多因素胁迫传统速冻肉馅品质劣变的分子机制及控制技术

Changes of structure, functional property and protein oxidation pathway of myofibrillar proteins (MP) will be discussed, in order to reveal molecular mechanism and control technology of quality degradation of traditional quick-frozen meat batter induced by multiple factor ( fat content, freezing times and temperature). Firstly, water molecule status, ice crystal morphology, quality and microstructure of traditional quick-frozen meat batter will be explored during frozen storage by the nuclear magnetic resonance (NMR), differential scanning calorimetry (DSC). Secondly, the effect of freezing storage on the molecular characteristics (fractal dimension, chain conformation, intermolecular interactions), spatial structure (secondary and tertiary structure) and functional properties of myofibrillar protein will be analyzed by small-angle X-ray scattering (SXAS), circular dichroism (CD). The correlation between special structural and functional property change of myofibrillar protein and protein oxidation will be established on the base of analysis the molecular mechanism of quality degradation of traditional quick-frozen meat batter subjected to multiple factor stress under molecular level. Scientific theoretical basis will be supplied to improve the quality and safety of the meat batter products under low temperature storage.

以传统肉馅中肌原纤维蛋白为研究对象，拟研究脂肪添加量、低温冻藏等多种因素胁迫蛋白空间结构和功能特性的变化、蛋白质氧化途径，揭示传统肉馅品质劣变的分子机制及并提出相关控制技术。首先利用NMR、DSC等技术，研究传统速冻肉馅品质、微观结构、水分子存在状态和冰晶形态；再用SXAS、CD等技术手段，对多因素胁迫肌原纤维蛋白分子特性、空间结构变化及功能特性变化进行深入研究。通过从分子水平深入探讨多因素胁同迫使肉馅品质劣变的机制，建立速冻肉馅中主要蛋白质分子结构和功能特性与蛋白质氧化程度的相关性，为提高低温贮藏肉馅类制品质量和安全提供科学理论依据。

以传统肉馅中肌原纤维蛋白为研究对象，研究脂肪添加量、低温冻藏等多种因素胁迫蛋白空间结构和功能特性的变化、蛋白质氧化途径，揭示传统肉馅品质劣变的分子机制及并提出相关控制技术。通过研究脂肪添加量（0，5%，10%，15%，20%）、低温冻藏（-8，-18，-25℃，-8/18℃，-18/25℃）和反复冻融（0，1，3，5次）等多种因素胁迫引起速冻肉馅类制品水分损失高达21.64%、感官品质下降、微观结构劣化等现象的发生，分析加工和贮藏手段引起速冻肉馅品质劣变的外在表现。采用圆二光谱、荧光光谱等技术对速冻肉馅类制品肌原纤维蛋白结构进行测定，得到加工和贮藏条件引起蛋白质二级结构的稳定性降低、松散程度增加和三级结构逐渐解体，为建立肌原纤维蛋白质空间结构和功能特性相关性奠定基础。通过研究多因素胁迫肌原纤维蛋白凝胶品质、乳化性以及溶解性降低，结合蛋白体系结构的改变，从分子层面上揭示了传统肉馅类制品品质劣变的机制。通过分析贮藏过程中氧化产物种类和数量，分析得到了脂肪和蛋白质氧化程度和氧化途径。通过探究生姜汁的抗氧化能力，并将其应用到传统肉馅类制品中，发现添加7.5%的生姜汁能够明显抑制脂质和蛋白质的氧化；另外，在一定程度抑制了赖氨酸残基的氧化、蛋白质三级结构的伸展以及疏水基团的暴露，揭示香辛料提取物对传统肉馅类制品品质劣变的控制技术。同时开发出了添加抗冻剂、涂膜保鲜以及电子自旋技术等控制速冻肉馅类制品品质劣变的技术，为速冻肉馅类制品的抗氧化物质及保护机制的研究奠定了基础。