超声辅助谷氨酰胺转氨酶对肌原纤维蛋白结构及凝胶性能的调控.pdf

食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究基金项目：西安市科学技术局农业技术研发项目（22NYYF057）；临沂金锣文瑞食品有限公司产学研合作项目（JSHT2023301）作者简介：邓文辉（1978），男（汉），副教授，硕士，研究方向：运动食品的研究与开发。*通信作者：曹云刚（1985），男（汉），副教授，博士，研究方向：食品蛋白质结构与功能及肉制品绿色加工。DOI：10.12161/j.issn.1005-6521.2023.18.011超声辅助谷氨酰胺转氨酶对肌原纤维蛋白结构及凝胶性能的调控邓文辉1，韩馨蕊2，王伟3，马文庆3，马文慧2，曹云刚2*（1.陕西理工大学 体育学院，陕西 汉中 723000；2.陕西科技大学 食品科学与工程学院，陕西 西安710021；3.临沂金锣文瑞食品有限公司，山东 临沂 276036）摘要：以肌原纤维蛋白（myofibrillar protein，MP）为研究对象，借助圆二色谱、荧光光谱、电泳、流变、扫描电镜等方法分析超声辅助谷氨酰胺转氨酶（glutamine transaminase，TG）对 MP 的构象及凝胶性能的影响机制。结果表明：随着超声时间的延长，MP 的-螺旋含量、内源性色氨酸荧光强度和溶解度显著降低，蛋白交联聚集增加，导致弹性模量（G）及凝胶硬度明显下降，但改善了凝胶的蒸煮损失率（降低 34.8%）。TG 和超声辅助 TG 处理使 MP 的溶解度降低，但凝胶形成能力及持水性明显提高。超声辅助 TG 处理使 MP 的-螺旋含量明显增加，蒸煮损失降低达 50.5%，形成了更加致密、均匀的凝胶三维网络结构。因此，100 W 超声 20 s 辅助 TG 可以明显提高 MP 的质构特性和持水能力。关键词：肌原纤维蛋白；谷氨酰胺转氨酶；超声；构象；凝胶性能Regulation of Ultrasound-Assisted Transglutaminase on Structure and Gel Properties ofMyofibrillar ProteinDENG Wenhui1，HAN Xinrui2，WANG Wei3，MA Wenqing3，MA Wenhui2，CAO Yungang2*（1.College of Physical Education，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723000，Shaanxi，China；2.School of Food Science and Engineering，Shaanxi University of Science&Technology，Xian 710021，Shaanxi，China；3.Linyi Jinluo Win Ray Food Co.，Ltd.，Linyi 276036，Shandong，China）Abstract：In this study，myofibrillar protein（MP）was used as the research object.The regulation mechanisms ofultrasound-assisted glutamine transaminase（TG）on the conformation and gel properties of MP were analyzed bycircular dichroism，fluorescence spectroscopy，electrophoresis，rheology，and scanning electron microscopy.Theresults indicated that as the ultrasound time prolonged，the-helix content，the fluorescence intensity and solubility of endogenous tryptophane of MP decreased significantly，and the crosslinking aggregation of the proteinwas aggravated，which further led to the decrease in the storage modulus（G）and the hardness of gel.However，the cooking loss was improved（decreased by 34.8%）.TG and