宰后肉品嫩化技術及其作用機理研究進展

時海波，諸永志，方 芮，張新笑，鄒 燁,*，王道營,*，徐為民

（1.江蘇省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，江蘇 南京 210014；2.南京財經(jīng)大學食品科學與工程學院，江蘇 南京 210046；3.南京農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院，江蘇 南京 210095）

肉品嫩度是消費者購買肉與肉制品的首要衡量標準，作為一種復雜的品質(zhì)特性，嫩度受宰前與宰后多種因素的影響。調(diào)控宰前嫩度主要通過飼料種類及管理技術，該過程具有系統(tǒng)性與長期性[1]。而宰后嫩化方法較多，短時高效的嫩化方法更易獲得品質(zhì)優(yōu)良的商業(yè)化產(chǎn)品。肉品嫩度受內(nèi)外因素影響：內(nèi)部因素包括結締組織數(shù)量和膠原蛋白溶解度、僵直過程中的肌節(jié)短縮以及影響宰后肌原纖維及肌原纖維相關蛋白水解的鈣蛋白酶及鈣蛋白酶抑制蛋白等[2-4]；而外部因素如肌纖維變性、收縮及相關水分損失的平衡、熱處理引起的韌性增強、蛋白溶解或蛋白凝膠化等均會影響嫩度[5]。肉品嫩度作為肉品品質(zhì)與質(zhì)地的表征特性之一，決定了肉品烹調(diào)與加工后的感官體驗。關于宰后肉品嫩化方法的報道很多，部分技術作用機理存在爭議與不足，本文將從肉品嫩化理論與成熟機制、宰后嫩化方法及相關機理闡述（主要針對新興嫩化技術）等方面進行綜述。

1 肉品嫩化理論及成熟機制

1.1 鈣蛋白酶嫩化理論

宰后畜禽肉伴隨著僵直、解僵、成熟和腐敗等一系列生理生化變化過程，可引起膠原蛋白含量、蛋白溶解度、肌肉短縮程度及成熟過程中結構蛋白的變化，使肉品保水性、色澤、嫩度等受到影響。肉品成熟機制的研究由來已久，包括鈣蛋白酶學說、鈣張力學說、Ca2＋學說、組織蛋白酶學說，本節(jié)將對主流鈣蛋白酶嫩化肉品機理及當前被普遍接受的成熟機制進行綜述。

1.1.1 鈣蛋白酶體系

當前研究表明，參與宰后肌肉蛋白質(zhì)降解的蛋白酶中以鈣蛋白酶起主要作用。鈣蛋白酶的蛋白水解活性受肌漿Ca2＋濃度、鈣蛋白酶抑制蛋白與鈣蛋白酶比例、pH值、溫度和氧化等內(nèi)外環(huán)境因素的影響[6-7]，鈣蛋白酶體系包括鈣依賴性半胱氨酸蛋白酶的鈣蛋白酶及其抑制蛋白（均需Ca2＋激活）。鈣蛋白酶亞型眾多，以μ-鈣蛋白酶（結合肌原纖維為主）和m-鈣蛋白酶（位于細胞溶質(zhì)）研究最為深入。μ-鈣蛋白酶與m-鈣蛋白酶均可水解肌原纖維，但后者激活所需Ca2＋濃度遠高于前者，宰后成熟過程中活性幾乎不變[8]，且兩者宰后作用時間不同。μ-鈣蛋白酶宰后前3 d即被激活并伴隨自溶，發(fā)揮其水解蛋白活性，降解肌肉中主要的肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP），而m-鈣蛋白酶宰后成熟前期并未被激活，可能在嫩化末期發(fā)揮作用，故普遍認為是μ-鈣蛋白酶而非m-鈣蛋白酶參與肉品嫩化[9-10]。

鈣蛋白酶抑制蛋白可抑制蛋白酶水解活化、膜結合和催化活性的表達[11]。畜禽宰后，肌肉中鈣蛋白酶抑制蛋白含量逐漸減少，其降解與失活的速率與肌肉中蛋白質(zhì)的水解有關，通過與μ-鈣蛋白酶和m-鈣蛋白酶之間的相互作用共同參與調(diào)控宰后嫩度。

