低鈉干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織特性

劉成花，李 順，張雅瑋，劉世欣，黃孝闖，陳冬冬，彭增起*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，食品安全與營(yíng)養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

低鈉干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織特性

劉成花，李 順，張雅瑋，劉世欣，黃孝闖，陳冬冬，彭增起*

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，食品安全與營(yíng)養(yǎng)協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇 南京 210095）

以豬背最長(zhǎng)肌為實(shí)驗(yàn)材料，食鹽組為對(duì)照組，研究低鈉鹽對(duì)干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織特性的影響。結(jié)果顯示：陳香結(jié)束后，低鈉組次級(jí)肌束膜厚度比食鹽組低0.72 μm（P＜0.05），膠原蛋白熱溶解性比食鹽組高0.91%（P＜0.05），而低鈉組膠原蛋白總含量、初級(jí)肌束膜厚度、成熟交聯(lián)含量與食鹽組相比差異不顯著（P＞0.05）。與食鹽相比，低鈉鹽使α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角的相對(duì)含量分別減少了11.69%、13.41%（P＜0.05），聚集片、無(wú)規(guī)卷曲的相對(duì)含量分別增加了46.88%、5.82%（P＜0.05）。干腌豬肉加工中，低鈉鹽較食鹽能進(jìn)一步促進(jìn)肌內(nèi)結(jié)締組織蛋白降解。

低鈉鹽；肌內(nèi)結(jié)締組織；膠原蛋白；成熟交聯(lián)

傳統(tǒng)干腌肉制品如干腌火腿的含鹽量一般在6%～12%，咸肉、臘肉等也在8%左右，如此高的鹽含量不僅影響產(chǎn)品品質(zhì)，而且不利于消費(fèi)者的健康[1]。研究表明，長(zhǎng)期的高鈉攝入不僅會(huì)增加腎臟負(fù)擔(dān)、患腎結(jié)石的風(fēng)險(xiǎn)，更會(huì)引起高血壓、心臟病、中風(fēng)等心血管疾病[2]。因此，目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者積極探索低鈉干腌肉制品。楊應(yīng)笑等[3]研究顯示，40% KCl替代NaCl的低鈉臘肉可接受度最大，當(dāng)KCl替代比例超過(guò)60%時(shí)，產(chǎn)品具有金屬味、澀味等不良風(fēng)味，不能被接受。在低鈉干腌里脊中，Ali?o等[4]用50% KCl+15% CaCl2+5% MgCl2+30% NaCl混合物替代NaCl可顯著增加干腌里脊的硬度和咀嚼性，25% KCl+15% CaCl2+5% MgCl2+55% NaCl混合物替代NaCl時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)沒(méi)有顯著影響。Armenteros等[5]選用50% KCl+50% NaCl、25% KCl+15% CaCl2+5% MgCl2+55% NaCl兩種混合物研究低鈉干腌火腿，結(jié)果顯示，兩組低鈉干腌火腿的接受度低于食鹽組，尤其是二價(jià)鈣鹽和鎂鹽的存在使火腿有金屬味、辛辣味，50% KCl替代組有明顯的苦澀味。

肉的食用品質(zhì)包括滋味、氣味、質(zhì)地、多汁性等，其中以代表肉質(zhì)地品質(zhì)的質(zhì)構(gòu)最為重要，消費(fèi)者常以肉的質(zhì)構(gòu)來(lái)評(píng)價(jià)肉品質(zhì)的優(yōu)劣[6-7]。肉的質(zhì)構(gòu)是指肌肉中各種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性的總體概括，反映了舌頭對(duì)肉感覺(jué)的柔軟性，肉對(duì)牙齒壓力的抵抗力以及咬斷肌纖維、結(jié)締組織的難易程度和嚼碎程度[8]，金華火腿或其他干腌肉制品咀嚼起來(lái)，口腔內(nèi)存留的渣感、咀嚼不碎的物質(zhì)即是肌內(nèi)結(jié)締組織。肌內(nèi)結(jié)締組織對(duì)肌肉的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、多汁性有重要作用，膠原蛋白是肌內(nèi)結(jié)締組織的主要構(gòu)成成分[9]。多年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)研究宰前、宰后條件下結(jié)締組織對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響，指出肌內(nèi)結(jié)締組織特性（如膠原蛋白含量及其熱溶解性、肌束膜厚度等）影響并決定肉的質(zhì)構(gòu)[10-14]。近年來(lái)，關(guān)于結(jié)締組織特性的研究報(bào)道主要集中在不同動(dòng)物種類(lèi)、宰后成熟時(shí)間、不同部位肌肉中，原料肉或蒸煮肉的膠原蛋白含量及其熱溶解性、共價(jià)交聯(lián)等與質(zhì)構(gòu)相關(guān)性方面[9,15-17]。鮮見(jiàn)干腌肉制品及其加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織特性變化的研究報(bào)道，更鮮見(jiàn)低鈉鹽對(duì)肌內(nèi)結(jié)締組織特性的研究報(bào)道。