ultrasound-assisted TG treatment reduced thesolubility of MP but significantly improved the gel-forming ability and the water-holding capacity.Ultrasound-assisted TG treatment significantly increased the-helix content of MP and reduced the cooking loss by 50.5%，which was favorable to the formation of a denser and more uniform three-dimensional gel network structure.Insummary，ultrasound-assisted TG of 100 W for 20 s could significantly enhance the texture characteristics andwater-holding capacity of MP.Key words：myofibrillar protein；glutamine transaminase；ultrasound；conformation；gel properties引文格式：邓文辉，韩馨蕊，王伟，等.超声辅助谷氨酰胺转氨酶对肌原纤维蛋白结构及凝胶性能的调控J.食品研究与开发，2023，44（18）：80-87.DENG Wenhui，HAN Xinrui，WANG Wei，et al.Regulation of Ultrasound-Assisted Transglutaminase on Structure and GelProperties of Myofibrillar ProteinJ.Food Research and Development，2023，44（18）：80-87.80食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究肉及肉制品含有丰富的营养物质1，深受大众喜爱，也是运动员补充体能和蛋白质的重要膳食来源。肌原纤维蛋白（myofibrillarprotein，MP）占整个肌肉蛋白含量的55%60%，决定肉制品加热过程中三维凝胶网络的形成，对肉制品品质起关键作用。肉蛋白的结构和凝胶性能受到肉制品加工工艺和食品添加剂等多方面的影响，最终体现在肉制品持水性、质构和风味等方面的差异。为了提高肉制品的品质，选择合适的添加剂或技术来改善肉蛋白的加工性能是目前研究的热点。谷氨酰胺转氨酶（glutamine transaminase，TG）是用来改善蛋白凝胶性能的新型食品加工酶。它能催化蛋白中赖氨酸残基的-氨基与谷氨酰胺残基的-酰胺基之间进行酰胺基转移反应，形成-（-谷酰胺）-赖氨酸的异型肽键，从而提高蛋白质的凝胶性能、改善产品的质构。Chanarat 等2研究发现添加 TG 可以提高鱼糜的凝胶强度；Cao 等3研究发现添加 TG 促进了猪肉 MP 的-螺旋向-折叠的转变，提高了 MP 凝胶的强度；Fang 等4研究发现，添加 TG 可以提高鲢鱼鱼糜凝胶的强度。超声技术通常被用来改变食品组分结构和功能性，被认为是一种绿色、高效、低成本、操作简单的食品加工技术。超声产生的机械效应和空化效应可以改变蛋白质的功能特性5，一般可以用来直接修饰蛋白分子，从而改善蛋白的功能特性6，因此在食品加工中的应用备受关注。Zhang 等7发现超声处理鸡胸肉 MP，降低了其粒径以及巯基含量，提高了 MP 凝胶的持水性；张崟等8研究发现超声处理提高了罗非鱼鱼糜的凝胶质构特性；Wang 等9研究发现超声处理能提高鸡胸肉MP 的溶解度以及表面疏水性；李颖畅等10研究表明，超声有利于海鲈鱼凝胶微观结构的形成，显著降低了热诱导凝胶的蒸煮损失。目前，利用 TG 改善肌原纤维蛋白凝胶性能已经成为研究热点，但关于超声辅助 TG 对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响研究鲜有报道。因此本研究以猪肉MP 为研究对象，探究超声辅助 TG 对猪肌原纤维蛋白凝胶特性的影响，并探讨其内在作用机制，以期为促进 TG 和超声技术在肉蛋白凝胶食品加工中的合理应用提供参考。1材料与方法1.1材料与试剂猪背最长肌：市售，置于冰盒运回陕西科技大学食品科学与工程学院实验室，剔除可见脂肪及结缔组织后，分装为每袋约 100 g，于-18 冷冻储藏备用。