氯化鈣-無花果蛋白酶-獼猴桃蛋白酶復合嫩化劑體系改善兔肉嫩度和保水性的工藝優(yōu)化

李明奇，賀稚非,2，李少博，李冉冉，李洪軍,2*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400716) 2(西南大學，重慶市特色食品工程技術研究學院，重慶，400716)

兔肉具有高蛋白(質量分數(shù)21%)，高磷脂，高多不飽和脂肪酸，高消化率(消化率達85%)，低脂肪(質量分數(shù)11.91%)、低膽固醇(65 mg/100 g)及低熱量(0.678 kJ/kg)的營養(yǎng)特點，因其可以滿足現(xiàn)代消費者對于健康膳食的要求而逐漸受到青睞[1]。但是兔肉在熱加工后其嫩度和保水性會顯著下降。研究顯示伊拉兔在加熱到90 ℃時，兔肉的剪切力值最高達到5.0,汁液流失率達到28%以上[2]，而四川白兔在加熱到90 ℃時，剪切力達到3 kg，蒸煮損失達到35%以上[3]。目前我國兔肉制品加工以油炸煎烤為主，在這些熱加工中，兔肉的水分流失會造成肉質干硬、彈性差、咀嚼性差等現(xiàn)象。所以提高兔肉嫩度和保水性成為兔肉精深加工的當務之急[4]。

嫩化劑在肉制品中的使用一直是研究熱點，其種類和嫩化途徑多樣，所以復配嫩化劑體系可以將不同嫩化途徑結合起來改善嫩度和持水力，提高嫩化效率[5]。CaCl2是一種經濟高效的嫩化劑，一般在牛肉中注射5%(質量分數(shù))200 mmol/L CaCl2，會顯著提高牛肉嫩度，且不會引起風味和色澤的變化[6]，而在兔肉中添加3%(質量分數(shù))CaCl2時，便可使嫩度評分和感官評分達到最高[7]。CaCl2嫩化機理分為酶機制和非酶機制，酶機制是指一定濃度Ca2+(0.1 mmol/L)可以激活鈣蛋白酶(μ-calpian和m-calpain),從而降解結蛋白和肌鈣蛋白T來改善肉制品嫩度[8]，非酶機制是指Ca2+可以通過增大蛋白質分子間的靜電相互作用，促進肌球蛋白展開，破壞蛋白質結構的穩(wěn)定性，從而提高其溶解性，進一步提高嫩度，但是隨著CaCl2添加量的增加，會導致肌球蛋白結構徹底失去穩(wěn)定性，疏水基團大量暴露，蛋白之間通過疏水作用力聚集在一起，降低溶解度，導致蒸煮損失增加，肉品硬度和咀嚼性增加，色澤與風味也發(fā)生不良變化，保水性降低[9-11]。

傳統(tǒng)的酶法嫩化多采用木瓜蛋白酶，但是近年研究顯示木瓜蛋白酶底物特異性低，容易造成水解過度的現(xiàn)象，且木瓜蛋白酶的最適酶解溫度高(60～65 ℃)，在嫩化處理時會使肉顏色發(fā)生不良變化[12]。獼猴桃蛋白酶和無花果蛋白酶是兩種半胱氨酸蛋白酶，但是它們的酶解活性位點不同，底物特異性也有很大差異，這就導致了兩種酶水解效果的不同[13-14]，其中獼猴桃蛋白酶對結締組織和肌原纖維蛋白都有顯著的降解作用，它可以通過水解Z帶，降解肌動蛋白，提高肌原纖維小片化指數(shù)來提高嫩度[15]，據(jù)研究顯示，低濃度的獼猴桃蛋白酶嫩化兔肉的效果要優(yōu)于木瓜蛋白酶[16]，獼猴桃蛋白酶可以使蒸煮牛腩的剪切力降低35%，且不增加其汁液流失率；用獼猴桃蛋白酶或獼猴桃汁處理牛肉以及牛肉香腸、豬肉都可以顯著改善產品嫩度，提高持水性[14,17-18]，但是也有研究顯示獼猴桃汁會使反復凍融豬肉的蒸煮損失從21%提高至30%[19]，可見對于獼猴桃蛋白酶的使用也要控制其用量和條件。在保持肉制品的多汁性方面，研究顯示，無花果蛋白酶可以增加肌原纖維蛋白溶解度，從而增加產品的持水力[13]；在利用蛋白酶處理駝肉時，相較木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶，無花果蛋白酶處理后的肉質滴水損失更小，持水力更高，同時也可以顯著降低剪切力[20]。兩種酶的最適溫度和最適pH取決于酶的來源和提取方法以及底物種類，根據(jù)文獻，獼猴桃蛋白酶在35～45 ℃，pH 7.3～7.6有較高活性，也有文獻指出最適pH5～7[21-22]。無花果蛋白酶在45～55 ℃，pH 5～8活性較高[22-23]。國內外學者對復配嫩化劑嫩化肉制品做了許多研究[5,24]，均取得顯著的嫩化效果。但是針對兔肉的嫩化劑以及以獼猴桃蛋白酶、無花果蛋白酶和CaCl2復配使用的報道則鮮有。

