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黄鲫蛋白抗菌肽美拉德修饰反应及其产物应用

阮关强  
【摘要】:黄鲫鱼(Setipinna taty)是我国产量较大的低值鱼之一,味道鲜美,营养价值比较高。但是黄鲫鱼的个体小、肉质薄,其加工利用程度较低。而随着海洋鱼类资源的减少,人们开始逐渐注重对低值鱼类的开发和利用。前期研究中发现黄鲫蛋白抗菌肽对食品中常见致病菌具有较好的抑制作用,但由于酶解液的苦味和鱼腥味较重,将会限制黄鲫蛋白抗菌肽在食品行业中的广泛应用。针对这一问题,本论文采用食品中常用的美拉德反应来修饰黄鲫蛋白抗菌肽,在改善其风味性的同时提高其抗菌性,并对其产物的应用性进行研究。主要研究内容包括:(1)黄鲫蛋白抗菌肽液美拉德反应条件及工艺优化;(2)黄鲫蛋白抗菌肽液—葡萄糖美拉德反应产物的食品功能性与抑菌性;(3)黄鲫蛋白抗菌肽液—葡萄糖美拉德反应产物抗菌膜的制备与抑菌作用。通过前期研究筛选出葡萄糖作为美拉德反应糖,然后经过对黄鲫蛋白抗菌液的美拉德反应进行单因素实验研究,确定影响其反应的几个主要因素,即反应温度、反应时间、p H值和所加葡萄糖添加量。随后经过响应面分析中心组合设计实验确定其最佳反应条件为反应温度120℃、反应时间100min、p H值为9、抗菌肽中葡萄糖添加量为3%。在该条件下,黄鲫蛋白抗菌肽美拉德反应产物的抑菌圈直径为(28.1±0.08)mm,与分析所得的该条件下的预测值(28.6±0.13)mm无显著性差异。本文对黄鲫蛋白抗菌肽美拉德反应产物的几个主要的食品功能性质进行了分析研究,主要包括:溶解性、乳化性和乳化稳定性、泡持性和泡沫稳定性。另外,同时也对该产物的抗菌作用进行了初步研究。结果表明:黄鲫蛋白抗菌肽美拉德反应产物的溶解性不论在酸性还是碱性条件下都比较强,但相比之下,在中性条件下其溶解性较低,仅为88.2%。对其乳化能力的研究发现其乳化形成能力随着p H的增加不断增强,但是其增加的幅度较小,在p H为6时乳化稳定能力最低,达到455.8min,但是在酸性或者碱性条件下,其乳化稳定性却反而较好。同样的,黄鲫蛋白抗菌肽美拉德反应产物在p H为6时具有较好的泡持性和泡沫稳定性,其泡持性能达到24.3%,泡沫形成能力则能到达32.1%。在抑菌性方面,黄鲫蛋白抗菌肽美拉德反应产物对南美白对虾、三疣梭子蟹腐败菌都有较好的抑菌作用,其抑菌圈直径分别为26.3mm、25.9mm,其中对南美白对虾的抑菌作用更强,而对秘鲁鱿鱼则效果不明显,其抑菌圈直径只有11.4mm,甚至有促进作用。此外从抑菌曲线来看,发现该产物对荧光假单胞菌和大肠杆菌均有抑制作用,其中对荧光假单胞菌的抑制作用更强。本文还以黄鲫蛋白抗菌液美拉德反应产物为主料,制备了黄鲫蛋白抗菌肽液—葡萄糖美拉德反应产物纳米银膜,并研究了它的抑菌作用。结果表明:黄鲫蛋白抗菌肽美拉德反应产物纳米银膜的颜色较深,同时,随着纳米银浓度的增加,膜的颜色也会进一步加深。此外,该膜对食品中常见致病菌都具有较好的抑制作用,抑菌圈直径普遍能超过12.0mm,其中金黄色葡萄糖球菌的抑菌圈直径甚至能达到14.4mm。波长扫描图谱表明该膜在290nm和440nm处均有吸收峰。电镜扫描结果显示,该纳米银膜是从细胞壁和细胞膜处入手,先通过破坏细胞的这两层保护,随后进入细胞内部,最终破坏和杀灭细胞。


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