鹵牛肉加工過程中蛋白質(zhì)組成的變化

程學(xué)勛 劉巧瑜2* 陳海光2 黃 敏

1.廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院生物技術(shù)系 廣東廣州 5104302.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院 廣東廣州 510225

蛋白質(zhì)是肉中最主要的成分，具有廣泛的功能特性，可形成網(wǎng)絡(luò)與結(jié)構(gòu)，可與水、鹽等成分協(xié)同，在肉制品質(zhì)地、感官與營養(yǎng)品質(zhì)的形成中發(fā)揮重要作用[1]。肌球蛋白、肌動蛋白(肌原纖維蛋白)和膠原蛋白(結(jié)締組織中的主要蛋白)是肉中主要的結(jié)構(gòu)性蛋白[2]。肌球蛋白的熱穩(wěn)定較低，通常40～60℃便開始變性[3]。肌原纖維蛋白對肉與肉制品的持水性具有重要影響[4，5]，同時它(包括肌原纖維骨架蛋白)和骨架蛋白共同決定肉肌原纖維的強(qiáng)度[4]。膠原蛋白與烹調(diào)過程中大部分汁液的析出有關(guān)[3]。肉的紅色主要由血紅蛋白和肌紅蛋白呈現(xiàn)[1]，肌血球素中的血紅素鐵可產(chǎn)生促進(jìn)脂質(zhì)和生物氧化的自由基，從而影響肉的風(fēng)味[6，7]。加熱過程中，蛋白質(zhì)逐漸變性并降解，含量和持水性下降，結(jié)構(gòu)收縮[8，9]。隨著蛋白質(zhì)持水性的下降和結(jié)構(gòu)收縮，水逐漸從肉中析出，質(zhì)地特性、水分分布和色度均改變，由此促進(jìn)肉制品品質(zhì)的形成[1]。

上述研究表明，蛋白質(zhì)在肉制品加工中具有重要作用，研究加工過程中蛋白質(zhì)組成的變化，有助于闡釋蛋白質(zhì)在制品品質(zhì)形成中的作用，為制品加工工藝的優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。

鹵制品是我國重要的傳統(tǒng)熟食制品，牛肉是鹵制品加工常用的原料，但鹵牛肉加工過程中蛋白質(zhì)組成的變化仍不清楚。為此，論文研究鹵牛肉腌制、出水和鹵制過程中蛋白質(zhì)組成的變化，探討其變化對鹵牛肉品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 主要材料

牛肉：鮮牛霖，18月齡魯西黃牛，廣東清遠(yuǎn)牧原養(yǎng)牛場提供。

高速分散機(jī)：T25型，IKA Labor Technik German。

高速冷凍離心機(jī)：CF16RXⅡ型，Hitachi Koki Co., Ltd Japan。

1.2 牛肉處理方法

牛肉洗凈、切成10cm見方的塊，(4±1)℃腌制一定時間，每4h上下翻動1次。腌制牛肉用2倍質(zhì)量冷水出水一定時間。出水牛肉放入1.8倍質(zhì)量鹵汁中，大火加熱至95℃，小火保溫一定時間。

1.3 蛋白質(zhì)組成分析方法

根據(jù)溶解性的不同，采用離心法將牛肉中的蛋白質(zhì)分離成非蛋白氮(Non protein nitrogen, NPN)、水溶蛋白、鹽溶蛋白、堿溶蛋白、堿不溶蛋白，分離的蛋白質(zhì)組分采用凱氏定氮法定量[1]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

取3次平行測定的算術(shù)平均值，采用DPS軟件中的Duncan程序分析數(shù)據(jù)間的顯著性差異(p<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腌制過程中牛肉蛋白質(zhì)組成的變化

根據(jù)溶解性的不同將牛肉中的蛋白質(zhì)分成5個組分。NPN主要由氨基酸和肽組成。水溶蛋白主要由肌漿蛋白組成，包括磷酸化酶、肌酸激酶、磷酸甘油酸鹽變位酶或磷酸甘油激酶以及磷酸丙糖異構(gòu)酶。鹽溶蛋白主要由肌球蛋白重鏈(MHC)、肌動蛋白、原肌球蛋白、肌鈣蛋白與肌球蛋白輕鏈等多種肌原纖維蛋白組成。堿溶蛋白主要包括變性的肌動球蛋白和膠原蛋白的降解物。堿不溶蛋白為基質(zhì)蛋白，由膠原蛋白、彈性蛋白和連結(jié)蛋白等大分子量蛋白組成[1，10]。