因此，本實(shí)驗(yàn)以食鹽為對(duì)照，采用一種新型低鈉鹽加工低鈉干腌肉。研究低鈉干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織特性變化規(guī)律，旨在揭示低鈉鹽對(duì)肌內(nèi)結(jié)締組織特性的影響，為后續(xù)調(diào)控干腌肉加工中肌內(nèi)結(jié)締組織特性的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

取三元雜交豬背最長(zhǎng)肌，三元雜交豬屠宰平均月齡為7 個(gè)月，體質(zhì)量100 kg左右；無(wú)碘食用鹽購(gòu)于山東菜央子鹽場(chǎng)。

低鈉鹽為本課題組自制（含氯化鈉、氯化鉀、葡萄糖酸鈉、賴氨酸、甘氨酸、鳥(niǎo)氨酸-β-丙氨酸、氫氧化鉀，其中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為50%）；羥脯氨酸標(biāo)準(zhǔn)品美國(guó)Sigma公司；苦味酸-天狼星紅染色液、PA飽和水溶液 南京森貝伽生物科技有限公司；成熟交聯(lián)試劑盒上海藍(lán)基生物有限公司；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析級(jí)國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

BY型恒溫恒濕箱 東莞寶元通儀器設(shè)備公司；Adventurer?Pro先進(jìn)型電子天平 美國(guó)OHAUS公司；DGG-9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；Allegra 64R型高速冷凍離心機(jī)、DU730型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 美國(guó)Beckman Coulter公司；CM1950冷凍切片機(jī) 德國(guó)Leica公司；DP72正置熒光相差顯微鏡 日本Olympus公司；SpectraMax M2酶標(biāo)儀美國(guó)Molecular Devices公司；Heto PowerDry LL3000冷凍干燥機(jī) 德國(guó)SG公司；Nexus870型傅里葉變換紅外光譜儀 美國(guó)Nicolet公司。

1.3 方法

1.3.1 低鈉干腌豬肉加工流程

豬背最長(zhǎng)肌去肌外膜→添加3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）低鈉鹽、3%食鹽作對(duì)照→腌制→脫水→干燥→落架→陳香→成品

分別于主要工藝點(diǎn)隨機(jī)抽取3 個(gè)樣品，真空包裝，-20 ℃凍藏備用。每個(gè)樣品各指標(biāo)測(cè)定均設(shè)3 個(gè)平行。具體取樣工藝點(diǎn)及加工條件見(jiàn)表1。

表1 低鈉干腌豬肉制品加工過(guò)程及工藝點(diǎn)選取Table 1 Selection of sampling points during the processing of low sodium dry-cured pork meat

1.3.2 測(cè)定方法

1.3.2.1 膠原蛋白總量及其熱溶解性測(cè)定

膠原蛋白總量采用羥脯氨酸分光光度法測(cè)定，具體參考Xu Shuqin等[18]的方法：稱取約300 mg凍干肉樣品，充分研磨后添加10 mL 6 mol/L HCl溶液，于110 ℃下酸解16～18 h，待完全酸解后，4 ℃、16 000×g離心5 min，收集上清液待用。用1 mol/L NaOH溶液調(diào)整pH值至8.0±0.2，定容到10 mL后進(jìn)行羥脯氨酸含量測(cè)定。于558 nm波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度。同時(shí)以羥脯氨酸為標(biāo)準(zhǔn)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，膠原蛋白總量由羥脯氨酸含量乘以7.25得出，各組設(shè)置3 個(gè)平行，結(jié)果表示為mg/g md。

