几种添加剂对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响【毕业设计】.doc

1、本科毕业设计（20_届）几种添加剂对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响所在学院专业班级食品科学与工程学生姓名学号指导教师职称完成日期年月2目录0引言131仪器与试剂1411主要仪器1412主要试剂142方法321前处理322鲨鱼肉盐溶蛋白的提取323鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶制备424添加剂的用量425凝胶保水性的测定426凝胶强度的测定427统计分析428凝胶样品的扫描电镜观察429凝胶样品的电泳测定43结果与讨论531三种添加剂对凝胶特性试验设计与分析5311响应面RSM试验设计5312响应面模型的建立与统计检验5313响应面图形单因子效应分析7314响应面交互作用分析8315最佳凝胶保水性和凝胶强度模

2、拟寻优932凝胶超显微结构分析933凝胶电泳分析104小结1041添加剂添加量对鲨鱼盐溶蛋白凝胶的保水性及凝胶强度的影响10致谢11参考文献113摘要鲨鱼肉产量巨大且富含蛋白质，但由于本身具有腥味与尿味，不能作为理想的食用鱼类。本文以鲨鱼盐溶蛋白凝胶保水性和凝胶强度为主要测定指标，根据BOXBEHNKEN中心设计原理和生产实践，设计三因素三水平实验，采用响应面分析法，研究添加剂（TGASE、琼脂、魔芋胶）添加量对鲨鱼凝胶特性的影响，建立鲨鱼盐溶蛋白凝胶保水性和凝胶强度的数学模型，确定适宜的添加量。结果表明当魔芋胶、琼脂、TGASE的添加量分别为075，075，025，凝胶保水性和凝胶强度分别达

3、7246005，1896005G，比对照组鲨鱼盐溶蛋白凝胶保水性和凝胶强度分别增加了1252和4557。关键词鲨鱼，盐溶蛋白，凝胶特性，响应面分析法ABSTRACTTHEPRODUCTIONOFTHESHARKSMEATISHUGEANDITSRICHINPROTEINS,BUTITCANTSERVEASANIDEALEDIBLEFISHFORTHEHUMANBECAUSEOFITSFISHYSMELLANDURINEFLAVOURUSINGTHEWATERHOLDINGCAPACITYWHCANDGELSTRENGTHOFSALTSOLUBLEPROTEINFROMSHARKMEATSASP

4、RIMARYINDEXES,THREEFACTORSANDTHREELEVELSOFEXPERIMENTALWEREDESIGNEDANDTHEINFLUENCEOFSEVERALADDITIVESTGASE,AGAR,KGMONTHEGELPROPERTIESOFSALTSOLUBLEPROTEINFROMSHARKMEATSWERERESEARCHEDACCORDINGTOTHEDESIGNPRINCIPLESOFBOXBEHNKENANDPRODUCTIONPRACTICE,ANDAMULTIPLEREGRESSIONMODELWASSETUPFORTHERESULTSOFTHEWATE

5、RHOLDINGCAPACITYANDGELPROPERTIES,INORDERTOOPTIMIZEADDITIONAMOUNTSTHERESULTSSHOWEDWHENTHEADDITIVEAMOUNTWERETGASE025,AGAR075,KGM075,THEWHCANDGELSTRENGTHOFGELWEREUPTO7246005AND1896005G,RESPECTIVELYCOMPAREDWITHTHECONTROLGROUP,THEWHCANDGELSTRENGTHOFSALTSOLUBLEPROTEINFROMSHARKMEATSADDED1252AND4557,RESPECT

6、IVELYKEYWORDSSHARKSALTSOLUBLEPROTEINGELPROPERTIESANALYSISOFRESPONSESURFACE130引言我国海域蕴藏着极为丰富的渔业资源。进入80年代以来，我国渔业的发展举世瞩目，超过了世界人均占有量不到20KG的水平1。而随着捕捞强度的增大，海洋渔业资源逐年衰减，海洋捕捞的中低值鱼产量呈上升趋势，占海洋捕捞产量的5759，而这些中低值鱼用于产品加工的约占302。可以说资源未得到充分利用，经济效益低下，如果对低值鱼进行综合加工利用，生产成鱼糜后，制成鱼肉香肠、鱼肉豆瓣、片火腿、鱼肉火腿肠等方便食品上市，可实现大幅度增值。鲨鱼在加工成鱼翅、鱼

