冷凍魚糜品質劣化的機制 及其控制技術的研究進展

杜 鑫,鄧思楊,暢 鵬,石 碩,董依迪,夏秀芳

(東北農業大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030)

魚糜是將原料魚洗凈,去頭、內臟,采魚肉,加入2%～3%的食鹽進行擂潰或斬拌所得到的粘稠狀的肉糊[1]。在實際流通中,通常將魚糜凍藏以延長其貯藏期達到保鮮的目的。但在冷凍貯藏過程中,魚糜冰晶增大,會使細胞遭受機械損傷,導致蛋白結構以及理化特性發生改變,進一步促進脂肪氧化,引起蛋白質變性,導致魚糜的品質發生劣化[2]。

通過研究魚糜品質劣化機理可知,利用不同的處理技術可以控制魚糜蛋白變性。例如秦影等[3]使用超高壓處理大黃魚,與傳統處理方式相比,超高壓處理可以改善大黃魚魚糜的凝膠特性,形成更致密的凝膠網絡結構,控制魚糜蛋白冷凍變性。相比之下,向魚糜中加入抗凍劑是最有效的控制魚糜蛋白冷凍變性的方法之一。常用的抗凍劑有:糖類、復合磷酸鹽類、蛋白水解產物、多酚類以及抗凍蛋白類。糖類可以束縛水分子,抑制冰晶的形成;復合磷酸鹽可以提高魚糜制品的持水性,從而降低蛋白質肽鏈展開和變性程度;蛋白水解產物通過提高水的穩定性來抑制巨大冰晶的形成;多酚類物質可以與蛋白質主鏈及側鏈基團通過氫鍵或疏水鍵的方式,有選擇性的多點結合來降低蛋白質的變性程度;抗凍蛋白既可以抑制冰晶的形成,又可以防止出現異質冰核。這大大體現了抗凍劑對于魚糜的積極作用,旨在為更多更新型抗凍劑的研發和在魚糜以及魚糜制品中的應用提供可靠依據。

1 魚糜品質劣化表征及檢測技術

1.1 色澤的變化

魚糜的色澤主要通過色差儀來測定。陳康等[4]研究證明,在冷藏10 d時,復合魚糜的顏色變暗,白度值降低,這可能是由于在貯藏過程中魚糜腐敗變質,微生物的生長影響了魚糜制品的色澤。

1.2 質構特性的變化

質構特性是魚糜品質的重要鮮度指標之一。主要包括硬度、彈性、咀嚼性以及粘性等。在凍藏初期,質構的變化與細胞骨架的崩解以及肌纖維之間的分離有關;凍藏后期,質構的變化與結締組織的崩解以及肌纖維與肌隔的分離有關[5]。Anese等[6]研究證實持水性會影響魚糜的硬度,即持水性越低、硬度越小、質地越軟。

質構特性常規可用沃-布剪切儀、物性儀、質構儀等儀器測定,還可利用近紅外光譜技術建立蛋白質質構模型[7]。即利用化學計量學的方法測定魚糜的質構參數,再采集每個樣品的近紅外光譜,采用偏最小二乘法建立基于近紅外光譜技術的魚糜質構特性。所測定樣品的每個指標,其近紅外光譜模型均對應一個相關系數,相關系數越高,表明其相關性越好。徐文杰等[8]利用近紅外光譜技術分析了草魚的質構特性,分別擬合出各質構指標的線性方程,隨機選取模型以外的樣品對建立的模型進行t檢驗,發現預測值與實際值不存在顯著差異,所建立的模型有很好的預測能力。

1.3 魚糜凝膠強度

凝膠強度反映了魚糜的品質。魚糜蛋白在凍藏過程中一旦變性,其結構就會發生變化,進而影響其凝膠網狀結構的形成,導致凝膠強度降低。魚糜加工過程中,凝膠強度的好壞也可以間接說明魚糜蛋白的變性程度。

