快速冷卻對兔肉背最長肌肉保水性及超微結(jié)構(gòu)的影響

摘要：為探討快速冷卻對兔肉保水性及超微結(jié)構(gòu)的影響，選取24只獺兔進(jìn)行屠宰，取背最長肌，按試驗設(shè)計進(jìn)行快速冷卻和常規(guī)冷卻處理后測定肉品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)。結(jié)果表明，快速冷卻能增加肌漿蛋白和全蛋白的溶解度，降低肌肉加壓損失率和蒸煮損失率；宰后1 d兩處理組的超微結(jié)構(gòu)變化差異明顯，肌節(jié)均發(fā)生明顯縮短，且快速冷卻組肌節(jié)長度顯著短于常規(guī)冷卻組。

關(guān)鍵詞：兔肉；保水性；快速冷卻；背最長??；超微結(jié)構(gòu)

中圖分類號：TS251.5+4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：0439-8114（2013）22-5531-04

冷卻肉又稱冷鮮肉、冰鮮肉[1]，指將嚴(yán)格按照檢疫制度要求屠宰的動物胴體迅速進(jìn)行冷卻處理，使胴體溫度在短時間內(nèi)降為0～4 ℃，并在后續(xù)的加工、流通和零售過程中始終保持在0～4 ℃范圍內(nèi)的鮮肉。冷鮮肉克服了“熱鮮肉”和“冷凍肉”的缺陷（熱鮮肉不衛(wèi)生，細(xì)菌容易繁殖，肉質(zhì)下降，保質(zhì)期很短；冷凍肉則在解凍時細(xì)胞破壞營養(yǎng)物質(zhì)流失），吸取了兩者的優(yōu)點（新鮮、柔嫩、味美、營養(yǎng)、衛(wèi)生），是今后國內(nèi)消費(fèi)的主流和必然發(fā)展的趨勢[2]。

雖然國內(nèi)冷卻肉發(fā)展迅速，但有關(guān)不同冷卻方式對兔肉品質(zhì)影響的研究數(shù)據(jù)報道很少，因此，本試驗在借鑒前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，研究快速冷卻對皮肉兼用型經(jīng)濟(jì)動物獺兔肌肉的保水性及超微結(jié)構(gòu)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗動物：試驗兔來自江蘇省連云港市灌南縣獺兔養(yǎng)殖基地，品種均為法系獺兔，采用籠飼，在同一飼養(yǎng)環(huán)境下飼養(yǎng)，飼料配方相同，飼養(yǎng)約150 d，平均體重2.5 kg左右。

主要儀器：T25型數(shù)顯高速分散機(jī)（上海旦鼎國際貿(mào)易有限公司）；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋（國華電器有限公司）；H-600型透射電子顯微鏡（TEM，日本Hitachi公司）；鋼環(huán)式膨脹壓縮儀（湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司）等。

1.2 方法

試驗設(shè)2個不同的冷卻處理組：常規(guī)冷卻（CC）：0～4 ℃冷卻至宰后24 h，相對濕度90%～95%，風(fēng)速約0.5 m/s；快速冷卻（RC）：（-12±1） ℃，冷卻30 min后，轉(zhuǎn)入0～4 ℃冷卻至宰后24 h，相對濕度90%～95%，風(fēng)速約0.5m/s。每組12只獺兔，在宰前禁食12～18 h、禁水2 h，人工致昏后0.5 min內(nèi)用刀割開頸部動脈，后腿吊掛，充分放血3～4 min，快速剝皮、分割胴體，取背最長肌，測量完宰后45 min的有關(guān)指標(biāo)后，自封袋包裝，進(jìn)行不同預(yù)冷處理及冷藏[3]。在0～4 ℃冷藏至1、3、7 d測量兔肉的加壓失水率、蒸煮損失率、蛋白溶解度及透射電鏡觀察。

1.3 指標(biāo)的測定

1.3.1 加壓失水率 采用經(jīng)Farouk等[4]改進(jìn)的加壓濾紙法：在1 cm厚均勻薄片使用直徑為2.532 cm的取樣器取肉柱，用雙層紗布將肉樣包裹，并在肉樣上下各墊18層定性濾紙，濾紙外層各放一塊硬質(zhì)塑料墊板，然后置于鋼環(huán)式膨脹壓縮儀平臺上，加壓至35 kg保持5 min。加壓前后分別稱質(zhì)量，記錄加壓前質(zhì)量和加壓后質(zhì)量。用公式表示為：