7、肝油、鱼皮等产品的同时，每年可产生约2万吨鲨鱼肉。由于鲨鱼肉本身具有腥味与尿味，其肌纤维粗硬，不能作为理想的人类食用鱼类。这不仅造成这一高营养海洋资源严重浪费，而且废弃的鲨鱼肉还对环境造成一定的污染。鱼糜制品是利用鱼肉制成的凝胶食品，营养丰富，食用方便，深受消费者欢迎。如日本每年有250300万吨的鱼类用于加工鱼糜制品，产量居各类水产加工的首位3。我国近几年的鱼糜及其制品加工发展也很快，其年产量约为40万T。目前鱼糜制品的原料主要限于海水鱼类，但由于近几年海洋捕捞强度的加大，生产鱼糜制品的优质海水鱼的数量已下降。因此各国都在寻找鱼糜加工的新原料。鲨鱼肉富含蛋白质，如果能将鲨鱼肉加工成鱼糜制品，

8、一方面可实现对鲨鱼的综合利用，另一方面又可为鱼糜制品加工业提供一种新的原料。鱼糜制品以及模拟海味食品的制作过程较简单，一般先对原料鱼进行采肉、漂洗、擂溃、配料处理，再经凝胶，成型等步骤，制出具有和天然产品的外观、口感相类似的产品来。而鱼糜制品最重要的一个质量指标就是鱼糜制品的凝胶强度，即鱼糜中肌动球蛋白质在一定浓度、温度、压力、PH值、离子强度、添加剂和酶等条件下形成三维网状交联体聚合物的能力4。鱼糜蛋白质形成凝胶过程是复杂的动力学过程，主要经过3个阶段，即凝胶化、凝胶劣化和鱼糕化3个阶段。凝胶化通常指在50以前，肌球蛋白和肌动蛋白分子形成一个较松散的网状结构，由溶胶变成凝胶；升高温度到809

9、0时凝胶结构固定化，变成有序和非透明状，凝胶强度明显加大，形成鱼糕56。鱼肉肌肉中盐溶性蛋白质肌原纤维蛋白质，是鱼肉形成凝胶体的主要成分，也是形成鱼糜弹性的重要来源。鱼肉肌肉中肌原纤维蛋白质，是盐溶性蛋白质在食盐的作用下，肌原纤维的粗丝和细丝开始溶解，其主要成分肌球蛋白和肌动蛋白吸收大量的水分并结合形成肌动球蛋白的溶胶。这种溶胶在一定温度下会失去可塑性，形成富有弹性的凝胶体，温度较低时，凝胶体形成缓慢，而温度较高时迅速形成凝胶体7。肌球蛋自可分为重酶解肌球蛋自HMM和轻酶解肌球蛋自LMM两个区，经加热时，肌球蛋自发生热凝聚反应，即在凝胶开始阶段，尚一先发生球蛋自的变性，包括蛋自质构型改变与肽链

10、的解开；随着温度的升高，发生变性的蛋自质在热作用下发生更加剧烈的热运动而相互连接，由于热渗透具有一定的方向性，使蛋自质按一定的顺序连接，从而形成具有弹性的凝胶体8。其实，关于鱼糜凝胶的形成机理，我国研究人员9有两种观点盐溶性的肌球蛋白和肌动蛋白被溶出，以共价键的形式结合，经过加热形成网络结构，游离水被封闭在网络结构中，从而形成有弹性的鱼糜；鱼糜中游离的肌球蛋白和肌动蛋白呈分离状态，在温度43左右时，游离的肌球蛋白分子间发生凝集反应；在温度55，游离肌球蛋白分子尾部与肌动球蛋白分子中的肌球蛋白分子尾部间形成架桥；温度6070时，网络结构形成，完成鱼糜凝胶化。许多因素影响肌肉蛋白质的凝胶过程，主要