其次，宰后肌肉中存在大量可磷酸化鈣蛋白酶系統(tǒng)的蛋白激酶，因此具備發(fā)生磷酸化的條件[12]。具備肌肉收縮功能的蛋白質(zhì)如肌鈣蛋白磷酸化后會降低鈣蛋白酶對其降解的能力，宰后糖酵解酶磷酸化后酶活性改變，進而影響糖酵解進程、肌肉僵直過程及最終的肉品品質(zhì)[13-14]。宰后肌肉中，μ-鈣蛋白酶和m-鈣蛋白酶與鈣蛋白酶抑制蛋白磷酸化是否會影響其自身活性，進而影響嫩化進程，磷酸化鈣蛋白酶抑制蛋白如何影響對鈣蛋白酶的抑制能力等，這些問題仍需進一步研究驗證，以便明確鈣蛋白酶系統(tǒng)在動物宰后肌肉中的活性調(diào)控機制，豐富和發(fā)展鈣蛋白酶嫩化理論，為改善肉品質(zhì)提供新的思路。

1.1.2 鈣蛋白酶嫩化機理

鈣蛋白酶可降解肌原纖維中的關鍵蛋白質(zhì)，包括伴肌動蛋白、肌聯(lián)蛋白、肌鈣蛋白-T（troponin-T，Tn-T）和肌間線蛋白等，它們可破壞肌肉超微結構、使Z線弱化并消失、促進肌原纖維小片化、改善肌肉嫩度。鈣蛋白酶嫩化作用途徑為（圖1）：1）鈣蛋白酶降解肌球蛋白與肌動蛋白、弱化粗絲與Z線的相互作用，破壞I帶與Z線的結合力，使纖維變?nèi)趸驍嗔裑15]；2）鈣蛋白酶水解肋節(jié)、肌間線蛋白后，肌纖維有序結構、肌纖維與外周或肌纖維之間的完整性被破壞[16]；3）鈣蛋白酶降解類原肌球蛋白，弱化粗絲和細絲之間的鍵合，刺激肉品解僵[17]；4）促進肌鈣蛋白中原肌球蛋白結合亞基Tn-T的降解，弱化細絲結構，提高嫩度[18]。

圖1 鈣蛋白酶嫩化途徑Fig.1 Tenderization pathways of calpain

1.2 肉品成熟機制

目前廣泛提出的一種多機制共同作用肉品成熟見圖2。鈣蛋白酶在肌肉成熟嫩化過程中起主導作用，Ca2＋通過激活該酶而發(fā)揮間接作用[19]；細胞凋亡酶通過參與早期階段的肌肉成熟，對肌聯(lián)蛋白和伴肌動蛋白的降解作用，從而調(diào)控Ca2＋激活酶系統(tǒng)[20]；鈣蛋白酶是一種半胱氨酸蛋白酶，蛋白質(zhì)巰基亞硝基化通過修飾鈣蛋白酶活性位點的半胱氨酸殘基影響其自溶性與蛋白水解活性[21]；半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3（caspase-3，一種細胞凋亡酶）去硝基化后可被激活，進而誘導細胞凋亡[22]；蛋白亞硝基化還可修飾Ca2＋釋放通道，影響其釋放速率，引起肌肉不同程度地收縮及細胞內(nèi)水分的分布[23]；參與宰后糖酵解的酶（如磷酸果糖激酶）經(jīng)亞硝基化修飾后，活性受到抑制，影響宰后pH值下降速率及終點pH值，進而影響肉品成熟品質(zhì)[21]；蛋白磷酸化修飾對肌肉成熟存在影響（見1.1.1節(jié)）[13-14]；此外，有研究發(fā)現(xiàn)熱休克蛋白等也參與了嫩化進程的調(diào)控[24]，但還需要進一步的研究。

圖2 多機制共同作用肉品成熟Fig.2 Integrated multiple mechanisms for postmortem aging of muscle

