摘要：基于單孔孔板水力空化（hydrodynamic cavitation，HC）裝置，對添加3 g/L復(fù)合磷酸鹽（compound phosphate，CP）的羅非魚肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）進行處理。通過研究粒徑、Zeta電位、溶解性、表面疏水性、活性巰基含量、內(nèi)源熒光光譜、動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)、凝膠強度、凝膠持水性、凝膠微觀結(jié)構(gòu)的變化結(jié)果，分析CP與不同HC處理時間（0，1，2，3，4 min）對羅非魚MP理化和凝膠特性的影響。結(jié)果表明，在添加3 g/L CP結(jié)合HC處理2 min時，羅非魚MP的粒徑顯著減?。≒lt;0.05），而Zeta電位絕對值、溶解性、表面疏水性、活性巰基含量均得到顯著提升（Plt;0.05）；內(nèi)源熒光光譜結(jié)果顯示最大熒光發(fā)射波長發(fā)生紅移且熒光強度減弱。動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)結(jié)果顯示羅非魚MP的儲能模量（G′）和損耗模量（G″）終值均得到提升，且熱誘導(dǎo)凝膠強度與持水性得到了顯著提高（Plt;0.05）；掃描電鏡圖像顯示羅非魚MP形成了更加均勻致密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。因此，HC處理與CP的協(xié)同作用能夠通過改變羅非魚MP的理化結(jié)構(gòu)來改善其凝膠特性，在減鹽淡水魚糜制品的開發(fā)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：肌原纖維蛋白；水力空化；復(fù)合磷酸鹽；理化性質(zhì)；凝膠特性

中圖分類號：TS254.1""""""文獻標(biāo)志碼：A"""""文章編號：1000-9973（2025）02-0058-09

Effect of Hydrodynamic Cavitation on Physicochemical and Gel Properties of

Tilapia Myofibrillar Protein Added with Compound Phosphate

XIE Kun^{1，2，3}， REN Xian-e^{1，2，3}， YANG Feng^{1，2，3*}

（1.College of Biological and Chemical Engineering， Guangxi University of Science and Technology，

Liuzhou 545006， China；2.Key Laboratory of Green Processing of Sugar Resources in Guangxi

Province， Guangxi University of Science and Technology， Liuzhou 545006， China; 3.Key

Laboratory of Processing of Sugar Resources in Institutions of Higher Education

in Guangxi Province， Guangxi University of Science and Technology，

Liuzhou 545006， China）

Abstract： Tilapia myofibrillar protein （MP） added with 3 g/L compound phosphate （CP） is treated based on a single-hole orifice plate hydrodynamic cavitation （HC） device.The effects of CP and different HC treatment time （0，1，2，3，4 min） on the physicochemical and gel properties of tilapia MP are analyzed by studying the change results of particle size， Zeta potential， solubility， surface hydrophobicity， active sulfhydryl content， endogenous fluorescence spectroscopy， dynamic rheological properties， gel strength， gel water holding capacity and gel microstructure. The results show that when tilapia MP is treated with 3 g/L CP combined with HC for 2 min， the particle size of tilapia MP significantly decreases （Plt;0.05）， while the absolute value of Zeta potential， solubility， surface hydrophobicity and active sulfhydryl content significantly increase （Plt;0.05）. Endogenous fluorescence "spectroscopy results show that the wavelength "of maximum

fluorescence emission is red-shifted and the fluorescence intensity is weakened. The results of dynamic rheological properties show that the final values of energy storage modulus （G'） and loss modulus （G\"） of tilapia MP are enhanced， and the thermally induced gel strength and water holding capacity are significantly improved （Plt;0.05）. Scanning electron microscopy images show that tilapia MP forms a more homogeneous and dense three-dimensional gel network structure. Therefore， the synergistic effect of HC treatment and CP can improve the gel properties of tilapia MP by changing its physicochemical structure， which has broad application prospects in the development of salt-reducing freshwater surimi products.