11、有PH值、离子强度、温度、TGASE、亲水胶体、蛋白质浓度、非肉添加物等10。凝胶强度的高低将直接影响到鱼糜制品的商品价值，因而在不影响鱼糜制品本身品质的前提下，如何提高其凝胶强度就成为国内外研究的热点。但鲨鱼与鳕鱼、草鱼等相比，其凝胶特性较差，因而有必要研究出适合于鲨鱼凝胶特性改良的添加剂。本项目以资源丰富的鲨鱼肉为原料，以提取的盐溶蛋白所形成的14凝胶保水性和质构特性为依据，根据BOXBEHNKEN中心设计原理和生产实践，设计三因素三水平实验，通过响应面法对数据进行分析，得出TGASE、魔芋胶、琼脂三种添加剂对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性的影响，以改善鲨鱼肉盐溶蛋白的凝胶性能，并为开发具有高品质

12、的鲨鱼鱼糜制品提供理论依据。1材料与试剂11材料新鲜鲨鱼，购于宁波水产大世界，体长802CM，体重205KG，带冰运回。12主要仪器台式高速冷冻离心机BIOFUGESTRATOSTHERMOSCIENTIFICSORVALL（德国）内切式匀浆机XHF1宁波新芝生物科技有限公司电热恒温水浴锅DKS24上海精宏实验设备有限公司电子分析天平BP221S德国SARTORIUS数字酸度计PHS3C上海精密科学仪器有限公司电子天平TD3102余姚市金诺天平仪器有限公司质构分析仪TAXTPLUSSTABLEMICROSYSTEM公司电泳仪DYY11北京市六一仪器厂13主要试剂氯化钠分析纯浙江省兰溪市化工试剂

13、厂氢氧化钠分析纯兰溪市第二化学试剂厂盐酸分析纯杭州化学试剂厂磷酸二氢钠分析纯汕头市金砂化工厂磷酸氢二钠分析纯汕头市金砂化工厂转谷氨酰氨酶（100U/G）食品级一鸣生物制品有限公司琼脂食品级一鸣生物制品有限公司魔芋胶食品级安徽山林生物工程有限公司131磷酸缓冲溶液的配置PH66的磷酸缓冲液称取磷酸二氢钠（NAH2PO412H2O）5551G和磷酸氢二钠（NA2HPO42H2O）0527G，溶解于蒸馏水中，定容至1L，并调节PH为66。保存于4下，备用。132SDSPAGE试剂配置30丙烯酰胺W/V30G丙烯酰胺，08G双丙烯酰胺，溶于1000ML重蒸水中，4暗处保藏，一个月内可用。1MPH88T

14、RISHCL缓冲液605GTRIS溶于重蒸水，浓盐酸调PH至88，以重蒸水定容至50ML。10SDSW/V称取10GSDS，溶于100ML重蒸水中。10APW/V称取1GAP，加入10ML重蒸水。临用前配置。1MPH68TRISHCL缓冲液605GTRIS溶于重蒸水，浓盐酸调PH至68，以重蒸水定容至50ML。15电极缓冲液PH83称取60GTRIS，288G甘氨酸，加入10SDS溶液10ML，重蒸水定溶至1000ML。2倍样品缓冲液05MTRISHCLPH6820ML；甘油丙三醇20ML；20SDS20ML；01W/V溴酚兰05ML；2疏基乙醇10ML；重蒸水25ML固定液50甲醇454ML

15、，冰醋酸46ML，混匀。染色液称取考马斯亮蓝0125G，加入固定液250ML，溶解。脱色液冰醋酸75ML，甲醇50ML，加重蒸水定溶至1000ML。浓缩胶5DDH2O1400L30丙烯酰胺贮存液330L15MTRISHCLPH88250L10SDS20L10过硫酸铵20LTEMED2LTOTAL2022L分离胶8DDH2O4600L30丙烯酰胺贮存液2700L15MTRISHCLPH882500L10SDS100L10过硫酸铵100LTEMED6LTOTAL10006L2方法21前处理新鲜鲨鱼即杀后，沿鱼腹剖开，去头、尾、内脏和皮，沿脊椎取鲨鱼肉，切成细小肉块，碎肉150G每份包装，于20冻藏