本試驗以剪切力和蒸煮損失為因變量，以CaCl2，無花果蛋白酶，獼猴桃蛋白酶作為嫩化劑，首先通過對比試驗研究單一嫩化劑和復合嫩化劑對兔后腿肉的嫩化效果。然后以響應面確定復合嫩化劑(CaCl2、無花果蛋白酶和獼猴桃蛋白酶)的最優(yōu)配比，試驗設計中為確保最終優(yōu)化復配比例時不會出現(xiàn)嫩化過度的情況，在單因素試驗設計中固定其中兩種添加物的量而考察第三種添加物合適的濃度范圍。最后利用正交試驗確定復合嫩化劑(CaCl2、無花果蛋白酶和獼猴桃蛋白酶)最優(yōu)嫩化條件(嫩化pH，嫩化溫度，嫩化時間)。以優(yōu)化前后兔后腿肉的剪切力、蒸煮損失、肌原纖維小片化指數(shù)(myofibrillar fragmentation index， MFI)和質構特性分析(texture profile analysis， TPA)作為驗證指標進行驗證。以期為提高兔肉嫩度和保水性提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

選擇70日齡伊拉公兔40只，購自重慶市阿興記原種兔養(yǎng)殖基地，每只約重3～3.5 kg，屠宰去皮后，取后腿，置于裝有冰袋的采樣箱中運回實驗室，在4 ℃下過夜排酸，然后放置于-18 ℃環(huán)境下貯藏。

1.2 主要試劑

獼猴桃蛋白酶(10萬U/g),廣州馨之味食品配料商城；無花果蛋白酶(10萬U/g),山東一品食品配料；CaCl2,河南萬邦實業(yè)；KH2PO4、K2HPO4,河南華悅化工產品。上述試劑均為食品級。MgCl2、CaCl2、NaOH,重慶市鈦新化工有限公司；酒石酸鉀鈉,寧波大川精細化工有限公司；乙二胺四乙酸二鈉,成都市科龍化工試劑廠上述試劑均為分析純。牛血清蛋白(生化試劑),成都市科龍化工試劑場。

1.3 儀器與設備

FA2003分析天平，上海精密科學儀器有限公司；HH-6富華數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市富華儀器有限公司；C-LM3肌肉嫩度儀,北京同德創(chuàng)業(yè)科技有限公司；WT-1插入式溫度計，江蘇省精創(chuàng)電氣股份有限公司；CT-3質構儀,美國Brookfield公司;Avanti J-30I冷凍離心機,美國貝克曼庫爾特公司；XHF-D內切式勻漿機，寧波新芝生物科技股份有限公司；722型可見分光光度計，上海元析儀器有限公司。

1.4 試驗方法

1.4.1 對比試驗中嫩化劑配制

在正式試驗開始之前，通過一系列預實驗考察不同單一嫩化劑添加量的嫩化效果，發(fā)現(xiàn)嫩化劑添加量為25～35 mg/L有較好嫩化效果，為便于比較不同嫩化劑組成對嫩化效果的影響，統(tǒng)一選擇30 mg/L作為添加量，分別配制表1中所列嫩化劑。