Key words： myofibrillar protein; hydrodynamic cavitation; compound phosphate; physicochemical property; gel property

隨著消費者對魚糜制品需求量的增加，由于海洋漁業(yè)資源的有限性，淡水魚成為生產(chǎn)魚糜產(chǎn)品的主要原料。其中，羅非魚作為我國淡水魚類的典型代表，因其具有肉質(zhì)細嫩、產(chǎn)量大、蛋白質(zhì)含量高等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用^[1]。肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）是肌肉蛋白的重要組成部分，對魚糜制品質(zhì)地的保持起著至關(guān)重要的作用^[2]。MP具有良好的乳化性、凝膠性等功能特性，其中MP的熱誘導(dǎo)凝膠特性有助于改善魚糜制品的質(zhì)地穩(wěn)定性和持水性^[3]。此外，蛋白質(zhì)凝膠特性的表現(xiàn)與其構(gòu)象的變化密切相關(guān)^[4]。MP被稱為鹽溶性蛋白質(zhì)^[5]，在生產(chǎn)魚糜制品的過程中通常要添加2%～3%的NaCl來維持魚糜制品的穩(wěn)定性。然而，魚糜制品中高濃度鈉鹽的添加對人體健康不利，攝入大量的鈉鹽會增加許多疾病的患病風(fēng)險，如高血壓等^[6]。因此，低鹽魚糜制品是當(dāng)前食品加工業(yè)的主流產(chǎn)品，然而直接減少NaCl的添加量會使MP的溶解性降低，魚糜凝膠性能變差^[7]，嚴重制約了水產(chǎn)品的開發(fā)。因此，在魚糜制品加工中常用的減鹽策略是尋求NaCl的替代鹽，其中磷酸鹽是常用的替代鹽種類之一。雖然常用的磷酸鹽也是鈉鹽，但是添加量會大大減少，并能使MP在低鹽濃度中保持良好的凝膠特性^[8]。Chen等^[9]發(fā)現(xiàn)三聚磷酸鈉可以促進蛋白質(zhì)交聯(lián)，增強了MP的凝膠強度和持水性。Shan等^[10]研究了焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉及這3種磷酸鹽的復(fù)合物對雞肉MP凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)復(fù)合的3種磷酸鹽對MP凝膠的保水性和凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成改善效果最佳。

目前，高壓和超聲波處理等作為新型食品加工技術(shù)已經(jīng)表現(xiàn)出對MP凝膠特性的提升效果^[11]。Zhao等^[12]研究發(fā)現(xiàn)高壓處理能夠改善豬肉MP的持水性和凝膠性，形成更密集有序的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。Li等^[13]研究發(fā)現(xiàn)超聲處理提升了蝦肉MP的凝膠強度和保水能力，并有助于形成均勻穩(wěn)定的熱誘導(dǎo)MP凝膠。然而，這些技術(shù)由于能耗大、處理樣品體量小等局限性，限制了其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。近年來，水力空化（hydrodynamic cavitation，HC）作為一種新興加工技術(shù)，在蛋白質(zhì)改性方面表現(xiàn)出巨大潛力。Hou等^[14]研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)時間的HC處理能夠減小羅非魚MP的粒徑，提高溶解性和流變性，并且改善其乳化特性。李曉惠等^[15]研究發(fā)現(xiàn)HC處理可以提高大豆分離蛋白酶促凝膠的強度和持水性，改善大豆分離蛋白酶促凝膠的性能。在HC處理過程中，空化時產(chǎn)生的氣泡破裂會產(chǎn)生強大的剪切力和局部高壓作用力，使蛋白質(zhì)的空間排列和結(jié)構(gòu)改變，形成更小的聚集體單元，從而影響蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)^[16]。此外，HC技術(shù)的設(shè)備簡單、加工體量大、易于控制，有著更適合企業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢，在MP的開發(fā)應(yīng)用方面有著廣闊的前景^[17]。

近年來，鈉鹽替代鹽與物理加工技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于魚糜制品加工的研究報道逐漸增多^[18-19]。基于此，本研究的目的是通過分析不同HC處理時間（0，1，2，3，4 min）下添加3 g/L復(fù)合磷酸鹽（compound phosphate，CP）的羅非魚MP的粒徑、Zeta電位、溶解性、表面疏水性、活性巰基含量、內(nèi)源熒光光譜、表觀黏度、凝膠強度、動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)、持水性和微觀結(jié)構(gòu)的變化，闡述HC技術(shù)在CP部分替代NaCl條件下對羅非魚MP理化與凝膠特性的影響，為淡水魚糜制品的開發(fā)提供參考，同時為HC技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供理論支持。