16、备用。22鲨鱼肉盐溶蛋白的提取参照BERTRAM11等的方法，并略作修改。取鱼肉5G，加4倍体积的PH66磷酸缓冲液匀浆8000R/MIN，30S、连续3次；之后10000R/MIN离心10MIN（4）。去上清液，沉淀加入09MOL/L的NACL溶液并调整提取溶液的PH为7，匀浆，4下静置24H后离心（10000R/MIN、10MIN、4）。23添加剂的用量参照BOXBEHNKEN设计称取相应的添加剂，分别溶于NACL溶液中，内切式匀浆机搅拌均匀8000R/MIN，30S、连续6次，再将缓冲液处理过的鱼肉加入上述NACL中，匀浆，静置24H来提取盐溶蛋白凝胶。24鲨鱼盐溶蛋白凝胶制备16将提取

17、的盐溶蛋白分别置于离心管和小烧杯，水浴加热，40放置35MIN，立即在85下恒温30MIN，形成的凝胶用自来水冷却30MIN并置于4下保存24H备用。25凝胶保水性的测定参照赵春青12等的方法，并略作改进。将制备好的盐溶蛋白凝胶置于离心管，4000RPM、4离心5MIN，称重并计算凝胶保水性（WHC）。10021WWWWWHC式中W1为离心管离心后的凝胶质量，G；W2为离心管离心前的凝胶质量，G；W为离心管质量，G。26凝胶强度测定参照林婉玲等13方法，并略作改进。将制备好的盐溶蛋白凝胶用TAXTPLUS食品物性测试仪测定鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶硬度和弹性。测定时，采用P/5探头，穿刺前探头运行速度

18、200MM/S，穿刺时运行速度100MM/S，返回速度100MM/S，压缩距离3MM，最小感应力5G。凝胶强度G硬度G弹性14。27统计分析本试验每个处理设3个重复，数据采用SAS913进行统计分析。28凝胶样品的扫描电镜观察281电镜扫描凝胶样品的制备用单面刀将凝胶切成2MM薄片，放入25戊二醛固定液浸泡24H，用0LMOL/L的磷酸缓冲液PH72浸泡清洗15MIN，重复3次，洗去多余的固定液。再用L饿酸固定液固定1H，用磷酸缓冲液PH72浸泡清洗15MIN，重复3次。再用不同浓度的乙醇溶液梯度液依次脱水30、50、70、80、90、100，各10MIN，最后分别用无水酒精叔丁醇比值为31、

19、11、13各漂洗10S，最后将样品放入样品罐，并加入15ML纯叔丁醇，放入冰箱冷冻。处理好的样品用HCP2临界点干燥仪干燥，再用IB3离子溅射仪镀金后，进行电镜扫描观察。29凝胶样品的电泳测定291样品前处理称取1G盐溶蛋白凝胶，加入9ML5SDS溶液，用IKA匀浆机（10000RPM，5MIN）均质后在85水浴中保温1H，使蛋白质充分溶解出来。然后用离心机离心（10000RPM，10MIN）除去不容物，取一定量的上清液11加入2倍样品缓冲液，煮沸35MIN。样品冷至室温后，立即使用或贮放于20。292上样将盐溶蛋白液进行十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳SDSPAGE，试验所采用的浓缩胶和分离

20、胶的浓度分别为5和8，每个试样的上样量为25L。将配置好的分离胶混匀后，迅速注入两块玻璃板的间隙中，至胶液面离玻璃板35CM处，在液面上轻铺1CM的水，室温静置30MIN使之凝聚，吸取胶面上的水。混合浓缩胶，并注入玻璃板间，使胶液面与玻璃凹槽处平齐。然后插入梳子，室温静置30MIN，浓缩胶即可凝聚。凝聚后，加入电极缓冲液，取出梳子。再用微量进样器将处理好的蛋白质样品和标准品加入胶孔，样品每孔20L、标准品每孔10L，进行电泳时，浓缩胶的电压调为80V，样品进入分离胶后，将电压调制100V。电泳完毕，将分离胶取下放入染色液（考马斯亮蓝）中染色20MIN，倒出并换成脱色液漂洗，多次漂洗至无蛋白质区