2 宰后肉品嫩化方法及機理

2.1 生物法嫩化——外源酶法

由于結締組織強度增加和內(nèi)源性蛋白水解酶能力不足，老齡動物特定肌肉部位仍具有相當大的韌性，因而可通過添加外源酶提高肉品嫩度[25]。常用外源酶及其對肉品嫩度的影響見表1。

植物蛋白酶中以木瓜蛋白酶研究最為廣泛，其含有的巰基肽內(nèi)切酶幾乎可水解所有的肽鍵，且在不同酸堿性的環(huán)境下均可分解蛋白[26-28]。活性木瓜蛋白酶不可直接注射于活體動物，需經(jīng)H2O2氧化失活后于頸靜脈注射，因宰后缺氧而被重新激活，促進酶活性部位半胱氨酸殘基減少和肌肉中的結締組織及肌纖維中結構較復雜的膠原蛋白、彈性蛋白的降解[29]。需要注意的是，不同研究者研究過程中所用酶濃度、純度各異，因而植物蛋白酶嫩化效果很難取得統(tǒng)一趨勢；此外，肉品切塊方式、貯存溫度及其干預措施亦對嫩化效果存在影響。植物蛋白酶失活溫度高于微生物蛋白酶，高溫煮制可能導致過度嫩化，需將時間、溫度、酶-底物比例等因素納入考慮。此外，相對于快速蒸煮肉塊，緩慢蒸煮過程中的蛋白酶水解活性更高，若要產(chǎn)生與快煮相同的嫩化效果，需降低慢煮過程中所添加的蛋白酶濃度[36]。

表1 不同蛋白酶對肉品嫩度的影響Table 1 Impact of different proteases on meat tenderness

傳統(tǒng)植物蛋白酶具有廣泛的特異性，易導致不良結果（漿糊質(zhì)地、風味差），而微生物蛋白酶具有自限活性的特點，且針對底物蛋白特異性強[40]。例如提取自米曲霉的天冬氨酸蛋白酶只作用于MP而對結締組織無影響；嗜堿芽孢桿菌的彈性蛋白酶對肌原纖維水解活性低而對彈性蛋白特異性強，進而可避免過度嫩化[37,40]。外源酶應用于肉品嫩化，需要綜合考量其來源及商用制劑純度、有效使用水平的安全性、消費者可接受性、感官品質(zhì)及成本。

2.2 化學法嫩化

2.2.1 鹽法嫩化

鹽類主要影響肉品功能特性，與肌肉收縮、蛋白質(zhì)間相互作用、蛋白質(zhì)溶解度、酶活性及蛋白質(zhì)晶格膨脹有關（圖3[43-51]）。

氯化物（主要為鈉鹽）能夠結合到肌纖維上增強纖維間靜電斥力，造成蛋白晶格膨脹（圖3B），膨脹的一個關鍵因素可能是在臨界鹽濃度下，氯化物能去除肌原纖維中一個或多個橫向結構（聯(lián)橋、M線或Z線）的約束[43]。復合磷酸鹽可促進離子效應和酸堿性變化，低濃度復合磷酸鹽（堿性）即可改變蛋白質(zhì)電荷的電勢，進而提高離子強度，引起等電點偏離、電荷間相互排斥，蛋白分子間空間得以增大，促進肉組織水分含量增加[44-45]；此外，還可通過提高膠原蛋白溶解度（膠原蛋白含量過高可降低肉品保水性）、減少結締組織中膠原蛋白的交聯(lián)，改善肉品嫩度[46]。多聚磷酸鹽可影響肌動球蛋白復合物的解離（圖3D）[47]。鈣鹽最主要的作用是通過外加鈣提高肌肉體系中Ca2＋濃度，進而激活鈣蛋白酶，引起相關組織結構破壞及肌原纖維蛋白降解[48-49]。亦有研究表明：當肌細胞中含有較高濃度的Ca2＋時，CANP與堿性磷酸酶被激活，促進糖酵解，加速溶酶體破裂、組織蛋白滲出，促進了肉品嫩度的提高（圖3A）[50]。無磷保水劑不含磷酸鹽，同樣具有類似磷酸鹽的作用，碳酸氫鈉（碳酸鹽，常作為無磷保水劑）克服了磷酸鹽保水劑的缺陷，不用擔心添加量過高而影響產(chǎn)品的口感，但碳酸鹽一般呈堿性，對蛋白具有腐蝕作用，能夠破壞蛋白組織結構，需要考慮營養(yǎng)損失情況（圖3C）[51]。

