碳酸氫鈉聯(lián)合超聲波對(duì)羊肉嫩度及其肌動(dòng)球蛋白含量的影響

時(shí)海波，諸永志,2，陳曉，張新笑，姜迪，徐平平，鄒燁*，王道營(yíng)*，徐為民

1(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京，210014)2(青海湖肉業(yè)有限責(zé)任公司，青海 海南州，813000) 3(江蘇省科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所，江蘇 南京，210000)

嫩度是一種重要的肉質(zhì)性狀，本質(zhì)上，肉品嫩度決定于內(nèi)在因素，如結(jié)締組織的數(shù)量和溶解度、肌纖維在僵直過程中的肌節(jié)縮短以及宰后肌原纖維和肌纖維相關(guān)的蛋白分解(鈣蛋白酶類及組織蛋白酶類)[1]。超聲波作為一種綠色、高效的新型嫩化方法，其機(jī)械、空化效應(yīng)可快速破壞肉品結(jié)構(gòu)，加速肌肉僵直期，從而達(dá)到肉品短時(shí)促嫩效果[2-4]。過往磷酸鹽類常用于肉品嫩度改善和提高保水性能，但過量添加會(huì)表現(xiàn)出金屬味，并且攝入過多對(duì)人體有一定傷害，而碳酸鹽的功效歸因于其溶解肌纖維蛋白和增強(qiáng)靜電排斥作用的能力，NaHCO3作為一種常見的無磷食品添加劑，可提高產(chǎn)品多汁性、整體適口性、減少蒸煮損失和剪切力來提高肉制品的營(yíng)養(yǎng)質(zhì)量，有效改善產(chǎn)品嫩度[5-6]。然而，關(guān)于NaHCO3聯(lián)合超聲波處理在嫩化肉類中的應(yīng)用尚未被報(bào)道，因此，本研究采用NaHCO3聯(lián)合超聲波處理新鮮羊肉，分析其對(duì)羊肉嫩度及肌動(dòng)球蛋白含量的影響，以期為快速高效地解決肉類嫩度這一首要肉品工業(yè)問題提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

羊肉，江蘇蘇食食品有限公司(南京)；預(yù)染寬范圍標(biāo)準(zhǔn)蛋白，加拿大Fermentas公司；各試劑均為分析純，南京建成生物工程研究所有限公司；羊肉剔除表面結(jié)締組織和肌膜后，待用。

1.2 儀器與設(shè)備

超聲波細(xì)胞破碎儀，寧波新芝；C-LM-3B型數(shù)顯式肌肉嫩度儀，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋，常州國(guó)華；TVT-300XP質(zhì)構(gòu)儀，瑞典TexVol；ZQZY-75BS振蕩培養(yǎng)箱，北京乾明；UniCenMR臺(tái)式冷凍離心機(jī)，英國(guó)Herolab；HI-9025酸度計(jì)，意大利Hanna；EVO-LS10掃描電鏡，德國(guó)ZEISSE Oberkochen；多功能酶標(biāo)儀，美國(guó)Biotek。

1.3 方法

1.3.1 樣品的預(yù)處理

將大小、薄厚均勻的同批次羊肉切成40 mm×40 mm×20 mm矩形塊(50±3)g。隨機(jī)選取做以下處理：C組，不做任何處理，4 ℃放置1 h；W組，去離子水4 ℃浸泡1 h；W+U組，去離子水浸泡1 h后超聲處理5 min(400 W，20 kHz)；S組，0.2 mol/L NaHCO3浸泡1 h；S+U組，0.2 mol/L NaHCO3浸泡1 h后超聲處理(同上)。其中，去離子水與NaHCO3溶液用量均為500 mL(1 000 mL燒杯，完全淹沒樣品)，各組平行3次試驗(yàn)。

1.3.2 羊肉浸泡前后浸泡液pH、質(zhì)量、粗蛋白測(cè)定

采用手持HI-9025酸度計(jì)測(cè)定羊肉浸泡前后浸泡液的pH值；鑒于浸泡液質(zhì)量變化占比微小且不易稱量，故以肉塊質(zhì)量變化反推，處理完后，肉塊置于燒杯上方(圖1)自然滴定表面殘余水分30 min，并準(zhǔn)確稱量浸泡前后肉塊質(zhì)量變化(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)；粗蛋白含量測(cè)定采用考馬斯亮藍(lán)法(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后3位)。