21、带处背景颜色退净，电泳结果用凝胶成像系统成像。3结果与讨论1731三种添加剂对凝胶特性试验设计与分析311响应面RSM试验设计根据BOXBEHNKEN中心设计原理15，选择魔芋胶X1、琼脂X2、TGASEX3三种添加剂为影响因子，研究三种添加剂对凝胶保水性和凝胶强度的影响。因素水平编码表见表1，设计15个试验点，试验设计及结果见表2。表1响应面分析因素及水平TAB1ANALYTICALFACTORSANDLEVELSFORRESPONSESURFACEMETHODOLOGY因素水平101魔芋胶X1025050075琼脂X2050075100TGASEX3002505表2实验设计方案及结果TAB

22、2EXPERIMENTALDESIGNSCHEMEANDRESULTS试验号X1X2X3保水性YWHCY凝胶强度YGELSTRENGTHYG111073881627211068012000311071591734411072772251501183811206601162652095701179441675801160692684910182371194101018574134011101617624491210162462744130007339194514000740217991500072411822根据相应的试验表进行试验后，对数据进行二次回归拟合，得到带交互项和平方项的二次方程20I

23、IIJIIJIIXXXXY。其中Y是预测响应值，IX是自变量，0、I、IJ、II是待估计参数偏移值。分析各因素的主效应和交互效应，最后在一定水平范围内求出最佳值。312响应面模型的建立与统计检验试验结果用SAS913统计分析软件进行多元回归分析，并采用统计学的F值、P值与方差分析检验模型方程多项式各系数的拟合和回归。根据试验结果分别建立的盐溶蛋白凝胶保水性凝胶强度与添加剂的数学模型为Y732733308175X113775X210475X30137817X1217625X1X206675X1X31572917X2206025X2X30052917X32Y185515309988X1243472

24、5X25695175X30323033X1203599X1X203719X1X30158683X2203002X2X30441033X32表3（1）保水性响应面方差分析18TABLE3（1）ANOVAOFRSAFORTHEWHC方差来源SOURCESOFVARIATION自由度DEGREEOFFREEDOM平方和SUMOFSQUARE均方MEANSQUAREF值FVALUEPROBFA显著性SIGNIFICANCEX1153464553464567630070048216X211518005151800519202050007141X31877805877805111038200001X121

25、0070231007023100888390777646X1X211242562124256215717830010694X1X31178222517822252254430193536X2219135016913501611555360019265X2X31145202514520251836743023334X3210010339001033900130780913402模型992314541025717129748400001失拟项326362508787513350130455326误差213164670658233总和149270981表3（2）凝胶强度响应面方差分析TABLE6（2

26、）ANOVAOFRSAFORSTRENGTH方差来源SOURCESOFVARIATION自由度DEGREEOFFREEDOM平方和SUMOFSQUARE均方MEANSQUAREF值FVALUEPROBFA显著性SIGNIFICANCEX117980812798081244582330088459X214742309474230926491440003624X3125948012594801144950500001X1210385294038529402152330662194X1X210518112051811202894270613662X1X310553238055323803090490

27、602222X2210092974009297400519370828753X2X3103604803604802013710672396X3210718192071819204011960554309模型9317385352651969970002166失拟项37718513257283841762370199209误差212321320616066总和143263356注APROBF值的大小表明模型及各个考察因素的显著水平。BPROBF值小于005表明模型或各因素有显著影响，PROBF值小于001表示影响高度显著。19通过对上述回归方程进行方差分析，来验证回归模型及各参数的显著度，结果见表

28、3。由方差分析表可以看出，表3（1）中的模型PROBF值为00001小于001，表明该模型是高度显著的。表3（1）中X2和X3的PROBF值小于001，说明琼脂、TGASE对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性影响极其显著；X1的PROBF值小于005且大于001，说明魔芋胶对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性影响显著。表3（2）中X2和X3的PROBF值小于001，说明琼脂、TGASE对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的凝胶强度影响极其显著；X1的PROBF值大于005，说明魔芋胶对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的凝胶强度影响并不显著。模型失拟项LACKOFFIT表示模型预测值与实际值不拟合的概率16。表31中模型失拟项的PROBF值