圖3 鹽法嫩化肉品示意圖[43-51]Fig.3 Diagrammatic sketch of salt tenderization[43-51]

由此可見，參與肉品嫩化的鹽類主要包括氯化物（鈉鹽與鈣鹽）、磷酸鹽（復合磷酸鹽、多聚磷酸鹽）、無磷鹽（碳酸鹽）等。涉及鹽法的嫩化機制可簡述為：1）提高肉品保水性；2）降低膠原蛋白熱穩(wěn)定性；3）離子強度對蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-水分子之間相互作用的影響；4）蛋白水解酶（鈣蛋白酶）的激活。

2.2.2 有機酸嫩化

有機酸（醋酸、檸檬酸和乳酸等）嫩化肉品主要通過改變肌肉內(nèi)部環(huán)境，進而改變鈣激活酶活性[52-54]。以浸漬法和注射法為主，其作用機制可概述為：1）影響肌原纖維主軸膨脹而使承載物質(zhì)稀釋；2）肌束膜中結締組織強度降低；3）低pH值下的蛋白酶（主要是組織蛋白酶）加速了嫩化作用；4）酸處理降低了肉的機械抵抗力。由于外源酸滲透緩慢，浸漬處理需要達到充分的浸漬時長，注射則可使酸溶液較快地擴散而加速嫩化。

2.3 物理法嫩化

2.3.1 傳統(tǒng)物理法嫩化

電刺激多用于大型動物（牛、羊、鹿等），可加快腺苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）降解與糖原分解速率、pH值下降，冷加工后可防止肌節(jié)縮短（冷收縮）；電刺激引起溶酶體水解酶的釋放，可破壞肌肉組織，加快蛋白水解，使肉質(zhì)變嫩[55-56]。水分灌注技術（如Ca2＋溶液注射技術）亦能有效改善肉品嫩度及多汁性[57]。機械嫩化法則是通過對肉進行柔和切割，破壞肌間結締組織和肌纖維細胞以增強嫩度。尸僵時肉品嫩度與肌肉收縮程度密切相關，傳統(tǒng)嫩度拉伸技術可通過施加與收縮張力相反的力，提高肌原纖維小片化指數(shù)，阻止肌節(jié)縮短，但也可能引起肌肉破壞和嫩化[58]；而當前出現(xiàn)的智能拉伸技術，其不局限于完整酮體，且可減少冷凍室空間和能量需求、提高肉塊尺寸與形狀的控制，同樣具有良好的嫩化效果[59-60]。但應用研究有限，尤其是針對肉塊拉伸和成形過程中分子變化的基礎研究不足，不同肌肉智能拉伸后肌節(jié)長度、峰值剪切力和嫩化程度的差異等還未得到充分的理解；值得注意的是，肌肉收縮的程度隨肌肉類型而變化，反映在僵直期內(nèi)的糖酵解、溫度與pH值的變化，因此，對肌肉拉伸和成形進行研究十分重要，以確保在商業(yè)應用中取得一致的最終結果。傳統(tǒng)物理技術均取得一些成功應用，至今這些技術依然廣泛存在，但其具有在線應用差、當代消費者對技術的不可接受性等不可避免的缺陷，促使廣大學者對新型物理嫩化進行研究。

2.3.2 新興物理法嫩化

2.3.2.1 高壓加工技術

高壓加工技術（high pressure processing，HPP）是一種通過液體介質(zhì)對產(chǎn)品施加靜電壓力的技術，高壓應用時會發(fā)生絕緣增熱現(xiàn)象（大氣受到壓縮而升溫且無熱量損失），HPP嫩化效果與宰后肉所處狀態(tài)密切相關[61-62]。