1"材料與方法

1.1"材料與儀器

JXN-26高速冷凍離心機"美國貝克曼庫爾特公司；AE2204電子分析天平"湘儀天平儀器設(shè)備有限公司；MCR 72流變儀"奧地利安東帕有限公司；馬爾文Zetasizer Nano ZS90納米粒度儀、Zeta電位分析儀"馬爾文帕納科（中國）公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀"英國Stable Micro Systems公司；UV-2600紫外可見分光光度計"島津儀器（蘇州）有限公司；G9800A Cary Eclipse熒光分光光度計"美國Agilent公司；T25高速均質(zhì)機"德國IKA公司；Scientz-12N/A真空冷凍干燥機"寧波新芝生物科技股份有限公司；MIRA LMS掃描電子顯微鏡（SEM）"捷克Tescan公司。

水力空化裝置由實驗室自制^[20]，其結(jié)構(gòu)見圖1。運行時，儲液罐中樣品的流量由V₁閥門調(diào)節(jié)，單孔孔板空化器（孔徑為3 mm，厚度為20 mm）上游入口流量由V₂閥門調(diào)節(jié)，回流管路的流量由V₃閥門調(diào)節(jié)?？装鍍啥藟毫τ蓧毫Ρ鞵₁和P₂測量，取樣口的流量由V₄閥門控制。壓力由壓力表P₁和P₂測量，取樣口的流量由V₄閥門控制。樣品從儲液罐進入離心泵，通過單孔板然后回到儲罐。在流經(jīng)單孔孔板的過程中，由于管道內(nèi)的壓力低于上游入口壓力，產(chǎn)生了空化氣泡。隨著壓力的進一步降低，氣泡繼續(xù)增大，當(dāng)單孔板下游出口處的壓力突然升高時，氣泡破裂，并伴有剪切、湍流和自由基等空化效應(yīng)^[14]。

1.2"試驗方法

1.2.1"羅非魚MP提取

羅非魚MP的提取參照Hou等^[14]的方法。在最后一次離心后，去除上清液離心所得沉淀即為羅非魚MP，于4 ℃下貯存?zhèn)溆谩Ｒ耘Ｑ灏椎鞍诪闃?biāo)準(zhǔn)品，采用雙縮脲法測定羅非魚MP的蛋白質(zhì)含量^[18]。

1.2.2"HC處理羅非魚MP

參考Shan等^[10]的研究結(jié)果，選取CP的配比焦磷酸鈉∶三聚磷酸鈉∶六偏磷酸鈉為4∶5∶3。分別使用含3 g/L CP的0.4 mol/L NaCl溶液與不含CP的0.4 mol/L NaCl溶液，將羅非魚MP配制成1 000 mL質(zhì)量濃度為60 mg/mL的懸浮液，并用均質(zhì)機勻漿30 s使其混合均勻，然后將羅非魚MP懸浮液倒入空化裝置儲液器內(nèi)，開啟冷凝水，保持羅非魚MP樣品溫度在4 ℃左右，維持樣品的穩(wěn)定。開啟HC裝置并調(diào)整壓力為0.15 MPa，分別處理1，2，3，4 min后取樣，處理好的羅非魚MP 樣品在4 ℃下保存以備進一步分析使用。

1.2.3"粒徑與Zeta電位的測定

參照Zhang等^[21]的方法，將羅非魚MP樣品以水為分散劑稀釋到1 mg/mL，使用Zetasizer納米粒度儀在25 ℃下測定平均粒徑與Zeta電位值。設(shè)定參數(shù)值為粒子折射率1.46，分散劑折射率1.33，吸光值0.01，平衡時間2 min。

1.2.4"溶解性的測定

使用牛血清白蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白，溶解性的測定根據(jù)Zhang等^[22]的方法并稍作修改。制備1 mg/mL的羅非魚MP樣品，取8 mL羅非魚MP樣品，在4 ℃條件下以10 000 g離心15 min。分別取1 mL離心后的上清液與離心前的樣品加入4 mL雙縮脲溶液中，于室溫暗室下靜置30 min，在540 nm處測量樣品的吸光度值。

1.2.5"表面疏水性的測定

采用Jia等^[23]的方法測定表面疏水性。將羅非魚MP樣品調(diào)至5 mg/mL，取1 mL樣品與200 μL 1 mg/mL的溴酚藍溶液混合，于室溫暗室下反應(yīng)2 h。在4 ℃條件下以6 000 g離心15 min后，取0.5 mL上清液與4.5 mL含3 g/L CP的0.4 mol/L NaCl溶液混合。在595 nm處測量樣品的吸光度值，表面疏水性用溴酚藍與羅非魚MP 的結(jié)合量（μg）表示。