谷氨酰胺转氨酶：北京索莱宝科技有限公司；二硫苏糖醇（dithiothreitol，DTT）、丙烯酰胺-甲叉双丙烯酰胺 30%溶液（291，体积比）、过硫酸铵、三羟甲基氨基甲烷、甘氨酸、溴酚蓝：生工生物工程（上海）股份有限公司；牛血清蛋白、戊二醛、乙醇、叔丁醇：天津市天力化学试剂有限公司。所用试剂均为分析纯。1.2仪器与设备立式冷冻离心机（HR/T20M）：湖南赫西仪器装备有限公司；超声波细胞破碎仪（SCIENTZ-IID）：宁波新芝生物科技股份有限公司；数显 pH 计（PHS-25）：上海仪电科学仪器股份有限公司；分光测色计（CM-5）：柯尼卡美能达（中国）投资有限公司；紫外-可见分光光度计（UV2900）：上海舜宇恒平科学仪器有限公司；物性测试仪（TA.Plus）：英国 Stable Micro System 公司；流变仪（Haake mars 60）：美国赛默飞世尔科技公司；圆二色光谱仪（Chirascan-plus 101）：英国 Applied Photophysics 公司；激光粒度分析仪（Mastersizer 2000）：英国马尔文仪器公司；扫描电镜（FEI Q45+EDAX OctanePrime）：美国 FEI 公司；荧光光谱仪（SpectrofluorometerFS5）：英国爱丁堡公司。1.3方法1.3.1肌原纤维蛋白的提取参照 Cao 等11的方法提取肌原纤维蛋白。将真空包装的里脊肉于 4 解冻，切成小条后称质量，置于组织捣碎机并加入 4 倍体积的僵直液含 0.1 mol/L NaCl、10 mmol/L 磷酸氢二钠、2 mmol/L MgCl2、1 mmol/L 乙二醇双（2-氨基乙基）四乙酸，pH7.0，匀浆搅拌 1 min 后，离心 15 min（4、2 000g）弃上清液，所得沉淀再次加入 4 倍体积的僵直液，重复上述步骤 3 次。此时所得沉淀加入 4倍体积的 0.1mol/LNaCl 溶液，匀浆搅拌后 4 层纱布过滤，调节 pH6.2 后离心 15 min（4、2 000g），所得沉淀即为 MP。采用双缩脲法测定蛋白浓度。1.3.2肌原纤维蛋白的处理用 25 mmol/L 磷酸盐缓冲液（含 0.6 mol/L NaCl，pH6.2，4）将 MP 蛋白膏样品稀释为 30 mg/mL，并调节稀释后 MP 分散液中 NaCl 的终浓度为 0.6 mol/L。在冰水浴中，对 MP 分散液分别进行超声、TG 及超声辅助 TG 处理，设置 A、B、C、D、E 5 个试验组，分别为超声 100 W（20 s）、超声 100 W（1 min）、TG、超声100 W（20 s）+TG、超声 100 W（1 min）+TG，同时设置空白对照。1.3.3圆二色谱分析不同处理 MP 二级结构的变化采用圆二色光谱仪进行分析，用 25 mmol/L 磷酸盐缓冲液（含 0.6 mol/LNaCl，pH6.2）将蛋白溶液稀释至 0.2 mg/mL，参数设置：扫描频率 120 nm/min、扫描范围 200260 nm，并扣除溶剂和空仓背景，使用 CDNN 软件计算蛋白二级结构含量3。81食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究1.3.4内源性色氨酸荧光分析采用马文慧等12的方法，测定蛋白内源性荧光，使用 25 mmol/L 磷酸盐缓冲液（含 0.6 mol/L NaCl，pH6.2）将 MP 样品稀释为 0.4 mg/mL，设置激发波长为 283 nm，发射光谱 290400 nm，激发和发射狭缝宽度均为1.5 nm，并在相同条件下对样品缓冲液进行扫描，从样品光谱中扣除缓冲液背景。1.3.5粒度分析采用 Mastersizer2000 激光粒度分析仪测定 MP 样品的平均粒径，将 MP 样品溶液（2mg/mL）分散于 800mL蒸馏水中，当样品的遮光度达到相应的范围（10%15%）时测量蛋白的粒径大小。设置 MP 颗粒折射率为1.570，分散剂折射率为 1.330，吸收指数为 0.001。1.3.6溶解度测定参照 Cao 等13的方法，使用 25mmol/L 磷酸盐缓冲液（含 0.6 mol/L NaCl，pH6.2）将 MP 样品稀释至 2 mg/mL，离心 15 min（5 000g、4），双缩脲法测定上清液中蛋白浓度。按公式（1）计算溶解度。S=S1S2100（1）式中：S 为蛋白溶解度，%；S1为上清液中的蛋白含量，mg/mL；S2为原蛋白液中的蛋白含量，mg/mL。1.3.7十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳参考曹云刚等14的方法并进行适当调整，不同处理的 MP（2 mg/mL）交联和聚集分别在还原和非还原条件下采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）分析，浓缩胶和分离胶浓度分别选用 4%和 12%，每孔上样量为 25 L。