圖1 浸泡液質(zhì)量損失測(cè)定裝置Fig.1 Device of mass loss of soaking solution

1.3.3 肉品pH測(cè)定

取1.3.1處理后羊肉2 g，剁成肉糜，置于100 mL離心管中(含18 mL去離子水)，攪拌均勻后用手持HI-9025酸度計(jì)測(cè)定pH值，測(cè)定3次取均值。

1.3.4 蒸煮損失的測(cè)定

根據(jù)YANG等[7]方法并略作修改，肉塊蒸煮前擦拭肉塊表面水分后稱重，記為m1。數(shù)顯溫度計(jì)插入肉塊中央(順肌纖維方向)，置于7號(hào)自封袋內(nèi)并封口，85 ℃恒溫水浴加熱至中心溫度75 ℃后立即取出，流水冷卻至室溫25 ℃，擦拭表面水分后稱重，記為m2。由公式(1)計(jì)算蒸煮損失率：

(1)

1.3.5 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定

采用物性測(cè)定儀質(zhì)構(gòu)剖面分析(TPA)模式測(cè)定羊肉質(zhì)構(gòu)特性。將處理后的羊肉切成1 cm3方塊，測(cè)試速率為1 mm/s，觸發(fā)力5 g，形變量50 %，探頭型號(hào)為P/75。測(cè)試6次取均值。

1.3.6 剪切力的測(cè)定

取1.3.4處理后肉塊，用鐵直尺與手術(shù)刀順肌纖維方向切割成30 mm×10 mm×10 mm肉柱，肌肉嫩度儀垂直肌纖維方向剪切，測(cè)定5次取均值。

1.3.7 肌原纖維小片化指數(shù)(myofibril fragmentation index,MFI)

參考HOPKINS等[8]方法并作適當(dāng)?shù)男薷模? g羊肉糜加20 mL MFI提取緩沖液(0.1 mol/L KCl，l mmol/L NaN3，l mmol/L MgCl2，20 mmol/L K2HPO4，l mmol/L EGTA，pH 7.1，4 ℃)，12 000 r/min冰浴均質(zhì)(30 s/次，2次)，冷凍離心(12 000×g，15 min)。重復(fù)上述步驟后于沉淀中加入15 mL MFI緩沖液，混勻，過雙層紗布，濾液為肌原纖維蛋白溶液?？捡R斯亮藍(lán)試劑盒測(cè)定其濃度，酶標(biāo)儀測(cè)定540 nm處吸光度(調(diào)節(jié)質(zhì)量濃度至0.5 g/L)。由公式(2)計(jì)算MFI值：

MFI=OD540×200

(2)

1.3.8 肉品持水力測(cè)定

離心法測(cè)定羊肉持水力[9]。三層濾紙包裹肉樣，置于50 mL離心管，10 000×g冷凍離心10 min，記錄離心前后肉塊質(zhì)量分別為m1與m2。由公式(3)計(jì)算持水力：

(3)

1.3.9 超微結(jié)構(gòu)分析

掃描電鏡(scanning electron microscopy，SEM)測(cè)定羊肉微觀結(jié)構(gòu)。薄片肉樣大小為3 mm× 3 mm× 2 mm(順肌纖維方向切片)，3 %戊二醛固定，乙醇梯度洗脫后冷凍干燥、噴金鍍膜，觀察超微結(jié)構(gòu)。

1.3.10 組織切片分析

羊肉處理后切成5 mm厚小塊，3 %戊二醛固定后做石蠟切片，染色脫水后鏡檢分析。

1.3.11 肌動(dòng)球蛋白的提取

參考OKITANI等[10]方法并作微調(diào)：2 g肉糜加20 mL Weber溶液(0.6 mol/L KCl，0.04 mol/L NaHCO3，0.01 mol/L Na2CO3，pH 7.2)，12 000 r/min冰浴勻漿(30 s/次，2次，間停20 s)。勻漿液搖床振蕩20 h(200 r/min，4 ℃)，過2層紗布除去羊肉筋膜等不溶物。調(diào)整濾液中KCl濃度為0.2 mol/L后繼續(xù)振蕩1 h，經(jīng)冷凍離心(15 000×g，20 min)后取沉淀。沉淀溶解于KCl-Tris溶液(0.02 mol/L Tris-HCl，0.6 mol/L KCl，pH 7.2)，即為肌動(dòng)球蛋白溶液。BCA法測(cè)定其濃度，并稀釋至1.0 g/L，待用。