29、为0455326005，表32中模型失拟项的PROBF值为0199209005，说明两个模型失拟项都不显著，未知因子对试验结果干扰很小，模型选择合适。同时，软件分析得到模型的相关系数R2分别为9957、9726都大于90，说明模型相关度很好。313响应面图形单因子效应分析由统计检验结果可知，琼脂、TGASE对鲨鱼盐溶蛋白凝胶的保水性影响极其显著；魔芋胶对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性影响显著。琼脂、TGASE对鲨鱼盐溶蛋白凝胶强度影响极其显著。因此选取魔芋胶、琼脂、TGASE进行单因子效应分析。采用降维分析方法，将其它因子固定在0水平，可得到单因子的效应方程，来描述此因子变动对Y、Y值的影响。单因

30、子效应曲线如图1所示图1单因子效应曲线FIG1EFFECTOFSINGLEFACTOR魔芋胶对鲨鱼盐溶蛋白凝胶的保水性的单因子效应方程为Y1732733308175X10137817X12；当码值为297时，Y有最大值为7449，相应的魔芋胶添加量为12425。当码值小于297时，随着魔芋胶添加量的增加，凝胶的保水性升高，魔芋胶的添加量对凝胶保水性的影响呈正效应；因为本实验最大码值为1，所以当码值为1时，凝胶的保水性为最大值（7395），此时，相应的魔芋胶添加量为075。魔芋胶对鲨鱼盐溶蛋白的凝胶强度的单因子效应方程为Y1185515309988X10323033X12；当码值为155时，Y有

31、最小值为1778，相应的魔芋胶添加量为01125。当码值大于155时，随着魔芋胶添加量的增加，凝胶的凝胶强度升高，魔芋胶的添加量对凝胶的凝胶强度的影响呈正效应；因为本实验最大码值为1，所以当码值为1时，凝胶的凝胶强度为最大值（1987），此时，相应的魔芋胶添加量为075。其原因是一方面魔芋胶的主要成分是魔芋葡聚糖，是由D葡萄糖和D甘露糖按116的分比例，以糖苷键聚合而成，大约每19个糖苷键上有一个以酯键结合的乙酰基17。分子中含有丰富的羟基、羰基等亲水性基团，它能结合大量水分，通过氢键、分子偶极、诱导偶极、瞬间偶极等作用力与水分子结合形成难于自由运动的巨大分子。魔芋胶吸水后的膨胀系数为100倍

32、，因而能与水分子结合形成具有较好持水性的胶凝体结构，保水量为其自身重量的30150倍18，故能显著增加凝胶的保水性。另一方面魔芋胶在中性条件下可形成凝胶，主要是因为19魔芋葡甘聚糖链发生乙酞基作用，部分分子间形成氢键而产生结晶作用，以这种结晶为结点形成了网状结构体即凝胶，这种凝胶具有热不可逆性，从而增加了凝胶强度。20琼脂对鲨鱼盐溶蛋白凝胶的保水性的单因子效应方程为Y2732733313775X21572917X22；当码值为044时，Y有最大值为7357，相应的琼脂添加量为064。当码值小于044时，随着琼脂添加量的增加，凝胶的保水性升高，琼脂的添加量对凝胶保水性的影响呈正效应；当码值大于0

33、44时，随着琼脂添加量的增加，凝胶的保水性降低，琼脂的添加量对凝胶保水性的影响呈负效应；因此，当码值为044时，凝胶的保水性有最大值为7357，相应的琼脂添加量为064。琼脂对鲨鱼盐溶蛋白的凝胶强度的单因子效应方程为Y218551532434725X20158683X22；当码值为767时，Y有最大值为4656，相应的琼脂添加量为26675。当码值小于767时，随着琼脂添加量的增加，凝胶的凝胶强度升高，琼脂的添加量对凝胶的凝胶强度的影响呈正效应；因为本实验最大码值为1，所以当码值为1时，凝胶的凝胶强度为最大值（2114），此时，相应的琼脂添加量为100。这是因为琼脂是一种海藻胶，由琼脂糖和琼胶