凝胶用染色液（含1 mg/mL 考马斯亮蓝、50%甲醇和 6.8%冰乙酸）染色1 h，随后用脱色液（含 5%甲醇和 7.5%冰乙酸）脱色，染色脱色后拍照并对电泳条带进行分析。1.3.8流变行为表征参照 Li 等15的方法，在振荡温度连续扫描模式下，将 MP 样品（30 mg/mL）离心 1 min（1 000g、4）以去除气泡，均匀涂布于平板上，转子下压至间隙为 1mm，为防止加热过程中水分蒸发，用硅油密封。参数设置：平衡时间 3 min，以 1/min 的升温速率，由 20 加热至 80，设置振荡频率 0.1 Hz，最大应变 2%，以弹性模量 G和黏性模量 G为评价指标进行分析。1.3.9凝胶制备及性能测定称取约 5 g 经离心（1 000g、1 min、4）脱气后的MP 溶胶（30 mg/mL）于制胶小瓶中，用木塞盖住，置于水浴锅中以 1/min 的升温速率从 20 加热至 75 保温 10 min 后，立刻置于冰水混合物中冷却 30 min 得到 MP 凝胶，随后放入 4 C 冰箱冷藏 12 h 待用。1.3.9.1蒸煮损失率测定将上述制备的 MP 凝胶从 4 冰箱取出平衡 2 h后，进行蒸煮损失率的测定，将蛋白凝胶与制胶小瓶的瓶壁轻轻分离，在滤纸上倒置 20 min，待蒸煮汁液流尽后，称质量。按公式（2）计算蒸煮损失率。L=Wsol-WgelWsol100（2）式中：L 为蒸煮损失率，%；Wsol为蒸煮前溶胶的质量，g；Wgel为蒸煮后凝胶的质量，g。1.3.9.2凝胶白度测定MP 凝胶的色差采用分光测色计测定，仪器经自检及零点、白板校正后，测定各组凝胶样品的 L*、a*、b*（其中 L*表示亮度值、a*表示红度值、b*表示黄度值）16。按公式（3）计算凝胶白度（W）。W=100-（100-L*）2+a*2+b*2姨（3）1.3.9.3凝胶质构测定采用质构分析法（texture profile analysis，TPA）17，将 MP 凝胶置于质构仪平板上进行质构的测定。参数设置：触发力 10 g，测前、测中、测后速度均为 2 mm/s，下压百分比 30%，两次下压时间间隔 5 s，探头型号 P/75。1.3.10凝胶微观结构表征将蛋白凝胶用刀片切成方形小块（约 5 mm5 mm1 mm），用含 2.5%戊二醛的磷酸盐缓冲液（0.1 mol/L，pH7.4）固定 MP 凝胶结构 4 h 后，用 0.1 mol/L 的磷酸盐缓冲液（pH7.4）清洗 3 次，然后通过不同浓度的乙醇溶液（50%、70%、90%、95%、100%）进行梯度脱水，每次 30 min，用叔丁醇置换 3 次，每次 30 min，最后样品经冷冻干燥后喷金，采用扫描电镜对各组凝胶样品进行微观结构表征。设置扫描电镜加速电压：15 kV，放大倍数：10 000 倍18。1.4数据处理与统计分析所有试验均进行 3 次重复，每次重复均设置 3 个平行组别。采用 Statistix 9 软件（P0.05）进行显著性分析和方差分析，采用 Sigmaplot 12.5 软件进行绘图。2结果与分析2.1不同处理对 MP 结构的影响圆二色光谱（circular dichroism，CD）通常用于检测蛋白二级结构的变化19，不同处理 MP 的 CD 图谱如图1所示。内源性荧光光谱通常用来反映蛋白三级结构的变化，主要是基于色氨酸（Trp）残基对于其周围微环境的极性极其敏感。不同处理 MP 的内源性荧光光谱如图 1所示。由图 1可知，空白组的 CD 图谱在 222 nm 处出现 1 个负峰，说明 MP 的-螺旋含量较多，这是由于肌球蛋白尾部富含螺旋结构。与空白组相比，在超声82食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究.MP 粒径；.MP 溶解度。不同小写字母表示差异显著（P0.05）。图 2不同处理对 MP 平均粒径及溶解度的影响Fig.2Effects of different treatments on average particle size andsolubility of MP功率为 100 W 时，随着超声时间的延长，由于超声作用促使-螺旋逐步解开，导致其含量降低。Li 等20研究发现，鸡胸肉 MP 的-螺旋含量随着超声时间的延长而下降，与本研究结果一致。添加 TG 使得 MP 的-螺旋含量显著降低，这与 TG 诱导的蛋白共价交联形成-（-谷氨酰胺基）有关。