抗冻蛋白(AFP),俗称热滞蛋白或冰结构蛋白,是一类存在于特定生物体中,具有热滞活性、修饰冰晶形态和抑制重结晶作用的蛋白质。这对于提高冷冻食品的产品品质和货架期具有重要作用。来自福州大学生物科学与工程学院的李灵、陈旭和汪少芸测定了在冻融循环条件下,抗冻多肽(TSAPP)对冷冻马铃薯面团的比容、发酵性能、失水率、淀粉糊化度、质构特性、水分分布与迁移等的影响及作用机理,以期为面团制品冷冻保藏与运输提供一定的低温保护作用。
1. TSAPP对马铃薯馒头比容的影响
随着冻融循环次数的增加,马铃薯馒头的比容都呈现下降趋势,这是因为冻融循环过程中冰晶的再生和重结晶,破坏了面筋网络结构,使其持气能力下降,同时也造成酵母细胞损伤,发酵活力与产气能力下降。通过比较发现,在经历了相同冻融循环处理后,添加TSAPP组马铃薯馒头的比容都是显着高于空白对照组的(P<0.05)。经过5 次冻融循环后(C5),空白对照组马铃薯馒头比容由0.86 mL/g降低至0.52 mL/g,含TSAPP的马铃薯馒头比容由0 . 9 8 mL/ g 降低至0.76 mL/g,说明TSAPP的添加,在一定程度上抑制了经过冻融循环处理后的马铃薯馒头比容的下降。
2. TSAPP对马铃薯馒头糊化度的影响
随着冻融循环次数增加,空白对照组样品在经过2 次冻融循环后(C0~C2),吸光度下降,但在第3次循环后吸光度略有上升,之后又发生显着下降;而TSAPP组样品上清液吸光度均呈现一定程度的下降趋势。
经过5 次冻融循环后(C5),发现添加TSAPP组的马铃薯馒头和空白对照组的马铃薯馒头的吸光度都发生急剧下降,但TSAPP组仍显着高于空白对照组(P<0.05),而且在整个循环过程中,与对照组相比,TSAPP组样品溶液吸光度下降的幅度较小。
3. TSAPP对马铃薯馒头失水率的影响
马铃薯面团失水率随冻融循环次数增加而显着上升。经过冻融循环处理后,添加TASPP组样品,与空白对照组相比,失水率显着降低(P<0.05)。
4. TSAPP对马铃薯面团发酵性能的影响
马铃薯面团发酵活力随冻融循环次数增加而呈现下降的趋势。经过5 次冻融循环后(C5),与空白样品相比,TSAPP组样品的发酵活力略有提高,但二者间的效果并无显着性的差异。马铃薯面团发酵时间随冻融循环次数增加而不断延长。与空白对照组相比,TSAPP组马铃薯面团的发酵时间显着缩短(P<0.05)。当冻融循环5 次后(C5),空白对照组面团的发酵时间由22.5 min延长为46.5 min,增加了24 min;而添加TSAPP的面团醒发时间从19.5 min延长为34 min,增加了14.5 min。
5. TSAPP对马铃薯馒头芯质构特性的影响
随着冻融循环次数的增加,馒头硬度、咀嚼性、胶黏性都呈现逐渐增大的趋势。其中空白对照组样品的变化较明显,而添加了TSAPP后变化趋势比较缓慢。相较于空白对照组而言,添加TSAPP后,其馒头硬度、咀嚼性和胶黏性分别下降了29.96%、26.99%、28.30%。这表明TSAPP的添加可以改善马铃薯馒头的品质。
6. TSAPP对马铃薯面团低温保护的作用机理
丨6.1 TSAPP对马铃薯面团持水性的作用丨
发现每个图谱中都存在3 个波峰,代表样品中的3 种不同水分的存在方式。其中峰1代表的是深层结合水,主要以共价键与淀粉或面筋蛋白紧密结合,流动性很差,不会发生冻结;峰2代表的是弱结合水,主要滞留与蛋白质、淀粉等大分子之间,在冻藏过程,存在迁移并形成冰晶的现象;峰3代表的是自由水。
随着冻融循环次数的增加,空白对照组的深层结合水含量一直减少,半结合水含量逐渐升高。冻融循环5 次后(C5),空白对照组的深层结合水质量分数从25.32%下降到18.48%,半结合水质量分数从72.50%上升到81.20%,添加1% TSAPP后,深层结合水质量分数从18.97%上升到24.32%,半结合水质量分数从81.02%下降到73.80%。
丨6.2 TSAPP对马铃薯面团水分迁移的作用丨
随着冻融循环次数的增加,空白对照组的信号强度急剧下降;添加TSAPP后,信号强度减弱的趋势较缓慢,且显着高于空白对照组(P<0.05)。
结 论
添加1% TSAPP使马铃薯面团比容增大、发酵时间缩短、淀粉糊化程度高、失水率降低;质构分析显示,与空白对照组相比,1% TSAPP组的马铃薯馒头硬度、咀嚼性和胶黏性分别下降了29.96%、26.99%、28.30%;核磁共振分析显示,TSAPP可以影响冷冻马铃薯面团中的水分状态使深层结合水含量增加,半结合水含量减少;TSAPP还能抑制水分流失,提高马铃薯面团的持水力。