南美白对虾(Litopenaeus vannamei)学名凡纳滨对虾,为对虾科对虾属甲壳类水产品,因其独特鲜美口感及低脂高蛋白的营养特性,深受消费者欢迎。冻藏作为对虾主要的储存方式而普遍使用,为了减少冻藏过程中对虾仁品质口感的影响,以磷酸盐为主的抗冻剂因其价格低廉抗冻效果较好优势而被广泛应用于水产品的抗冻领域,但此类抗冻剂的使用的副作用日益出现,如磷元素超标问题等对虾仁品质及人体健康有着直接或间接的作用。因此需要寻找一种新型低磷有效的抗冻剂来改善磷酸盐的副作用。本实验通过对海藻糖进行磷酸化修饰,优化其制备条件,制备出磷酸化海藻糖,研究其对冷冻南美白对虾的品质特性的影响并探究其低温保护机制。研究内容主要如下:1、通过正交试验探究磷酸化海藻糖制备的最佳工艺参数,最佳磷酸化条件为磷酸盐配比(三聚磷酸钠:三偏磷酸钠)6:1,海藻糖浓度6%,反应温度90℃和反应时间7 h。磷酸化条件对冷冻南美白对虾解冻损失率的影响强度依次为磷酸盐配比=海藻糖浓度=反应温度>反应时间,磷酸化海藻糖中磷酸根含量为11.68%。2、探究磷酸化海藻糖对冷冻虾仁的抗冻保护效果,结果表明经过磷酸化海藻糖浸泡处理后,能有效降低其汁液损失率、对虾仁的弹性咀嚼性具有一定的保护,此外,磷酸化海藻糖浸泡处理能够显著减缓冷冻虾仁肌原纤维蛋白含量、Ca-ATPase活性以及总巯基含量的下降速率,能抑制离子键、氢键和非二硫共价键的减少以及疏水键的上升。从微观结构结果来看,磷酸化海藻糖浸泡处理能使虾仁的组织结保持完整,排列紧密无变形;SDS-PAGE电泳结果表明,磷酸化海藻糖可在一定程度上减缓虾仁肌肉蛋白质的降解作用。3、探究磷酸化海藻糖对虾仁的低温保护机制。通过分析虾仁全蛋白体系及肌原纤维蛋白体系的pH值与等电点的偏移距离,推测pH值对肌原纤维蛋白维持稳定的作用;其次从冷冻虾仁的蛋白功能特性方面探究磷酸化海藻糖对肌原纤维蛋白的保护机理,再通过AFM检测及蛋白粒径分布判断蛋白质分子的大小及其凝集状态。结果表明,磷酸化海藻糖浸泡的的虾仁蛋白体系pH值偏离其等电点较远,有利于保持蛋白的稳定;其次磷酸化海藻糖能有效抑制蛋白功能特性的劣变。4、研究磷酸化海藻糖对冻藏虾仁蛋白质稳定作用机制,从质谱分析、电泳质控、蛋白质相对分子质量分布、蛋白质等电点分布、肽段序列长度分布、肽段序列覆盖度、肽段数量分布、差异蛋白GO分析KGEE注释途径分析等方面进行蛋白组学分析。结果表明:差异蛋白的中的肌动蛋白、骨骼肌动蛋白、肌球蛋白重链、肌球蛋白轻链和原肌球蛋白在磷酸化海藻糖组中呈现上调表达,对于维持组织结构和肌肉弹性具有重要作用。差异蛋白GO分析表明差异蛋白的下调表达主要存在于细胞内非膜结合细胞器和细胞质部分,三羧酸代谢过程、三羧酸循环、转移酶活性和柠檬酸代谢过程差异蛋白富集较为明显,该类蛋白的下调表达会降低虾仁肌肉能量代谢的稳定性。KGEE途径分析中,磷酸化海藻糖组与蒸馏水组中,差异蛋白在代谢途径中有33个上调和4个下调,此类蛋白参与的各种代谢途径主要发生在虾仁肌肉中,在虾仁加工和储存过程中对肌肉品质影响较大。虾仁经过冻藏后,蒸馏水组代谢途径明显出现下调,磷酸化海藻糖组与其相比,代谢途径有所改善,表明在虾仁冷藏过程中代谢途径在保持肌肉质量方面具有重要作用。磷酸化海藻糖组对冷冻虾仁具有良好抗冻保护作用。