宰后高溫誘導(dǎo)制備類PSE兔肉

王曉香，劉 爽，尚永彪,2,3,*，彭增起

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400716；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實(shí)驗(yàn)室（重慶），重慶 400716；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400716；4.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京 210095）

蒼白、松軟、表面汁液滲出（pale soft exudative，PSE）肉不僅因感官品質(zhì)不良而難以正常銷售，而且因保水性和熱誘導(dǎo)凝膠形成能力差也不利于加工。1953年，Ludvigsen等[1]首次定義了PSE豬肉并闡述了其形成機(jī)理，近十幾年的研究發(fā)現(xiàn)，PSE肉在各類肉中（包括魚肉）均廣泛出現(xiàn)，尤其在豬、火雞和雞上發(fā)生率較高[2]。學(xué)者經(jīng)過半世紀(jì)的研究發(fā)現(xiàn)PSE肉產(chǎn)生的主要原因有遺傳缺陷、宰前的應(yīng)激反應(yīng)和宰后持續(xù)高溫存放[3-5]。

為了便于開展PSE肉的研究，學(xué)者們目前均采用高溫誘導(dǎo)的方法制備“類PSE肉（PSE-like meat）”，由剛屠宰的肉在高溫條件下（35～40℃）處理一定的時(shí)間得到。Lesiów等[6]研究表明將豬背最長肌在35℃條件下保溫7 h即可制得PSE肉。Zhu等[7]研究了宰后早期高溫誘導(dǎo)（0、20、40℃）對肉雞PSE肉發(fā)生率的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)40℃水浴保溫4 h后，肌肉的亮度（L*）和滴水損失（drop loss，DL）較高，蛋白質(zhì)的溶解度較低，出現(xiàn)了PSE肉的特征。Molette等[8]研究表明火雞胸肉在40℃條件下處理6 h，表現(xiàn)出了PSE肉的特征，即肌肉柔軟、保水能力和加工性能都較差。PSE肉可以用主觀和客觀方法來鑒別。主觀方法依賴于檢查者的經(jīng)驗(yàn)，而客觀的方法目前主要基于pH值、L*和DL的測定。許多研究者以DL和L*值作為分類PSE豬肉的依據(jù)[9-10]，如DL＞6%、L*＞50的肉為PSE；反之為RFN（紅色、堅(jiān)實(shí)、無汁液滲出）；也有人把DL、L*和pH值結(jié)合分類PSE肉，如DL＞5%、L*＞50（或L*＞55）、pH1h＜5.6的肉為PSE。禽肉“類PSE肉”的分類指標(biāo)主要是肉色L*值，如Zhang等[11]認(rèn)為肉雞“類PSE肉”的鑒別標(biāo)準(zhǔn)為：L*＞56。

長期以來，國內(nèi)外學(xué)者關(guān)于豬、禽類PSE肉的研究已經(jīng)很多，但對兔PSE肉的研究卻鮮見報(bào)道。我國是兔肉第一生產(chǎn)大國，據(jù)調(diào)查，國內(nèi)兔肉宰后高溫環(huán)境下存放及運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)象還很普遍、PSE肉的發(fā)生率較高。目前，國內(nèi)外還沒有類PSE兔肉制備方法的報(bào)道，本研究以pH值、色澤 、彈性、蛋白質(zhì)溶解度和流變學(xué)性質(zhì)等為指標(biāo)，研究熱誘導(dǎo)制備類PSE兔肉的方法，為兔PSE肉的研究提供方便。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取飼養(yǎng)環(huán)境和飼料配方均相同，3月齡、平均體質(zhì)量2.5 kg的雄性伊拉兔20 只，由西南大學(xué)種兔養(yǎng)殖場提供。

乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉 成都市科龍化工試劑廠；疊氮化鈉 青島海泰生物技術(shù)有限公司；標(biāo)準(zhǔn)牛血清白蛋白（albumin from bovine serum，BSA） 上海雪滿生物科技發(fā)展有限公司；氯化鈉 重慶博藝化學(xué)試劑有限公司；硫酸銅重慶吉元化學(xué)有限公司；鹽酸 重慶川東化工（集團(tuán)）有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FA2004B型電子天平 上海精天電子儀器廠；DF8517型超低溫冰箱 韓國Ilshin公司；MAP-500型袋式氣調(diào)保鮮包裝機(jī) 上海炬鋼機(jī)械制造有限公司；pHS-4C+酸度計(jì) 成都世紀(jì)方舟科技有限公司；Hunterlab D25色差儀 美國Hunterlab 公司；722可見分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司；1-15PK冷凍離心機(jī) 德國Sigma公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；HJ-3型恒溫磁力加熱攪拌器 江蘇城西曉陽電子儀器廠；HR-1流變儀 美國TA公司；TA.XT2i質(zhì)構(gòu)儀英國Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 原料處理

伊拉兔宰前禁食12 h，宰后立即在－18℃條件下冷卻到中心溫度低于4℃，用已消過毒的刀具和砧板在無菌操作臺(tái)上去掉筋腱并分割（分割過程在宰后30 min內(nèi)完成），沿著垂直肌纖維方向?qū)⒎指詈蟮谋匙铋L肌和腿肌切成20 g左右的肉塊，分別在10 mmol/L疊氮化鈉溶液中浸泡5 s，裝入聚乙烯袋中進(jìn)行真空包裝，包裝后的肉樣隨機(jī)分成4 組（背肌和腿肌各兩組），一組背肌和一組腿肌作為對照樣，放在4℃冰箱中貯藏，用于測定起始點(diǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)（感官色澤、pH值等）[12-14]。其余兩組肉用于PSE肉的制備，并放在37℃恒溫水浴鍋中，恒溫0、1、2、3、4、5 h后取出，放在4℃冰箱中冷卻。冷卻后進(jìn)行感官指標(biāo)、pH值、色澤、失水率、彈性、肌原纖維蛋白溶解度、流變學(xué)性質(zhì)的測定。

1.3.2 感官評價(jià)

由6人組成感官評定小組，每次從水浴鍋中取出兔背肌和腿肌各3袋，打開包裝袋，分別從肉的色澤、表面汁液滲出、彈性等方面進(jìn)行綜合評價(jià)，感官標(biāo)準(zhǔn)如表1所示[15-16]。

表1 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table1 Grading criteria for PSE meat

1.3.3 pH值的測定

稱取兔肉樣品5 g，切碎放入250 mL燒杯中，加入50 mL、0.1 mol/L KCl溶液，靜置30 min，期間每隔5 min用玻璃棒攪拌1次，然后過濾，取濾液進(jìn)行測定[16]。pH值參考標(biāo)準(zhǔn)[17]：正常肉pH 6.1～6.5；輕度PSE肉pH 5.5～5.9；中度PSE肉pH 5.0～5.4；重度PSE肉pH＜5.0。

1.3.4 色澤的測定

切取一定量的兔肉樣品，置于色差儀的圓孔上用手輕輕摁住，經(jīng)過黑白板校正，然后測定、讀取色差儀顯示的數(shù)值（L*、a*、b*），其中L*值表示亮度；a*值表示紅色度值；b*值表示黃色度值。

1.3.5 失水率的測定

加壓前后兔肉樣品質(zhì)量的差異即為肉樣失水質(zhì)量。用取樣刀從兔肉樣品中切取1 cm厚的均勻肉片，平放在干凈的橡皮板上，用直徑為2.523 cm的圓形取樣器切取中心部肉樣，立即用感量為0.001 g的天平稱質(zhì)量，記為m1（g）；然后放在鋪有18 層定性濾紙的壓力儀平臺(tái)上，肉樣上方再放18 層定性濾紙，加壓至35 kg并維持5 min。濾紙的層數(shù)可根據(jù)兔肉樣品保水性情況調(diào)整，并以水分不滲出、能夠全部吸盡為準(zhǔn)[18-20]。撤除壓力后，立即稱肉樣質(zhì)量，記為m2（g）。按照公式（1）計(jì)算汁液損失率。