加壓失水率=（加壓前質(zhì)量-加壓后質(zhì)量）/加壓前質(zhì)量×100%

1.3.2 蒸煮損失率 采用Hoikel法[5]：將背最長肌修去外邊脂肪和結(jié)締組織，取一定大小的肉樣，記錄蒸煮前質(zhì)量，肉塊封口包裝后，在80 ℃水浴中加熱至肉塊中心溫度達(dá)到75 ℃，保持20 min，然后冷卻到室溫，用吸水紙吸干水分，然后記錄蒸煮后質(zhì)量。用公式表示為：

蒸煮損失率=（蒸煮前質(zhì)量-蒸煮后質(zhì)量）/蒸煮前質(zhì)量×100%

1.3.3 蛋白溶解度 參照J(rèn)oo等[6]的方法測定肌漿蛋白、肌原纖維蛋白和總蛋白的溶解度。

總蛋白溶解度：1 g肉樣加20 mL冰預(yù)冷含1.1 mol/L碘化鉀的0.1 mol/L磷酸鉀緩沖液（pH 7.2），冰浴下勻漿3次（6 500 r/min，20 s），4 ℃搖動抽提12 h。1 500 r/min離心20 min，上清液用雙縮脲法測定蛋白溶解度，mg/g； 肌漿蛋白溶解度：1 g肉樣加20 mL冰預(yù)冷的0.025 mol/L的磷酸鉀緩沖溶液（pH 7.2），冰浴下勻漿3次（6 500 r/min，20 s），4 ℃搖動抽提12 h。1 500 r/min離心20 min，上清液用雙縮脲法測定蛋白溶解度，mg/g；肌原纖維蛋白溶解度：肌原纖維蛋白溶解度（mg/g）=總蛋白溶解度-肌漿蛋白溶解度。

1.3.4 透射電子顯微鏡觀察 參考徐舶等[7]的方法，稍作修改：樣品細(xì)切成0.5 cm×0.5 cm×1.0 cm肉柱，在2.5%戊二醛[由25%戊二醛溶液與0.1 mol/L、pH 7.4的磷酸鹽緩沖液（PBS）按照體積比1∶9混合而成]中于4 ℃下固定3 d，然后用PBS（pH 7.4）清洗3次，每次30 min，于1%鋨酸中固定1.5 h，然后再用0.1 mol/L PBS清洗3次，每次30 min，之后用乙醇溶液逐級（30%、50%、70%、90%、100% ）脫水，每級脫水20 min。對用于透射電子顯微鏡觀察的樣品進(jìn)行環(huán)氧丙烷置換，于Epon-812樹脂和丙酮等體積混合液中滲透4 h，再在純Epon-812中滲透過夜，然后將樣品包埋，放入聚合器中聚合（經(jīng)過35 ℃ 24 h、45 ℃ 24 h、60 ℃ 48 h 3個過程完成聚合）。聚合后的樣品在實體顯微鏡下修塊，半薄切片定位，LKB-V超薄切片機(jī)切片，超薄切片用醋酸雙氧鈾-檸檬酸鉛雙重染色，自然干燥后在透射電子顯微鏡下觀察、拍照（放大倍數(shù)2 000倍）。用AutoCAD2006軟件隨機(jī)選擇10處圖像測量肌節(jié)長度。

1.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理

數(shù)據(jù)分析均運(yùn)用SPSS 18.0軟件系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)計，數(shù)據(jù)采用單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷卻方式對兔肉加壓失水率、蒸煮損失率的影響

由表1可知，與常規(guī)冷卻組相比，快速冷卻組加壓失水率在宰后1、3、7 d時分別比常規(guī)冷卻組降低了16.69%、4.09%和10.59%；而蒸煮損失率在宰后1、3、7 d時分別比常規(guī)冷卻組降低了12.39%、9.02%和1.13%。

2.2 不同冷卻方式對兔肉蛋白溶解度的影響

由表2可知，肌漿蛋白、肌原纖維蛋白、總蛋白的溶解度隨冷藏時間增加而降低。快速冷卻組的肌漿蛋白溶解度、全蛋白溶解度在宰后1、3 d均大于常規(guī)冷卻組。而兩處理的肌原纖維蛋白溶解度在宰后1、3、7 d差異不明顯。