超声辅助 TG 处理使得MP 的-螺旋的含量均明显上升，这可能是由于超声处理引起蛋白结构的展开，促进了 TG 催化的蛋白分子内和分子间共价交联，引起蛋白质构象复折叠。由图 1可知，与空白组相比，经超声处理后，MP的内源性荧光强度明显下降，并且荧光强度随着超声时间的延长进一步下降，这可能是由于超声的空化和机械效应使得色氨酸残基更易暴露于极性微环境中，引起内源荧光强度下降21。与空白组相比，TG 处理使得 MP 的内源性荧光强度均明显上升。这与 Cao 等3添加 TG 使得氧化条件下猪 MP 的荧光强度下降结果不一致，这可能与蛋白的初始状态（氧化或非氧化）等条件有关。与单独使用 TG 处理相比，超声辅助 TG 处理使 MP 内源性荧光强度更高，这说明超声辅助 TG 使得蛋白结构发生了重排，蛋白复折叠使得色氨酸残基处于更加疏水的微环境中。2.2不同处理对 MP 平均粒径及溶解度的影响不同处理对 MP 表面积平均粒径 d（3，2）和体积平均粒径 d（4，3）的影响见图 2。溶解度通常是用来衡量蛋白质变性和聚集的方法之一，也是蛋白质最基本的物理性质。不同处理对 MP 溶解度的影响见图 2。由图 2可知，与空白组相比，MP 经过超声处理20 s后，d（3，2）和 d（4，3）分别下降至 46.1m 和 81.3m，主要是由于短时超声破坏了蛋白聚集体中的非共价键，导致蛋白解聚、平均粒径减小22。但超声时间延长至 1 min 后，d（3，2）和 d（4，3）又增大至 54.2 m 和101.3 m，与空白组 MP 的平均粒径相当，这是因为随着超声时间的延长，蛋白分子间疏水相互作用及共价相互作用增强，蛋白质又重新发生了聚集。与空白组相比，TG 单独处理使 MP 的粒径增加至 59.0 m 和137.0 m，可能归因于 TG 催化蛋白分子内及分子间共价交联引起蛋白质构象发生变化（图 1），导致聚合物的形成、粒径增加23。超声辅助 TG 处理后 MP 的 d（3，2）和 d（4，3）均显著下降，这可能是由于超声辅助使得TG 催化位点增多，蛋白分子内及分子间交联程度增加，蛋白质颗粒更加紧实、粒度变小。由图 2可知，与空白组相比，超声处理明显降低了 MP 的溶解度（P0.05），并且随着超声时间延长 MP溶解度逐渐下降。孙攀21研究发现超声处理导致金枪鱼 MP 溶解度下降，并且随着超声时间延长溶解度进一步下降。这可能是由于超声处理的空化和机械效应使蛋白质发生了一定程度的变性。与本研究结果一致。与空白组相比，单独添加 TG 使得 MP 的溶解度下降了 12.40%，这是由于 TG 催化蛋白分子间或分子内发生交联形成了不溶的大分子物质。不同时长超声辅#$%&#?BCDEDCE/+#$%&/+=L/1辅NEUU UEUU UCDCBCDCDDCDBCD/1辅N8ffff/+#$%&JONJONNEFH/+#$%&.MP 二级结构；.MP 三级结构。图 1不同处理对 MP 二级结构和三级结构的影响Fig.1Effects of different treatments on secondary and tertiarystructures of MP83食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究助 TG 处 理 使 得 MP 的 溶 解 度 下 降 至 70.19%和60.75%，侧面反映了蛋白之间的交联与聚集。2.3不同处理对 MP 交联聚集行为的影响蛋白之间发生的交联、聚集及降解情况可以通过SDS-PAGE电泳图来观察24。不同处理MP的SDS-PAGE图谱如图 3 所示。从图 3 中可以看出两条明显的条带，分别是肌球蛋白重链（myosin heavy chain，MHC）（200 kDa）和肌动蛋白（43 kDa），这说明肌原纤维蛋白的主要成分为肌球蛋白和肌动蛋白。由图 3可知，在非还原条件下，与空白组相比，超声使得浓缩胶顶部的聚合物增多，肌球蛋白重链（MHC）和肌动蛋白（Actin）条带明显减弱，这与超声使 MP 的溶解度降低结果相一致（图 2）。由图 3可知，在还原条件下，MHC 和肌动蛋白条带基本复原，浓缩胶顶部的聚合物几乎完全消失；说明超声引起的蛋白聚集主要是通过二硫键交联引起的。相似地，Li 等25也发现超声使金枪鱼 MP 的肌球蛋白重链（MHC）条带明显减少，这可能是由于超声处理会造成部分肌原纤维蛋白变性，蛋白分子之间发生聚集或者交联26。与空白组相比，在非还原条件下，TG 处理及超声辅助 TG 处理组中 MHC 和肌动蛋白条带显著变浅；且在还原条件下变浅的条带不能完全恢复，这是由于 TG 催化蛋白形成了-（-谷酰胺）-赖氨酸的异型肽键。