1.3.6 彈性的測定

參照陳文博[21]的測定方法。試樣在80℃恒溫水浴鍋中加熱到中心溫度70℃，并保持30 min，取出冷卻至室溫（20±2）℃，用濾紙吸干肉樣表面的水分，再用直徑為1 mm的圓形空心取樣器沿肌纖維方向鉆取肉樣，且取樣位置距離樣品邊緣不少于5 mm，兩個(gè)取樣的邊緣間距也不少于5 mm。然后采用TA-XTPlus質(zhì)構(gòu)儀測定彈性，質(zhì)構(gòu)儀的參數(shù)設(shè)置如下：探頭類型：P5；測前速率：1 mm/s；測中速率：0.5 mm/s；測后速率：1 mm/s；壓縮比：50%；觸發(fā)類型：auto；數(shù)據(jù)攫取速率：200 pps；停留時(shí)間：5 s。每個(gè)樣品選取3個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)測定3次，取9次的平均值即為測定結(jié)果。

1.3.7 肌原纖維蛋白溶解度的測定

1.3.7.1 肌原纖維蛋白質(zhì)的提取

參照Xiong Youling等[22]的方法并稍加改進(jìn)：將肉樣的脂肪和結(jié)締組織剔除，用絞肉機(jī)把兔肉絞成2 mm大小的肉粒，稱取4 g，加入肉樣質(zhì)量4倍體積的磷酸緩沖液（0.1 mol/L NaCl，50 mmol/L磷酸（K2HPO4/KH2PO4），1 mmol/L NaN3），高速勻漿1 min，并用兩層紗布過濾，在5 000 r/min、4℃冷凍離心機(jī)中離心15 min，倒出上清液，重復(fù)以上步驟兩次。然后用4倍體積0.1 mol/L NaCl溶液沖洗沉淀，高速勻漿30 s，再在5 000r/min、4℃離心15 min，倒出上清液。將8倍體積0.1 mol/L NaCl溶液與沉淀物混合。調(diào)整混合溶液的pH值至6.25，最后在相同條件下離心15 min，倒掉上清液，剩余殘?jiān)褪羌≡w維蛋白。

1.3.7.2 蛋白質(zhì)溶解度的測定

參考Kingsley等[23]的方法并作適當(dāng)?shù)男薷?，?℃的條件下，取一定量的肌原纖維蛋白質(zhì)沉淀，加入一定體積的磷酸鹽緩沖液（0.6 mol/L NaCl，50 mmol/L Na2HPO4，pH值調(diào)至6.25），5 000 r/min分散均勻，使其充分溶解，分散過程中盡量避免產(chǎn)生氣泡，將其制成蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為2.5 mg/mL的溶液，放置1 h，取出后 在5 000 r/min的條件下離心15 min，取上清液，用雙縮脲法[24]測定肌原纖維蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度，空白為未加肌原纖維蛋白質(zhì)的磷酸鹽緩沖溶液。肌原纖維蛋白質(zhì)溶解度計(jì)算見公式（2）。

1.3.8 流變學(xué)性質(zhì)的測定

參考Omana等[25]的方法并做適當(dāng)修改，取一定量的肌原纖維蛋白沉淀，加入一定體積的磷酸鹽緩沖液（0.02 mol/L K2HPO4/KH2PO4、pH 7.0），5 000 r/min分散均勻，分散過程中盡量避免產(chǎn)生氣泡，將其制成蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為15 mg/mL的溶液。暴露在外面的樣品擦干并用液體石蠟密封，以免試樣在加熱過程中水分蒸發(fā)。采用40 mm的夾具，頻率1 Hz，應(yīng)變0.005，樣品以1℃/min的速率從20℃加熱至85℃，在85℃保持3 min，然后以5℃/min的速率從85℃冷卻至5℃，狹縫1 mm。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Microsoft Office 2007的Excel軟件計(jì)算±s，采用Origin8.6軟件作圖，SPSS Statistics 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 感官指標(biāo)的變化