魚糜在貯藏過程中的凝膠特性會發生劣變，凝膠強度降低添加轉谷氨酰胺酶(transglutaminase,TGase)可以提高魚糜的凝膠特性，并可采用質構儀測定。魚糜凝膠強度通常采用質構儀進行測定。通過質構儀附帶軟件繪制的凝膠穿刺分析曲線,可以得到凝膠破壞力與凹陷深度值,兩者的乘積即為凝膠強度。劉藝杰等[9]研究表明,-10 ℃凍藏140 d后的鳙魚魚糜凝膠強度僅為新鮮魚糜的38.5%,而-30 ℃條件下凍藏的魚糜凝膠強度為873.5 g×mm,魚糜凝膠強度為新鮮魚糜的77.2%。

1.4 魚糜凝膠微觀結構

魚糜蛋白熱聚集形成凝膠,其凝膠強度值能體現魚糜成膠的好壞,進而推斷魚糜蛋白變性程度,也可以通過對其微觀結構的觀察,判定蛋白質的變性情況。新鮮魚糜制品的表面平整,質地均勻,而經過-50 ℃凍藏84 d的魚糜凝膠表面也相對比較均勻,有微空洞出現,而經過-18 ℃凍藏84 d的魚糜凝膠表面已經變得雜亂無章,出現了很明顯的孔洞[10]。因此,凍藏溫度越低,其凝膠微觀結構越致密、越均勻。

魚糜凝膠的微觀結構的變化情況,通常采用電子顯微鏡進行觀察。

1.5 蛋白質變性溫度的變化

蛋白質變性后,結構發生改變,導致其熱穩定性發生變化。任麗娜等[10]研究結果顯示,凍藏過程中,在-50 ℃條件下凍藏的魚糜肌球蛋白熱流量與新鮮魚糜相差不大,而在-18 ℃下,其肌球蛋白熱流量較新鮮魚糜相差較大,故凍藏溫度越低,肌球蛋白所對應的峰值與新鮮值差別越小,蛋白質的變性程度越小。

蛋白質的變性溫度是通過差式掃描量熱法(differential scanning calorimetry,DSC)來測定,在一定的溫度范圍內,以一定的掃描速度加熱式樣,同時記錄試樣升溫過程中所產生的熱量變化,從而得到熱流對溫度的DSC掃描曲線。DSC掃描曲線有三個峰值,為峰1、峰2、峰3,分別對應肌球蛋白、肌漿蛋白和肌動蛋白[11]。通過峰值的變化情況來確定三種蛋白的變化,從而可以確定魚糜制品蛋白質的變性情況。

1.6 蛋白質分子量的變化

電泳分析法作為不連續系統，比一般連續系統擁有更加準確的測定結果。在電泳圖上,蛋白質含量與條帶成正比,并且不同分子質量的蛋白質會對應在電泳圖的不同位置，可通過電泳法測定魚糜制品中蛋白含量及分子量的變化。電泳分析法是不連續系統,比連續系統更加準確。白鰱魚糜制品通過此方法測定時,在200 kDa與44.3 kDa處條帶較寬,得到肌球蛋白與肌動蛋白含量較多。隨著凍藏時間的增加,肌球蛋白所對應的條帶變淡,而肌動蛋白的條帶基本不變,說明蛋白變性的主要成分為肌球蛋白[10]。

1.7 保水性的變化

保水性是指當肉類受到外力作用時,如增加壓力、增加溫度、冷凍與解凍等加工或者貯藏條件下,保持其原有水分的能力及添加水分的能力。保水性經常用滴水損失來表示,它是衡量魚糜品質的重要指標。任麗娜等[10]研究表明,隨著貯藏時間的延長,魚糜的保水性變差,在-18 ℃條件下貯藏56 d后,魚糜的保水性由最初的90%降低到68%;凍藏溫度越低,魚糜的保水性越好,同樣貯藏56 d,-50 ℃魚糜的保水性比-18 ℃魚糜的保水性高11.2%。