膠原蛋白熱溶解性測(cè)定參考Nishimura等[19]的方法操作，并稍作修改，具體操作如下：稱取約300 mg凍干肉樣充分研磨后于10 mL Ringer’s試劑中勻漿（冰浴，20 000 r/min，每次20 s，間隔30 s），混勻溶脹1 h后，77 ℃水浴65 min，室溫冷卻30 min；離心（2 ℃，6 000×g，10 min），收集上清液；用5 mL Ringer’s試劑溶解沉淀，再次離心，收集上清液，合并兩次上清液，上清液即為可溶性膠原蛋白。上清液加25 mL濃鹽酸，于110 ℃消化爐消化16～18 h；趁熱過(guò)濾于25 mL容量瓶?jī)?nèi)，用10 mL 6 mol/L HCl溶液反復(fù)沖洗三角瓶和濾紙2 次，冷卻，用蒸餾水定容至刻度，混勻。吸取10 mL濾液于燒瓶?jī)?nèi)，用1 mol/L NaOH溶液微調(diào)中和除酸，調(diào)節(jié)至pH（8.0±0.2），過(guò)濾于25 mL容量瓶中，水洗定容，用于羥脯氨酸含量測(cè)定；膠原蛋白的熱溶解性按下式計(jì)算。

1.3.2.2 肌內(nèi)結(jié)締組織組織學(xué)觀察

肌內(nèi)結(jié)締組織的組織學(xué)觀察參考常海軍[8]和李春保[20]的方法，略作修改。從每塊肉樣中心取一小塊（0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm）置于-80 ℃速凍，然后取出肉樣，用冷凍超薄切片機(jī)垂直于肌纖維方向進(jìn)行超薄切片，厚度約10 μm。染色基本步驟為：丙酮（浸泡5 h，去除脂肪），苦味酸-甲醛固定液（10 min），90%乙醇沖洗（1 min），溫和流動(dòng)水沖洗（10 min），苦味酸-天狼星紅染色液滴染（1 h），0.01 mol/L HCl（5 min），蒸餾水（1 min），100%乙醇（1 min，3 次），二甲苯（3 min，2 次），封片觀察。

切片于10 倍物鏡下觀察、拍照，每個(gè)樣品在不同視野下拍攝圖片10 張。用Image-pro plus 軟件測(cè)定初/次級(jí)肌束膜厚度，每幅圖選取8～10 個(gè)測(cè)量點(diǎn)（圖1）。每個(gè)處理重復(fù)3 次。

圖1 干腌肉組織切片（×100）Fig. 1 Section of muscle tissue in dry-cured meat (× 100)

1.3.2.3 成熟交聯(lián)含量的測(cè)定

成熟交聯(lián)含量測(cè)定參考Dubost等[16]的方法，前處理具體過(guò)程如下：稱取300 mg凍干肉樣充分研磨后用10 mL 6 mol/L HCl溶液于110 ℃下過(guò)夜進(jìn)行酸消解，所得酸解物4 ℃、16 000×g離心5 min，收集上清液（即酸解液）待用。取上述酸解液1 mL，向其中加入1 mL 6 mol/L NaOH和1 mL 1 mol/L Tris溶液，再用6 mol/L HCl、6 mol/L NaOH溶液調(diào)整pH值至7.0～7.2后定容到10 mL，待后續(xù)測(cè)定。

結(jié)締組織中成熟交聯(lián)測(cè)定采用酶聯(lián)免疫法，具體操作方法參照試劑盒使用說(shuō)明書(shū)，由標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品含量。設(shè)3 個(gè)平行，結(jié)果表示為ng/g md。

1.3.2.4 肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)測(cè)定

肌內(nèi)結(jié)締組織的提取參照Akta?[21]和Badii[22]等的方法，并略作修改。取30 g肉樣中心部分，用預(yù)冷的0.05 mol/L NaCl、0.02 mol/L 磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS）（pH 6.1）、1 mmol/L苯甲基磺酰氟（phenylmethanesulfonyl fluoride，PMSF）充分勻漿，過(guò)30 目濾網(wǎng)，重復(fù)此程序3～5 次。所得結(jié)締組織于0.05 mol/L NaCl、0.02 mol/L PBS（pH 6.1）、1 mmol/L PMSF、0.05 mmol/L 乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）中0～4 ℃低速攪拌12 h。4 ℃下3 000×g離心20 min，棄上清液，沉淀重新勻漿，所得沉淀于0.05 mol/L NaCl、0.02 mol/L PBS（pH 6.1）、1 mmol/L PMSF、0.05 mmol/L EDTA中0～4 ℃低速攪拌12 h，4 ℃下3 000×g離心20 min，棄上清液，所得沉淀即為肌內(nèi)結(jié)締組織，于-20℃預(yù)冷凍后進(jìn)行真空冷凍干燥，真空包裝，-80 ℃保存待用。各組設(shè)置3 個(gè)平行。