1.3.12 肌動(dòng)球蛋白SDS-PAGE凝膠電泳測(cè)定

取1.3.11稀釋后的肌動(dòng)球蛋白60 μL，加15 μL上樣緩沖液(5×)，干式恒溫器95 ℃滅酶10 min，12 000×g離心3 min。取上清進(jìn)行電泳分析，每孔等體積上樣5 μL，蛋白Marker(10 ～180 kDa)作對(duì)照，泳槽中緩慢倒入1 L電泳緩沖液，先于電流16 mA下電泳15 min，后32 mA下電泳60 min。結(jié)束后，考馬斯亮藍(lán)R-250染色15 min，脫色后成像分析。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)均3次重復(fù)，SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Origin 8.0繪制圖表，兩組間數(shù)據(jù)分析采用Turkey檢驗(yàn)，P<0.05，表示差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 羊肉浸泡前后浸泡液pH、質(zhì)量、粗蛋白變化

由表1可知，未超聲組(W組，S組)浸泡液pH前后差異不顯著，且略有降低，這是由于本實(shí)驗(yàn)組羊肉pH低于去離子水與NaHCO3的pH，肉塊中少許成分與去離子水、NaHCO3置換引起。對(duì)比超聲組，可見S+U組pH略有上升，NaHCO3浸泡后液體pH變化較小，超聲空化效應(yīng)與機(jī)械效應(yīng)促進(jìn)組織內(nèi)鹽溶性蛋白滲出，同時(shí)也促進(jìn)組織液滲出，由于NaHCO3溶液pH遠(yuǎn)高于肉塊組織pH，混勻后液體pH依舊略有提高，而W+U組因去離子水pH與肉塊pH相差并不大，組織液經(jīng)超聲滲出后，致使浸泡液pH略有下降，但仍與單獨(dú)去離子水處理差異不大。浸泡液質(zhì)量變化可由肉塊質(zhì)量變化反映，表中除W組變化不顯著，其余組肉塊質(zhì)量均有所提高(即浸泡液質(zhì)量均有所損失)，超聲處理破壞了肌原纖維蛋白，肉品組織結(jié)構(gòu)變得松軟，促進(jìn)了浸泡液滲透，肉塊吸收液體能力增強(qiáng)，NaHCO3呈弱堿性，對(duì)肉塊具有腐蝕性，對(duì)纖維組織具有軟化作用，兩者協(xié)同效果更加明顯。粗蛋白含量經(jīng)考馬斯亮藍(lán)試劑盒測(cè)定，超聲組均較未超聲組有所提高，驗(yàn)證了超聲處理對(duì)蛋白的溶出作用。

表1 浸泡液pH、質(zhì)量、粗蛋白變化Table 1 Changes of pH, mass, crude protein ofsoaking solution

注：同指標(biāo)同列數(shù)據(jù)肩標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

2.2 羊肉肉糜pH變化

宰后肌肉pH變化反映其糖原酵解速率與乳酸生成量關(guān)系，動(dòng)物宰殺后因氧氣供應(yīng)中斷，嗎肌糖原無氧酵解生成乳酸，而成熟期pH升高，肉質(zhì)嫩度得到改善[11]。