近紅外光譜技術可以測定魚糜的保水性。Uddin等[12]利用配有光纖探頭的近紅外儀通過透射光譜測定魚糜的水分含量。魚糜有許多含氫基團,近紅外光照射魚糜時基團會發生震動,從而吸收了光的部分能量,這時,吸收帶會對應一個波長位置,該波長位置與吸收帶的強度可以反映出分子結構的特點,同時也與其分子組成和某些化學基團的含量有關。

1.8 pH的變化

魚被宰殺初期,體內的糖原會發生無氧酵解生成乳酸,此時pH顯著下降,到達最低pH時,由于體內微生物和自身酶對蛋白質的分解作用,產生一些堿性物質,使pH上升。在整個pH的變化過程中,正是由于pH的下降導致了Ca2+的外泄,進一步導致了蛋白質的變性,由此可見,pH下降程度與蛋白質變性成正相關,pH下降程度越大,蛋白質變性越嚴重。同時,凍藏溫度越低,pH越穩定,其功能特性越好。鮮活的白鰱魚糜初始pH為7.02,-18 ℃和-50 ℃的溫度條件下貯藏84 d后,最終pH分別為6.73和6.82,總體變化幅度不大[10]。

拉曼光譜檢測魚糜制品pH的變化。Tommasini 等[13]發現,拉曼光譜測定的是非極性基團的振動,魚糜制品中含有部分水分子,由于水分子的極性特征,會較大程度的影響近紅外光譜的測定結果,而對拉曼光譜的影響較小,并且可以對pH進行現場檢測,效果較好。

2 魚糜品質劣化機制

魚糜品質劣化主要是由于微生物和酶的作用導致肌原纖維蛋白變性,進一步引起魚糜凝膠劣化現象。可引起魚糜凝膠劣化現象的內源性蛋白質水解酶分為兩類:肌漿型蛋白酶和肌原纖維結合型蛋白酶。肌漿型蛋白酶為水溶性的,用水漂洗即可去除;肌原纖維結合型蛋白酶為非水溶性的,無法漂洗去除,如絲氨酸蛋白酶(myofibril-bound serine proteinase,MBSP)[14]。此種酶與肌原纖維的結合性極強且量很少,用常規方法很難將其解離出來,需經過漂洗、透析、凍干制得粗酶后,通過精氨酸-瓊脂糖4B親和層析凝膠柱分離純化得到純MBSP。

2.1 魚糜蛋白變性學說

魚糜蛋白的冷凍變性機理,可以由三種學說解釋:結合水的脫離學說。魚蛋白在凍藏,特別是在緩慢凍藏過程中會形成冰晶,水分子會重新排布,解凍時,水分子不能回到原來的位點,此過程破壞了蛋白質的復水能力,引起蛋白質變性；細胞液濃縮學說。在冷凍條件下,蛋白質中的自由水先結冰,結合水后結冰,這時蛋白質的立體結構發生變化,細胞液離子濃度上升,pH變化,從而導致蛋白質鹽析變性；水化作用學說,簡單來說就是自由水和結合水的相互作用。穩定蛋白質的三、四級結構是因為疏水作用和氫鍵的存在,冰晶形成時,會破壞組織結構中水和蛋白質的結合狀態,引起一些舊鍵的斷裂和新鍵的形成,蛋白質的結構發生改變,導致蛋白質變性。

2.2 魚糜蛋白變性模型

魚糜蛋白在凍藏過程中會發生兩種變性:蛋白質分子的凝聚(aggregation)；蛋白質多肽鏈的展開(unfolding)。

圖1 蛋白質的冷凍(凝聚)變性模型[15]Fig.1 Denaturation(aggregation)model of protein during frozen storage[15]