表1 腌制過程中牛肉蛋白質(zhì)的含量

同一列數(shù)據(jù)中上標(biāo)字母不同表示彼此間差異顯著(p<0.05)。

堿溶蛋白是牛肉蛋白質(zhì)的主要組分，然后依次為水溶蛋白、鹽溶蛋白、NPN、堿不溶蛋白(詳見表1)。牛肉中NPN、水溶蛋白和鹽溶蛋白等組分的含量在腌制過程中均發(fā)生明顯變化(p<0.05)。其中，NPN的含量在腌制0～6h時明顯下降(p<0.05)，隨后逐漸增加，30h時NPN的含量高于0h(原料)的。NPN主要由游離氨基酸、短肽組成，分子量較小，在水和鹽溶液中的溶解性較其它蛋白質(zhì)組分的高，腌制過程中易隨血水的析出而流失，易發(fā)生氧化反應(yīng)，也是微生物生長所利用的主要氮源，故腌制過程中其含量發(fā)生明顯變化。0～6h時牛肉中的NPN隨血水析出，含量下降；6h后酶催化蛋白質(zhì)水解生成NPN，且NPN生成的速率高于其析出的速率，NPN的含量增加。水溶蛋白和鹽溶蛋白的含量在整個腌制加工過程中均逐漸下降(p<0.05)，表明部分水溶蛋白和鹽溶蛋白在腌制過程中逐漸溶出或水解。堿溶蛋白和堿不溶蛋白的含量則緩慢下降(p>0.05)，表明堿溶蛋白和堿不溶蛋白在腌制過程中的溶出率和水解程度均較低。由于不同組分蛋白質(zhì)具有不同的變化趨勢，導(dǎo)致牛肉中蛋白質(zhì)的總量在腌制過程中波動性變化(p<0.05)，其中0～6h和18～30h時均下降(p<0.05)，6～18h時逐漸增加(p<0.05)。腌制過程中，腌制劑中的水分可溶解原料中的NPN和水溶蛋白，食鹽有助于鹽溶蛋白的溶解，腌制劑產(chǎn)生的滲透壓促進(jìn)蛋白質(zhì)的析出，內(nèi)源蛋白酶及微生物所分泌的外源蛋白酶催化蛋白質(zhì)的水解，生成NPN，降低蛋白質(zhì)的含量，改變不同蛋白質(zhì)組分的含量。

2.2 出水過程中牛肉蛋白質(zhì)組成的變化

出水過程中，牛肉中NPN、水溶蛋白和鹽溶蛋白的含量及蛋白質(zhì)的總量均逐漸顯著下降(p<0.05)；出水0～6min時，牛肉中堿溶蛋白含量明顯增大(p<0.05)，隨后顯著降低(p<0.05)；堿不溶蛋白含量有所下降(p>0.05)，詳見表2。

出水過程中，血水的析出、水的溶解作用及蛋白質(zhì)的熱水解作用均可導(dǎo)致牛肉中NPN、水溶蛋白和鹽溶蛋白含量的下降。蛋白質(zhì)的溶解性與其空間結(jié)構(gòu)有關(guān)，熱變性和水解改變蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其溶解性的變化[8]。出水0～6min時，牛肉中的水溶蛋白或鹽溶蛋白部分轉(zhuǎn)變成堿溶蛋白，導(dǎo)致堿溶蛋白含量的增大。

延長出水時間，堿溶蛋白在熱的作用下水解，含量下降。同時，堿溶蛋白的熱水解可改變其溶解性，部分堿溶蛋白轉(zhuǎn)變成水溶蛋白或鹽溶蛋白，使堿溶蛋白的含量下降。NPN、水溶蛋白、鹽溶蛋白和堿溶蛋白等蛋白質(zhì)組分含量的下降使牛肉中蛋白質(zhì)總量下降。

表2 出水過程中牛肉蛋白質(zhì)組分的含量

同一列數(shù)據(jù)中上標(biāo)字母不同表示彼此間差異顯著(p<0.05)。

2.3 鹵制過程中牛肉蛋白質(zhì)組成的變化

鹵制過程中，牛肉中NPN含量顯著增大(p<0.05)；水溶蛋白、鹽溶蛋白、堿溶蛋白的含量以及蛋白質(zhì)總量均逐漸明顯降低(p<0.05)；堿不溶蛋白含量有所下降(p>0.05)，詳見表3。

水的溶解作用使牛肉中的蛋白質(zhì)在鹵制過程中逐漸析出，蛋白質(zhì)含量下降。蛋白質(zhì)在熱的作用下逐漸水解，生成NPN，使NPN含量逐漸增高，其它蛋白質(zhì)組分的含量則逐漸降低。

鹽溶蛋白在加熱過程中部分舒張并形成網(wǎng)絡(luò)，部分親水性基團(tuán)可能暴露于蛋白質(zhì)的表面，從而提高牛肉的持水能力[8]。蛋白質(zhì)降解增大肽和氨基酸的濃度，提高胞內(nèi)滲透壓，均可提高肉制品的持水能力[1]。

表3 鹵制過程中牛肉蛋白質(zhì)的含量

同一列數(shù)據(jù)中上標(biāo)字母不同表示彼此間差異顯著(p<0.05)。

3 結(jié)論

堿溶蛋白是牛肉中主要的蛋白質(zhì)組分。腌制過程中，牛肉中NPN含量在0～12h時下降(p<0.05)后有所增大(p>0.05)，水溶蛋白和鹽溶蛋白的含量均明顯下降(p<0.05)，堿溶蛋白和堿不溶蛋白的含量均略下降(p>0.05)。出水過程中，牛肉中NPN、水溶蛋白和鹽溶蛋白的含量及蛋白質(zhì)總量均顯著下降(p<0.05)，堿不溶蛋白含量略下降(p>0.05)；堿溶蛋白含量在0～6min時明顯增大(p<0.05)，隨后顯著降低(p<0.05)。鹵制過程中，牛肉中NPN含量明顯增大(p<0.05)，水溶蛋白、鹽溶蛋白、堿溶蛋白的含量及蛋白質(zhì)總量均明顯降低(p<0.05)，堿不溶蛋白含量稍下降(p>0.05)。