對于僵直前肌肉，HPP有效嫩化條件一般為氣壓100～235 MPa、溫度10～35 ℃，該階段引起的嫩化是加速或阻止糖酵解的結果[63-64]。僵直前肌肉因宰后缺氧，需進行糖酵解以維持ATP生成，同時乳酸積累、肌肉pH值下降、壓力施加將導致肌原纖維結構被大量破壞、Ca2＋釋放加速糖酵解進程，促進僵直及后期成熟的發(fā)展。此外，糖酵解酶有可能在壓力作用下發(fā)生變性，使糖酵解停止，肌肉終點pH（ultimate pH，pHu）上升。pHu與嫩度存在二次型關系：當pHu6.1時，韌性最高；當pHu＞6.1，則表現(xiàn)為嫩度的提高或改善。因此，當HPP應用于僵直前肌肉時，很難做到肌肉的可靠嫩化[65-66]。對于僵直后肌肉，低溫下施加高壓一般不引起嫩度變化，甚至有提高韌性的可能（只有少部分肌肉在常低溫下達到嫩化效果）[67-68]；高溫高壓通常會改善嫩度，當壓力處于150～400 MPa、溫度高于50～60 ℃時，大部分實驗研究均表現(xiàn)出明顯的嫩化效果[64,68-71]。

總的來說，當所處理的肌肉處于僵直前狀態(tài)時，常在低溫下應用HPP技術，但嫩化結果不穩(wěn)定；而僵直后肌肉于高溫下進行HPP，可作為潛在的商業(yè)加工方法，HPP雖不再被視為傳統(tǒng)殺菌技術的替代工藝，但其存在市場局限性（色澤不穩(wěn)定，且壓力越高，肉品視覺外觀變化越大，甚至有“熟”感），HPP不太可能取代傳統(tǒng)肉類加工方法，可作為結合方法或現(xiàn)有方法的補充。

2.3.2.2 沖擊波加工技術

沖擊波（shockwaves，SW）又稱流體動力學壓力，可于毫秒內(nèi)瞬間產(chǎn)生高達1 GPa的壓力波，通常以水為液體介質(zhì)對肉品進行施壓[72]。沖擊波有水下引爆炸藥（爆炸沖擊波）和水下放電（電生沖擊波）兩種產(chǎn)生方式，其應用于食品加工已不局限于早期的殺菌作用[73]，在肉類提升嫩度方面已有大量研究。

肌肉由質(zhì)量分數(shù)75%的水分構成，沖擊波可在流體（如水）中傳播，同時產(chǎn)生與水相匹配的機械阻抗，從而產(chǎn)生“破裂效應”[74]。圖4為兩種沖擊波對肉品嫩化作用示意圖[75-77]。肉品嫩化機制主要有兩種：1）肌肉超微結構的破壞；2）增強蛋白水解能力或加速成熟。Zuckerman等[75]通過掃描電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)經(jīng)沖擊波處理過的肌內(nèi)膜蜂窩結構變形為松散的網(wǎng)狀結構。早期研究發(fā)現(xiàn)，爆炸沖擊波能引起牛背最長肌肌節(jié)I帶碎裂，Z線周圍出現(xiàn)鋸齒狀邊緣，表明肌原纖維遭受物理性破壞，纖維間距擴寬[76]。此外，Bowker等通過Western blotting發(fā)現(xiàn)，沖擊波將Tn-T降解為可表征肉品嫩化性能的小分子質(zhì)量蛋白片段（30 kDa）[77]。爆炸沖擊波因單位負載產(chǎn)生的能量較電生沖擊波脈沖能量大，其嫩化效果更明顯，但對于較高嫩度狀態(tài)的肌肉（蛋白酶活性低、結締組織多、肌節(jié)長度相對較短）嫩化困難[75,78]。此外，SW技術對處理肉包裝材料要求高、工業(yè)推廣受限，這歸因于爆炸型依賴技術存在潛在安全問題和技術挑戰(zhàn)、產(chǎn)品接受度低、基建造價高、器械耐久性差等。而后者可通過重復脈沖、優(yōu)化脈沖頻率、能量設置等手段彌補差異。

圖4 沖擊波嫩化肉品示意圖[75-77]Fig.4 Diagrammatic sketch of meat tenderization by shockwave[75-77]