參照鐘朝輝等[23]的方法，測(cè)定傅里葉變換紅外光譜，具體操作如下：取結(jié)締組織凍干品（約2 mg）與KBr壓片，取出置于傅里葉變換紅外光譜儀下進(jìn)行測(cè)定。掃描范圍400～4 000 cm-1，掃描分辨率4 cm-1，掃描次數(shù)40 次。所得紅外圖譜的1 600～1 700 cm-1波段指示酰胺Ⅰ帶并用來(lái)分析結(jié)締組織的二級(jí)結(jié)構(gòu)變化。參照王復(fù)龍[24]和Chadefaux[25]等的方法，使用Peak fit軟件進(jìn)行去基線、平滑、二階導(dǎo)定峰位以及分峰擬合。條帶指認(rèn)為聚集片：1 610～1 628 cm-1；β-折疊：1 625～1 640 cm-1；無(wú)規(guī)卷曲：1 640～1 648 cm-1；α-螺旋：1 648～1 660 cm-1；310-螺旋：1 660～1 675 cm-1；β-轉(zhuǎn)角：1 680～1 696 cm-1[26]，各組設(shè)置3 個(gè)平行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

圖表采用Origin 8.0軟件繪制。通過(guò)SPSS 20.0軟件對(duì)食鹽組和低鈉組間進(jìn)行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，同一處理組加工過(guò)程中采用鄧肯多重比較法進(jìn)行差異顯著性分析，顯著性水平P＜0.05。膠原蛋白總量及其熱溶解性、肌束膜厚度等指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。數(shù)據(jù)采用表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 低鈉干腌肉加工過(guò)程中膠原蛋白總量及其熱溶解性變化

干腌肉制品所具有的獨(dú)特風(fēng)味和特殊口感，主要是干腌肉加工中內(nèi)源酶對(duì)脂肪、蛋白質(zhì)降解的結(jié)果[27-28]。膠原蛋白是肌內(nèi)結(jié)締組織的主要構(gòu)成成分，對(duì)肌肉的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、多汁性有著重要影響[9]。圖2顯示，低鈉組和食鹽組的膠原蛋白總量變化趨勢(shì)在整個(gè)加工過(guò)程中基本一致。隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，膠原蛋白總量逐漸減少。食鹽組膠原蛋白總量總是稍高于低鈉組，但兩組間差異不顯著（P＞0.05）。對(duì)于低鈉組，從原料至落架結(jié)束，膠原蛋白總量由19.89 mg/g md顯著降至17.96 mg/g md（P＜0.05），降低了9.70%。這可能是由于組織蛋白酶L活力較高[29]，能快速降解膠原蛋白[30]。但落架與陳香結(jié)束間差異不顯著（P＞0.05）。對(duì)于食鹽組，從原料至干燥結(jié)束，膠原蛋白總量由19.89 mg/g md降低了5.83%（P＜0.05），從干燥至陳香結(jié)束，膠原蛋白總量變化不顯著（P＞0.05）。

圖2 干腌肉加工過(guò)程中膠原蛋白總量變化Fig. 2 Changes in total collagen content in dry-cured meat during processing

從原料至落架階段，低鈉組和食鹽組的膠原蛋白總量減少迅速，而在落架至陳香結(jié)束階段，兩組膠原蛋白總量變化不顯著，原因可能是后期食鹽等抑制了酶活性[31]，使膠原蛋白降解緩慢。干腌肉加工過(guò)程中，蛋白質(zhì)降解由快至慢的現(xiàn)象在馬志方等[32]的研究中也有類(lèi)似發(fā)現(xiàn)，其研究低鈉金華火腿加工過(guò)程中蛋白質(zhì)降解情況表明，原料至落架，低鈉組和食鹽組的總氮含量出現(xiàn)顯著性增加，而在落架至陳香結(jié)束階段變化不顯著。整個(gè)加工過(guò)程中，低鈉組和食鹽組膠原蛋白總量分別由原料的19.89、19.89 mg/g md降至終產(chǎn)品的17.70、17.83 mg/g md（P＜0.05），分別降低了11.01%、10.36%。

圖3 干腌肉加工過(guò)程中膠原蛋白熱溶解性變化Fig. 3 Changes in heat solubility of collagen in dry-cured meat during processing