3 魚糜蛋白劣變的影響因素

3.1 魚種及鮮度

不同的魚種,蛋白質的抗凍能力不同,并且其流變特性也不盡相同。鮐在-20 ℃凍藏20 h,其ATP酶活性殘留率為66%,鳙魚在相同條件下,其ATP酶活性殘留率為24%[10]。新鮮程度不同,抗凍能力也不同。Du 等[16]發現,越新鮮的魚肉,變性的速度越慢。羅非魚剛剛捕獲后貯存90 d,肌球蛋白有22%變性,若先冷凍10 d再貯存90 d,肌球蛋白有65%發生變性。因此魚類剛剛被捕獲的時候,應盡快處理,防止發生品質劣變。

圖2 蛋白質的冷凍(展開)變性模型[15]Fig.2 Denaturation(unfolding)model of protein during frozen storage[15]

3.2 脂肪氧化

脂肪氧化會對蛋白質變性產生影響。冷凍貯藏過程中,脂肪氧化產生的自由基以及一些次級代謝產物(如酮、醛)會與蛋白質發生共價交聯,并且蛋白質極易受羥自由基以及超氧陰離子自由基的攻擊,使羰基含量顯著上升,最終導致蛋白質發生變性。脂肪氧化與蛋白質變性并不是單獨進行的,兩者是相互影響的。Lund等[17]發現,脂肪氧化會將巰基氧化為二硫鍵,進一步增強蛋白質的交聯作用,使蛋白質發生不可逆變性。Utrera等[18]研究了脂肪含量不同的牛肉餅在冷凍貯藏過程中蛋白質的氧化,發現脂肪含量越高,蛋白質氧化變性程度越高。

3.3 凍結速率

凍結速率會影響魚糜蛋白的變性程度。緩慢凍結時,冰結晶在肌細胞之間形成和生長,從而使肌細胞外液濃度增加,由于滲透壓的作用,肌細胞會失去水分而發生脫水收縮,最終在收縮了的細胞之間形成相對少而大的冰晶。快速凍結時,肌細胞來不及脫水便在細胞內形成了結晶,從而在肌細胞內外形成了大量的小冰晶。Shinji等[19]研究表明,冰晶的一般等效直徑為20～450 mm,當凍結速率為0.10 ℃/min時,其等效直徑大約為100 μm,當凍結速率為0.20 ℃/min時,其等效直徑大約為50 μm。隨著凍結速率的增加,冰晶的等效直徑呈指數性下降趨勢,冰晶越小,魚糜蛋白變性程度越小,說明快速凍結有利于保持魚糜品質。

3.4 凍藏時間和凍藏溫度

魚糜在凍藏過程中,由于水分子形成冰晶,使冰晶體積增大。同時,蛋白質側鏈間存在相互作用,進而導致蛋白質變性。在相對較低的溫度下凍藏,可有效延緩微生物生長和體內的各類生化反應,從而在一定程度上抑制脂肪氧化以及蛋白質變性。錢攀[20]研究發現,新鮮魚糜的硬度為255 g,-50 ℃條件貯藏100 d后,魚糜蛋白硬度變為185 g,200 d后,其硬度降為150 g。因此,隨著凍藏時間的延長,魚糜蛋白的硬度會發生顯著下降,側面反映出蛋白質的變性程度,即凍藏時間越長,魚糜蛋白變性越明顯。Baron 等[21]研究了不同貯藏溫度(-20、-30、-80 ℃)對虹鱒魚品質的影響,結果表明,-80 ℃和-30 ℃組對蛋白質羰基含量影響差異性不顯著,而-20 ℃組蛋白質羰基含量顯著增加。即凍藏溫度越低,蛋白質變性程度越低。

3.5 冷凍-解凍循環次數

冷凍-解凍循環次數越多,魚糜蛋白冷凍變性速度越快。因為在反復凍融過程中,肌原纖維蛋白結構破壞,使蛋白質發生變性,最終溶解度下降。吳曉等[22]研究發現,新鮮草魚魚糜的蒸煮損失率大約為14%,1次凍融循環后,蒸煮損失率為15%,4次凍融周期后,增加至20%,這可能是由于多次凍融蛋白質過度變性,使其空間結構發生變化,蛋白網絡中水溶性成分大量流失。