1.2.6"活性巰基含量的測定

參考Shi等^[24]的方法并加以修改。將羅非魚MP樣品調(diào)至1 mg/mL，取4 mL 樣品加入50 μL DNTB混合。樣品在室溫暗室下反應(yīng)20 min后，在4 ℃條件下以10 000 g離心15 min。在412 nm處讀取上清液的吸光度值，不含DNTB的樣品為空白對照。摩爾消光系數(shù)取13 600 L/（mol·cm），計算活性巰基含量，公式如下：

巰基（μmol/g）=A_{412 nm}×DE_M×10⁶。

式中：A_{412 nm}為樣品的吸光度值；D為稀釋因子；E_M為摩爾消光系數(shù)。

1.2.7"內(nèi)源熒光光譜的測定

參考Li等^[25]的方法，使用Cary Eclipse熒光分光光度計對0.2 mg/mL的羅非魚MP樣品進行內(nèi)源熒光光譜分析。設(shè)定的激發(fā)和發(fā)射波長分別為280 nm和300～400 nm，狹縫寬度為5 mm。

1.2.8"動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)的測定

參考Xia等^[26]的方法并稍作修改，使用MCR 72流變儀對羅非魚MP的動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)進行測定。將4 mL稀釋的羅非魚MP樣品（40 mg/mL）均勻地涂抹在測試平臺上，并在周圍涂抹一層硅油以防止樣品在加熱過程中損耗。選擇PP50探頭，設(shè)置頻率為0.1 Hz，應(yīng)變?yōu)?%，并以1 ℃/min的加熱速率將樣品從25 ℃加熱到80 ℃，記錄儲能模量（G′）和損耗模量（G″）作為羅非魚MP動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)的測試指標(biāo)進行分析。

1.2.9"羅非魚MP凝膠的制備

參考Li等^[13]的方法制備羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠，并稍加修改。將15 mL羅非魚MP樣品加入到玻璃凝膠瓶中，放入水浴鍋中加熱制備，加熱程序采用兩步加熱法：40 ℃加熱45 min和80 ℃加熱30 min。加熱結(jié)束后，用冰袋使羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠迅速冷卻，然后在4 ℃放置過夜。

1.2.10"凝膠強度的測定

參考Zhao等^[12]的方法并稍作修改。使用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)分析儀，選擇P/0.5柱形探頭，對羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的凝膠強度進行測定。設(shè)定觸發(fā)力為5 g，下壓距離為5 mm，試驗速度為1 mm/s。

1.2.11"凝膠持水性的測定

參考Zhang等^[27]的方法，凝膠持水性的測定采用描述的離心法。取5 g羅非魚MP凝膠樣品加入離心管中，在10 000 g下離心15 min。離心結(jié)束后，倒置離心管排干水分，并小心地用濾紙吸去凝膠表面和管壁殘留的水分。凝膠持水性計算公式如下：

持水性（%）=m₂-m₀m₁×100%。

式中：m₀為離心管的質(zhì)量，g；m₁為離心前凝膠的質(zhì)量，g；m₂為離心后凝膠和離心管的質(zhì)量，g。

1.2.12"凝膠微觀結(jié)構(gòu)

參考Chen等^[9]的方法，采用掃描電子顯微鏡觀察羅非魚MP凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。小心地從羅非魚MP 凝膠中切出薄片樣品（3 mm×3 mm×3 mm），在4 ℃環(huán)境下用2.5%的戊二醛固定液固定12 h。除去固定液后，用0.2 mol/L的磷酸鹽緩沖液（pH 7.2）洗滌3次。然后將固定好的凝膠樣品在梯度乙醇溶液（50%、70%、90%、95%、100%、100%、100%）中脫水，真空冷凍干燥后得到樣品。將樣品固定在銅柱上，濺射噴金并在15 kV電壓下利用掃描電子顯微鏡觀察，放大倍數(shù)為1 000×。

1.3"數(shù)據(jù)處理與分析

進行3次獨立重復(fù)試驗，試驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（SD）表示。利用SPSS統(tǒng)計軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析（ANOVA）和Duncan's檢驗，得到不同試驗組之間的顯著性差異（Plt;0.05）。