如圖2所示，各處理組pH值均處于宰后僵直成熟期pH范圍(5.8 ～ 6.5)。與C組相比，W組與W+U組羊肉pH值均升高，即偏中性去離子水浸泡使偏酸性羊肉pH略有上升，但差異不明顯，這可能歸因于超聲引起的“水波震動(dòng)”及“注水滾揉嫩化”[12]，但兩者均與S+U組差異顯著(P<0.05)。與C組相比較，S組和S+U處理組較未處理組羊肉pH顯著升高，范圍在0.5～1.0，且2種嫩化方法均較對(duì)照組差異顯著(P<0.05)，S+U組羊肉pH最大，嫩化效果最好，這與張坤等[13]結(jié)果相似。宰后肌肉pH值下降引起肌漿網(wǎng)和鈣泵功能改變，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣濃度增加、肌肉僵硬[14]，而超聲可促進(jìn)肌動(dòng)球蛋白解離,加快糖酵解進(jìn)程,羊肉pH顯著升高。另一方面可能因?yàn)镹aHCO3溶于水呈弱堿性，羊肉pH上升。且高pH保持時(shí)間越長(zhǎng)，利于鈣蛋白酶的活性提高，羊肉嫩度得以改善[15]。NaHCO3、超聲波均能改善肉品嫩度，兩者聯(lián)合效果更為明顯。

圖2 NaHCO3和超聲處理對(duì)羊肉pH的影響Fig.2 Effects of sodium bicarbonate andultrasound treatments on pH of lamb注：C-未處理組；W-去離子水浸泡1 h；W+U-去離子水浸泡1 h后超聲處理；S-碳酸氫鈉浸泡1 h；S+U-碳酸氫鈉浸泡1 h后超聲處理。不同字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

2.3 羊肉肉塊蒸煮損失變化

如圖3所示，未處理組羊肉肉塊蒸煮損失明顯高于其他處理組。單獨(dú)去離子水處理雖較未處理組有顯著性差異，但效果不如NaHCO3，且W+U組與S+U組的差異明顯(P<0.05)。S+U組在加熱蒸煮過程中損失最低，較未處理組降低了18 %，具有良好的保水效果，說明超聲波處理可降低肉塊的蒸煮損失率，提高肉塊的保水性，這可能是由于超聲破壞了細(xì)胞原有結(jié)構(gòu)，胞內(nèi)Ca2+外流，鈣激活酶被激活，肌原纖維蛋白分解加快，使羊肉嫩度增大、肉質(zhì)變嫩[16]。超聲處理促進(jìn)鹽溶性蛋白向羊肉的表面大量集中，鹽溶性蛋白含量的多少與蒸煮加熱后蛋白形成的凝膠有關(guān)，含量越高，凝膠結(jié)構(gòu)越致密，束縛的水分越多，超聲處理增大了羊肉肉塊表面阻止水分向外面擴(kuò)散的能力[17]；與此同時(shí)，NaHCO3處理顯著降低了羊肉蒸煮損失率，優(yōu)于單獨(dú)去離子水浸泡，這與李楠等[18]結(jié)論一致(NaHCO3的添加顯著降低了PSE雞胸肉與正常雞胸肉的蒸煮損失)。NaHCO3聯(lián)合超聲波處理效果最優(yōu)。

圖3 NaHCO3和超聲處理對(duì)羊肉蒸煮損失的影響Fig.3 Effect of sodium bicarbonate and ultrasound treatments on cooking loss of lamb

2.4 羊肉質(zhì)構(gòu)特性變化

由圖4可知，經(jīng)單獨(dú)去離子水處理的肉塊，其咀嚼性、內(nèi)聚性、膠著性與未處理組差異不顯著(P>0.05)，W組肉塊表面色澤稍有變化，但去離子水不易滲入組織纖維內(nèi)部，對(duì)質(zhì)構(gòu)影響不大。與未處理組相比，W+U組和S+U組各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)參數(shù)有顯著差異(P<0. 05)，即超聲促進(jìn)去離子水與NaHCO3滲入組織內(nèi)部，較好地改善了羊肉品質(zhì)。此外，W+U組與S+U組、W組與S組兩兩差異顯著，說明NaHCO3

