[论文荐读]肌原纤维蛋白对挥发性风味物质吸附作用研究进展
蛋白质对挥发性风味物质的吸附作用一定程度上决定着食品风味品质。肌原纤维蛋白功能特性的变化会直接影响其对肉制品主效风味成分的吸附能力，因此对肌原纤维蛋白功能特性的影响因素进行深入研究对明晰肌原纤维蛋白与挥发性风味物质相互作用机制具有重要意义。
扬州大学旅游烹饪学院、江苏省淮扬菜产业化工程中心的高子武、王恒鹏、吴鹏、屠明亮、吴丹璇、孟祥忍就肌原纤维蛋白对挥发性风味物质的吸附机制、影响因素、研究技术与方法进行综述，详细介绍肌原纤维蛋白、挥发性风味成分以及多种外界因素对肌原纤维蛋白与挥发性风味物质相互作用影响的研究现状，并对肌原纤维蛋白对挥发性风味物质吸附作用研究尚未深入发掘的领域进行展望，为探究肌原纤维蛋白风味吸附作用在肉制品加工领域的生产应用提供理论参考。
肌原纤维蛋白组成及其风味吸附作用机制
肌原纤维蛋白是肌肉中含量最高的蛋白质，约占肌肉蛋白总量的55%～65%。肌原纤维蛋白对挥发性风味物质的吸附能力受多种因素影响，就其吸附一种风味化合物而言，这些影响因素大都可归于蛋白质结合位点的变化。肌原纤维蛋白的功能特性受许多外界因素的影响，如温度、压力、pH值、金属离子、蛋白浓度及氧化体系等均会对其功能特性有很大影响，现有研究围绕肌原纤维蛋白风味吸附机制主要有以下3 种学说：1）主要是通过改变肌原纤维蛋白构象，引起结合位点的包埋或暴露，造成肌原纤维蛋白对风味吸附能力的差异；2）增强/削弱蛋白-蛋白相互作用，进而影响蛋白与风味化合物之间的相互作用；3）外来添加物竞争性结合风味化合物的结合位点，影响肌原纤维蛋白对风味化合物的吸附。
肌原纤维蛋白风味吸附能力的影响因素
肌原纤维蛋白风味吸附能力的强弱取决于肌原纤维蛋白和挥发性风味物质自身性质及外界因素的共同作用。
肌原纤维蛋白
肌动蛋白和肌球蛋白是肌原纤维蛋白的重要组成部分。大量研究表明，肌原纤维蛋白中的G-肌动蛋白与肌球蛋白对挥发性风味物质的吸附能力存在差异。肌原纤维蛋白质量浓度是影响肌原纤维蛋白吸附挥发性风味成分能力强弱的关键因素，但相关机制尚未完全阐明。虽然部分学者认为挥发性风味物质决定风味保留值的大小，但实际上风味保留值也会随蛋白质质量浓度的增加而增大。此外，结合常数、风味成分与蛋白质的相互作用以及风味作用位点与蛋白质二级结构结合位点的相互作用也随蛋白质质量浓度的变化而变化。
挥发性风味物质
现有研究表明，肌原纤维蛋白对不同风味物质的吸附能力存在差异，这与风味物质的碳链长度、沸点、分支程度和特殊官能团密切相关。肌原纤维蛋白对醇、醛、酮、酯类化合物的吸附研究已被陆续报道，醇、醛、酮、酯类是典型的风味化合物，肌原纤维蛋白对它们的吸附能力强弱为：醛类＞酯类＞酮类＞醇类，且肌原纤维蛋白对醛类的吸附作用显著强于其他3 种化合物。但目前仍缺乏对其他种类风味成分（如烷烃、吡嗪、吡啶、含硫化合物）与肌原纤维蛋白相互作用的系统研究。
风味化合物分子结构的不同可以导致肌原纤维蛋白对风味化合物吸附能力的差异。就同类风味化合物来说，分子质量越大，碳链越长，分子疏水性越强，蛋白对其的疏水性结合能力也越强，吸附效率越高；相反，分子体积越大的化合物，其空间位阻效应越明显，越难进入蛋白分子内部的结合位点，造成吸附效率偏低。
外界因素
热诱导蛋白聚合是肉品加工过程中改变蛋白质三维结构的关键性环节，热处理对蛋白质风味吸附能力的影响也被多次研究。在蛋白质结构展开和聚合的过程中，肉制品的风味会因特定结合位点被修饰或更多疏水性风味结合位点的暴露而发生改变。除蛋白质外，动物肉中还含有核糖、葡萄糖等还原性物质，这些物质在热处理过程中发生美拉德反应，不仅赋予肉制品特有的香味和色泽，也会影响蛋白质的消化和利用。