圖3顯示，低鈉組和食鹽組的膠原蛋白熱溶解性變化趨勢(shì)在整個(gè)加工過(guò)程中基本一致，隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，膠原蛋白熱溶解性逐漸增加。在落架和陳香結(jié)束階段，兩組的膠原蛋白熱溶解性差異顯著（P＜0.05），這可能是由于低鈉鹽及其組分提高了膠原蛋白酶活力。Armenteros等[33]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)KCl替代NaCl比例越多時(shí)，組織蛋白酶L的活力就越強(qiáng)。對(duì)于低鈉組，從原料至干燥結(jié)束，膠原蛋白熱溶解性由原料組的9.09%顯著升至12.69%（P＜0.05），增加了39.60%；從干燥結(jié)束至陳香結(jié)束，膠原蛋白熱溶解性變化不顯著（P＞0.05）。對(duì)于食鹽組，與低鈉組有著相似的變化規(guī)律。終產(chǎn)品時(shí)，低鈉組的膠原蛋白熱溶解性比食鹽組高0.91%（P＜0.05）。干腌肉加工是一個(gè)不斷失水、水分活度不斷降低、腌制劑等不斷滲透的過(guò)程，加工中內(nèi)源酶活性會(huì)出現(xiàn)不同形式的變化，對(duì)脂肪及蛋白質(zhì)降解程度也會(huì)出現(xiàn)顯著性變化[29,34]。Zhang等[34]在研究低鈉干腌豬肉制品中發(fā)現(xiàn)，含有KCl、Lys、His等組分的低鈉鹽對(duì)酸性脂肪酶、中性脂肪酶、磷脂酶酶活性有明顯的抑制作用；干腌肉加工過(guò)程中性脂質(zhì)、游離脂肪酸含量不斷增加，而磷脂含量不斷減少。馬志方[29]在研究低鈉金華火腿加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，組織蛋白酶L活力呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，低鈉組和食鹽組無(wú)顯著性差異；組織蛋白酶B活力呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)，兩組有顯著性差異；蛋白質(zhì)降解指數(shù)顯著升高，且低鈉組顯著高于食鹽組。所以，在干腌肉加工過(guò)程中，可能是因?yàn)榻到饽z原蛋白的相關(guān)酶活力的變化造成低鈉組和食鹽組的膠原蛋白總量及其熱溶解性的差異。

2.2 低鈉干腌肉加工過(guò)程結(jié)締組織肌束膜厚度變化

圖4 干腌肉加工中肌肉組織切片F(xiàn)ig. 4 Sections of muscle tissue in dry-cured meat during processing

肌肉組織結(jié)構(gòu)在干腌肉加工過(guò)程中發(fā)生變化（圖4）。肌內(nèi)結(jié)締組織被天狼星紅-苦味酸染色液染成紅色帶狀，較粗的為次級(jí)肌束膜，較細(xì)的為初級(jí)肌束膜，還有包裹在肌纖維外層的肌內(nèi)膜。隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，內(nèi)源酶不斷降解各類(lèi)蛋白質(zhì)，低鈉組和食鹽組的初級(jí)肌束膜和次級(jí)肌束膜厚度逐漸減小。對(duì)于低鈉組，從原料至腌制結(jié)束，肌束膜仍保持完整結(jié)構(gòu)。從脫水至陳香結(jié)束，肌束膜厚度逐漸減小，部分肌束膜斷裂、肌內(nèi)膜消失。對(duì)于食鹽組，從原料至干燥結(jié)束，肌束膜厚度雖然逐漸減小，但仍可見(jiàn)完整的組織結(jié)構(gòu)。從落架至陳香結(jié)束，部分肌束膜、肌內(nèi)膜才逐漸消失。臧大存[35]通過(guò)研究2%～4% NaCl鹽腌加熱處理鴨肉時(shí)發(fā)現(xiàn)，鹽腌降低了膠原蛋白的熱穩(wěn)定性，肌束膜出現(xiàn)非常明顯的顆?；?nèi)膜結(jié)構(gòu)也受到不同程度的破壞。王復(fù)龍[24]用0.5%蘋(píng)果酸腌制牛背最長(zhǎng)肌發(fā)現(xiàn)，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，肌束膜結(jié)構(gòu)逐漸弱化，初級(jí)肌束膜和次級(jí)肌束膜都呈現(xiàn)顯著減小的趨勢(shì)，弱酸處理降低了結(jié)締組織的機(jī)械性能。以上研究與本研究有相同之處，因干腌肉是在弱酸性條件下，利用食鹽或低鈉鹽腌制加工而成[36]，所以食鹽或低鈉鹽降低了膠原蛋白的熱穩(wěn)定性，弱化了肌內(nèi)結(jié)締組織，肌束膜厚度降低。

圖5 干腌肉加工中初級(jí)肌束膜厚度變化Fig. 5 Changes in thickness of primary perimysium in dry-cured meat during processing