2.3 不同冷卻方式對兔背最長肌超微結(jié)構(gòu)的影響

2.3.1 不同冷卻方式對兔背最長肌肌原纖維超微結(jié)構(gòu)的影響 肌原纖維肌節(jié)長度的變化主要表現(xiàn)在I帶的長短，因為肌肉的收縮和松弛，是由F-肌動蛋白細(xì)絲滑動引起的，也就是I帶在A帶中的伸縮。從圖1、圖2可知，宰后45 min（冷卻前），肌原纖維框架結(jié)構(gòu)清晰，肌原纖維間連接比較緊密，可以明顯找到暗帶（A帶）和明帶（I帶），Z線和M線保持完整。在宰后1 d時，兩組肌節(jié)均發(fā)生明顯縮短，肌原纖維有一定間隙，同時看出Z線有少量裂解，且相比較于常規(guī)冷卻組，快速冷卻組收縮程度較大。在宰后3 d時，兩組肌節(jié)均開始有所變長變細(xì)，肌原纖維間隙加大，M線部分消失，Z線附近的細(xì)絲已經(jīng)和Z線分離，Z線的裂隙相比于1 d的要明顯；在宰后7 d時，肌原纖維框架結(jié)構(gòu)開始模糊，A帶變模糊，M線消失，Z線產(chǎn)生大量明顯裂隙，但結(jié)構(gòu)還未發(fā)生斷裂現(xiàn)象。兩處理組在成熟3 d和7 d時的變化差異不明顯。

2.3.2 不同冷卻方式對背最長肌肌節(jié)長度的影響 從表3可以看出，宰后45 min（冷卻前）的肌原纖維肌節(jié)長度約為2.01 μm。冷卻1 d，快速冷卻組肌節(jié)長度縮短為1.58 μm，而常規(guī)組肌節(jié)長度約為1.64 μm，兩組處理差異顯著（P<0.05）。但成熟至3 d時，肌節(jié)長度有所變長，快速冷卻組和對照組肌節(jié)長度均約為1.79 μm，兩組處理差異不顯著（P>0.05）。成熟7 d時，兩組兔肉的肌節(jié)長度都超出了45 min的肌節(jié)長度。兩處理組在宰后3 d和7 d時的肌節(jié)長度變化差異不明顯（P>0.05）。

3 討論

研究發(fā)現(xiàn)快速冷卻影響宰后肌肉的能量代謝和水分的遷移率及分布，從而提高肉的保水性[8]。張振江等[9]認(rèn)為快速冷卻可以減少敏感肌肉的汁液滲出和蒼白肉的發(fā)生。陳韜等[10]在豬肉上研究表明，快速冷卻1 h能有效提高豬肉的保水性。而高淑娟等[11]認(rèn)為兩段式冷卻（-13～-15 ℃，冷卻2 h，隨后轉(zhuǎn)入常規(guī)冷卻至24 h）對背最長肌的保水性無影響。Springer等[12]對鮮肉加速冷卻工藝進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示宰后加速冷卻可明顯降低成品流汁率。一些研究表明pH下降速度越快，保水性越差[13]，另外，快速冷卻在一定程度上可以提高肉的持水性，持水性的高低與宰后肌肉蛋白質(zhì)的溶解性有關(guān)，尤其是肌漿蛋白，與本研究結(jié)果一致，這主要可能是因為宰后快速冷卻可在較短的時間使肌肉內(nèi)各種酶的活性降下來，這樣可降低pH下降速率，蛋白變性程度減弱，從而提高兔肉保水性。

研究表明[14]，肌纖維越細(xì)，肌纖維密度越大，肌節(jié)長度越長，肉質(zhì)越嫩；肌纖維越粗，肌纖維密度越小，肌節(jié)長度越短，肉質(zhì)越硬。在低溫下，肌質(zhì)網(wǎng)會有額外的鈣離子釋放[15]，會導(dǎo)致肌肉發(fā)生冷收縮，但也有研究發(fā)現(xiàn)，肌節(jié)發(fā)生0～20%收縮，對肉的嫩度是沒有影響的[16]。本試驗結(jié)果顯示，冷卻方式對宰后1 d兔肉背最長肌肌節(jié)的影響顯著（P<0.05），而宰后3、7 d均不顯著。高淑娟[17]研究發(fā)現(xiàn)，牛肉在宰后1 d，兩段式冷卻樣品的肌節(jié)長度縮短為1.51 μm，對照組肌節(jié)長度約為1.38 μm，與本試驗結(jié)論不一致。Janz等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在2 h、-20 ℃的冷卻工藝條件下，牛肉背最長肌肌節(jié)長度（1.50 μm）短于常規(guī)冷卻處理（1.63 μm、0～4 ℃、24 h）；陳韜[19]研究發(fā)現(xiàn)，快速冷卻對肌節(jié)長度有顯著影響（P<0.05），快速冷卻組的肌節(jié)長度為1.73 μm，而常規(guī)冷卻組為1.80 μm，這些研究與本試驗結(jié)果一致。從本試驗的肌原纖維的超微結(jié)構(gòu)來看，成熟1 d時，兩處理組肌節(jié)縮短，且快速冷卻處理的樣品肌節(jié)長度極顯著短于常規(guī)冷卻處理組，成熟3、7 d時，兩處理組的肌節(jié)長度呈現(xiàn)不斷伸長的趨勢，也就說明了一定的成熟時間對提高肉的嫩度是有效的，且隨著成熟時間的延長，肌原纖維肌節(jié)長度增加，肉的嫩度增加。Smulders等[20]也曾報道肌節(jié)越長伴隨著嫩度越高，本試驗在宰后1 d時，快速冷卻處理的樣品肌節(jié)長度極顯著短于常規(guī)冷卻處理組，而兩冷卻組的剪切力值卻無顯著差異，這可能是快速處理組的保水性高于常規(guī)冷卻組，抵消了一部分的剪切力，具體結(jié)論需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

