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"鱼子酱质构转变的分子机制:聚焦膜磷脂与蛋白质在‘揉搓’和‘盐混’工艺中的动态变化"
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月30日 来源:Food Chemistry 9.8
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本研究针对鱼子酱加工中"揉搓去杂"和"盐混渗透"两大关键工艺,首次系统揭示了膜磷脂(PLs)与蛋白质的协同作用机制。通过拉曼光谱(1655?cm?1特征峰衰减)和构象分析,发现盐渗透促使磷脂双分子层PC浓度升高而DHA减少,同时诱导膜蛋白α-螺旋/β-折叠构象转变,最终形成均匀孔隙结构,为鱼子酱弹性质地和风味提升提供理论依据。
作为世界顶级美食的鱼子酱,其加工工艺至今仍保留着神秘色彩。传统"揉搓去杂"和"盐混渗透"工序虽被沿用数百年,但科学界对其如何实现鱼卵到鱼子酱的质构转变始终缺乏分子层面的解释。更棘手的是,过度盐渍会导致风味损失,而工艺控制不当又易引发脂质氧化——这些难题长期制约着高端鱼子酱的品质提升。
来自中国水产科学研究院黄海水产研究所的研究团队在《Food Chemistry》发表突破性成果。研究人员创新性地采用多模态分析技术,包括核磁共振(NMR)监测磷脂分子运动、拉曼光谱捕捉化学键振动(1300-1655?cm?1特征峰)、化学力场模拟以及组学分析,对俄罗斯鲟鱼卵三个加工阶段(取卵A组、揉搓B组、盐混C组)进行系统研究。
【形态学观察】发现揉搓工艺能有效剔除破碎卵粒,使盐混后卵粒直径稳定在2.5?mm,表面形成均匀光泽。
【膜磷脂动态】盐渗透使膜磷脂中磷脂酰胆碱(PC)含量显著提升,而二十二碳六烯酸(DHA)、亚麻酸等不饱和脂肪酸减少。拉曼光谱显示1655?cm?1处C=C伸缩振动减弱,证实盐诱导的疏水环境降低了磷脂分子扭转自由度。
【蛋白质构象】盐引发的渗透压促使膜蛋白形成氢键网络,α-螺旋和β-折叠占比分别增加12.7%和8.3%,这种刚性结构为膜孔道提供机械支撑。
【风味调控】揉搓工艺清除卵膜污染物后,结合盐对脂肪氧合酶的抑制,使不良风味物质减少63%,同时促进EPA/DHA衍生风味前体积累。
这项研究首次构建"工艺-结构-品质"的关联模型:盐渗透产生的3.2?MPa渗透压驱动水分迁移,促使磷脂分子重排形成厚度均一的双分子层(膜厚60?μm);同时蛋白质构象变化产生的刚性网络与弹性磷脂协同作用,最终赋予鱼子酱特有的"爆破感"口感。该发现不仅为传统工艺优化提供量化指标——如建议盐混浓度控制在4.2-5.1%区间,更开创性地提出通过调控PLs/蛋白质相互作用来定向改良鱼子酱品质的新策略。
特别值得注意的是,研究揭示的"盐致膜孔均质化"机制(孔径变异系数从28%降至9%)可能为其他水产品加工提供借鉴,而建立的拉曼光谱特征峰数据库(1450?cm?1对应CH2弯曲振动)则为在线品质监控开辟了新途径。这些突破性进展使我国在高端水产品加工基础研究领域取得国际领先地位。
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