初級(jí)肌束膜厚度在加工過(guò)程中呈逐漸下降趨勢(shì)。低鈉組和食鹽組的初級(jí)肌束膜厚度分別由原料的12.76、12.94 μm降至終產(chǎn)品的6.91、7.15 μm（P＜0.05），分別降低了45.85%、44.74%。整個(gè)加工過(guò)程中，低鈉組初級(jí)肌束膜厚度都稍低于食鹽組，但兩組間不存在顯著性差異（P＞0.05）。

圖6 干腌肉加工中次級(jí)肌束膜厚度變化Fig. 6 Changes in thickness of secondary perimysium in dry-cured meat during processing

隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，低鈉組和食鹽組的次級(jí)肌束膜厚度也呈逐漸下降趨勢(shì)，分別由原料的26.26、25.50 μm降至終產(chǎn)品的10.32、11.04 μm（P＜0.05），分別降低了60.70%、56.71%。陳香結(jié)束后，低鈉組的次級(jí)肌束膜厚度比食鹽組低0.72 μm（P＜0.05）。這可能是由于低鈉組膠原蛋白降解程度大于食鹽組的降解程度。

2.3 低鈉干腌肉加工過(guò)程中成熟交聯(lián)含量變化

圖7 干腌肉加工中成熟交聯(lián)變化Fig. 7 Changes in pyridinoline cross-linking in dry-cured meat during processing

成熟交聯(lián)含量在干腌肉加工過(guò)程中呈逐漸下降趨勢(shì)（圖7）。成熟交聯(lián)即非還原型的穩(wěn)定交聯(lián)，成熟交聯(lián)含量越多，膠原蛋白熱不溶解性越強(qiáng)[37]。非還原性的成熟交聯(lián)是三共價(jià)鍵連接3 個(gè)膠原蛋白分子，使膠原纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定[38-39]。盧桂松[40]和Wang Fulong[41]等研究證實(shí)，在肌內(nèi)脂肪沉積較多的牛肉樣本中，成熟交聯(lián)的含量較少。成熟交聯(lián)含量隨著生理生熟度增加而逐漸升高[42]。然而鮮見(jiàn)關(guān)于干腌肉加工中成熟交聯(lián)含量變化的研究報(bào)道。在整個(gè)加工過(guò)程中，低鈉組和食鹽組成熟交聯(lián)含量都呈顯著下降趨勢(shì)，分別原料的12.88、12.88 ng/g md降至4.94、5.00 ng/g md（P＜0.05），各降低了61.65%、61.18%。在整個(gè)加工過(guò)程中，食鹽組成熟交聯(lián)含量均稍高于低鈉組，但兩組間差異不顯著（P＞0.05）。整個(gè)加工過(guò)程中成熟交聯(lián)含量的不斷減少，說(shuō)明膠原纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性逐漸減弱，膠原蛋白熱溶解性逐漸增強(qiáng)[24]。

2.4 低鈉干腌肉制品加工中肌內(nèi)結(jié)締組織特性相關(guān)性研究

肌內(nèi)結(jié)締組織特性之間的相關(guān)分析見(jiàn)表2。膠原蛋白總量、膠原蛋白熱溶解性、次級(jí)及初級(jí)肌束膜厚度與成熟交聯(lián)含量呈極顯著相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為0.853、-0.964、0.921、0.968。在干腌肉加工中，膠原蛋白分子間成熟交聯(lián)含量逐漸降低，使膠原蛋白總量降低、膠原蛋白熱溶解性升高、肌束膜厚度減小。這一結(jié)果符合McCormick的理論[43]，即成熟交聯(lián)含量的減少使3 個(gè)膠原蛋白分子間缺少足夠的“橋梁”連接，這在一定程度上會(huì)減弱肌內(nèi)結(jié)締組織的機(jī)械強(qiáng)度，使膠原蛋白熱溶解性升高、肌束膜厚度降低。膠原蛋白總量、次級(jí)及初級(jí)肌束膜厚度與膠原蛋白熱溶解性呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01），相關(guān)系數(shù)分別為-0.844、-0.932、-0.931。說(shuō)明膠原蛋白熱溶解性的升高，使膠原蛋白總量減少、次級(jí)及初級(jí)肌束膜厚度降低。

表2 肌內(nèi)結(jié)締組織特性相關(guān)性Table 2 Correlation among characteristics of intramuscular connective tissue

2.5 低鈉干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)變化

圖8 低鈉干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織酰胺Ⅰ帶分峰擬合圖Fig. 8 Curve-f i tting analysis of amide I prof i le