相比較于常規(guī)冷卻處理，快速冷卻處理能顯著增加肌漿蛋白和全蛋白的溶解度，提高肌肉保水性。在宰后1 d時，兩處理組的超微結(jié)構(gòu)變化差異明顯，肌節(jié)均發(fā)生明顯縮短，且快速冷卻組肌節(jié)長度顯著短于常規(guī)冷卻組。

參考文獻(xiàn)：

[1] 夏天蘭，蔣其斌，陳燕飛，等.冷卻肉的研究進(jìn)展[J]. 食品科技，2009，34（3）：136-139.

[2] 樸昌玉.大力發(fā)展冷卻肉和低溫肉制品[J]. 肉類工業(yè)，2007（5）： 47.

[3] 熊國遠(yuǎn)，朱秀柏，徐幸蓮.貯藏溫度對兔肉品質(zhì)變化的影響[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2007，33（6）：158-164.

[4] FAROUK M M，WIELICZKO K J，MERTS I. Ultra-fast freezing and low storage temperatures are not necessary to maintain the functional properties of manufacturing beef[J]. Meat Science，2004，66（1）：171-179.

[5] HONIKEL K O. Reference methods for the assessment of physical characteristics of meat[J]. Meat Science，1998，49（4）：447-457.

[6] JOO S T， KAUFFMAN R， KIM B C， et al. The relationship of sarcoplasmic and myofibrillar protein solubility to colour and water-holding capacity in porcine longissimus muscle[J].Meat Science，1999，52（3）：291-297.

[7] 徐 舶，周光宏.不同部位鹿肉在宰后成熟過程中超微結(jié)構(gòu)的變化[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2008，31（1）：107-111.

[8] REDMOND G A，GEEHIN B M，SHERIDAN J J，et al. The effect of ultra-rapid chilling and subsequent ageing on the calpain/calpastatin system and myofibrillar degradation in lamb M. longissimus thoracis et lumborum[J]. Meat Science，2001，59（3）：293-301.

[9] 張振江，方海田，劉慧燕.冷卻肉肌肉保水性及其影響因素[J].肉類研究，2008（12）：15-19.

[10] 陳 韜，周光宏，徐幸蓮.快速冷卻對豬肉品質(zhì)的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，29（1）：98-102.

[11] 高淑娟，毛衍偉，王秀江，等.兩段式冷卻對牛肉食用品質(zhì)的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2009，25（10）：312-317.

[12] SPRINGER M P， CARR M A， RAMSEY C B，et al.Accelerated chilling of carcasses to improve pork quality[J]. Journal of Animal Science，2003，81（6）：1464-1472.

[13] STOIER S，AASLYNG M D，OLSEN E V，et al. The effect of stress during lairage and stunning on muscle metabolism and drip loss in Danish pork[J]. Meat Science，2001，59（2）：127-131.

[14] 蔡治華，蔡旭冉.AA肉雞肌纖維直徑、嫩度變化與相關(guān)性分析[J]. 中國畜牧獸醫(yī)，2007，34（2）：36-38.

[15] JOSEPH R L. Very fast chilling of beef and tenderness-a report from an EU Concerted Action[J]. Meat Science，1996， 43：217-227.

[16] MARSH B B， LEET N G. Studies in meat tenderness. III. the effects of cold shortening on tenderness[J]. Journal of Food Science，1966，31（3）：450-459.

[17] 高淑娟.兩段式冷卻及電刺激對牛肉食用品質(zhì)和肌原纖維超微結(jié)構(gòu)的影響[D].山東泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[18] JANZ J A， AALHUS J L， PRICE M A.Blast chilling and low voltage electrical stimulation influences on bison meat quality[J]. Meat Science，2001，57（4）：403-411.

[19] 陳 韜.宰后肌肉蛋白質(zhì)和組織結(jié)構(gòu)變化與冷卻豬肉持水性的關(guān)系研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2005.

[20] SMULDERS F J， MARSH B B， SWARTZ D R，et al. Beef tenderness and sarcomere length[J]. Meat Science，1990，28（4）：349-363.

（責(zé)任編輯 程碧軍）