表1 嫩化劑組成及質量濃度Table 1 Composition and concentration of tenderizer

注：酶A代表無花果蛋白酶，酶B代表獼猴桃蛋白酶。

1.4.2 單因素試驗

首先固定CaCl2鈣添加量為12 mg/L(即以0.12 g嫩化劑溶于100 mL緩沖液中，嫩化處理100 g肉，下同),獼猴桃蛋白酶6 mg/L，改變無花果蛋白酶的添加量，分別是6、9、12、15、18 mg/L；同理固定CaCl2添加量12 mg/L，無花果蛋白酶添加量6 mg/L,改變獼猴桃蛋白酶添加量，分別是6、9、12、15、18 mg/L；同理固定兩種蛋白酶的添加量分別為6 mg/L,改變CaCl2添加量，分別是12、15、18、21、24 mg/L，隨后根據(jù)單因素試驗結果進行響應面的復配優(yōu)化。

1.4.3 樣品嫩化處理

將后腿肉從-18 ℃的冰箱中取出，置于4 ℃條件下解凍12 h,剔除腿骨以及表面可見脂肪和結締組織后，將其分為大小均勻，每塊質量約20 g的肉塊，每100 g肉為一組，在響應面單因素階段，將各組試驗樣品均置于按上述比例配置好的100 mL嫩化劑(磷酸緩沖液調節(jié)至pH=7)中，于37 ℃水浴條件下，浸泡處理2 h。上述條件的確定以一系列預實驗為基礎，在預實驗中首先在35、40、45、50 ℃水浴條件下，將100 g兔肉浸泡處理于100 mL水中，結果發(fā)現(xiàn)在35～40 ℃時，兔肉的色澤沒有明顯的變化，而45 ℃時色澤會發(fā)生肉眼可見的變化，所以使優(yōu)化前的溫度介于35～40 ℃，并結合文獻[25]將溫度設定為37 ℃，pH值則結合兩種酶的最適范圍定為7，嫩化時間是根據(jù)預實驗發(fā)現(xiàn)單一嫩化劑在2 h時有較好的嫩化效果而確定。

1.4.4 剪切力的測定

參照王兆明[26]的方法，稍作修改，取兔腿肉按上述方法嫩化處理后，在80 ℃條件下置于蒸煮袋中進行水浴加熱，20 min后取出樣品，置于室溫下冷卻1 h。將處理好的樣品切成1 cm×1 cm×6 cm長方體,用嫩度儀進行測試,每個樣品測9次取其平均值。

1.4.5 蒸煮損失測定

參考王兆明[26]的方法稍做修改，將處理后的肉塊稱重，記為W1，然后置于蒸煮袋中，于90 ℃水浴鍋中煮至30 min取出，在室溫下放置30 min后，用濾紙吸干表面水分并稱重，記為W2,每個樣品平行測定3次。按公式(1)計算結果。

(1)

1.4.6 肌纖維小片化指數(shù)(MFI)的測定

參考王兆明[26]的方法并作適當修改。剔除可見結締組織后稱取4.00 g肉樣并攪碎，加入10倍體積提取液(0.1 mol/L KCl, 0.018 mol/L K2HPO4，0.007 mol/L KH2PO4, 0.001 mol/L EDTA-2Na,0.001 mol/L MgCl2, pH 7.0， 4 ℃)，冰浴條件下均質處理1 min，均質液于8 500 r/min條件下冷凍離心30 min,重復上述操作2次后，在沉淀中加入15 mL上述冰浴MFI提取液并均質30 s后用單層紗布過濾，所得濾液就是肌原纖維蛋白提取液。用雙縮脲法測定肌原纖維蛋白提取液中蛋白濃度，再用上述MFI提取液調整肌原纖維蛋白質量濃度至0.5 g/L,在540 nm波長處測定吸光度。利用公式(2)計算MFI。

MFI=A540× 200

(2)