2"結(jié)果與分析

2.1"HC處理對添加CP的羅非魚MP粒徑與Zeta電位的影響

蛋白質(zhì)粒徑的大小能夠反映蛋白質(zhì)分子的聚集程度。由圖2可知，添加3 g/L CP的羅非魚MP樣品粒徑顯著低于未添加組（Plt;0.05），這是由于CP的加入能夠使羅非魚MP中肌動球蛋白解離成肌球蛋白和肌動蛋白^[28]，從而使羅非魚MP聚集體的粒徑減小。此外，與未經(jīng)HC處理組（0 min）相比，HC處理后的羅非魚MP樣品的粒徑顯著降低（Plt;0.05），并在2 min時達到最小值，說明HC處理過程中產(chǎn)生的剪切力、湍流等空化效應(yīng)破壞了羅非魚MP分子間的作用力，使羅非魚MP聚集體破碎成更小的顆粒^[15]。然而，隨著HC處理時間的延長（3～4 min），羅非魚MP的粒徑顯著增加（Plt;0.05），原因可能是HC處理過程中產(chǎn)生的瞬時高溫與自由基效應(yīng)使羅非魚MP氧化，促進了羅非魚MP分子的聚集。Liu等^[29]在采用超聲處理金槍魚MP時，粒徑也出現(xiàn)了類似現(xiàn)象。

由圖3可知，羅非魚MP樣品的Zeta電位均呈負值，這是由于MP的等電點（pI 5.0～5.2）低于溶液的pH值（pH 7.0），蛋白質(zhì)表面的陰離子氨基酸殘基暴露而使Zeta電位為負值。與未添加CP的羅非魚MP樣品相比，添加3 g/L CP的羅非魚MP樣品的Zeta電位的絕對值由（10.23±0.42） mV增加到（18.40±0.11） mV，這可能是由于陰離子磷酸基團的引入增加了MP分子表面負電荷的附著數(shù)量^[9]。此外，在經(jīng)HC處理后，羅非魚MP的Zeta電位的絕對值均顯著增加（Plt;0.05），表明HC處理能夠促進羅非魚MP分子解離，使內(nèi)部陰離子氨基酸殘基（如天冬氨酸、谷氨酸等）暴露，增強了羅非魚MP分子間的靜電排斥力和分散穩(wěn)定性。

2.2"HC處理對添加CP的羅非魚MP溶解性的影響

蛋白質(zhì)的溶解性與分子的聚集程度密切相關(guān)，且影響蛋白質(zhì)的凝膠化行為^[4]。由圖4可知，添加了3 g/L CP的羅非魚MP具有比未添加組顯著提高的溶解性（Plt;0.05），這是由于磷酸基團能夠附著在蛋白質(zhì)表面，使其與水分子之間形成大量的氫鍵，增強蛋白質(zhì)分子間的靜電排斥，使蛋白質(zhì)分子更容易分散在溶液中。而在經(jīng)過HC處理后，羅非魚MP的溶解性均得到顯著提高（Plt;0.05），并在空化時間為2 min時溶解性達到最高值。羅非魚MP溶解性增加的原因可能是HC產(chǎn)生的空化效應(yīng)能夠使蛋白質(zhì)聚集體解離，使得粒徑減小，蛋白質(zhì)分子的比表面積增加，從而增強了蛋白質(zhì)與水的相互作用^[14]。此前，Li等^[30]在研究中也提出HC處理可提高蛋白質(zhì)的溶解性。然而延長HC的處理時間（3～4 min）會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的溶解性顯著下降（Plt;0.05），這可能是由于長時間的HC作用產(chǎn)生了自由基，使羅非魚MP氧化變性而重新聚合，降低了蛋白質(zhì)與水之間的相互作用^[12]。因此，適當(dāng)?shù)腍C處理與CP共同作用能夠使低離子強度下羅非魚MP的溶解性顯著提升（Plt;0.05），這與粒徑和Zeta電位有著相同的變化趨勢。