34、质组成的长链多糖复合体，其化学成分是聚半乳糖硫酸酯20。它具有良好的亲水性、增稠性、凝胶性和悬浮性，其显著特性是凝胶强度大。琼脂具有双螺旋结构，由柔性的线形高聚物分子形成弹性凝胶。因分散相质点本身具有柔性，易于流动，故弹性凝胶在吸收和释放出液体的时候往往改变其体积，表现出膨胀性质21。有关研究表明经多次实验表明21，在PH6075室温条件下，琼脂的凝胶强度随介质中琼脂的百分含量的增加而增加，琼脂的百分含量在03一25之间时，凝胶强度与琼脂含量成线性关系。TGASE对鲨鱼盐溶蛋白凝胶的保水性的单因子效应方程为Y3732733310475X30052917X32；随着TGASE添加量的增加，凝胶的

35、保水性降低，TGASE的添加量对凝胶保水性的影响呈负效应；因为本实验最小码值为1，所以当码值为1时，凝胶的保水性为最大值（837），此时，相应的TGASE添加量为000。TGASE对鲨鱼盐溶蛋白的凝胶强度的单因子效应方程为Y318551535695175X30441033X32；随着TGASE添加量的增加，凝胶的凝胶强度升高，TGASE的添加量对凝胶保水性的影响呈正效应；因为本实验最大码值为1，所以当码值为1时，凝胶的凝胶强度为最大值（2467），此时，相应的TGASE添加量为050。其原因是TGASE催化谷氨酸GLN残基羧基酰胺基与赖氨酸LYS残基氨基发生交联作用，在分子内或分子间产生GLU

36、LYS的架桥粘结作用，形成交叉结合的蛋白质结构，而且凝胶体的凝胶强度随着TGASE含量的增加而增加。TGASE催化蛋白质或者多肽的谷氨酰胺残基进行酰胺基转移反应极大地改变蛋白质本身及其附着的细胞、组织等结构和功能22，从而增强制品的凝胶强度，赋予制品更加优良的品质。由于转谷氨酞胺酶所催化形成的凝胶有牢固的空间网络，能包容大量水分，从而防止肉制品在加工过程中产生皱缩现象，提高了产品嫩度，同时也提高了产品得率23，而TGASE的添加对凝胶保水性没有起到作用反而使保水性下降可能是因为，魔芋胶与琼脂的交互作用对凝胶的保水性影响十分显著，在此条件下提取的凝胶的保水性已较高。314响应面交互作用分析由回归

37、方程方差分析可知，添加剂中的魔芋胶（X1）和琼脂（X2）之间对凝胶的保水性存在显著交互作用，其它因子间的交互作用均不显著。因此只分析X1和X2之间的交互作用。X1与X2的交互相效应曲线如图2所示21图2魔芋胶和琼脂对盐溶蛋白凝胶特性的影响FIG2EFFECTOFKGMANDAGARONGELPROPERTIESOFSALTSOLUBLEPROTEIN图2显示了在TGASE为025时，魔芋胶和琼脂对保水性的影响。从图2可以看出，在相同的魔芋胶添加量条件下，随着琼脂添加量的增加，鲨鱼肉盐溶蛋白的保水性降低；在相同的琼脂添加量条件下，鲨鱼肉盐溶蛋白的保水性随着魔芋胶的添加量增加而增加。在TGASE的

38、添加量一定时，魔芋胶和琼脂的交互作用对凝胶保水性的影响是明显的。其主要原因是因为魔芋胶的大分子结构极易与蛋白质形成网络结构，而且它具有较多的亲水基团，能大量的结合流动水；琼脂的双螺旋结构使其具有很好的膨胀特制；两者相辅相成，之间的交互作用极大地提高了凝胶的保水性。315最佳凝胶保水性和凝胶强度模拟寻优通过码值方程求Y、Y值，在本实验条件下凝胶保水性为8423，此时最佳添加剂添加量为X11魔芋胶添加量为075、X2044琼脂添加量为064、X31TGASE添加量为000；凝胶强度为2963，此时最佳添加剂添加量为X11魔芋胶的添加量为075、X21琼脂添加量为100、X31TGASE为050。综