1.4.7 質構的測定

參考王兆明[26]的方法并作適當修改。經嫩化處理后的樣品被置于蒸煮袋內，在水浴鍋中于70 ℃蒸煮20 min,取出后靜置于室溫30 min，切成2 cm×2 cm× 2 cm的規(guī)則正方體，利用美國Brookfield公司的CT-3質構分析儀，選擇Texture Loader軟件控制參數(shù)。測定方法選用TPA質構分析，探頭為TA44，測定參數(shù)設置如下，目標40%，觸發(fā)點負載5 g，測試速度1.00 mm/s，返回速度1 mm/s，循環(huán)次數(shù)2.0，測試項目分別為硬度，彈性，內聚性，咀嚼性。

1.4.8 響應面設計

以CaCl2質量濃度(A)，無花果蛋白酶質量濃度(B)，獼猴桃蛋白酶質量濃度(C)為自變量進行單因素試驗，根據(jù)單因素試驗結果，以剪切力值(Y1)和蒸煮損失(Y2)為響應值，用Design- Expert 8.06進行響應面試驗設計。試驗各因素水平見表2。

表2 響應面優(yōu)化的因素水平表Table 2 Factors and levels of response surface optimization

1.4.9 正交試驗設計

確定復合嫩化劑配比后，利用正交試驗進行嫩化條件的優(yōu)化。根據(jù)單因素試驗結果，選擇嫩化pH，嫩化溫度，嫩化時間作為主要影響因素，采用L9(3)正交試驗，如表3所示。以兔后腿肉的剪切力和蒸煮損失作為最終評價指標，進一步優(yōu)化復合嫩化劑對兔肉的嫩化條件。

表3 正交試驗設計因素與水平Table 3 Factors and their coded levels and actualvalues used in orthogonal array design

1.5 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)均采用IBM SPSS Statistics 17.0分析處理，取置信度95%(P<0.01為極顯著，P<0.05為顯著)，采用Origin 2017繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同嫩化劑對兔后腿肉的嫩化效果對比

嫩化劑的選擇是嫩化技術的關鍵，因此在最開始時以剪切力和蒸煮損失為指標，對比研究了CaCl2、獼猴桃蛋白酶、無花果蛋白酶3種嫩化劑以單一(30 mg/L)或組合((15+15) mg/L，(10+10+10) mg/L)的形式，在pH=7, 37 ℃下處理2 h后對兔腿肉的嫩化效果。

由圖1可知，CaCl2、無花果蛋白酶和獼猴桃蛋白酶單一或復配使用均可以顯著降低剪切力，其中以3種質量比1∶1∶1復合嫩化處理兔后腿肉所得剪切力最低；CaCl2組和三者復配組沒有引起蒸煮損失顯著增加(P>0.05)，而其他單一或組合形式的嫩化劑均使蒸煮損失顯著增加(P<0.05)。說明無機嫩化劑與復合酶嫩化劑有一定協(xié)同促進作用，其嫩化效果比單一或其他組合形式的嫩化劑的效果更好且更穩(wěn)定，這與唐福元等發(fā)現(xiàn)復合型嫩化劑更穩(wěn)定高效的結果相同[27]。

圖1 不同嫩化劑對兔后腿肉的嫩化效果對比結果Table 1 Comparison of tenderizing effects of different tenderizers on rabbit hind leg meat注：圖中不同小寫字母表示各組差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 復合嫩化劑配比單因素試驗結果

2.2.1 CaCl2質量濃度對兔后腿肉嫩度及蒸煮損失的影響

由圖2可以看出隨著復合嫩化劑中CaCl2質量濃度的增加，兔肉剪切力呈現(xiàn)先減小后趨于平緩的趨勢，在CaCl2質量濃度達到18 mg/L時，剪切力達到最小值17.07 N。由此可見，當CaCl2濃度達到一定量時，其濃度的增加對嫩度的影響不顯著，其趨勢與楊鴻甚[5]利用CaCl2嫩化牦牛肉所得剪切力結果相似。有研究表明當CaCl2濃度過高時，出現(xiàn)剪切力值增加，肉質顏色變差等情況，其原因可能是高濃度的Ca2+導致肌原纖維蛋白被過度破壞而使持水力降低，肉質變硬[28-29]。蒸煮損失隨著CaCl2濃度的增加呈現(xiàn)先降低后增大的趨勢，在質量濃度為21 mg/L時，達到最低值33.69%。一定量的CaCl2可以使肌動球蛋白解聚，將水分包裹其中，提高保水性[11]，但是過量的CaCl2使蛋白質過度破壞導致持水力下降，蒸煮損失增加[30]。