鑒于兩種方式優(yōu)缺點，今后研究可重點圍繞新型抗沖擊波包裝材料的開發(fā)、性能更好的沖擊波設備研制以及結合其他新型技術對處于不同狀態(tài)的肉品進行分段或聯(lián)合作用。

2.3.2.3 超聲波嫩化

圖5 超聲波作用肉塊示意圖[79]Fig.5 Diagrammatic sketch of the impact of ultrasound on meat[79]

如圖5所示，超聲是一種基于聲能的非熱技術，聲波在高、低壓之間傳播產(chǎn)生微小氣泡并使氣泡逐漸增大，直至它們破裂形成空化現(xiàn)象，超聲空化效應引起的氣泡聚集于肉塊表面，爆裂后形成微射流，沖蝕表層，形成裂縫；空化氣泡成核過程中崩塌可產(chǎn)生沖擊波，連續(xù)的能量輸出引起液體介質(zhì)湍流；超聲機械效應對肉塊具有機械破壞作用；液體介質(zhì)超聲后可產(chǎn)生自由基，影響肉塊組織及內(nèi)部蛋白[79]。此外，空化作用還會引起分子破裂、誘導自由基形成并加速化學反應、促進蛋白氧化、引起二硫鍵交聯(lián)和蛋白聚集物的形成，從而影響蛋白溶解度，宏觀上表現(xiàn)為肉質(zhì)變硬，需合理控制超聲時間及強度，避免過多的自由基形成，從而影響肉品嫩度[80]。一般認為低強度超聲（＜10 W/cm2）對肉品嫩化效果不明顯，并且采用超聲浴池進行肉品嫩化，存在效果不佳的問題[81]。肉品宰后時間影響超聲作用效果：宰后時間過長，嫩度因內(nèi)源蛋白酶水解相關蛋白而降低，此時應用超聲，不易明確內(nèi)源蛋白水解與超聲應用二者何為肉品嫩化效果的主導因素[82]；而僵直前肌肉應用主要評估超聲對僵直開始及成熟期相關蛋白酶的作用，雖觀察到肌節(jié)拉伸、Z線破壞，但似乎最終肉品嫩度并未改善，研究者們認為超聲應在宰后24 h應用于肉品，肉品達到pHu以減少超聲嫩化可變性[83-84]。超聲可改善肉中相關蛋白結構特性、激活ATP酶活性、增加巰基含量，常呈現(xiàn)較少的α-螺旋與較多的β-折疊；超聲作用通過降低蛋白聚集體的形成、改善蛋白凝膠三維網(wǎng)狀結構，達到提高肉品持水性能的目的[85-87]。雖然當前超聲處理對提高肉品保水性存在爭議，但多數(shù)學者認為合適的超聲強度能夠促進鹽或保水劑的滲透，聯(lián)合效應可進一步增強肉品保水性[88-89]。

引起肉品嫩化效應的可能機制為（圖6[85-89]）：1）肌原纖維或組織結構的物理破壞（圖6C）；2）蛋白水解能力提高，促進成熟過程中肉品的嫩化（如增加組織蛋白酶的釋放）（圖6B與圖6E）；3）膠原蛋白破裂或細胞膜損傷（圖6E）；4）空化效應及自由基的形成對蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)的破壞（圖6B與圖6D）。

超聲嫩化技術應當著重于評估其對肉微觀結構、酶活性及最終嫩度的影響等基礎研究，并重點關注工藝參數(shù)（頻率、強度和處理時間）的優(yōu)化。鑒于超聲在肉品嫩化應用效果上存在不一致的觀點，因此，超聲研究中必須提及所用裝置及實驗設定參數(shù)的具體細節(jié)，降低可重復性的難度，從而推進超聲嫩化的進一步發(fā)展。

