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大豆分离蛋白与鸡肉及鲢鱼肌原纤维蛋白复合比例对柴豆豆腐凝胶特性的影响研究。通过不同替代比例（SPI:MP=9:1,7:3,5:5）探究发现，鸡肉肌原纤维蛋白（CMP）复合显著提升凝胶硬度（7:3组较对照组增加442.87%），形成均匀多孔结构并增强持水能力，而鲢鱼肌原纤维蛋白（HMP）过量会破坏凝胶网络。分子分析表明SPI的11S球蛋白与动物MHC形成更多氢键，促进复合蛋白凝胶形成。
Jing Peng|Wenjing Shu|Jiamin Guan|Silu Xiong|Qingqing Liu|Yizhen Huang|Yisha Xie|Yongjun Yuan|Xiuping Dong
由四川和重庆共同建设的重庆特色食品重点实验室，西华大学食品与生物工程学院，中国四川成都610039
摘要
通过调节大豆分离蛋白（SPI）的凝胶化过程来优化千叶豆腐的质量仍然是一项具有挑战性的任务。本研究探讨了鸡胸肌肌纤维蛋白（CMP）和Hypophthalmichthys molitrix肌纤维蛋白（HMP）在不同替代比例（SPI: MP = 9:1、7:3、5:5）下对千叶豆腐凝胶特性的影响。HMP的加入降低了双蛋白千叶豆腐的固有荧光强度，表明SPI与MP之间存在相互作用。SPI中的11S（甘氨酸蛋白）与鸡胸肌肌球蛋白重链（MHC）之间形成的氢键数量多于SPI中的11S与Hypophthalmichthys molitrix的MHC之间形成的氢键数量，这有助于提高SPI-CMP样品的保水能力。SEM观察结果显示，用CMP替代SPI可形成均匀的多孔结构。这种紧密的网络结构有助于减少烹饪过程中的损失并改善千叶豆腐的物理性质。当SPI: CMP的比例为7:3时，CMP对凝胶质量的影响最为显著，使得硬度比纯SPI样品提高了442.87%。然而，当SPI: MP的比例增加到5:5时，由于HMP含量过高，双蛋白千叶豆腐的性能下降，部分破坏了凝胶网络。因此，选择合适的肌纤维蛋白类型及其比例可以有效调节双蛋白千叶豆腐的性质，其中鸡胸肌肌纤维蛋白在改善质地方面具有特别的优势。
引言
千叶豆腐是一种传统的豆腐衍生品，由大豆分离蛋白（SPI）、转谷氨酰胺酶（TG）、淀粉等成分制成[1]。与传统豆腐相比，千叶豆腐的凝胶强度显著更高，同时具有更脆爽、更有弹性的口感，在亚洲国家越来越受欢迎[2]。SPI是千叶豆腐的基本结构成分，赋予其风味并丰富其营养成分。然而，单纯的蛋白质凝胶在面对复杂的外部环境时稳定性不足[3]。此外，豆腥味和大豆过敏问题限制了SPI在食品工业中的进一步发展和应用[4][5]。先前的研究表明，通过双蛋白系统中的相互作用可以显著增强大豆蛋白凝胶的功能性能[6]。Qian等人的研究[7]表明，在大豆蛋白浓缩物-小麦面筋混合物中加入猪肌红蛋白可以改变风味，减少不希望出现的谷物外壳和豆腥味。这一发现表明，添加异种蛋白质可以有效减轻植物蛋白系统中的特征性豆腥味。
大多数植物蛋白被认为营养不全面，因为它们缺乏某些必需氨基酸。例如，豌豆蛋白缺乏必需氨基酸甲硫氨酸，支链氨基酸（BCAA）的含量也不理想。BCAA对于支持肌肉蛋白合成和整体肌肉骨骼健康尤为重要[8]。动物蛋白来源于家禽、牲畜、鱼类、牛奶、鸡蛋和肉类，比其他类型的蛋白质更容易被身体消化和吸收，含有所有人体所需的必需氨基酸，其氨基酸类型和结构与人体内的相似，因此更易于人体利用[9]。同时，结合两种蛋白质可以可持续地满足所有营养需求，符合研究人员的愿景。蛋白质-蛋白质相互作用有潜力增强凝胶性能和其他功能特性，这是解决单一蛋白质局限性的一种重要方法[6]。