3.6 解凍方式及輔料種類

解凍作為冷凍的逆過程是魚糜以及魚糜制品加工過程中不可缺少的重要手段。解凍速度和解凍溫度的差異均會引起蛋白質不同程度的變性。傳統解凍方法比如室溫解凍和水解凍,其解凍溫度相對較高,對蛋白的破壞作用較大,而冷藏解凍雖然溫度保持在4 ℃左右,但解凍時間較長。相比傳統解凍,新型解凍在解凍溫度和解凍速度這兩方面有明顯的優勢。微波解凍結合以電子束輻照技術為代表的“冷殺菌技術”會更好的保持魚糜的品質。電子束輻照會使蛋白質中的二硫鍵、氫鍵以及醚鍵斷裂,進而使蛋白質二級、三級結構發生變化,最終導致蛋白質變性,使其降解。同時,電子束輻照還可以將巰基氧化成二硫鍵,使蛋白質發生交聯。整個過程中,交聯作用大于降解作用,進而提高了魚糜的凝膠強度[23]。微波解凍結合電子束輻照技術作為新型解凍方式,還會起到鈍化內源酶作用,阻止解凍過程中蛋白質的降解,進而提高蛋白質的結構特性和功能特性。

同時,某些新型輔料的添加也可以直接或間接的起到鈍化內源酶的作用。Ramachandraiah等[24]論述了在魚糜中加入納米氧化鋅顆粒以及納米鹽可以降低內源酶的降解程度,并且通過納米囊對抗壞血酸進行包埋,起到保護作用,延緩內源酶的降解速率,進一步延緩魚糜蛋白變性。

3.7 其他因素

除以上因素外,冰晶對魚組織的破壞、氧化三甲胺的還原、ATP降解、不同的凍結方法[25]、以及在凍結之前用抗凍劑[26]進行處理等都會對魚蛋白的品質有一定的影響。

4 控制技術

在研究了魚糜品質劣化機制之后發現,向魚糜制品中添加抗凍劑是迄今為止最有效的一種防止冷凍變性的方法。抗凍劑又名冷凍變性保護劑。Noguchi 等[27]認為具有抗凍劑性能的化學物質應該具有以下三個特點:必然存在一個必須基團(-COOH或-OH),除必須基團外,還必須具有一個以上的輔助基團,輔助基團包括-COOH、-OH、-SH、-NH2、-SO3H、-OPO3;以上基團必須合理分布;分子量在相對較小的水平,其中山梨糖醇最小,其相對分子質量為182,最大為IV型抗凍蛋白,為大分子化合物,分子量為72.3 kDa。

傳統抗凍劑(蔗糖,山梨糖醇)以及商業抗凍劑(4%蔗糖,4%山梨糖醇,0.3%復合磷酸鈉)口味甜、熱量高,對于糖尿病患者、高血糖病人以及肥胖癥者這些特殊人群,不能攝取太高的熱量[28]。因此,研發新型的抗凍劑具有重要的意義。根據抗凍劑的化學性質的不同,可以大致分為5類:糖類抗凍劑、復合磷酸鹽類抗凍劑、蛋白水解物類抗凍劑、多酚類抗凍劑以及抗凍蛋白類。

4.1 糖類抗凍劑

糖類分子中存在羥基,這些羥基可以結合蛋白質分子的某些基團,促使蛋白質處于飽和狀態,這樣就可以避免蛋白質分子之間發生凝集變性。蛋白質變性時,水分子會結晶,形成冰晶體,而糖類的加入,一方面可以束縛水分子,使水分子結晶變慢,減少冰晶的形成,延緩蛋白變性;另一方面可以直接與蛋白質結合,取代了表面結合水,從而抑制蛋白質的變性[29-30]。糖類抗凍劑與蛋白分子的結合還可以通過氫鍵或離子鍵等作用,進一步穩定蛋白質結構。

