高压加工技术调控鸡肉肌原纤维蛋白结构及乳化性能的分子机制研究

本研究针对高压加工(HPP)对肌原纤维蛋白(MP)结构-功能关系的影响展开系统研究，通过150-450 MPa压力梯度处理，揭示了压力依赖性构象重组规律：150 MPa处理通过暴露疏水基团和活性巯基，使MP粒径减小至456.72 nm，乳化活性指数(EAI)和稳定性指数(ESI)分别提升10.75%和25.24%；而≥300 MPa则引发氢键/二硫键交联聚集。该研究为肉制品清洁标签技术开发提供了重要理论依据。

　　

在食品工业快速发展的今天，肉制品加工面临着双重挑战：既要满足消费者对清洁标签和天然成分的需求，又要克服传统热加工导致的蛋白质功能损伤。肌原纤维蛋白(MP)作为肉类最主要的功能性成分，其乳化性能直接决定着肉糜、香肠等乳化型肉制品的品质。然而，当前对多组分MP体系的乳化机制认识不足，特别是高压加工(HPP)这种非热技术如何通过分子构象调整来优化MP功能，始终缺乏系统研究。

华南农业大学的研究团队在《LWT》发表的重要研究中，创新性地采用150/300/450 MPa压力梯度和10/20 min时长组合处理鸡肉MP，通过多尺度结构表征与功能评价相结合的策略，首次阐明了HPP压力阈值效应及其时间依赖性规律。研究运用动态光散射(DLS)分析粒径分布，傅里叶变换红外光谱(FTIR)解析二级结构，结合表面疏水性、游离巯基含量等生化指标测定，系统揭示了压力诱导的"结构展开-功能增强"与"过度聚集-功能抑制"双重效应平衡机制。

3.1 肌原纤维蛋白的理化性质
研究显示150 MPa处理使MP平均粒径从545.06 nm降至456.72 nm，溶解度提升40.9%，这源于压力诱导的肌原纤维解离。FTIR证实该压力下α-螺旋和β-折叠等有序结构向β-转角和无规卷曲转化，同时表面疏水性显著增加。但≥300 MPa处理引发分子间氢键(强度达6.33 mg/mL)和二硫键交联，形成>1300 nm的聚集体，导致功能基团掩蔽。

3.2 结构特性
SEM显微结构显示150 MPa处理的MP呈现均匀网络，而450 MPa样品出现片层断裂。内在荧光光谱表明150 MPa使色氨酸残基暴露，荧光强度增强，但高压处理导致荧光猝灭，证实关键氨基酸残基被聚集结构包裹。

3.3 乳化特性
150 MPa/20 min处理的乳液粒径最小(415.20 nm)，48小时乳化稳定性指数达3.68分钟，较对照组提升100%。相反，300-450 MPa处理的乳液出现明显分层，奶油化指数(CI)高达47.2%。光学显微镜观察证实最优处理组能形成均匀细小的油滴分布。

这项研究的重要意义在于确立了150 MPa作为HPP调控MP乳化性能的临界压力阈值，其通过精准控制蛋白质构象变化，实现了三个突破：首次阐明多组分MP体系的压力响应机制；建立压力-时长-功能的量化关系；开发出能耗适中且无需化学添加剂的绿色加工方案。该成果不仅为乳化型肉制品品质调控提供了新方法，更为蛋白质基功能性食品的开发开辟了新途径。研究揭示的"结构展开-功能增强"与"过度聚集-功能抑制"双重效应平衡机制，对其他食品蛋白质的物理改性研究也具有重要借鉴价值。