肌纤维蛋白（MP）是家禽、牲畜和水生动物肌肉蛋白的主要成分。大量研究表明，在适当浓度下加入SPI可以促进与肌球蛋白的相互作用，促进蛋白质分子之间的交联，并在蛋白质凝胶基质中起到填充作用[10][11][12][13]。通常会研究不同来源的MP的凝胶特性。Wang等人[14]比较了来自四种肉类（鱼、牛肉、羊肉和猪肉）的MP的凝胶化特性，发现鱼源MP的凝胶形成能力和凝胶强度低于哺乳动物源MP。此外，还广泛研究了不同来源的植物蛋白对肌纤维蛋白凝胶质量的影响。Ye等人[15]研究了用（小麦、大豆、大米和豌豆蛋白）以10%-50%的比例部分替代鱼糜蛋白对复合凝胶性能的影响，发现含有豆类蛋白的复合凝胶具有更强的保水能力。Zhao等人[16]发现，在肌纤维蛋白中添加任何形式的大豆分离蛋白（SPI）、小麦面筋（WG）和豌豆蛋白（PP），每100克添加5克，可以增强鱼糜蛋白的凝胶化效果。然而，据我们所知，很少有研究评估肌纤维蛋白在增强植物蛋白凝胶（如千叶豆腐）方面的应用潜力。
鸡肉和鱼肉是我们日常饮食中常见的MP来源。先前的研究报道了从鸡肉和鱼肉中提取MP，并对其理化和流变特性进行了评估[17]。研究表明，鸡胸肌肌纤维蛋白含有更多的离子键和氢键，且鸡胸肌MP溶液的屈服应力更高，这可能是由于分子间的吸引力更强。我们假设使用不同来源的MP会改变SPI的交联密度，从而赋予最终的千叶豆腐产品独特的结构特征。在本研究中，我们研究了用0%-50%的鸡胸肌或Hypophthalmichthys molitrix肌纤维蛋白制成的千叶豆腐的凝胶特性和微观结构。通过分子结构分析，研究了SPI与MP之间的潜在相互作用，从而阐明了凝胶性能提升的机制。本研究旨在阐明SPI构象变化与凝胶特性之间的关系，并提出了一种在豆制品加工过程中部分用MP替代SPI的新策略。
材料
SPI购自河南万邦实业有限公司（中国河南）。Hypophthalmichthys molitrix和鸡胸肉购自当地市场（中国成都）。淀粉（食品级）购自杭州普兴罗淀粉有限公司（中国浙江）。TG酶（食品级，100 U/g）购自北京Solarbio科技有限公司（中国北京）。食盐（食品级）购自中国国家盐业 Corporation有限公司（中国北京）。
TPA表征
蛋白质凝胶的质地特性通常通过质地分析（TPA）进行评估，这是蛋白质凝胶质量的重要因素。测量了用两种肌纤维蛋白替代SPI制成的双蛋白千叶豆腐的硬度、弹性、凝聚性和咀嚼性（如图1所示）。纯SPI样品的硬度约为36.69克（图1A）。随着肌纤维蛋白替代SPI，SPI:HMP和SPI:
结论
本研究探讨了用鸡胸肌肌纤维蛋白（CMP）和Hypophthalmichthys molitrix肌纤维蛋白（HMP）替代大豆分离蛋白（SPI）（替代比例范围为9:1至5:5）对千叶豆腐凝胶特性的影响。研究发现，HMP的加入改善了纯SPI样品的凝胶结构和性能。当SPI: CMP的比例达到7:3时，凝胶表现出最佳性能，硬度最高
作者贡献声明
Jing Peng：撰写——初稿，正式分析。Wenjing Shu：撰写——初稿，方法学，数据管理。Jiamin Guan：研究，数据管理。Silu Xiong：研究，数据管理。Qingqing Liu：撰写——审稿与编辑，可视化。Yizhen Huang：撰写——审稿与编辑。Yisha Xie：撰写——审稿与编辑，监督，资金获取。Yongjun Yuan：资源获取，资金获取，正式分析。Xiuping Dong：方法学。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金[资助编号 32502266]、四川省科技计划[资助编号 2024NSFSC1253]以及“天福菜籽油”加工关键技术[资助编号 2023TFRO05]的支持。