表3 干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)相對(duì)含量變化Table 3 Changes in secondary structure of IMCT in dry-cured meat during processing

圖8和表3給出了干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織的二級(jí)結(jié)構(gòu)變化趨勢(shì)。酰胺Ⅰ帶可以反映多種蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)變化[44]。關(guān)于分峰擬合，是根據(jù)二階求導(dǎo)和傅里葉去卷積方法來(lái)確定子峰數(shù)目及峰位置，最終得到6 個(gè)子峰，符合一般規(guī)律。經(jīng)過(guò)7 次迭代，所有子峰擬合R2均達(dá)0.999 9以上，擬合效果理想[44]。干腌肉加工中肌內(nèi)結(jié)締組織主要有6 種形式（表3），分別為α-螺旋、310-螺旋、β-轉(zhuǎn)角、聚集片、β-折疊、無(wú)規(guī)卷曲。低鈉組和食鹽組的肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)主要存在兩種形式的變化：一是α-螺旋、310-螺旋、β-轉(zhuǎn)角相對(duì)含量總體呈降低趨勢(shì)；二是聚集片、β-折疊、無(wú)規(guī)卷曲相對(duì)含量總體呈升高趨勢(shì)。說(shuō)明前者是向后者的轉(zhuǎn)化，干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)變化是一個(gè)解螺旋的過(guò)程。與之類(lèi)似，Wang Rongrong等[45]利用牛肌肉組織提取物酶解牛肉肌束膜中膠原蛋白，觀察膠原蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)變化，結(jié)果表明，隨組織提取物添加量增大，α-螺旋的相對(duì)含量逐漸降低，β-折疊的相對(duì)含量逐漸升高，β-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)卷曲變化不明顯，α-螺旋與β-折疊發(fā)生了一定程度的轉(zhuǎn)化。

低鈉組與食鹽組α-螺旋、310-螺旋和β-轉(zhuǎn)角這3 種結(jié)構(gòu)的相對(duì)含量在加工過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度的降低趨勢(shì)。對(duì)于α-螺旋，低鈉組由原料的27.82%降低至18.73%（P＜0.05），減少了32.67%。食鹽組由原料的27.84%降至21.21%（P＜0.05），減少了23.81%。兩組在腌制結(jié)束至陳香結(jié)束各加工階段間均有顯著性差異（P＜0.05）。對(duì)于310-螺旋，終產(chǎn)品時(shí)，低鈉組和食鹽組分別降低了15.41%、14.22%，兩組在陳香結(jié)束階段不存在顯著性差異（P＞0.05）。對(duì)于β-轉(zhuǎn)角，低鈉組由原料的14.41%顯著降低至12.07%（P＜0.05），降低了16.24%。食鹽組僅降低了3.33%。兩組僅在腌制后、干燥結(jié)束及陳香結(jié)束階段有顯著性差異（P＜0.05）。

聚集片、β-折疊、無(wú)規(guī)卷曲，在加工過(guò)程中相對(duì)含量出現(xiàn)了不同程度的升高趨勢(shì)。對(duì)于聚集片，低鈉組由原料的5.57%顯著上升至終產(chǎn)品的10.12%（P＜0.05），增加了81.69%。食鹽組僅增加了23.48%。兩組在腌制結(jié)束至陳香結(jié)束各加工階段間均有顯著性差異（P＜0.05）。對(duì)于β-折疊，低鈉組和食鹽組在陳香結(jié)束無(wú)顯著性差異（P＞0.05），分別增加了30.03%、27.54%。對(duì)于無(wú)規(guī)卷曲，終產(chǎn)品低鈉組增幅高于食鹽組（P＜0.05），分別增加了36.74%、29.39%。