2.3"HC處理對添加CP的羅非魚MP表面疏水性的影響

表面疏水性能夠反映蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化，與蛋白質(zhì)的功能特性密切相關(guān)^[1]。由圖5可知，與未添加CP的羅非魚MP組相比，添加了3 g/L CP的羅非魚MP表面疏水性得到顯著提高（Plt;0.05），表明磷酸鹽的加入能夠促進MP的解折疊，使得羅非魚MP內(nèi)部的疏水性基團暴露^[31]。此外，在經(jīng)過HC處理后，羅非魚MP的表面疏水性得到顯著提高（Plt;0.05），這是由于蛋白質(zhì)分子在經(jīng)過HC處理后會展開，使構(gòu)象結(jié)構(gòu)變得松散和不穩(wěn)定，導(dǎo)致埋藏在內(nèi)部區(qū)域、被非極性環(huán)境包圍的疏水基團暴露在溶液環(huán)境中，從而能夠結(jié)合更多的溴酚藍^[18]。隨著HC處理時間的延長（3～4 min），羅非魚MP 的表面疏水性明顯下降（Plt;0.05）。造成這一現(xiàn)象的原因可能是長時間的空化處理會產(chǎn)生瞬時高溫和自由基，使羅非魚MP氧化，改變了其構(gòu)象，導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集而使疏水基團重新折疊包埋在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部，使疏水基團不被過度暴露^[32]。

2.4"HC處理對添加CP的羅非魚MP活性巰基含量的影響

MP中大量游離的活性巰基基團分布于蛋白質(zhì)分子表面，其含量反映了蛋白質(zhì)構(gòu)象的變化。由圖6可知，隨著HC處理時間的增加（0～2 min），羅非魚MP的活性巰基含量顯著增加（Plt;0.05），這可能是由于空化效應(yīng)的高壓、湍流及剪切力作用使羅非魚MP聚集體解離，蛋白質(zhì)內(nèi)部折疊埋藏的活性巰基基團被暴露出來^[21]，這也意味著羅非魚MP在形成熱誘導(dǎo)凝膠過程中會有更多生成二硫鍵的機會，從而形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)^[13]。然而，添加3 g/L CP的羅非魚MP活性巰基含量相比于未添加組沒有顯著的提升效果（Pgt;0.05）。此前，Hu等^[31]分別研究了焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉在單獨作用下對MP活性巰基含量的影響，發(fā)現(xiàn)焦磷酸鈉和三聚磷酸鈉能夠增加MP間的交聯(lián)作用，使活性巰基基團的數(shù)量減少；而六偏磷酸鈉能夠暴露蛋白質(zhì)內(nèi)部的巰基，提高MP的活性巰基含量。這些現(xiàn)象說明，在將3種磷酸鹽混合成CP使用時，彼此能夠抵消其對羅非魚MP活性巰基含量的影響。隨著HC處理時間的延長（3～4 min），活性巰基基團受到自由基與瞬時高溫的影響轉(zhuǎn)化成了二硫鍵，導(dǎo)致活性巰基含量顯著下降（Plt;0.05）^[24]。

2.5"HC處理對添加CP的羅非魚MP內(nèi)源熒光光譜的影響

蛋白質(zhì)在折疊狀態(tài)下，其核心疏水環(huán)境中的色氨酸殘基對周圍極性環(huán)境特別敏感并具有較高的熒光強度，因此，內(nèi)源熒光光譜被廣泛應(yīng)用于指示蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)構(gòu)象變化的測量指標(biāo)^[33]。由圖7可知， 在未空化條件下，添加3 g/L CP的羅非魚MP的熒光強度與未添加CP的羅非魚MP相比有大幅度降低，表明CP的加入能夠使蛋白質(zhì)內(nèi)部的色氨酸殘基暴露在親水環(huán)境中而使內(nèi)源熒光強度減弱。有研究發(fā)現(xiàn)，磷酸鹽能夠與氨基酸殘基發(fā)生共價結(jié)合，隨著磷酸根連接到氨基酸殘基上，會使蛋白質(zhì)分子間的靜電排斥力增強，從而促進蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的膨脹和拉伸，增強了色氨酸與溶劑（極性環(huán)境）的接觸^[34]。此外，隨著HC處理時間的增加，羅非魚MP樣品的熒光強度都隨之逐漸降低，說明HC產(chǎn)生的剪切力和湍流等機械效應(yīng)能夠使羅非魚MP分子的結(jié)構(gòu)展開，破壞了疏水相互作用，將原本分布在蛋白質(zhì)內(nèi)部疏水環(huán)境下的色氨酸殘基暴露在溶劑中，從而降低了熒光強度^[12]。