39、合考虑实际保水性和凝胶强度的最佳值，由于TGASE对保水性和凝胶强度的影响相反，故取其中间值，在优先考虑保水性的情况下，将魔芋胶、琼脂、TGASE添加量分别修正为075，075，025，在修正条件下，制备一批盐溶蛋白凝胶，然后采用相同的方法分别对凝胶的保水性和凝胶强度进行测定，试验结果分别为保水性7246005，凝胶强度1896005G，与模型预测值7395，1987G非常接近。在优先考虑凝胶强度的情况下，将魔芋胶、琼脂、TGASE添加量分别修正为075，085，05，在修正条件下，制备一批盐溶蛋白凝胶，然后采用相同的方法分别对凝胶的保水性和凝胶强度进行测定，试验结果分别为保水性6585005

40、，凝胶强度2477005G，与模型预测值6290，2764G比较接近。可见，通过响应面建立数学模型，优化鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶特性是可靠的。通过比较未加入添加剂和加入添加剂后鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性和凝胶强度的变化，可以观察到，加入添加剂后，保水性增加了1252005，凝胶强度增加了864005G，可见，添加剂的加入可以增加凝胶的保水性和凝胶强度。32凝胶超显微结构分析22在最优条件下制作凝胶，与空白组凝胶进行扫描电镜观察，结果见图3和图4。图3最优组凝胶微观结构图4空白组凝胶微观结构FIG3MICROSTRUCTUREOFOPTIMIZATIONGELFIG4MICROSTRUCTUREOFB

41、LANKGEL通过图3、4的对比可以看出，当魔芋胶、琼脂、TGASE的添加量分别为075，075，025的最优化的条件下，其凝胶结构致密、表面平整、无明显的裂纹，而空白组的凝胶表面形状极不规则，内部疏松多孔。由此可以得到通过魔芋胶、琼脂、TGASE的交互作用不仅导致鲨鱼肉的凝胶化，而且使溶胶逐渐转化为凝胶状态，有利于凝胶形成较致密的网络结构。33凝胶电泳分析1标准品，2空白组，3最优组图5不同样品的凝胶电泳分析FIG5ELECTROPHORETICANALYSISONDIFFERENTGELOFSAMPLE由图5可以看出，空白组和最优组的凝胶电泳分析得出其中所含有的蛋白质种类相类似。由此可见，

42、魔芋胶、琼脂、TGASE的添加并未使得凝胶的蛋白质发生变性，种类并未发生改变，而添加剂的添加却增加了凝胶网络结构的形成和凝胶化的形成。123234小结41添加剂添加量对鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性及凝胶强度的影响411琼脂添加量小于064时，琼脂的添加量对凝胶保水性的影响呈正效应，琼脂添加量大于064，琼脂的添加量对凝胶保水性的影响呈负效应；魔芋胶添加量对凝胶保水性的影响呈正效应；TGASE的添加量对凝胶保水性的影响呈负效应。魔芋胶、琼脂、TGASE的添加量对凝胶的凝胶强度的影响呈正效应。412魔芋胶添加量对凝胶保水性的影响呈正效应采用四元二次通用旋转设计建立了盐溶蛋白凝胶保水性（Y）和凝胶强度

43、Y与添加剂用量的二次多项回归方程Y732733308175X113775X210475X30137817X1217625X1X206675X1X31572917X2206025X2X30052917X32Y185515309988X12434725X25695175X30323033X1203599X1X203719X1X30158683X2203002X2X30441033X32其中魔芋胶对凝胶保水性的影响显著；琼脂、TGASE对凝胶的保水性和凝胶强度影响极其显著。413综合考虑保水性、凝胶强度的最佳值和观察凝胶的超显微结构，当魔芋胶、琼脂、TGASE的添加量分别为075，075，025，凝

44、胶保水性和凝胶强度最好，分别达7246005，1896005G。414通过比较未加添加剂和加添加剂鲨鱼肉盐溶蛋白凝胶的保水性和凝胶强度的变化，可以观察到，加入添加剂后，保水性增加了1252006，凝胶强度增加了4557，可见，添加剂的加入可以增加凝胶的保水性和凝胶强度。参考文献1励建荣我国水产品加工业现状与发展战略J保鲜与加工，20053132张廷序中国水产品加工M北京农业出版社，19953段蕊，张俊杰浅谈海洋低值小杂鱼的综合利用J食品与发酵工业，2000，26653564孔保华，郑秋鹛鱼糜功能特性的研究现状J中国畜产与食品，1999，641891905汪之和水产品加工与利用J北京化学工业出版

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