近几年,随着全球人口快速增长,鱼类的消费量也在大幅增加,达到年均1.79亿吨（2018年）。鱼肉富含ω-3-脂肪酸、氨基酸、钙、维生素D和碘等物质,是一种优质的营养来源食物,可以用于加工成多种产品,如鱼丸、香肠、零食、鱼糕和饼干。在鱼产品的消费上,品质和质量作为消费者选择的因素一直备受关注,而冷冻贮藏则是延缓产品品质劣变的重要技术手段之一。但在冷冻贮藏过程中,因冰晶形成及蛋白氧化等因素依然会使得鱼蛋白构象和性能发生劣变。肌原纤维蛋白（myofrbrillar proteins,MP）作为鱼类肌肉中的主要组成蛋白质,约占鱼类肌肉总蛋白的65-75%。因此,抑制冷冻贮藏期间MP的变性有助于延缓鱼产品凝胶特性及品质的劣变。已有研究报道通过添加低温保护剂（抗冻剂）,如蔗糖、山梨糖醇、磷酸盐和海藻多糖等,来延缓冷冻贮藏中蛋白质的变性和氧化劣变。这些低温保护剂不仅可以为蛋白质提供类似保护膜来阻止蛋白的劣变,还可以通过与蛋白质官能团的相互作用来防止蛋白质脱水、聚集和变性。然而,这类低温保护剂与蛋白质分子间相互作用力较弱,且还会增加鱼肉制品的甜度与热量。因此,开发氢键相互作用强且甜度低、热量低的新型低温保护剂迫在眉睫。蛋清蛋白（EWP）/β-环糊精（β-CD）复合物（EWP/βCD）、EWP/低聚木糖（XO）复合物（EWP/XO）及EWP/k-卡拉胶低聚糖（KC）复合物（EWP/KC）作为低温保护剂可以有效地抑制蛋白质氧化并延缓功能特性和结构的劣变。与现有研究报道的传统低温保护剂相比,它们可以更有效地延缓蛋白质在冷冻贮藏过程中的聚集以及大冰晶生成。研究结果表明,EWP/βCD、EWP/XO以及EWP/KC的加入可以通过保护MP的氨基酸侧链来改善分子间相互作用力并减少MP的无规则聚集。EWP/βCD、EWP/XO以及EWP/KC在冷冻贮藏期间能稳定MP的二、三级构象,并延缓MP功能和凝胶特性的劣变。与传统的低温保护剂相比,EWP/βCD、EWP/XO以及EWP/KC的加入可以促进MP凝胶形成更为致密的三维网络结构。本研究首次使用蛋清蛋白和低聚糖的复合物作为鱼冷冻贮藏过程中的低温保护剂,探究EWP/β-CD,EWP/XO以及EWP/KC对冷冻贮藏过程中MP的功能性、构象以及凝胶特性的影响,揭示了冷冻贮藏过程中的MP劣变机制,并阐明了蛋清蛋白和低聚糖复合物延缓MP在冷冻贮藏过程中劣变的分子机制。主要研究内容与结果如下:1.基于冷冻贮藏过程中鲌鱼MP凝胶特性的变化,探索了不同浓度EWP/βCD（0、2、4和6%）延缓MP劣变的效果。圆二色谱（CD）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析表明,添加6%的EWP/βCD可延缓α-螺旋含量降低。α-螺旋含量通常与疏水残基的暴露以及二级结构的改变相关,结果证明了EWP/βCD可通过抑制疏水性残基的暴露来延缓MP的聚集,从而稳定MP的二级结构。尤其是添加浓度为6%的EWP/βCD可延缓冷冻贮藏过程中MP凝胶三维网络的孔径增加,从而形成更致密的凝胶网络结构。此外,与未添加组相比,添加EWP/βCD可延缓MP凝胶的硬度、弹性、胶粘性和内聚性的下降速度以及延缓MP凝胶持水能力的降低（添加6%EWP/βCD的持水能力由98.01降低至82.47%,而未添加组的持水能力从97.08%下降到77.14%）。动态流变分析表明,EWP/βCD还可有效地抑制MP储能模量G’和损耗模量G’’的下降。由于冷冻贮藏使得MP发生浓缩效应,导致蛋白-水或蛋白-蛋白质分子间相互作用改变,从而导致MP的构象及其性能发生变化。结果分析表明,添加EWP/βCD保持了α-螺旋的稳定性并减少了蛋白分子的交联和重排。本研究为延长鱼产品冷冻贮藏的货架期提供了新的思路,并为EWP/βCD在鲌鱼中作为一种低甜度的低温保护剂奠定了应用基础。2.探索了EWP/βCD对鲌鱼MP冷冻贮藏过程中功能特性的保护作用及其规律。将不同浓度的EWP/βCD（0、2、4和6%）添加到MP中,以分析其在冷冻贮藏过程中对鲌鱼MP氧化的影响。