表2 兔背肌肉感官評定結(jié)果Table2 Sensory evaluation results of rabbit longissimus dorsi

由表2可知，水浴2 h，兔背肌肉表現(xiàn)出了輕度PSE肉的特征，這與后續(xù)測定的色澤指標(biāo)中亮度的增加、紅色度值的降低、pH值的變化、失水率的升高及彈性的下降相一致；水浴3 h和4 h的背肌肉的顏色近似灰白（圖1a），表現(xiàn)出了中度PSE肉的特征，這與L*值的增大、a*值和彈性的顯著下降相符合（P＜0.05）；5 h的背肌肉表現(xiàn)出了重度PSE肉的特征。

由表3可知，水浴3 h，兔腿肌肉表現(xiàn)出了輕度PSE肉的特征，這與后面測定的pH值的變化、L*值的增加、a*值的顯著降低、失水率的升高相符合（P＜0.05）；4 h腿肉表現(xiàn)出了中度PSE肉的特征，這與L*值的增大、a*值的下降和失水率的增加相一致；5 h腿肌肉的顏色近似灰白（圖1b），肌肉疏松，表現(xiàn)出了重度PSE肉的特征。

表3 兔腿肌肉感官評定結(jié)果Table3 Sensory evaluation results of rabbit rear leg muscle

圖1 正常肉和PSE肉外觀色澤的比較Fig.1 Comparison of the color of RFN and PSE rabbit meat

2.2 pH值的變化

圖2 37℃水浴條件下兔背肌和腿肌pH值的變化Fig.2 Changes in pH of rabbit rear leg and longissimus dorsimuscles as a function of heating time at 37℃

肌肉的pH值是反映家畜屠宰后肌肉糖原降解速率的重要指標(biāo)，也是鑒定正常肉質(zhì)或異常肉（PSE肉、DFD（dark, firm and dry muscle）肉）的依據(jù)[20]。由圖2可知，在37℃水浴條件下，隨著處理時(shí)間的延長，兔背肌肉和腿肌肉的pH值呈先下降后上升的趨勢，并且腿肌pH值較背肌下降幅度小且慢（P＞0.05）。背肌肉在前3 h pH值從6.34降到了5.71，這在輕度PSE肉的pH值范圍內(nèi)（5.5～5.9）；腿肉在前3 h里pH值下降速度很快（P＜0.05），并達(dá)到最低pH 5.84，之后pH值稍有回升。pH值對兔肉的保水性、色澤、嫩度等都具有非常重要的影響，宰后肉的pH值下降速度過快，肉會(huì)變得柔軟多汁、肉色蒼白，風(fēng)味和保水性差，這也是PSE肉具有的特征[26]。兔肉的pH值下降是由于兔宰后細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴墙徒獾姆绞焦┠埽墙徒馑a(chǎn)生的乳酸，以及三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）降解所產(chǎn)生的無機(jī)磷酸的積累，使肌肉的pH值不斷下降；3 h后，兩組試樣的pH值略有上升可能是因?yàn)槿庵袃?nèi)源蛋白酶和微生物分泌酶的作用，使肌肉蛋白質(zhì)降解為多肽和氨基酸，并釋放出堿性基團(tuán)，而這些堿性物質(zhì)的蓄積，使肉的pH值達(dá)到極限pH值后又逐漸回升，這與動(dòng)物宰后肌肉的變化規(guī)律一致[27-28]。

2.3 色澤的變化

表4 37℃水浴條件下兔背肌和腿肌顏色的變化Table4 Changes in color parameters of rabbit rear leg and longisimus dorsi muscles as a function of heating time at 37℃