最大熒光發(fā)射波長（λ_max）的相對位置可反映暴露的色氨酸殘基量。由圖7可知，在未添加CP時，隨著HC處理時間的增加，羅非魚MP樣品的λ_max從330 nm增加到332 nm；而當(dāng)加入3 g/L CP后，隨著HC處理時間的增加，羅非魚MP樣品的λ_max從332 nm增加到336 nm，表明CP的加入與HC的作用均使羅非魚MP樣品的λ_max發(fā)生紅移，色氨酸在極性環(huán)境下的暴露程度增加^[35]。

2.6"HC處理對添加CP的羅非魚MP動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)的影響

動態(tài)流變測量能夠檢測MP熱誘導(dǎo)凝膠基質(zhì)的形成過程，通常被用于評估凝膠的黏彈特性，其中儲能模量（G′）又稱彈性模量，代表黏彈性中彈性部分的儲存能量，描述的是樣品的固態(tài)特性；而損耗模量（G″）又稱黏性模量，代表黏彈性中黏性部分的耗散能量，描述的是樣品的液態(tài)特性^[15]。MP在熱誘導(dǎo)凝膠形成過程中一般要經(jīng)歷3個過程：凝固階段（25～48 ℃）→凝膠減弱階段（48～52 ℃）→凝膠增強階段（52～80 ℃）^[36]。

由圖8可知，與未添加CP的羅非魚MP組相比，添加了3 g/L CP的羅非魚MP的G′和G″最終值均得到大幅度提升，進一步增強了羅非魚MP的凝膠能力，這可能是由于添加CP促進了羅非魚MP結(jié)構(gòu)的展開，引入了帶負電荷的磷酸根殘基，并通過離子相互作用與帶正電荷的鏈發(fā)生蛋白質(zhì)交聯(lián)^[9]。此外，隨著HC處理時間的增加，羅非魚MP樣品的G′和G″值均有很大提高，并在空化2 min時達到最大值，表明HC處理能夠使羅非魚MP樣品形成具有更高彈性和更強結(jié)構(gòu)的凝膠網(wǎng)絡(luò)，這是由于HC處理促進了羅非魚MP的解折疊，并暴露了疏水基團和活性巰基基團，導(dǎo)致熱誘導(dǎo)凝膠過程中二硫鍵數(shù)量增加，因此，羅非魚MP樣品的最終G′和G″值隨之增加^[2]。然而，進一步增加HC處理時間（3～4 min）會導(dǎo)致G′和G″的最終值有所降低，這可能是由于長時間HC處理會導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子重新聚集，從而削弱了熱誘導(dǎo)凝膠的強度^[37]。

2.7"HC處理對添加CP的羅非魚MP凝膠強度的影響

凝膠強度是MP功能特性的一個重要指標(biāo)，與魚糜制品的感官品質(zhì)密切相關(guān)^[9]。由圖9可知，在添加3 g/L CP后，羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的凝膠強度得到顯著增強（Plt;0.05），此結(jié)果與羅非魚MP的動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)G′最終值相吻合，說明磷酸根基團在羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠形成中起到了重要作用。研究表明，磷酸根基團會與多肽鏈中氨基酸殘基表面的-NH³⁺之間發(fā)生離子相互作用，使得蛋白質(zhì)間發(fā)生更多交聯(lián)纏結(jié)，以此增加熱誘導(dǎo)凝膠的強度^[34]。此外，隨著HC處理時間的增加（0～2 min），羅非魚MP凝膠強度也得到顯著提高（Plt;0.05），這可能是由于HC空化效應(yīng)能夠暴露疏水基團與活性巰基基團，在MP加熱形成凝膠過程中促進了蛋白質(zhì)交聯(lián)，以此增強凝膠強度^[27]。在類似的報道中，Zhang等^[21]發(fā)現(xiàn)通過高壓處理可提高MP的凝膠強度。然而，隨著HC處理時間的延長（3～4 min），凝膠強度有所下降，這可能是由于HC處理產(chǎn)生的瞬時高溫和自由基效應(yīng)誘導(dǎo)了蛋白質(zhì)的不規(guī)則聚集，形成了異質(zhì)凝膠微結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致羅非魚MP凝膠強度降低^[12]。

