中国农科院加工所张春晖研究员团队:基于肌肉蛋白构象变化和热降解行为解析肉类类菜肴风味失活机制

2023/11/8 10:58:08

 

近日,中国农业科学院农产品加工研究所中式食品加工与装备创新团队在食品领域1区TOP期刊《Journal of Agricultural and Food Chemistry 》(Q1, IF: 6.1)发表题为“Binding of Selected Aroma Compounds to Myofibrillar Protein, Sarcoplasmic Protein, and Collagen during Thermal Treatment: Role of Conformational Changes and Degradation of Proteins”的封面文章,中国农业科学院农产品加工所的张春晖研究员和杨平助理研究员为共同通讯作者,中国农业科学院博士研究生王天泽为第一作者。本文章得到了国家重点研发计划项目(2021YFD2100103)、山东省重点研发计划项目(2022TZXD0021)和丝绸之路经济带创新驱动发展试验区、乌昌石国家自主创新示范区科技发展计划项目(2022LQ01003)的资助。

 

肉类菜肴在热加工过程中形成的风味物质可与肌肉蛋白发生结合而失去活性,从而导致菜肴的风味损失。为明确热加工过程中肌肉蛋白与香气化合物的相互作用规律及机制,选取热加工猪肉中8种关键香气化合物,探究了不同加热时间下肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和胶原蛋白与香气化合物结合能力的变化趋势。并结合分析肌肉蛋白的氨基酸组成、构象及热降解产物变化,阐明了香气化合物和蛋白质的构型构象与蛋白结合香气能力之间的关联。研究结果可为定向风味编辑技术提供理论基础,对改善肉制品风味具有指导意义。

 

  

 

研究亮点

 

热处理过程中肌肉蛋白的构象变化和降解对蛋白结合香气能力有显著影响。

 

肌肉蛋白对易发生共价结合的香气化合物有更强的亲和性。

 

肌原纤维蛋白与肌浆蛋白有相似的结合香气能力,但与胶原蛋白差异显著。

 

研究结论

 

热处理过程中肌肉蛋白二级结构的展开和热降解产物(肽和游离氨基酸)的累积造成的疏水性位点、巯基、及氢键位点等结合位点增加,可使蛋白结合香气能力上升;但过度加热导致的蛋白聚集造成活性结合位点被掩埋,使结合香气能力下降。

 

肌肉蛋白对含有共价结合基团的化合物(如醛基、二硫键和巯基)展现出更强的亲和性。胶原蛋白由于较少的疏水集团、共价结合位点和热降解产物含量,与己醛、(E)-2-辛烯醛、(E, E)-2,4-癸二烯醛和二甲基三硫醚的结合能力显著弱于肌原纤维蛋白和肌浆蛋白。

 

来源 | 食品风味感知创新