超声 1 min 辅助 TG 处理组中 MHC 和肌动蛋白的条带最浅，说明超声辅助处理促进了 TG 催化蛋白之间异肽键的形成。2.4不同处理对 MP 流变行为的影响利用温度扫描来反映 MP 在热诱导凝胶形成过程中流变性能（弹性和黏性）的变化情况，通常用弹性模量 G和黏性模量 G来表示27。不同处理对 MP 流变性能的影响见图 4。从图 4中可以看出，空白组的 G 在 2050 随温度增加而上升，这是由于温度增加促使肌球蛋白头部变性聚合形成较为松散的凝胶；在 5055 时，随温度增加 G明显降低，这是由于肌球蛋白尾部开始解螺旋，从而导致蛋白的流动性增强，破坏了蛋白质的网络结构28；在 5575 时，G随温度升高持续上升，这是由于肌球蛋白尾部交联程度增加，凝胶网络结构增强，形成了永久、不可逆的热诱导凝胶。超声处理 MP的 G在整个热诱导成胶过程中均低于空白组，说明超声处理在一定程度上破坏了 MP 的胶凝性能。TG 的引入显著提高了 MP 的 G，这是由于 TG 催化蛋白分子内与分子间形成非二硫键共价交联29，显著提高了 MP在热诱导凝胶过程中的弹性。超声辅助 TG 处理组的/+#$%&5);+FJ5;+/+#$%&5);+FJ5;+.非还原条件（不加 DTT）；.还原条件（加 DTT）。图 3不同处理对 MP 的 SDS-PAGE 的图谱的影响Fig.3Effects of different treatments on SDS-PAGE spectra of MP#P1B/+#$%&#P1B/+#$%&.弹性模量；.黏性模量。图 4不同处理对 MP 流变性能的影响Fig.4Effects of different treatments on rheological properties ofMP84食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究G均高于空白组，但依旧低于单独添加 TG 组的 G，再次说明超声处理不利于 MP 形成热诱导凝胶。由图 4可知，温度为 2050 时，G随着温度的上升而增加，在 5075 时，G整体上反而下降。不同处理 MP 的 G趋势与 G相似，在整个加热过程中弹性模量 G始终高于黏性模量 G，这说明弹性成分始终高于黏性成分。超声辅助 TG 处理 MP 的 G高于单独超声处理的 G，但低于单独 TG 处理 MP 的 G。2.5不同处理对 MP 凝胶蒸煮损失率和白度的影响不同处理对 MP 凝胶蒸煮损失率和白度的影响如图 5 所示。由图 5 可知，与空白组相比，超声处理使得 MP 凝胶的蒸煮损失率减少，并且随着超声时间的延长，蒸煮损失率逐渐下降。冷利萍30也发现超声处理使金线鱼MP 凝胶的蒸煮损失率下降，与本研究结果一致。原因可能是超声促进了蛋白质形成了更加细腻的三维网络结构，更有利于水分的保持。TG 的引入使得 MP 凝胶的蒸煮损失率降低至 11.1%，超声辅助 TG 处理组 MP 凝胶（D 和 E 组）的蒸煮损失率分别降低至 9.1%和 9.7%，超声辅助 TG 比超声和 TG 分别单独使用的效果更好，说明超声辅助 TG 在降低 MP 凝胶的蒸煮损失率方面有协同作用。由图 5 可知，超声辅助 TG 处理组的凝胶白度最低，其他处理对 MP 凝胶白度的影响并不明显。2.6不同处理对 MP 凝胶质构特性的影响硬度、弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性和回复性能够反映 MP 蛋白凝胶的质构特性。不同处理对 MP 凝胶质构性能的影响见表 1。不同字母表示同一指标差异显著（P0.05）。图 5不同处理对 MP 凝胶的蒸煮损失率和凝胶白度的影响Fig.5Effects of different treatments on cooking loss and gelwhiteness of MP gel#$%&9&(6+BCCDDDDBCBCBCBCBC9&(6+/+表 1不同处理对 MP 凝胶质构性能的影响Table 1Effect of different treatments on texture properties of MP gel注：同列不同字母表示差异显著（P0.05）。与空白组相比，超声处理时间为 1 min时，凝胶的硬度、胶黏性和咀嚼性分别降低了 21.7%、21.2%和 19.3%。可能是超声的空穴效应和机械效应破坏了蛋白分子间的作用力及热诱导成胶过程中蛋白质分子间的交联。与空白组相比，TG 处理组 MP 凝胶的胶黏性下降约 4.6%，弹性、内聚性、咀嚼性和回复性无明显变化，但硬度显著增加 12.7%。