化學(xué)干預(yù)調(diào)控肉及肉制品嫩度的研究進(jìn)展

陳李 周存六

摘? 要：嫩度是肉及肉制品的重要品質(zhì)屬性之一，影響消費(fèi)者的購買意愿?；瘜W(xué)干預(yù)技術(shù)因其成本低、投入少、能耗低、易于工業(yè)化且嫩化效果好等優(yōu)點(diǎn)，在肉類加工領(lǐng)域備受關(guān)注。本文簡單介紹了肉嫩度的主要影響因素，側(cè)重綜述了化學(xué)干預(yù)技術(shù)（無機(jī)鹽、有機(jī)酸、外源性氨基酸及其他化學(xué)物質(zhì)）對肉及肉制品嫩度的調(diào)控作用及其機(jī)制，為化學(xué)嫩化新技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：化學(xué)干預(yù);肉及肉制品;嫩度;無機(jī)鹽;有機(jī)酸;外源性氨基酸

Recent Progress on Chemical Intervention in Regulating Tenderness of Meat and Meat Products

CHEN Li， ZHOU Cunliu*

（School of Food and Biological Engineering， Hefei University of Technology， Hefei? ?230009， China）

Abstract： Tenderness is one of the most important quality attributes of meat and meat products， which affects consumers' purchasing decision. Chemical intervention technology has attracted considerable attention in meat processing research owing to its advantages of low cost， low input， low energy consumption， good industrial applicability and good tenderization effect. In this paper， the main factors influencing meat tenderness are described with a focus on the regulatory effect and mechanism of chemical intervention technology （inorganic salt， organic acid， exogenous amino acid and other chemical substances） on the tenderness of meat and meat products. This review is expected to provide a reference for the development and application of new chemical tenderization technologies.

Keywords： chemical intervention; meat and meat products; tenderness; inorganic salts; organic acids; exogenous amino acids

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210323-081

中圖分類號：TS251.5? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：

引文格式：

陳李， 周存六. 化學(xué)干預(yù)調(diào)控肉及肉制品嫩度的研究進(jìn)展[J]. 肉類研究， 2021， 35（3）：? . DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210323-081.? ? http：//www.rlyj.net.cn

CHEN Li， ZHOU Cunliu. Recent progress on chemical intervention in regulating tenderness of meat and meat products[J]. Meat Research， 2021， 35（3）：? . DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210323-081.? ? http：//www.rlyj.net.cn

風(fēng)味、多汁性和嫩度是影響肉品食用的3 個最主要的品質(zhì)屬性[1]，同時也與消費(fèi)者對肉及肉制品整體的品質(zhì)體驗(yàn)、購買意愿等高度相關(guān)[2]。與風(fēng)味、多汁性等其他指標(biāo)相比，嫩度在宰后成熟過程中的變化最大[3]。因此，改善肉的嫩度一直是肉品工作者多年來研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。

肉嫩度的調(diào)控是一個十分復(fù)雜的過程，受諸多因素影響。這些因素可分為宰前和宰后2 個階段。宰前影響因素主要包括動物的品種、年齡、性別、宰前的飼養(yǎng)條件以及處理方式（禁食）等[4]，宰后影響因素主要有胴體的貯藏方式和條件[5]以及深加工方式[6]等。宰后肉嫩度干預(yù)的方式主要分為三大類：物理干預(yù)、化學(xué)干預(yù)和酶干預(yù)。物理干預(yù)包括電刺激、凍融循環(huán)、超高壓、超聲波、靜電場以及傳統(tǒng)的懸掛拉伸等[7];化學(xué)干預(yù)主要通過用無機(jī)鹽、有機(jī)酸、外源性氨基酸等注射或者腌制以達(dá)到肉嫩化的目的[8-9];酶干預(yù)主要通過調(diào)控內(nèi)源酶如鈣蛋白酶、組織蛋白酶等活性或者通過添加外源植物蛋白酶、微生物蛋白酶和動物蛋白酶等實(shí)現(xiàn)肉的嫩化[10]。目前，國內(nèi)外學(xué)者已對物理干預(yù)和酶干預(yù)改善肉嫩度的方法及機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)總結(jié)[2，5，10];但對化學(xué)干預(yù)改善肉嫩度的方法和機(jī)制還缺乏系統(tǒng)性地歸納，同時也忽略了近年來一些新的天然化合物在改善肉嫩度中的作用。因此，本文主要對化學(xué)干預(yù)調(diào)控肉和肉制品嫩度的方法和機(jī)理進(jìn)行綜述，同時分析各種化學(xué)手段的利弊，為肉品化學(xué)嫩化技術(shù)的開發(fā)、推廣和應(yīng)用提供參考。