由表4可知，隨著水浴時(shí)間的延長，兔背肌和腿肌的L*值逐漸增加（P＜0.05）；a*值不斷減小（P＜0.05）；b*值逐漸增大（P＜0.05）。結(jié)果表明：處理時(shí)間越長，a*值越低、L*值和b*值越高；隨著處理時(shí)間的延長，兔肉越來越不新鮮，肉色發(fā)白，這與Zhu等[7]研究宰后早期高溫誘導(dǎo)對火雞PSE肉發(fā)生的影響中色澤的變化趨勢一致。L*值的改變可能是由于高溫使得蛋白質(zhì)發(fā)生變性，肉表面的水分滲出，增強(qiáng)了肉表面對光線的反射作用引起的；a*值下降一方面與色素物質(zhì)的流失有關(guān)，另一方面是因?yàn)榧∪馍氐鞍自谫A藏過程中發(fā)生了變性，肌紅蛋白氧化生成其他的衍生物[29]； b*值的上升主要與脂肪氧化有關(guān)[30-31]。

2.4 失水率的變化

由圖3可知，在37℃水浴條件下，兔背肌肉和腿肌肉隨著時(shí)間的變化失水率逐漸增大，顯著高于正常肉（P＜0.05）。在整個(gè)水浴過程中，背肌肉的汁液損失顯著高于腿肉，說明背最長肌的保水性較腿肉差。試樣汁液損失高于正常肉的原因是高溫水浴環(huán)境和低pH值引起肌肉蛋白變性或降解，持水能力下降，在外力作用下內(nèi)汁外滲造成汁液損失，同時(shí)肌肉收縮，肌絲間空隙減小，水分從細(xì)胞滲出并且以水滴的形式流失[7,20]。

圖3 37℃水浴條件下兔背肌和腿肌汁液損失率的變化Fig.3 Changes in water loss rate of rabbit rear leg and longissimus dorsi muscles as a function of heating time at 37℃

2.5 彈性的變化

圖4 37℃水浴條件下兔背肌和腿肌彈性的變化Fig.4 Changes in elasticity of rabbit rear leg and longissimus dorsi muscles as a function of heating time at 37℃

由圖4可知，在37℃條件下，兔背肌肉彈性隨處理時(shí)間的延長呈顯著下降趨勢（P＜0.05），在3 h內(nèi)背肌肉彈性下降了13.56%；兔腿肉彈性隨著時(shí)間的變化緩慢下降（P＞0.05），在3 h內(nèi)腿肌肉彈性下降了5.56%。肉的彈性是判斷PSE肉的重要指標(biāo)之一，彈性的下降也表明了試樣具備了PSE肉的特征。

2.6 溶解度的變化

圖5 37℃水浴條件下兔背肌和腿肌溶解度的變化Fig.5 Changes in protein solubility of rabbit rear leg and longissimus dorsi muscles as a function of heating time at 37℃

由圖5可知，兔背肌肉和腿肌肉的肌原纖維蛋白溶解度隨著處理時(shí)間的延長均呈下降的趨勢（P＜0.05）。水浴2 h后，兩組試樣的肌原纖維蛋白的溶解度分別下降到32.75%、42.18%，分別下降了63.88%、55.06%； 3～5 h背肌肉的溶解度緩慢降低（P＞0.05）。肉類中肌原纖維蛋白的溶解度與pH值密切相關(guān)，其大小反映了蛋白質(zhì)的變性程度，且其與肉的嫩度呈正相關(guān)[32]。在前2 h內(nèi)兩試樣蛋白質(zhì)的溶解度降低一方面是由于處理前期兔背肌肉和腿肌肉的pH值下降速度較快，肌肉進(jìn)入僵直期，此時(shí)的pH值接近蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)，蛋白結(jié)構(gòu)重新折疊，表面凈電荷幾乎為零，蛋白質(zhì)相互吸引，使得蛋白質(zhì)溶解度下降；另外，高溫水浴環(huán)境激活了腺苷酸活化蛋白激酶（adenosine 5’-monophosphate（AMP）-activated protein kinase，AMPK）蛋白激酶的活性，加速了糖酵解，使得pH值迅速下降，肌肉蛋白變性或降解，蛋白質(zhì)溶解度下降[7,33]。