盐是食品加工中的重要添加剂，不仅影响食品的口感，还会引起蛋白质变性或影响食品介质的离子强度，并间接改变肌原纤维蛋白对挥发性风味成分的吸附程度，从而调控食品中风味物质的含量。pH值可以改变氨基酸残基的微环境、表面疏水性、蛋白质的聚集、溶解性、表面电荷和蛋白质的二级结构，是影响食物蛋白质与风味化合物结合能力的重要因素。不同程度的氧化会使肌原纤维蛋白折叠、伸展和聚集程度发生不同变化，造成不同氧化程度的肌原纤维蛋白与风味化合物的结合常数、吸附效率也有较大差异。
肌原纤维蛋白的功能特性与其结构直接相关，肌原纤维蛋白结构的变化间接影响其对风味化合物的吸附能力。但肉制品加工过程中，有些肌原纤维蛋白的功能特性无法满足实际生产需求，因此需要通过物理、化学等方法对其进行相应的改性，从而形成产品的独特风味。目前有关肌原纤维蛋白风味吸附的研究中，常用的蛋白改性技术主要包括超声波、微波、辐照等，这些技术具有操作简单、便于控制、耗时短等优点。
谷氨酰胺酶（transglutaminase，TGase）在肌原纤维蛋白的交联反应中起催化作用。TGase催化交联的网状结构一定程度上可以减少游离氨基酸等风味前体物的损失，在后续加工生产中风味前体物转化为挥发性风味物质，从而突出呈现产品的主效特征风味，因此凝胶网络交联程度一定意义上决定着风味物质的扩散与释放程度。
此外，在加工过程中肌原纤维蛋白的过度氧化可能会损伤其功能特性及安全性，进而破坏肉制品的食用口感和营养品质。拥有独特结构的多酚不仅天然无毒，而且还具备抗氧化及抑菌等特性，因而在抑制肌原纤维蛋白氧化、减缓肉制品品质劣变等方面被广泛应用。
肌原纤维蛋白构象及风味吸附的研究方法
肌原纤维蛋白构象的改变会引起蛋白质与风味化合物结合位点的包埋或暴露，进而造成肌原纤维蛋白对风味化合物吸附能力的不同。根据现有相关文献总结了常用的肌原纤维蛋白构象测定方法，如表1所示。
表1 肌原纤维蛋白构象测定方法
目前，静态顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用法已成为大多数学者研究肌原纤维蛋白对挥发性风味成分吸附能力时最为常用的方法。此外，也有部分研究将平衡透析技术、大气压化学电离串联质谱法、三维定量构象和分子模型用于分析肌原纤维蛋白对挥发性风味化合物的吸附作用，如表2所示。
结 语
肌原纤维蛋白对挥发性风味物质的吸附作用既取决于二者自身性质，如肌原纤维蛋白的组分、质量浓度及风味物质的种类、分子结构等，同时也受热处理、盐、pH值、氧化体系、改性方式、其他添加物等诸多外界因素的影响，其作用机制还未被系统、明确地阐明。探究肌原纤维蛋白风味吸附作用机制是更好改善肉制品风味品质的理论基础，因此，肌原纤维蛋白对挥发性风味物质的作用规律是一个复杂且有实际价值的研究。目前，关于肌原纤维蛋白风味吸附的探讨在以下几方面尚有较大深入挖掘的空间：1）不同风味化合物之间可能存在竞争或协同性吸附，当前对醛、酮、含硫类、杂环类等风味化合物之间的竞争或协同性结合机制的研究较为缺乏；2）可以将鼻腔风味分析、唾液的口腔模拟及建立风味化合物分子特性对蛋白质风味吸附作用数学模型等新分析方法应用于肌原纤维蛋白风味吸附研究；3）在肉制品加工及贮藏过程中，蛋白质会发生一定程度降解，研究肌原纤维蛋白在不同降解阶段或加工阶段对特定化合物的吸附作用对于实际生产中改善产品风味有重要意义；4）现阶段的研究主要集中在单一的蛋白溶液或凝胶体系中肌原纤维蛋白与挥发性风味成分的相互作用，但全组分肌肉体系才是肌原纤维蛋白所处的真实环境，因此，在全组分肌肉体系中研究其对风味化合物的吸附与释放具有更重要的应用价值。
引文格式：