1? ?影響肉嫩度的主要因素

肉的嫩化是一個復(fù)雜的過程，影響因素眾多。由于動物的品種、年齡、性別以及飼養(yǎng)條件的不同，宰后肌肉的嫩度存在很大的差異。這些差異會引起肌內(nèi)脂肪含量、肌內(nèi)結(jié)締組織狀態(tài)、膠原蛋白含量與溶解度以及肌纖維類型等不同[11-12];此外，在肌肉成熟過程中，肌肉嫩度還受成熟進(jìn)程、貯藏溫度、成熟時間和最終pH值等因素影響[13];但肌節(jié)收縮狀態(tài)、宰后肌原纖維蛋白的降解以及肌纖維的完整性是影響肌肉嫩度的根本原因[14]。

肌節(jié)作為肌原纖維的重復(fù)單位，其長度取決于肌肉本身的收縮狀態(tài)，尤其是在動物宰后僵直階段，肌節(jié)長度與肉的嫩度具有高度的相關(guān)性。在相同條件下，肌節(jié)收縮得越短，切割肌肉所需的剪切力就越大，意味著肉的嫩度就越差。而肌節(jié)的收縮與肌動球蛋白復(fù)合體的形成密切相關(guān)[15]。在宰后肌肉中，由于5-三磷酸腺苷（5-adenosine triphosphate，ATP）的消耗，肌球蛋白與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白復(fù)合體，使得更多的粗絲與細(xì)絲重疊、肌節(jié)收縮，此時肌節(jié)密度增大，肉的嫩度也隨之變差。

在肉的成熟過程中，其嫩度在很大程度上由肌纖維的完整性決定，而肌纖維的完整性與肌原纖維蛋白和細(xì)胞骨架蛋白的降解程度高度相關(guān)[16]。Z-盤附近的結(jié)構(gòu)蛋白（伴肌球蛋白、伴肌動蛋白、肌間線蛋白、肌鈣蛋白-T等）在內(nèi)源性蛋白酶的作用下發(fā)生降解，導(dǎo)致Z-盤崩解乃至整個肌原纖維強(qiáng)度減弱。溶酶體組織蛋白酶類、蛋白酶體、細(xì)胞凋亡酶和鈣蛋白酶等內(nèi)源性蛋白酶均被認(rèn)為參與了肌原纖維蛋白和細(xì)胞骨架蛋白的降解。其中，鈣蛋白酶類在細(xì)胞骨架蛋白的降解中發(fā)揮著重要作用[13]。此外，近年來一些研究揭示細(xì)胞凋亡酶類也參與了宰后成熟過程中肌原纖維蛋白的降解，對肉的嫩化作用不容忽視[17]。

結(jié)締組織的數(shù)量和結(jié)構(gòu)對肉嫩度的影響較大。結(jié)締組織主要通過肌束膜和肌內(nèi)膜中的膠原蛋白影響肉的嫩度，這是因?yàn)樗鼈兇嬖谟诩∪庵?，不易被剔除[18]。結(jié)締組織的數(shù)量越多，所需剪切力越大，嫩度就越差[19]。值得注意的是，結(jié)締組織對肉嫩度的影響不僅取決于其數(shù)量，還取決于其膠原交聯(lián)水平、方式和成熟度等。研究表明，在具有相同成熟程度和pH值的肉中，結(jié)締組織中膠原部分的彈性模量與單位體積肌肉中的膠原交聯(lián)總數(shù)近似成正比[20]。另外，肌內(nèi)脂肪含量與肉的嫩度也有著很高的相關(guān)性[21]。研究表明，肌內(nèi)脂肪含量越高，烹飪后肉的嫩度就越好[22]。一方面，肌內(nèi)脂肪可以改變肌纖維的排列結(jié)構(gòu)及密度，切斷肌纖維束間的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而對肉的嫩度產(chǎn)生影響。另一方面肌內(nèi)脂肪會影響咀嚼時肌纖維的斷裂[12]。除了肌原纖維蛋白完整性、結(jié)締組織和肌內(nèi)脂肪外，水分作為肌肉中含量最高的成分，也對肉嫩度產(chǎn)生重要影響;水分含量越高，肉的嫩度越好[23]。雖然大部分添加的水分在烹飪過程中丟失，但在最終煮熟的肉制品中水分含量高，其嫩度也較好[23]。

2? ?調(diào)控肉嫩度的化學(xué)物質(zhì)