圖2 CaCl2質量濃度對兔后腿肉嫩度及蒸煮損失的影響Fig.2 Effect of calcium chloride concentration on tenderness and cooking loss of rabbit hind leg meat

2.2.2 無花果蛋白酶質量濃度對兔后腿肉嫩度及蒸煮損失的影響

由圖3可知，隨著復合嫩化劑中無花果蛋白酶濃度的增加，剪切力呈現(xiàn)先下降后上升又下降的趨勢，而蒸煮損失則呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，當無花果蛋白酶質量濃度在9～12 mg/L時，剪切力和蒸煮損失達到較小值，而當質量濃度達到18 mg/L時，剪切力值雖然很小，但肉表面已經發(fā)黏，且水分損失嚴重。據(jù)前人研究，無花果蛋白酶的嫩化強度雖然不及木瓜蛋白酶，但是與菠蘿蛋白酶的效果相似且水解蛋白程度更均衡，該酶對肌原纖維蛋白和膠原蛋白都有較為顯著的水解效果，能夠有效降低剪切力，與木瓜蛋白酶相比，經無花果蛋白酶處理完的肉質具有更好的多汁性[30]。另外，無花果蛋白酶可以顯著提高蛋白溶解性從而提高保水性，得到更好的質地與口感[13]。

圖3 無花果蛋白酶質量濃度對兔后腿肉嫩度及蒸煮損失的影響Fig.3 Effects of fig protease concentration on tenderness and cooking loss of rabbit hind legs

2.2.3 獼猴桃蛋白酶質量濃度對兔后腿肉嫩度及蒸煮損失的影響

由圖4可知，隨著復合嫩化劑中獼猴桃蛋白酶濃度的增加，剪切力呈現(xiàn)先下降，后上升，隨后又下降的趨勢，而蒸煮損失則呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，在9mg/L 時，蒸煮損失和剪切力均達到最小值，分別為30.25%和18 N。研究顯示，獼猴桃蛋白酶不僅水解肌球蛋白，還可以水解結蛋白，降低剪切力。結蛋白對維持肌原纖維蛋白的完整性和強度以及肌肉纖維的細 胞骨架結構完整性有重要意義[31]。隨著繼續(xù)增加獼

猴桃蛋白酶的濃度，剪切力先上升后下降。蒸煮損失不斷上升，主要是因為蛋白質被進一步破壞，保水性下降，導致肉質發(fā)干，硬度增大，而最后剪切力值的急速下降，可能是因為肉表面結構被過度破壞，雖然剪切力值很小，但蒸煮損失達到最高點，汁液流失嚴重。

圖4 獼猴桃蛋白酶質量濃度對兔后腿肉嫩度及蒸煮損失的影響Fig.4 Effect of proteinase concentration on rabbit meat tenderness and cooking loss of the hind legs

2.3 響應面試驗結果

2.3.1 Box-Behnken實驗結果及模型的建立

根據(jù)單因素實驗結果，選取CaCl2濃度(A)、無花果濃度(B)、獼猴桃濃度(C)中的合理條件進行3因素3水平的Box-Brhnken響應面分析試驗，試驗設計及結果見表4。

表4 兔肉嫩化的Box-Behnken實驗結果Table 4 The results of Box-Behnken experiment for rabbit meat

運用Design-Expert8.06對表中的數(shù)據(jù)進行二次多元回歸擬合，分別得到剪切力值(Y1)和蒸煮損失(Y2)與3個嫩化因子A、B、C的關系為如公式(3)、(4)：

Y1=16.52+0.58A+0.90B+1.79C+0.84AB+1.33AC+1.59BC+1.20A2+1.12B2+1.40C2

(3)

Y2=32.85+0.34A+0.41B+1.60C+0.96AB+1.16AC+1.68BC+1.25A2+1.13B2+1.10C2

(4)