这可能是由于凝胶形成过程中蛋白质分子受热后变性、伸展，为 TG 提供了更多的交联位点，有利于蛋白质之间非二硫共价键的形成，同时埋藏在分子内部的疏水性区域暴露出来，使蛋白质之间的疏水相互作用增强，有利于蛋白质凝胶的硬度升高31。Sun 等31研究发现添加 TG 可以增强鸡肉 MP 的凝胶性能，与本研究结果相似。超声20 s 辅助 TG 使得凝胶硬度明显增加，但超声 1 min时，超声辅助 TG 处理对凝胶硬度的影响程度减弱，说明适度超声处理与 TG 之间具有协同作用。2.7不同处理对 MP 凝胶微观结构的影响不同处理对 MP 凝胶微观结构的影响如图 6所示。由图 6 可知，空白组的 MP 凝胶微观结构粗糙，孔径大且分布不均匀。超声处理使凝胶微观结构逐渐均一、有序，结合图 5 可知，随着超声时间的增加，孔径逐渐减小，印证了超声处理可降低 MP 热诱导凝胶的蒸煮损失率。与空白组相比，单独添加 TG 使得 MP 热诱导凝胶的微观结构均匀致密，孔径减小，此时蒸煮损失率显著降低（图 5），凝胶强度显著增大（表 1）。相比于单独添加 TG 及单独超声组，超声辅助 TG 处理组的 MP 凝胶网络结构更加致密、均匀、有序，进一步说明超声辅助 TG 处理对 MP 凝胶细腻三维网络结构的形成具有协同改善作用。85食品研究与开发23 年 9 月第 44 卷第 18 期基础研究图 6不同处理对 MP 凝胶微观结构的影响Fig.6Effects of different treatments on microstructure of MP gel3结论不同处理（超声、TG 及超声辅助 TG）均显著改变了 MP 的构象，改善了 MP 热诱导凝胶的蒸煮损失。随着超声时间延长，MP 的-螺旋含量、内源性色氨酸荧光强度和溶解度显著降低，蛋白交联聚集情况加剧，导致弹性模量（G）及凝胶硬度明显下降。TG 和超声辅助 TG 处理使 MP 的溶解度降低，但凝胶形成能力及持水性明显提高。超声辅助 TG 处理使 MP 的-螺旋含量明显增加，在降低 MP 凝胶的蒸煮损失率、促进 MP形成更加致密、均匀、有序的三维凝胶网络结构方面具有协同作用。因此，适当超声辅助 TG 可以在一定程度上改善蛋白构象，提高 MP 凝胶的质构特性和持水能力。本研究是在肉蛋白体系中进行的，实际肉体系中超声辅助 TG 对肉制品品质的影响还需进一步研究。参考文献：1韩馨蕊,李朝蕊,范鑫,等.赖氨酸对冷冻损伤肌原纤维蛋白凝胶性能的影响J.食品科学,2022,43(2):1-7.HAN Xinrui,LI Zhaorui,FAN Xin,et al.Effect of L-lysine ongelling properties of myofibrillar protein damaged by freezing J.Food Science,2022,43(2):1-7.2CHANARAT S,BENJAKUL S,H-KITTIKUN A.Comparative studyon protein cross-linking and gel enhancing effect of microbialtransglutaminase on surimi from different fishJ.Journal of the Science of Food and Agriculture,2012,92(4):844-852.3CAO Y G,LI B L,FAN X,et al.Synergistic recovery and enhancement of gelling properties of oxidatively damaged myofibrillar protein by l-lysine and transglutaminaseJ.Food Chemistry,2021,358:129860.4FANG M X,XIONG S B,HU Y,et al.In vitro pepsin digestion ofsilver carp(Hypophthalmichthys molitrix)surimi gels after cross-linking by Microbial Transglutaminase(MTGase)J.Food Hydrocolloids,2019,95:152-160.5G譈LSEREN I,G譈ZEY D,BRUCE B D,et al.Structural and functional changes in ultrasonicated bovine serum albumin solutionsJ.Ultrasonics 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