較去離子水浸泡嫩化效果更好，聯(lián)合超聲可進(jìn)一步增強(qiáng)該效果。對(duì)照組硬度較其余處理組均明顯偏大，而W+U組與S+U組也有差異，說明超聲處理對(duì)羊肉的硬度影響較大，可改變?nèi)馄纺鄱取ＥcJAYASOORI-YA等[19]發(fā)現(xiàn)超聲處理降低牛肉剪切力和硬度、提高其質(zhì)構(gòu)和改善牛肉品質(zhì)的結(jié)論相符。GOT等[20]對(duì)牛肉塊進(jìn)行超聲處理，其肌間Ca2+釋放較對(duì)照組提高30 %，即超聲不僅破壞肌纖維，對(duì)細(xì)胞/細(xì)胞膜也存在影響，促使Ca2+提前釋放至肌細(xì)胞間隙。此外，超聲處理亦可拉伸肌節(jié)長(zhǎng)度，提高肉品嫩度。另外，NaHCO3呈堿性，對(duì)于肉品有一定的腐蝕性，可能會(huì)破壞羊肉的結(jié)構(gòu)和肌原纖維，有效地改善了肉品的質(zhì)構(gòu)特性和嫩度，符合2.1所述推測(cè)，NaHCO3聯(lián)合超聲波處理對(duì)羊肉質(zhì)構(gòu)效果顯著。

A-咀嚼型；B-內(nèi)聚性；C-膠著性；D-硬度圖4 NaHCO3和超聲處理對(duì)羊肉質(zhì)構(gòu)的影響Fig.4 Effect of sodium bicarbonate and ultrasound treatments on texture properties of lamb

2.5 羊肉剪切力變化

由圖5可知，經(jīng)NaHCO3、NaHCO3聯(lián)合超聲波、去離子水聯(lián)合超聲波處理的羊肉剪切力均較未處理組有顯著減小(P<0.05)，W組剪切力變化不大，而S+U組剪切力最小，即NaHCO3聯(lián)合超聲波處理對(duì)羊肉嫩化效果最好，與JAYASOORIYA等[19]發(fā)現(xiàn)超聲波處理可以降低牛肉的剪切力結(jié)論一致。這可能是由于超聲波機(jī)械效應(yīng)物理破壞肌纖維蛋白，空化作用破壞其線粒體和溶酶體膜等，大量鹽溶蛋白與嫩化酶釋放，一定程度上促進(jìn)了鹽溶蛋白富集于肉塊表面，從而引起羊肉嫩度改善[21]。這與朱秋勁等[22]結(jié)論相似(新鮮牛肉經(jīng)超聲處理可促進(jìn)蛋白酶分泌，游離氨基酸含量增加，組織結(jié)構(gòu)改變，從而改善嫩度)。NaHCO3呈堿性，影響蛋白結(jié)構(gòu)，兩者聯(lián)合處理使蛋白空間立體性增加，高級(jí)結(jié)構(gòu)改變，提高了羊肉嫩度品質(zhì)[23]。

圖5 NaHCO3和超聲處理對(duì)羊肉剪切力的影響Fig.5 Effect of sodium bicarbonate and ultrasound treatments on shear force of lamb

2.6 羊肉肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)變化

由圖6可知，未處理組肌原纖維小片化指數(shù)較其他處理組差異明顯(P<0.05)，且W+U組與S+U組之間也存在顯著差異，說明碳酸氫鈉嫩化效果優(yōu)于去離子水，且超聲處理可增大羊肉的嫩度。其中S+U組MFI顯著大于其他組，且較未處理組提高近1倍，說明NaHCO3聯(lián)合超聲波處理效果最佳。在宰后肌肉中，鈣蛋白酶激活，引起Z盤相關(guān)肌原纖維蛋白降解，造成肌纖維斷裂[24]。MFI是表現(xiàn)肌原纖維斷裂程度的參數(shù)，也是表征肉品嫩度的重要指標(biāo)，MFI值與肌原纖維斷裂程度及肉品嫩度成正比，與剪切力值變化息息相關(guān)。所以可推斷，超聲波的空化效應(yīng)和穿透性導(dǎo)致羊肉肌原纖維和結(jié)締組織被破壞，肌原纖維小片化程度加快，MFI增大。另一方面，NaHCO3可使羊肉軟化，肌原纖維斷裂，變成肌節(jié)小片，MFI增大，故NaHCO3聯(lián)合超聲波處理的效果最佳。

圖6 NaHCO3和超聲處理對(duì)羊肉MFI的影響Fig.6 Effect of sodium bicarbonate and ultrasound treatments on MFI of lamb