2.3.2 多元回歸模型分析

表5 多元回歸模型方差分析Table 5 Analysis of variance and multiple regression model

注：“**”表示有極顯著影響(P<0.01);“*”表示有顯著影響(P<0.05)。

2.3.3 響應面模型中各因素的交互效應分析

如圖5、圖6所示，結合3個因素的兩兩交互作用圖可知，當無花果蛋白酶質量濃度7～11 mg/L，CaCl2質量濃度17～19 mg/L，獼猴桃蛋白酶質量濃度在6～9 mg/L,剪切力≤17 N；，當CaCl2質量濃度17～19 mg/L，無花果蛋白酶質量濃度8.5～9.5 mg/L時，獼猴桃蛋白酶質量濃度<7 mg/L時，蒸煮損失≤33%。

a- 酶B和CaCl2對剪切力的交互作用；b- 酶A和CaCl2對剪切力的交互作用；c- 酶A和酶B對剪切力的交互作用圖5 各因素的交互效應對剪切力的影響Fig.5 Response surface graphs showing the effect of various factors on shear force

a-酶B和CaCl2對蒸煮損失的交互作用；b-酶A和CaCl2對蒸煮損失的交互作用；c-酶A和酶B對蒸煮損失的交互作用圖6 各因素的交互效應對蒸煮損失的影響Fig.6 Response surface graphs showing the effect of various factors on cooking loss

剪切力越低，蒸煮損失越低，證明復合嫩化劑對兔后腿肉的嫩化越顯著，在CaCl2質量濃度為18 mg/L，無花果蛋白酶質量濃度為11 mg/L，獼猴桃蛋白酶質量濃度6 mg/L時，響應面模型預測的兔肉剪切力和蒸煮損失結果存在最小值，分別為16.04 N和31.98%。為進一步驗證響應面分析得出的復配條件能有效改善兔后腿肉的品質，利用最優(yōu)復合嫩化劑配比，在37 ℃，pH=7,嫩化時間2 h條件下進行3次驗證試驗。得到剪切力值為(16.33±0.21) N，蒸煮損失為(30.68±0.14)%。因此，采用響應面分析優(yōu)化得到的復合嫩化劑嫩化兔后腿肉參數(shù)準確可靠，可為兔后腿肉的嫩化工藝提供理論依據(jù)。

2.4 嫩化條件單因素試驗結果

2.4.1 嫩化pH對兔后腿肉剪切力及蒸煮損失的影響

如圖7所示，利用優(yōu)化出的復合嫩化劑比例，在37 ℃，不同pH值下處理2 h，圖中可以看出剪切力值隨pH的增大先減小后升高，pH=7.5時，剪切力值和蒸煮損失均達到最小值，原因可能是肌原纖維蛋白在遠離其等電點時，其溶解性增加，表面凈電荷增多，蛋白分子間靜電排斥力增大，形成更疏松的三維網狀結構，可以容納更多的水從而增加保水性，降低硬度[32]。

圖7 嫩化pH對兔后腿肉剪切力及蒸煮損失的影響Fig.7 Effects of pH on shear stress and cooking loss of rabbit hind leg meat

2.4.2 嫩化溫度對兔后腿肉剪切力及蒸煮損失的影響

如圖8所示，在最優(yōu)嫩化劑配比下及pH=7的條件下，分別在不同溫度下處理2 h，當溫度<35 ℃時，蒸煮損失和剪切力都較大，原因可能是溫度太低而未能使兩種酶的活性得到有效激活；當溫度達到50 ℃時，蒸煮損失增大，推測原因是50 ℃時，兩種酶的活性均達到較高的程度，水解蛋白程度加劇，反而導致蛋白過度破壞，蒸煮損失增加。

圖8 嫩化溫度對兔后腿肉剪切力及蒸煮損失的影響Fig.8 Effect of temperature on shear stress and cooking loss of rabbit hind leg meat

2.4.3 嫩化時間對兔后腿肉剪切力及蒸煮損失的影響

如圖9所示，在pH=7,溫度37 ℃下，剪切力隨著嫩化時間呈現(xiàn)先下降，后升高，又下降的趨勢，蒸煮損失呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，在90 min時，蒸煮損失和剪切力均達到較小值，雖然在嫩化3 h后，剪切力下降到最低點，但是此時蒸煮損失上升到最高點，這可能是因為嫩化時間過長導致肌肉組織結構破壞嚴重，蛋白質持水力下降，水分大量損失[4]。