2.1? ?無機(jī)鹽類

2.1.1? ?鹽酸鹽

氯化鈉（NaCl）是肉及肉制品加工中必不可少的化合物，它能改善肉及肉制品的嫩度和保水性，同時能賦予肉制品特有的風(fēng)味和延緩微生物繁殖。吳亮亮等[24]在研究NaCl添加量（0.5%～3.5%）對灘羊肉嫩度影響時發(fā)現(xiàn)，灘羊肉的剪切力隨著NaCl添加量的增加而逐漸減小;低場核磁共振分析結(jié)果表明，NaCl增加了肌原纖維蛋白與水分子的結(jié)合程度，提高了肉的持水力，從而改善了肉的嫩度。同時，Sheard等[25]研究表明，注射10%（以肉質(zhì)量計，下同）的5 g/100 mL NaCl溶液腌制豬里脊肉，肉的剪切力降低至3 297 g，遠(yuǎn)低于空白組（5 149 g）。一般認(rèn)為，剪切力的下降主要與肉樣含水量的增加和肌原纖維結(jié)構(gòu)的弱化有關(guān)。在研究肉的保水機(jī)制時，Offer等[26]提出如下機(jī)制：氯離子（Cl-）與肌原纖維細(xì)絲結(jié)合，增加肌纖維間的靜電斥力，在臨界鹽濃度下，肌原纖維中的一個或多個橫向結(jié)構(gòu)約束受到破壞，使得肌絲晶格間隙增加，肌原纖維出現(xiàn)腫脹現(xiàn)象;同時，這個過程伴隨著肌球蛋白的解聚和肌動球蛋白的解離現(xiàn)象。因此，肉嫩度的改變可能是肌球蛋白的解聚、肌動球蛋白的解離以及靜電排斥共同作用的結(jié)果。煮制前后水分含量的變化也是導(dǎo)致肉嫩度變化的另一重要原因[23]。大部分添加的水分在烹飪過程中丟失，但NaCl可以使肌纖維晶格膨脹，增加肉的保水性，這將導(dǎo)致最終煮熟的肉中含有較高的水分，并保持較高的嫩度[23]。

通常，在肉的腌制過程中，NaCl作為單一腌制劑的使用量在濕法腌制中約為2%，而在干法腌制中能達(dá)到6%～12%[27]。過量攝入鈉鹽會引發(fā)高血壓、心血管等一系列疾病[28]。因此，目前氯化鉀（KCl）、氯化鎂（MgCl2）、氯化鈣（CaCl2）等鹽酸鹽常用于代替NaCl。甘瀟等[29]研究以不同比例KCl替代NaCl制備低鹽臘肉時發(fā)現(xiàn)，相比于鮮肉，不同添加量的KCl均能顯著降低腌肉的剪切力，這與NaCl嫩化肉的機(jī)制類似。然而，過多的KCl會給肉制品帶來較重的苦澀味和金屬味[30];而MgCl2、CaCl2也常用于肉的嫩化，且嫩化效果比較理想。

鎂是人體必需元素之一，在人的生理活動中發(fā)揮重要作用[31]。目前，MgCl2尚不能在肉及肉制品中單獨(dú)使用，但與NaCl復(fù)配后有助于增強(qiáng)肉制品咸味、改善顏色和質(zhì)地，同時NaCl可以有效抑制Mg2+產(chǎn)生的異味[32]。在對肉嫩度影響方面，Palladino等[33]在研究15 種鈉、鉀、鎂和鈣等鹵鹽對肉嫩度的影響時發(fā)現(xiàn)，在相同離子強(qiáng)度下，MgCl2和MgBr2均能提高肌肉的pH值，并表現(xiàn)出較好的嫩化作用;研究者認(rèn)為鎂是一種松弛因子，能在體內(nèi)與ATP結(jié)合，破壞肌動蛋白-肌球蛋白的結(jié)合。但這一觀點(diǎn)還有待進(jìn)一步確證。此外，Mg2+作為二價陽離子其穿透肌肉的能力低于一價陽離子;因此，為達(dá)到同樣的腌制效果，Mg2+所需要的腌制時間較NaCl更長[34]。