2.7 羊肉肉品持水力變化

肌肉持水力與肉品嫩度和食用品質(zhì)密切相關(guān)，肌肉蛋白中起保水性、黏著性的是肌纖維中的肌球蛋白(含量最高，也最重要)[25]。研究發(fā)現(xiàn)，肌肉系水力與其蛋白含量呈正相關(guān)[26]。值得注意的是，蛋白變性與肉品持水力有直接關(guān)系，變性引起結(jié)構(gòu)松馳，組織間隙變大，持水性增強(qiáng)。如圖7所示，S+U組肉品

持水力明顯高于C組和W+U組(P<0.05)，W+U組和C組存在差異，但不顯著(P>0.05)?？赡苁且?yàn)槌暩淖兞巳馄分械鞍踪|(zhì)的含量，間接影響了肉品的持水力。這與SIRO等[27]結(jié)論相似(適宜頻率和強(qiáng)度的超聲波可改變肌肉組織微觀結(jié)構(gòu)，提高持水性)。此外，肉品pH值影響持水力大小，當(dāng)pH大于或小于蛋白質(zhì)等電點(diǎn)時(shí)，肌肉發(fā)生松弛，改變?nèi)馄返某炙Γ妓釟溻c為弱堿，會(huì)增大肉品的pH，適當(dāng)?shù)卦龃蟪炙Γ@與2.1中浸泡液質(zhì)量損失、肉品吸水性能增加具有較好的一致性，因此，NaHCO3聯(lián)合超聲波處理的肉品持水力最佳。

圖7 NaHCO3和超聲處理對(duì)羊肉肉品持水力的影響Fig.7 Effect of sodium bicarbonate and ultrasound treatments on holding water capacity of lamb

2.8 羊肉超微結(jié)構(gòu)變化

由圖8可知，未處理組羊肉纖維緊密、嚴(yán)實(shí)，表面平整光滑，沒有裂縫和空洞。W+U組羊肉肌原纖維進(jìn)一步地變大，纖維之間開始出現(xiàn)裂縫、少許空洞以及輕微的斷裂。S組與S+U組羊肉肌原纖維的結(jié)構(gòu)斷裂明顯，空間和結(jié)構(gòu)變得疏松和細(xì)碎，表面空洞明顯，促進(jìn)了羊肉的嫩化，這是因?yàn)槌曇鹂栈瘹馀莘e聚在樣品表面后爆裂引起微射流，導(dǎo)致樣品表面結(jié)構(gòu)沖蝕、可溶性物質(zhì)釋放[28]。超聲波可以破壞羊肉的肌原纖維和結(jié)締組織，增大肉品嫩度，碳酸氫鈉可以軟化肌原纖維和降解肌肉蛋白質(zhì)，使纖維更易斷裂，兩者聯(lián)合改善嫩度效果最好。

A～E-C、W、W+U、S、S+U(300×)；F～J-C、W、W+U、S、S+U(1 000×)圖8 不同處理組羊肉的掃描電鏡圖Fig.8 The scanning electron microscopy photographs of lamb under different treatments

2.9 羊肉組織切片變化

圖9為各處理組羊肉組織橫、縱切面圖，未處理組羊肉肌原纖維束完整，纖維間間隙較小，排列緊密，無破壞跡象。單獨(dú)去離子水處理對(duì)羊肉組織切片影響不大，W+U組的肌原纖維因經(jīng)去離子水浸泡后超聲處理促進(jìn)水分進(jìn)入而有輕微的增大，由縱切面可以觀察到間隙稍增大，部分纖維束不完整，遭到一定程度的破壞。S+U組的肌原纖維斷裂程度最大，間隙最大，且在間隙中可觀察到細(xì)胞內(nèi)容物的釋放，肌纖維結(jié)構(gòu)斷裂片段大小不一，超聲機(jī)械與空化效應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞中的內(nèi)容物包括蛋白酶等物質(zhì)釋放到纖維間隙，組織蛋白酶的活性被激活增大，肌原纖維斷裂明顯[29]。NaHCO3由于自身呈堿性，對(duì)肉品具有一定的腐蝕作用，協(xié)助超聲波加重羊肉肌原纖維破壞斷裂。肌纖維的斷裂和纖維間隙的增大對(duì)于羊肉的嫩化有較大的促進(jìn)作用，去離子水聯(lián)合超聲波對(duì)肌纖維的斷裂有一定的效果，而碳酸氫鈉聯(lián)合超聲波處理對(duì)于肉品的嫩化效果最佳，進(jìn)一步證實(shí)了上述肌纖維小片化指數(shù)結(jié)論。