圖9 嫩化時間對兔后腿肉剪切力及蒸煮損失的影響Fig.9 Effect of tenderization time on shear stress and cooking loss of rabbit hind leg meat

2.5 正交試驗優(yōu)化嫩化條件結果

根據(jù)單因素試驗結果，選取較佳水平值，以剪切力和蒸煮損失作為評價指標，結果如表6所示,結果分析如表7所示。從表中可以看出，對剪切力和蒸煮損失的影響因素的順序均為：pH>嫩化溫度>嫩化時間，針對兔肉在熱加工后保水性差的特點而言，選擇第8組，即A3B1C2為最優(yōu)組合，即pH=8，嫩化溫度30 ℃，嫩化時間90 min,此時剪切力值為15.49 N，蒸煮損失達到最小值為25.73%。

表6 復合嫩化劑嫩化兔后腿肉的正交試驗結果Table 6 Orthogonal array design in terms of coded levels with response variables

注：不同小寫字母表示同列差異顯著(P<0.05)。下同。

表7 正交試驗結果分析Table 7 Analysis of results from orthogonal array design

注：P<0.01為極顯著，P<0.05為顯著，P>0.05為不顯著。

2.6 驗證試驗結果

由表8可知,優(yōu)化復配比例和嫩化條件后嫩化劑可以顯著降低剪切力和蒸煮損失。本試驗還選取了MFI和TPA質構作為最終優(yōu)化后的驗證指標，MFI是指長度為1～4個肌節(jié)的肌原纖維片段在總肌原纖維片段數(shù)中所占的比例，可以反映嫩化劑對肌原纖維及其骨架蛋白的破壞程度，MFI值越大，說明肌原纖維內部完整性受到的破壞程度越大，嫩化效果越好[33]。但是如果嫩化過度會引起肉質失水，口感變硬，失去彈性[33]。TPA質構分析也作為驗證指標之一，TPA是模擬口腔咀嚼食物的過程來分析食品相關物性指標，其中硬度是食品保持形狀的內部結合力，內聚性表示食物咀嚼時的抵抗性；咀嚼性是指將固體食品嚼碎至可吞咽時需做的功；彈性是指外力作用后變形及去力后的恢復程度[26]，由表中可知，TPA中硬度，內聚性，咀嚼性顯著比空白組低，彈性顯著比空白組高，TPA結果與其他驗證結果相符合，嫩化劑使肌原纖維蛋白水解到一定程度，剪切力減小，MFI增加，使蛋白嫩度增加，硬度、內聚性和咀嚼性因為肌原纖維蛋白及其骨架蛋白的降解而下降，彈性增加的原因可能與蒸煮損失減少，持水力增加有關，復合嫩化劑中的Ca2+可以使肌原纖維中肌動球蛋白解聚，使水分包裹于其中[11],而無花果蛋白酶和獼猴桃蛋白酶均可以提高肌原纖維蛋白溶解度，增加持水力[14]；在優(yōu)化嫩化條件時，pH的提高也有助于肌原纖維表面凈電荷增加，產生蛋白質“溶脹”現(xiàn)象，引起水分含量的增加，促使蒸煮損失減少，彈性增加[26]。

表8 驗證試驗Table 8 Verification test

3 結論

酶與無機鹽以復合嫩化劑的形式來嫩化兔肉制品，可以顯著降低剪切力和蒸煮損失。這3種物質以CaCl218 mg/L，無花果蛋白酶11 mg/L,獼猴桃蛋白酶6 mg/L配比，在pH=8，溫度30 ℃下處理90 min，使剪切力和蒸煮損失達到最小，分別為15.49 N、25.73%。在進行試驗驗證時，與未經過嫩化處理的兔后腿肉相比，剪切力減少了50%，蒸煮損失減少了17%，硬度降低了65%，MFI增加了54%，彈性增加了40%,說明在該配比以及嫩化條件下，新型復配嫩化劑的對兔后腿肉的品質改善效果較好，有一定實用價值，可以為兔腿肉的精深加工提供參考。