2.3.2.4 脈沖電場嫩化

脈沖電場（pulsed electric field，PEF）通過在兩個電極之間以直流電壓脈沖形成電場，其作為改善食品結構及生物活性的綠色新型非熱技術，亦可用于肉類嫩化。肉品組織由于細胞尺寸大，一般不需要高強度電場，形成孔徑的電場強度約在1～10 kV/cm范圍內(nèi)[90]。肉品成熟前對肌肉進行PEF處理，可通過提高細胞膜通透性致使細胞器釋放Ca2＋、鈣激活蛋白酶，從而促進肉的嫩化；宰后成熟的嫩化也得益于PEF對蛋白的水解，其余因素如溶酶體組織蛋白酶的釋放、僵直前肌肉中Ca2＋釋放引起的糖酵解加速及肌肉的物理性破壞（但需要巨大的能量）也可能對肉品嫩度的提高有一定的貢獻[91-93]。嫩度很大程度上取決于肌肉細胞的完整性，不同于電刺激及拉伸技術，PEF在一定的條件下，不需要明顯的升溫便可實現(xiàn)細胞膜的不可逆通透[94]。

就僵直后肌肉而言，PEF處理后對嫩化進程有影響，過往研究對于PEF是否可以改善嫩度結果不一致。主要矛盾點在于：1）高強度PEF處理后，是否給予合適的成熟時間（肉品的嫩化是一個生化過程）[95-97]；2）低強度PEF是否誘導纖維物理破壞，即低強度PEF可能不足以誘導細胞膜的不可逆通透性，細胞器釋放Ca2＋和酶能力受限[98-99]；3）肌肉的解剖學及生理學差異（會影響生熱、電導率、纖維類型組成及細胞膜特性）可能誘導不同肌肉受到PEF頻率或重復次數(shù)的影響[100-101]。值得注意的是，高強度PEF作用可能會因為歐姆熱引起溫度升高，造成參與嫩化進程中蛋白與酶的變性、肉塊溫度的升高，肉品嫩化效果不佳。就僵直前肌肉而言，研究表明不同部位肌肉可能會表現(xiàn)出截然相反的結果（不論單次應用還是重復應用），這可能歸因于PEF對這些肌肉保水性的不同影響[102-103]（圖7）。

圖6 超聲波嫩化肉品機理[85-89]Fig.6 Mechanism of meat tenderization by ultrasound treatment[85-89]

雖然當前PEF應用肉品嫩化研究有限，但其在嫩化進程中表現(xiàn)出潛在作用，不同肌肉類型需要不同的最佳參數(shù)，需要更多的研究以評估PEF在其他商用型肉品而不是已被廣泛研究過的肉（牛肉）中的潛在價值，不同肌肉引起的嫩度差異需作進一步的研究，從而更好地理解PEF影響肌肉結構及嫩度的機理。此外，需探究不同強度PEF及重復次數(shù)的交互設計以獲得更理想的感官屬性。

圖7 脈沖電場嫩化肉品相關脈沖參數(shù)應用導圖[95-103]Fig.7 Pulsed electric filed processing parameters for meat tenderization[95-103]

3 結 語

綜上，新興物理技術主要是通過對肌肉結構的物理破壞、增強蛋白水解與加快成熟進程、促進肌肉相關蛋白的變性與溶解，以達到嫩化目的。這些新興嫩化技術能否獲得最佳利用，還需針對不同胴體肌肉、不同市場（食品服務行業(yè)、鮮品、出口品）、不同消費群體喜好進行不斷地調(diào)整。過往研究表明，消費者愿意為有保證的嫩化肉多付費，因此，這些新興技術可引起人們的興趣，它們在工業(yè)上的實施將取決于經(jīng)營者的創(chuàng)新意愿、技術資本、運營成本與投資-效益價值。了解每種技術如何誘導嫩化的機制將有助于確定某一特定分割肉或特定市場所需的理想組合技術。即使當前多采用傳統(tǒng)與新興方法聯(lián)合處理，達到取長補短、“1＋1＞2”的嫩化效果。但不可否認的是，這些新技術在商用中還不能大面積投入，除成本因素之外，研究結果的重現(xiàn)性較低，需進一步深化基礎參數(shù)研究。此外，加工方式如低溫長時蒸煮等也可嫩化肉品，可基于此開發(fā)新型加工方式及工藝。最后，還可針對肉品嫩度無損檢測方法（如高光譜成像）及嫩度生物標記物（如熱休克蛋白）等作進一步地探索。