海藻糖是非還原性糖類,由兩個葡萄糖分子通過α,α,1,1-糖苷鍵構成的。海藻糖復配抗凍劑(海藻糖、碳酸鈉、乳化劑)通過形成玻璃體可以抑制魚片和魚丸的冷凍變性[31];殼寡糖也可以有效防止鳙魚魚糜和鱸魚魚糜的冷凍變性[32-33]。向魚蛋白中加入魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM),也可以影響肌原纖維蛋白的結構。Wang等[34]就已經研究過草魚肌原纖維,發現,KGM樣品可以減慢蛋白質分子之間的凝集,樣品出現多孔結構,而蔗糖-山梨糖醇樣品保持原有的片層結構。

4.2 復合磷酸鹽類抗凍劑

復合磷酸鹽的加入可以提高魚肉蛋白的持水性,進而一定程度上降低蛋白質開鏈和變性程度。復合磷酸鹽提高魚肉蛋白持水性的原因分以下幾點:提高肉的pH。肉蛋白質的pH接近等電點時,肉的持水性最低,磷酸鹽的加入使肉的pH升高,遠離等電點,提高持水性；對肉中金屬離子具有螯合作用。肌肉蛋白中的羧基被釋放出來,由于羧基之間靜電力的作用,使蛋白質結構松弛,吸收更多的水分,持水性會增加；增加肉的離子強度。復合磷酸鹽的加入有利于肌球蛋白轉變為溶膠狀態,提高持水性；解離肌動球蛋白,肌原纖維結構變得松散,持水性增強。

在實際的生產應用中,復合磷酸鹽經常與糖類等其他抗凍劑復配使用。謝超等[35]將4%低聚糖、2%山梨醇、1%蔗糖和0.3%混合磷酸鹽一起加入魚糜中,魚糜的凝膠強度有很大改善。但是,當人體攝入過多的磷酸鹽時,會抑制對鈣的吸收,這一原因使復合磷酸鹽的應用成為一大障礙,所以,在實際應用的過程中,要嚴格控制復合磷酸鹽的添加量。

4.3 蛋白水解產物抗凍劑

蛋白質水解物,特別是酶解物中,含有大量的谷氨酸和天冬氨酸等親水性氨基酸,它們與水形成氫鍵,在凍藏過程中,水的穩定性會大大提高,減少形成巨大的冰晶體數量,魚蛋白空間構象相對穩定,不會出現開鏈變性現象[36]。并且水解產物可以與冰晶通過氫鍵作用相互結合在冰晶表面,從而抑制了冰晶的延長與生長,阻止其對蛋白的破壞。

在冷凍鰱魚魚糜中,李向紅等[37]利用復合蛋白酶酶解產物(protamex hydrolysates,PH)和堿性蛋白酶酶解產物(alcalase hydrolysates,AH),將兩者分別加入魚糜中,通過對比發現,前者處理后的魚糜凝膠強度和硬度都比后者高,且魚糜孔隙小,說明復合蛋白酶酶解產物對魚糜的凝膠作用有積極影響。另外,Du等[38]研究發現,雞皮的膠原帶白水解產物可以將冰晶體體積減小來抑制冰晶的形成,延緩蛋白質的變性。由此可見,在魚糜制品中,為了防止抗凍劑甜度過高,可以利用蛋白質水解物來代替甜度過高的抗凍劑。肽既是好的抗氧化劑,又是好的抗凍劑[39]。