2.8"HC處理對添加CP的羅非魚MP凝膠持水性的影響

持水性表示MP凝膠的保水能力，是熱誘導(dǎo)凝膠的重要特征。由圖10可知，與未添加CP的羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的持水性相比，添加3 g/L CP的羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的持水性得到顯著提高（Plt;0.05）。持水性增強的原因可能是氨基酸殘基連接了磷酸基團，蛋白質(zhì)能夠結(jié)合更多的水分子，另外，羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的結(jié)構(gòu)變得更加致密，更多的水也會被捕獲在凝膠網(wǎng)絡(luò)中^[38]。此外，隨著HC處理時間的增加（0～2 min），羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的持水性得到顯著提高（Plt;0.05），這可能是由于HC處理增強了蛋白質(zhì)分子間的疏水相互作用，致使形成的羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠具有更加均勻的小空腔，提高了對水分子的固定能力，從而提高了羅非魚MP凝膠的持水性^[25]。HC處理時間達到3～4 min時，持水性有著與凝膠強度相似的下降趨勢，這同樣是由于HC處理使羅非魚MP的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遭到破壞，降低了凝膠的保水能力。

掃描電鏡圖像可以直觀反映出羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。由圖11可知添加3 g/L CP與未添加CP的羅非魚MP在不同HC處理時間下的熱誘導(dǎo)凝膠掃描電鏡圖像。當(dāng)沒有進行HC處理時，未添加CP的羅非魚MP凝膠微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出大的空腔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并且整個結(jié)構(gòu)沒有表現(xiàn)出均勻的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)。而添加3 g/L CP后，羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的微觀結(jié)構(gòu)有所改善，呈現(xiàn)出多孔狀的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)，并且網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的孔徑有所減小，這是由于磷酸基團和氨基酸殘基表面的-NH³⁺間的離子相互作用改善了蛋白質(zhì)間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)纖維絲，促進了MP三維凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成^[9]。Shan等^[10]研究表明，CP對MP凝膠的微觀結(jié)構(gòu)有一定的保護作用，焦磷酸鈉與六偏磷酸鈉的加入能改善三聚磷酸鈉單一作用時形成的粗糙、不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成光滑且均勻細小的凝膠網(wǎng)絡(luò)，而三聚磷酸鈉能夠有效增強凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)強度的特點在CP的協(xié)同效果中也能夠發(fā)揮出來，這與本研究結(jié)論相似。

由圖11可知，HC處理同樣可改善羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的微觀結(jié)構(gòu)。相比于未處理組，HC處理后的羅非魚MP凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻致密，孔徑顯著減小，尤其是在HC處理時間為2 min時，形成的羅非魚MP凝膠有著相對更加緊密均勻的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這歸因于空化效應(yīng)導(dǎo)致的羅非魚MP粒徑減小，且疏水基團與活性巰基更多地暴露，使蛋白質(zhì)間相互作用增強，MP加熱后更有序地聚集，這有助于羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠形成均勻致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，凝膠網(wǎng)絡(luò)更加堅韌^[13]。然而，隨著HC處理時間延長至3～4 min，羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開始向松散形態(tài)轉(zhuǎn)變，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得不均勻，并開始出現(xiàn)大的孔狀結(jié)構(gòu)，表明HC處理產(chǎn)生的瞬時高溫和活性氧自由基會氧化羅非魚MP，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，使蛋白質(zhì)容易聚集形成球狀聚集體，造成MP形成結(jié)構(gòu)松散且不規(guī)則的熱誘導(dǎo)凝膠網(wǎng)絡(luò)^[12]。這些現(xiàn)象與上述凝膠強度與凝膠持水性的結(jié)果有著很好的一致性。

3"結(jié)論

本文研究了添加CP的羅非魚MP在不同HC處理時間下（0～4 min）理化與凝膠特性的變化。HC處理與CP的協(xié)同作用能夠使羅非魚MP的粒徑顯著減?。≒lt;0.05），內(nèi)源熒光強度降低，而Zeta電位的絕對值、溶解性、表面疏水性與活性巰基含量得到顯著提高（Plt;0.05），從而使羅非魚MP熱誘導(dǎo)凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加致密均勻，最終表現(xiàn)出動態(tài)流變學(xué)性質(zhì)G′和G″的最終值得到大幅度提升，凝膠強度和凝膠持水性得到顯著增強（Plt;0.05）。以上結(jié)果表明，添加CP的羅非魚MP在經(jīng)過一定時間的HC處理后其凝膠特性能夠得到改善，這為HC技術(shù)與CP協(xié)同作用在淡水魚糜產(chǎn)品減鹽策略中的應(yīng)用研究提供了理論參考。

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