研究结果表明,添加EWP/βCD（6%）可延缓羰基含量和表面疏水性的增加,而未添加组的羰基含量则由26.36增加到49.28nmol/mg,表面疏水性由11.47增加至32.06μg。同时,加入EWP/βCD可延缓Ca²⁺-ATPase活性的降低（0.29降低至0.19mmol/g）,而空白对照的Ca²⁺-ATPase的活性下降则更为显著（0.29降低至0.13mmol/g）。添加6%EWP/βCD实验组的乳化活性指数（EAI）从31.39降至24.60 m²/g,乳化稳定性指数（ESI）从79.61%降至65.38%;而未添加组,EAI从31.26下降到17.91 m²/g,ESI从79.37下降至56.73%。冷冻贮藏过程中蛋白质变性使得疏水性氨基酸相互作用发生改变。加入EWP/βCD可抑制由于冷冻结晶引起肌球蛋白变性以及聚集。本研究还探明了氧化胁迫作用与MP功能和构象劣变之间的关联性。研究表明EWP/βCD在氧化胁迫中表现出较好的稳定性,是一种可以有效抑制鲌鱼冷冻贮藏过程中氧化劣变的低温保护剂。3.研究了EWP/XO作为低温保护剂在冷冻贮藏过程中抑制鲌鱼MP氧化效果及其机制。研究了不同浓度的EWP/XO混合物（0、2、4和6%）对冷冻贮藏鲌鱼MP的功能特性的影响。研究发现,添加EWP/XO（6%）可以延缓Ca²⁺-ATPase活性的降低。同时,添加EWP/XO（6%）可以延缓羰基化合物的增加速度（从28.31增加至39.67nmol/mg,而未添加组则从28.36增加至51.26 nmol/mg）。添加EWP/XO（6%）还可以有效延缓巯基含量的下降。此外,通过圆二色谱分析证实,EWP/XO延缓了α-螺旋含量的降低。SEM分析证实添加EWP/XO（6%）很好地保留了MP凝胶良好的蛋白质网络结构,不仅减小了MP凝胶的孔隙,也增加了凝胶的强度。冷冻贮藏过程中发生的氧化作用导致肌球蛋白发生变性并使得MP离子效应增加。同时,MP变性导致的羰基含量上升将会促进MP的无规则聚集以及功能性劣变。分析结果表明,通过EWP/XO的加入可以稳定MP的构象来抑制冷冻贮藏中肌球蛋白的氧化变性,并减少了羰基含量的增加。结果表明,EWP/XO是一种有效的低温保护剂,在冷冻贮藏过程中有效维持MP的功能性和构象的稳定。4.探讨了EWP/βCD在冷冻贮藏过程中对鲢鱼MP的构象和功能特性的保护作用及分子机制。分析表明,添加EWP/βCD（6%）可提高α-螺旋在冻藏过程中的稳定性,延缓β-转角和无规则卷曲含量的增加。表明EWP/βCD可以通过延缓MP肌球蛋白的变性来延缓凝胶性能的劣变。此外,流变学和质构研究表明,高浓度的EWP/βCD（4和6%）可以改善MP的分子间相互作用力,增强凝胶粘弹性质的稳定性,延缓硬度和弹性的降低。从SEM观察到,添加EWP/βCD（6%）的MP凝胶显示出更致密和完整的三维网络结构,而未添加EWP/βCD的MP凝胶显示出较粗糙和多孔的结构。结果证实,EWP/βCD（6%）在保护鲢鱼冷冻贮藏过程中MP的功能和构象特性方面显示出较好的性能。5.探索了EWP/KC在冻藏过程中对草鱼MP的功能性和凝胶特性的影响,阐明了EWP/KC抑制MP劣变的分子机理。添加不同浓度（0、2、4和6%）的EWP/KC,通过研究草鱼MP功能特性、凝胶特性以及分子间相互作用力的变化,探讨EWP/KC抑制鲌鱼MP氧化的效果。研究发现,添加EWP/KC延缓了巯基的减少以及溶解度的降低,并抑制了二酪氨酸等新化合物的形成。另外,圆二色谱和内源荧光结果表明,EWP/KC可以延缓α-螺旋含量的降低并维护MP二级与三级结构的稳定。同时,加入EWP/KC（6%）可以延缓MP的分子间相互作用力的变化。研究结果表明,低温保护剂可以延缓由冷冻贮藏导致的MP的分子间相互作用力的劣变（氢键与离子键含量降低,疏水间相互作用力和二硫键含量增加）,从而延缓MP功能性和凝胶特性的降低。本研究为开发低甜度与低热量的鱼制品低温保护剂提供了新的思路与方法,为蛋清蛋白与低聚糖复合物作为蛋白质低温保护剂提供了理论指导。