4.4 多酚類抗凍劑

魚糜制品在冷凍貯藏過程中的腐敗變質多數由于內源酶及微生物的作用,多酚類物質具有很強的抗氧化及抑菌作用。它是通過抑制或消除自由基、抑制氧化酶的作用來減少自由基、螯合金屬離子的生成,降低其催化作用以及終止過氧化鏈的反應來增強魚糜制品的抗氧化性。同時,通過破壞細菌細胞膜的結構、特異性凝固細菌蛋白質以及通過影響細菌的復制和轉錄來使細菌數量得以控制的方式來增強魚糜制品的抑菌作用[40]。

茶多酚,是一種從茶葉中提取的多羥基酚類物質。它可以抑制蛋白質表面疏水性以及羰基的增加。魚糜蛋白在冷凍貯藏過程中,巰基被氧化為二硫鍵,導致蛋白質分子之間發生交聯現象,引起蛋白質分子不可逆變性。Li等[41]研究發現,殼聚糖與茶多酚結合,對大黃魚進行涂層處理,結果顯示處理組的貨架期相比于對照組延長8～10 d。

4.5 抗凍蛋白

現在已經發現的抗凍蛋白有魚類、昆蟲、植物、細菌抗凍蛋白這四類,是分別從魚、昆蟲、真菌植物蛋白、細菌植物蛋白提取出來的[42-43],而魚類抗凍蛋白又分為6類:I型、II型、III型、IV型、抗凍糖蛋白(antifreeze glycoprotein,AFGP)、高活性抗凍蛋白。抗凍蛋白可以抑制冰晶生長[44],不同來源的抗凍蛋白抑制冰晶生長的作用機理不同[45]。冰溫貯藏過程中,細胞膜通透性增大,內容物極易泄漏出去,此時抗凍蛋白可以通過氫鍵與膜磷脂的結合得以緩解。同時,在凍結過程中會形成冰晶,但是當其中加入抗凍蛋白時,情況就有所不同:抗凍蛋白可以附著于冰晶表面,阻止水分子與冰晶的結合[46];同時,在冰晶形成過程中,難免會出現異質冰核,抗凍蛋白可以掩蓋它的存在位點。抗凍蛋白會使吸附蛋白間的冰按照彎曲鋒面生長,這時表面張力增大,打破了能量平衡狀態,原來形成冰的能量此時已經無法結晶成冰(開爾文效應)。在這個過程中,抗凍蛋白會降低冰點,但不會改變其熔點,兩者的差值稱為熱滯活性(thermal hysteresis activity,THA),抗凍蛋白活性可以通過熱滯活性反映出來[47-48]。

抗凍蛋白在魚肉、豬肉等肉制品的凍藏過程中,可以有效抑制冰晶的形成,保持肉制品的質量。并且,抗凍蛋白在醫學、農業等方面也有很大作用。Pan等[49]發現從孔鰩蛋白水解產物中分離得到3種結構相對較小的生物活性肽,具有大量疏水性氨基酸殘基并具有強抗氧化性,可以作為很好的抗凍劑。在斑馬魚的胚胎中,應用抗凍蛋白,也會對其起到保護作用[50]。目前抗凍蛋白的價格比較高,還沒有完全投入到生產中。

5 結論與展望

魚糜制品多種多樣,不同魚糜制品中蛋白質的種類、含量和性質也不盡相同,并且在儲藏過程中,一些外部條件也會影響蛋白質的變性,想要完全了解它的冷凍變性機理相對來說比較困難[51]。可以通過分子篩技術、離子交換技術、疏水層析技術等純化技術獲得純度更高的蛋白質,來更深一步的研究出抗凍劑分子與魚蛋白分子的互作機制。隨著科學的進步和更加深入的研究,魚糜制品的冷凍變性機理將會被研究的更加透徹。

另外,雖然我國已經對以上5種抗凍劑有了研究,但是酚類抗凍劑以及抗凍蛋白的研究還有待進一步加深,比如酚類物質對魚蛋白空間結構的影響以及抗凍蛋白在抑制魚蛋白變性方面的動態機理,這對提升魚糜制品的貯存期以及提高其食品性能、滿足消費者的需求等方面都有積極意義。