超声与MgCl2协同处理对低钠鲤鱼肌原纤维蛋白的物化特性及功能调控机制研究

本研究针对低钠水产品开发中肌原纤维蛋白功能性劣化问题，通过超声与MgCl2协同处理技术，系统揭示了该联合策略对鲤鱼肌原纤维蛋白结构修饰、乳化活性和凝胶特性的增强机制，为低钠水产制品品质提升提供了创新性解决方案。

　　

随着健康饮食理念的普及，低钠食品已成为食品工业的重要发展方向。水产品作为优质蛋白质来源，其加工过程中常通过氯化钠来维持肌原纤维蛋白的功能特性，如乳化性和凝胶性。然而，钠含量过高会引发心血管疾病风险，因此开发低钠替代方案成为行业迫切需求。当前技术面临的核心难题是：减少钠盐会导致肌原纤维蛋白结构稳定性下降，进而影响产品质构和口感。传统物理或化学改性方法存在效率低、功能性提升有限等问题，亟需一种绿色高效的协同处理技术。

为破解这一难题，研究人员创新性地将超声波技术与MgCl₂处理相结合，以鲤鱼肌原纤维蛋白为模型，系统探究该联合策略对蛋白物化特性、结构演变及功能性质的调控机制。本研究采用多尺度分析手段，包括光谱学技术（荧光光谱、红外光谱）、微观结构表征（扫描电镜、透射电镜）、流变学分析以及功能特性评价（乳化活性、凝胶强度）。通过对比单一处理与联合处理的效果，揭示超声空化效应与镁离子协同作用对蛋白构象重组的影响规律。

主要技术方法

研究通过超声处理（频率20 kHz，功率400 W）与MgCl₂（浓度0.1-0.5 mol/L）联合处理鲤鱼肌原纤维蛋白，利用光谱技术分析二级结构变化，电镜观察微观形态，流变仪测定凝胶特性，并评估乳化稳定性及持水性等功能指标。

研究结果

1. 1.

   物化特性变化：联合处理显著提高蛋白溶解度（提升38.7%）和表面疏水性，MgCl₂促进蛋白展开而超声诱导有序重组。

2. 2.

   结构特征：红外光谱显示β-折叠含量增加12.4%，荧光光谱证实色氨酸微环境极性降低，表明蛋白结构更紧密。

3. 3.

   功能性质提升：乳化活性指数提高56.2%，凝胶强度增强至对照组的2.3倍，持水性改善31.8%。

结论与意义

超声-MgCl₂协同策略通过镁离子桥接作用和超声空化效应，促使肌原纤维蛋白形成更稳定的三维网络结构，有效解决了低钠条件下蛋白功能性劣化问题。该技术为水产品低钠加工提供了新思路，兼具高效性与环保性，对开发健康食品具有重要应用价值。论文发表于《Ultrasonics Sonochemistry》，为食品蛋白改性领域提供了理论依据和技术支撑。