A-未處理組的橫截面； B-去離子水處理組的橫截面；C-去離子水聯(lián)合超聲波處理組的橫截面；D-NaHCO3處理組的橫截面；E-NaHCO3聯(lián)合超聲波處理組的橫截面；F～J-分別為各處理組對(duì)應(yīng)的縱截面圖9 羊肉組織肌原纖維橫切圖和肌原纖維縱切圖Fig.9 Tissue section of lamb

2.10 肌動(dòng)球蛋白SDS-PAGE凝膠電泳結(jié)果分析

電泳圖難以表征肌原纖維蛋中肌球蛋白(大分子質(zhì)量蛋白，約510 kDa)，但肌動(dòng)蛋白為小分子質(zhì)量蛋白(約43 kDa)，在SDS-PAGE凝膠電泳試驗(yàn)中可以常規(guī)寬分子質(zhì)量Marker作為參比，操作相對(duì)簡(jiǎn)便，故常以肌動(dòng)蛋白含量表征肌動(dòng)球蛋白解離情況[30]。

圖10為各組羊肉肉塊中提取的肌動(dòng)球蛋白SDS-PAGE凝膠電泳圖，各處理組之間的蛋白條帶均完整，沒有出現(xiàn)碎條帶，說明超聲波、NaHCO3、去離子水均未破壞蛋白的亞基組成。不同處理組之間的肌動(dòng)球蛋白條帶粗細(xì)、深淺不一，有顯著的差別。S+U組的肌動(dòng)蛋白條帶最粗，且和C組、W+U組差異顯著，肌動(dòng)蛋白含量最高。這可能是由于弱堿性NaHCO3起到降解肌動(dòng)球蛋白作用，肌動(dòng)蛋白游離，表現(xiàn)為肌動(dòng)蛋白條帶增粗，同時(shí)超聲處理會(huì)破壞細(xì)胞膜和細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)，細(xì)胞的內(nèi)容物包括組織蛋白酶和鈣蛋白酶等被釋放，作用于羊肉肉品，進(jìn)一步改善羊肉嫩度，這也與質(zhì)構(gòu)特性、剪切力等指標(biāo)的結(jié)論一致。

圖10 羊肉肌動(dòng)球蛋白的SDS-PAGE圖Fig.10 Sodium dodecyl sulfate-gel electrophoresis patterns of actomyosin in lamb

3 結(jié)論

本試驗(yàn)對(duì)未處理和經(jīng)去離子水、NaHCO3及對(duì)應(yīng)的超聲波聯(lián)合處理的羊肉進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，NaHCO3聯(lián)合超聲波處理可增大羊肉的pH、加速宰后成熟期、降低蒸煮損失和剪切力，其質(zhì)構(gòu)參數(shù)變化顯著，嫩度增大，肉質(zhì)得以改善。同時(shí)羊肉的肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)增大，持水力增強(qiáng)，提高了肉制品的質(zhì)量和食用價(jià)值。NaHCO3聯(lián)合超聲波處理可使羊肉表面的某些微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著的改變，肌原纖維出現(xiàn)不同程度的斷裂和軟化，纖維間間隔增大、肉質(zhì)疏松，肌動(dòng)球蛋白經(jīng)NaHCO3聯(lián)合超聲波處理后，其微環(huán)境改變，游離態(tài)肌動(dòng)蛋白的含量升高。但仍需驗(yàn)證該聯(lián)合處理對(duì)羊肉嫩度與肌動(dòng)球蛋白解離的關(guān)系、優(yōu)化復(fù)合嫩化參數(shù)，并對(duì)處理后羊肉感官風(fēng)味品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)流失等作進(jìn)一步的分析，以及從肌球蛋白(肌原纖維中最重要的蛋白)著手研究NaHCO3聯(lián)合超聲波嫩化羊肉機(jī)理，為改善畜禽類肉品品質(zhì)提供新的方向和方法。