蛋白质氧化对肌原纤维蛋白与风味化合物相互作用影响机制研究

Food materials can be defined as soft matter which contain multi-ingredientsa and are selfassembled structures with complex phase diagrams and multi-length scales. Food ingredients interactions have a significant impact on their quality. Flavour is considered as one of the most-important food attributes. Protein oxidation is the main cause for food deterioration. Based on our previous results of this topic, interactions between porcine myofibrillar proteins and flavour compounds (aldehydes, ketones, esters) will be investigated. The influence of intermolecular interaction on their interactions will be evaluated. The effect of protein oxidation on the binding ability of myofibrillar proteins with flavour compounds will be studied. Structural changes, protein aggregation and surface characteristics changes of oxidized myofibrillar proteins will be elucidated. Relationship between myofibrillar proteins information and the binding pattern of flavour compounds will be evaluated. The influence of environmental factors on the binding ability of myofibrillar proteins will be investigated to establish the flavour compounds adsorption kinetics model. Flavour release and perception of emulsions and gel emulsions based oxidized myofibrillar proteins will be further investigated. The characterization of above complex systems (composition, rheological properties, interfacial characteristics, microstructure etc.) will be estimated, in order to build the flavour release model. Results from this research will be helpful to understand protein oxidation and influence on meat and meat products flavour quality. The results will be favor of flavour control of meat and meat products production.

食品被认为是多组分多相多尺度的软材料，鉴于食品体系的特点，食品组分间相互作用对食品品质形成具有重要影响。风味是食品重要品质指标，蛋白质氧化是食品品质劣变的重要因素。本项目将在我们阶段性研究结果基础上，研究猪肉肌原纤维蛋白与典型风味化合物（醛类、酮类、酯类）的相互作用，阐明分子间相互作用力对相互作用的影响。解析蛋白质氧化对肌原纤维蛋白与典型风味化合物吸附作用的影响机制；表征氧化后肌原纤维蛋白的结构、聚集体状态、表面特性，阐明肌原纤维蛋白结构信息与风味物质结合方式的影响规律；研究环境因素对风味吸附的影响，构建肌原纤维蛋白风味化合物吸附动力学模型。研究乳液和乳液凝胶体系下的风味释放和感知，结合复杂体系的性质表征（体系组成、流变学特性、界面特性、微结构等），建立风味物质释放的数学模型。本研究将为合理认识蛋白质氧化对肉及肉制品风味品质特性的影响奠定理论基础，为肉及肉制品风味控制提供理论和方法的指导。

食品被认为是多组分多相多尺度的软材料，鉴于食品体系的特点，食品组分间相互作用对食品品质形成具有重要影响。风味是食品重要品质指标，蛋白质氧化是食品品质劣变的重要因素。本项目研究了猪肉肌原纤维蛋白与典型风味化合物（醛类、酮类、吡嗪类）的相互作用，项目研究结果表明：（1）研究不同pH诱导的肌原纤维蛋白（MP）结构变化在其对吡嗪化合物吸附中的影响机制。MP对风味化合物的促释放行为可能与蛋白-蛋白相互作用的改变和溶液表面张力的降低有关。吡嗪化合物与MP的淬灭方式为动静结合淬灭。静电作用力和疏水相互作用是MP对2,5-DMP吸附的主要驱动力。（2）选取典型的酮类化合物，研究了风味分子结构在MP和风味化合物相互作用之间的影响机制。酮类化合物的理化特性，如分子大小、极性、酮基的位置和数量对蛋白-风味化合物的相互作用有显著性影响。（3）构建氧化模型，研究自由基氧化诱导对MP凝胶特性和乳化特性的影响和不同氧化水平下的MP凝胶对典型风味化合物的吸附效率。MP凝胶对醛的吸附效率大于对酮的吸附；在醛或酮的同系物中，随着碳链的增长，凝胶的吸附效率减弱。（4）在•OH氧化体系中，探索了代钠盐处理后MP结构改变和热凝胶特性差异之间的构效关系。不同的氯盐种类和取代度印象肌原纤维蛋白的氧化程度。（5）研究了代钠盐复合取代处理对MP结构和凝胶特性的影响。复合取代对MP凝胶品质影响显著。（6）研究了代钠盐单独取代处理对MP冷凝胶吸附典型风味物质能力的影响。25%取代度时促进MP变性展开，更多的活性氨基酸暴露在MP表面，提供了较多的风味物质结合位点，增强其风味吸附能力；50%取代度效果相反。MP对正壬醛的吸附作用主要是通过疏水相互作用自发进行。本项目研究为合理认识蛋白质氧化对肉及肉制品风味品质特性的影响奠定理论基础，为其风味控制提供理论和方法的指导。发表SCI论文21篇，其中JCR一区3篇，二区12篇，申请国家发明专利1件，成果显著。