKUSHIMA H, SATOH Y, YOON S H, et al. Rheological properties of fast skeletal myosin rod and light meromyosin from walleye Pollack and white croaker: contribution of myosin fragments to thermal gel formation[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2005, 53(23): 9193-9198.

[4] HIGUCHI T, OJIMA T, NISHITA K, et al. Heat-induced structural changes and aggregation of walleye Pollack myosin in the light meromyosin region[J]. Fisheries Science, 2002, 68(5): 1145-1150.

[5] WESTPHALEN A D, BRIGGS J L, LONERGAN S M, et al. Influence of muscle type on rheological properties of porcine myofibrillar protein during heat-induced gelation[J]. Meat Science, 2006, 72: 697-703.

[6] 周光宏, 徐幸蓮, 彭增起. 肉品科學(xué)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào), 2006, 8(3): 1-10.

[7] LESIOW T, XIONG YoulingL. Chicken muscle homogenate gelation properties: effect of pH and muscle fiber type[J]. Meat Science, 2003, 64(4): 399-403.

[8] HAYAKAWA T, ITO T, WAKAMATSU J, et al. Myosin is solubilized in a neutral and low ionic strength solution containing L-histidine[J]. Meat Science, 2009, 82: 151-154.

[9] 韓敏義, 林麗軍, 徐幸蓮, 等. 兔骨骼肌肌球蛋白溶液濁度和溶解度研究[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 26(4): 93-96.

[10] 徐幸蓮, 黃鴻兵, 林麗軍, 等. 蛋白質(zhì)濃度、pH值、離子強(qiáng)度對(duì)兔骨骼肌肌球蛋白特凝膠特性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2004, 20(3): 159-163.

[11] FENG Yuming, HULTIN H O. Effect of pH on the rheological and structural properties of gels of water-washed chicken-breast muscle at physiological ionic strength[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2001, 49(8): 3927-3935.

[12] WANG Shufang, SMITH D M. Heat-induced denaturation and rheological properties of chicken breast myosin and F-actin in the presence and absence of pyrophosphate[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1994, 42(12): 2665-2670.

[13] SUN Jingxin, WU Zhen, LI Ping, et al. Effect of peanut protein isolate on functional properties of chicken salt-soluble proteins from breast and thigh muscles during heat-induced gelation[J]. Meat Science, 2012, 91(1): 88-92.

[14] BALANGE A K, BENJAKUL S. Effect of oxidised tannic acid on the gel properties of mackerel (Rastrelliger kanagurta) mince and surimi prepared by different washing processes[J]. Food Hydrocolloids, 2009, 23: 1693-1701.

[15] HAYAKAWA T, ITO T, WAKAMATSU J, et al. Myosin filament depolymerizes in a low ionic strength solution containing L-histidine[J]. Meat Science, 2010, 84, 742-746.

[16] ITO Y, TATSUMI R, WAKAMATSU J, et al. The solubilization of myofibrillar proteins of vertebrate skeletal muscle in water[J]. Animal Science Journal, 2003, 74: 417-425.

[17] ZACHARY H, PARK J W. Rheological and biochemical characterization of salmon myosin as affected by constant heating rate[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2011, 76(2): 343-349.

[18] 楊龍江, 南慶賢. 肌肉蛋白質(zhì)的熱誘導(dǎo)凝膠特性及其及影響因素[J].肉類(lèi)工業(yè), 2001(10): 39-42.

[19] 白云, 鐘國(guó)良, 周光宏, 等. 蛋白濃度對(duì)兔腰大肌肌球蛋白熱凝膠特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(21): 83-86.

[20] NOWSAD A A, KANOH S, NIWA E. Thermal gelation characteristics of breast and thigh muscles of spent hen and broiler and their surimi[J]. Meat Science, 2000, 54: 169-175.

[21] LEFEVRE F, FAUCONNEAU B. Thermal denaturation and aggregation properties of Atlantic Salmon myofibrils and myosin from white and red muscles[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2007, 55(12): 4761-4770.

[22] 韓敏義, 費(fèi)英, 徐幸蓮, 等. 低場(chǎng)NMR研究pH對(duì)肌原纖維蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué), 2009, 42(6): 2098-2104.

[23] BERTRAM H C, KRISTENSEN M, ANDERSEN H J. Functionality of myofibrillar proteins as affected by pH, ionic strength and heat treatment-a low-field NMR study[J]. Meat Science, 2004, 68(2): 249-256.

[24] LIU Ru, ZHAO Siming, XIE Bijun, et al. Contribution of protein conformation and intermolecular bonds to fish and pork gelation properties[J]. Food Hydrocolloids, 2011, 25(5): 898-906.

[25] LIU Ru, ZHAO Siming, LIU Yuanming, et al. Effect of pH on the gel properties and secondary structure of fish myosin[J]. Food Chemistry, 2010, 121(1): 196-202.

[26] XIA Xiufang, KONG Baohua, XIONG Youling, et al. Decreased gelling and emulsifying properties of myofibrillar protein from repeatedly frozen-thawed porcine longissimus muscle are due to protein denaturation and susceptibility to aggregation[J]. Meat Science, 2010, 85(3): 481-486.

[27] KRISHNAMURTHY G, CHANG Haisheng, HERBERT O, et al. Solubility of chicken breast muscle proteins in solutions of low ionic strength[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1996, 44(2): 408-415.

Effect of Mixed Solutions of L-Histidine and KCl on Heat-Induced Gel Properties of Rabbit Skeletal Myosin

ZHAO Xiao-yang, LI Ke, ZOU Yu-feng, XU Xing-lian*, ZHOU Guang-hong
(Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, Ministry of Education, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Objective: To study the combined effect of L-histidine and KCl on myosin solubility, aggregation and heatinduced gel properties. Methods: Rabbit Psoas major myosin was extracted and purified. After dialysis against different concentrations of KCl (1, 150 and 600 mmol/L) in the presence of L-histidine, it was measured for solubility, turbidity and heat-induced gel properties at different ionic strengths. Results: After L-histidine treatment, the solubility of rabbit meat myosin in a low ionic strength solution (1 mmol/L KCl) increased from 17.2% to 64.4%, and this is accompanied by a significant decrease in the extent of aggregation and a significant increase in the hardness and water-holding capacity (WHC) of heat-induced gels (P ＜ 0.05). Nevertheless, at both physiological (0.15 mol/L KCl) and high ionic (0.6 mol/L KCl) strength, neither myosin solubility nor aggregation was affected by the presence of L-histidine in dialysis, although a significant decrease in the hardness of heat-induced gels was observed (P < 0.05). The WHC of heat-induced gels showed a significant reduction at high ionic strength, but exhibited no change at physiological ionic strength. Conclusion: L-histidine treatment can result in a significant increase in myosin solubility and heat-induced gel properties at low ionic strength conditions. This may provide new insights for developing low sodium gel-type meat products.

myosin; L-histidine; solubility; aggregation; gel properties

TS251.5

A

1002-6630（2014）09-0006-05

10.7506/spkx1002-6630-201409002

2013-05-23

國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31171707）

趙曉陽(yáng)（1989—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槿馄芳庸づc質(zhì)量控制。E-mail：2011108045@njau.edu.cn

*通信作者：徐幸蓮（1962—），女，教授，博士，研究方向?yàn)槿馄芳庸づc質(zhì)量控制。E-mail：xlxu@njau.edu.cn