干腌肉加工過(guò)程中，隨著加工時(shí)間的延長(zhǎng)，肌內(nèi)結(jié)締組織不斷發(fā)生著解螺旋化，使得羥脯氨酸殘基暴露出來(lái)[45]，進(jìn)而改變肌內(nèi)結(jié)締組性質(zhì)。陳香結(jié)束后，與食鹽相比，低鈉鹽使α-螺旋、β-轉(zhuǎn)角相對(duì)含量分別減少11.69%、13.41%（P＜0.05），聚集片、無(wú)規(guī)卷曲分別增加了46.88%、5.82%（P＜0.05）。這表明低鈉組肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)的解螺旋程度大于食鹽組。這可能是因?yàn)榈外c組中膠原蛋白酶活力高于食鹽組的酶活力。Burleigh等[46]研究由人體肝臟提取的組織蛋白酶B1和D對(duì)大鼠表皮的膠原蛋白的水解作用，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，組織蛋白酶在pH 4.5～5.0時(shí)能夠水解膠原蛋白，開(kāi)始主要水解膠原蛋白的非螺旋結(jié)構(gòu)的交聯(lián)區(qū)域，之后逐步水解三螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)域。α鏈一旦遭到水解，就會(huì)迅速生產(chǎn)許多小分子質(zhì)量的多肽。Etherington[47]在牛肉提取物中的組織蛋白酶B1時(shí)發(fā)現(xiàn)其中含有可以水解膠原蛋白的同工酶，該酶在28 ℃、pH 4.0～5.4時(shí)可有效降解牛皮中原膠原蛋白中心的交聯(lián)，切斷Lys衍生交聯(lián)與三螺旋之間的末端區(qū)域，并進(jìn)一步水解α鏈。以上研究表明，組織蛋白酶B能水解膠原蛋白α鏈，降解膠原蛋白。馬志方[29]在研究低鈉鹽對(duì)金華火腿組織蛋白酶B活力的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，在低鈉金華火腿加工過(guò)程中，組織蛋白酶B活力呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)，低鈉組酶活力顯著高于食鹽組的酶活力。所以，在干腌肉加工中，可能是低鈉組的組織蛋白酶B活力高于食鹽組，使組織蛋白酶B水解膠原蛋白α鏈能力更強(qiáng)，最終使低鈉組肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)的解螺旋程度高于食鹽組。

3 結(jié) 論

豬肉在干腌加工過(guò)程中，膠原蛋白總量降低，膠原蛋白熱溶解性升高，初級(jí)及次級(jí)肌束膜厚度減小，成熟交聯(lián)含量降低，肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)不斷進(jìn)行著解螺旋。與食鹽組相比，低鈉組產(chǎn)品具有較高的膠原蛋白熱溶解性和較小的次級(jí)肌束膜厚度，肌內(nèi)結(jié)締組織二級(jí)結(jié)構(gòu)解螺旋程度更大。所以，低鈉鹽能進(jìn)一步促進(jìn)肌內(nèi)結(jié)締組織蛋白降解。

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Characteristics of Intramuscular Connective Tissue in Low Sodium Dry-Cured Meat during Processing

LIU Chenghua, LI Shun, ZHANG Yawei, LIU Shixin, HUANG Xiaochuang, CHEN Dongdong, PENG Zengqi*
(Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

The effect of low sodium salt on intramuscular connective tissue (IMCT) during the processing of dry-cured pork from M. longissimus dorsi was investigated. At the end of post-ripening, the thickness of secondary perimysium of low sodium-cured samples was 0.72 μm lower (P ＜ 0.05), and the thermal solubility of collagen was 0.91% higher than that of normal salt-cured samples (P ＜ 0.05). On the other hand, no signif i cant differences existed in total collagen, the thickness of primary perimysium or pyridinoline cross-linking between the two groups (P ＞ 0.05). Compared with the normal salt group,the relative contents of α-helix and β-turn in the low sodium group were decreased by 11.69% and 13.41%, respectively(P ＜ 0.05); in contrast, aggregated strands and random coil were increased by 46.88% and 5.82%, respectively (P ＜ 0.05).In conclusion, low sodium salt can further promote the degradation of IMCT than normal salt during the processing of drycured pork.

low sodium salt; intramuscular connective tissue; collagen; pyridinoline cross-linking

10.7506/spkx1002-6630-201801014

TS251.5

A

1002-6630（2018）01-0091-08

劉成花, 李順, 張雅瑋, 等. 低鈉干腌肉加工過(guò)程中肌內(nèi)結(jié)締組織特性[J]. 食品科學(xué), 2018, 39(1): 91-98.

10.7506/spkx1002-6630-201801014. http://www.spkx.net.cn

LIU Chenghua, LI Shun, ZHANG Yawei, et al. Characteristics of intramuscular connective tissue in low sodium dry-cured meat during processing[J]. Food Science, 2018, 39(1): 91-98. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201801014. http://www.spkx.net.cn

2016-09-08

江蘇省優(yōu)勢(shì)學(xué)科人才引進(jìn)專項(xiàng)基金項(xiàng)目（080/80900234）

劉成花（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。E-mail：2014108048@njau.edu.cn

*通信作者簡(jiǎn)介：彭增起（1956—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樾螽a(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。E-mail：zqpeng@njau.edu.cn