2.7 流變學(xué)性質(zhì)的變化

圖6 兔背肌正常肉和PSSEE 肉 G’的變化Fig.6 Changes in G’ of RFN and PSE rabbit longissimus dorsi muscle

圖7 兔腿肌正常肉和PSSEE 肉 G’的變化Fig.7 Changes in G’ of RFN and PSE rabbit rear leg muscle

儲(chǔ)能模量（G’）是衡量蛋白凝膠能力的一個(gè)重要指標(biāo)，G’值高意味著凝膠能力強(qiáng)。由圖6、7可知，未經(jīng)水浴處理的背肌肉的G′值隨溫度的升高而緩慢上升，當(dāng)溫度為49.6℃時(shí)，背肌肉開始變性，此時(shí)的G′為91.73 Pa；2、3、5 h水浴處理后背肌的G′值的變化趨勢與未經(jīng)處理的背肌肉一致，但水浴2 h后，背肌肉的變性溫度降為44.0℃，G′為54.97 Pa，兔背肌開始表現(xiàn)出PSE肉的特征。兔腿肌的儲(chǔ)能模量與背肌的變化趨勢相似，處理3 h，腿肌肉在41.8℃時(shí)開始出現(xiàn)明顯變性特征，此時(shí)的G’為1.35 Pa。兔背肌和腿肌G’的變化趨勢都與孫皓等[34]研究雞肉類PSE肉與正常肉流變、質(zhì)構(gòu)特性的比較中G′的變化趨勢一致。

高溫處理后，背肌肉和腿肌肉肌原纖維蛋白的變性溫度均低于0 h的變性溫度，且G′也比0 h的低，這是由于高溫處理引起肌原纖維蛋白質(zhì)變性，蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性發(fā)生了變化；在各溫度點(diǎn)背肌的儲(chǔ)能模量均小于0 h肉的儲(chǔ)能模量，這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)變性，分子間產(chǎn)生交聯(lián)的能力下降，凝膠性能變差[17,35]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高溫水浴時(shí)間越長，兔背肌和腿肉的變性溫度越低，G’值越小，形成凝膠能力越弱；反之，處理時(shí)間越短，G’值就越大，形成凝膠的能力越強(qiáng)。

3 結(jié) 論

在37℃條件下，隨著保溫時(shí)間的延長，兔背最長肌和腿肌肉的感官品質(zhì)、pH值、色澤、失水率、彈性、肌原纖維蛋白溶解度以及流變學(xué)性質(zhì)均發(fā)生了明顯的變化。保溫2 h后，背肌的肉色蒼白， L*值顯著增大，a*值降低，pH值迅速下降，失水率升高，彈性降低，蛋白質(zhì)溶解度下降幅度大，G’值較低，凝膠形成能力差；處理3 h后，腿肌肉的肉色發(fā)白，L*值上升幅度大，a*值迅速下降，pH值下降，失水率升高，蛋白質(zhì)溶解度降低。

水浴2 h時(shí)，兔背肌肉的極限pH＜5.74，L*＞63.40，汁液損失率＞25.36%；3 h時(shí)，兔腿肌肉的極限pH＜5.84，L*＞56.82，汁液損失率＞17.85%。在37℃保溫2 h，兔背肌肉表現(xiàn)出了PSE肉的特征，在37℃保溫3 h，兔腿肌肉表現(xiàn)出了PSE肉的特征。所有這些理化指標(biāo)表明在高溫條件下制備出了兔PSE肉，且兔腿肉比背肌更具有PSE的典型特征，用兔腿肉更容易得可靠的PSE肉。

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