鈣在肉的嫩化中有著極其重要的地位。與Mg2+不同，Ca2+改善宰后（尤其是成熟階段）肉嫩度的機(jī)制主要與鈣蛋白酶系統(tǒng)有關(guān)。鈣蛋白酶系統(tǒng)是肉嫩化領(lǐng)域研究最為廣泛的內(nèi)源酶系統(tǒng)之一。鈣蛋白酶系統(tǒng)主要包括了2 種普遍表達(dá)的蛋白酶：μ-鈣蛋白酶（calpain-1）和m-鈣蛋白酶（calpain-2）。Calpain-1和Calpain-2是依據(jù)各自被激活所需的Ca2+濃度進(jìn)行分類。通常，激活Calpain-2和Calpain-1活性達(dá)到50%時所需Ca2+濃度（half concentration，IC50）分別為400～800 mmol/L和3～50 mmol/L，而宰后肌肉中Ca2+濃度約為220 mmol/L[13]。因此，通常認(rèn)為添加CaCl2改善肉嫩度的機(jī)制是：通過激活鈣蛋白酶（尤其是體內(nèi)本身無法激活的Calpain-2）降解細(xì)胞骨架蛋白，使Z-盤崩解、肌原纖維結(jié)構(gòu)弱化或破壞，最終導(dǎo)致肉嫩度的增加。Colle等[35]研究宰后早期用CaCl2激活Calpain-2對肌肉嫩化的影響，發(fā)現(xiàn)向牛里脊肉注射2.2% CaCl2能有效降低其在成熟過程中的剪切力。Lawrence等[36]研究注射不同鈣鹽對牛背最長肌品質(zhì)影響時發(fā)現(xiàn)，與0.1 mol/L CaCl2相比，0.3 mol/L CaCl2的嫩化效果更明顯;乳酸鈣、抗壞血酸鈣也能改善肉的嫩度，其嫩化效果與CaCl2沒有顯著差別。在體外實(shí)驗(yàn)中，Lyu等[37]研究發(fā)現(xiàn)，Calpain-2結(jié)合肌原纖維和Calpain-2水解肌原纖維所需的Ca2+ IC50分別為0.60 mmol/L和0.29 mmol/L，意味著Ca2+濃度的增加會激活并誘導(dǎo)鈣蛋白酶與肌原纖維的結(jié)合。盡管CaCl2已被廣泛應(yīng)用于肉的嫩化中，但仍然存在與MgCl2類似的缺點(diǎn)。

2.1.2? ?多聚磷酸鹽

磷酸鹽在肉及肉制品加工中應(yīng)用十分廣泛，具有改善肉及肉制品的嫩度、保水性、色澤以及延長貨架期等功能[38]。在食品添加劑中，多聚磷酸鹽主要作為肉制品的嫩化劑和保水劑，其添加量一般不超過5 g/kg（以磷酸根計）;其中，三聚磷酸鈉和焦磷酸鈉應(yīng)用最為廣泛，它們的1 g/100 mL水溶液的pH值分別為9.8和10.2[38]。Sheard等[25]研究表明，相較于空白組，注射10% 5 g/100 mL三聚磷酸鈉溶液腌制豬里脊肉，其pH值從5.42增加至5.75，剪切力從5 149 g減少到2 763 g;三聚磷酸鈉與NaCl有協(xié)同作用，二者結(jié)合使用可以進(jìn)一步降低水分損失和剪切力。Baublits等[39-40]研究磷酸鹽的種類和注射量對牛肉嫩度等的影響，結(jié)果表明三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉均能改善肉的嫩度和多汁性，且三者之間沒有顯著差異。為了提高磷酸鹽的功效，一般采用復(fù)合磷酸鹽。Zhang Yinyin等[9]用六偏磷酸鈉：三聚磷酸鈉：焦磷酸鈉質(zhì)量比1：2：2的復(fù)合磷酸鹽處理鹵雞胸肉，結(jié)果表明添加量0.3%的復(fù)合磷酸鹽可以顯著降低鹵雞胸肉剪切力。通常，磷酸鹽主要通過提高肉的pH值和離子強(qiáng)度[40]、螯合二價金屬離子（Zn2+、Mg2+、Ca2+等）、促進(jìn)肌動球蛋白的解離[41]等途徑改善肉的嫩度。盡管多聚磷酸鹽具有改善肉及肉制品的嫩度、持水力、色澤等品質(zhì)屬性的多種作用，但其安全性不容忽視。研究表明，過量的磷酸鹽攝入可能引起腎衰竭或心血管疾病[42];盡管其病理機(jī)制目前尚不清楚，但應(yīng)盡量減少食物中無機(jī)磷酸鹽的添加量[43]。

2.1.3? ?碳酸鹽及碳酸氫鹽

近幾年，碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸鉀）和碳酸氫鹽（碳酸氫鈉、碳酸氫鉀）也被用于肉的嫩度、保水等品質(zhì)屬性的改善。作為食品添加劑，碳酸氫鹽已被廣泛應(yīng)用于食品各個領(lǐng)域。在肉制品加工領(lǐng)域，碳酸氫鹽可以提高肉的pH值和持水力，從而增加肉制品的嫩度和產(chǎn)量。Sheard等[25]研究發(fā)現(xiàn)，向豬里脊肉注射10% 3 g/100 mL碳酸氫鹽溶液就能得到很好的嫩化效果;碳酸氫鹽與NaCl復(fù)配，嫩化效果更佳。同樣，Mohan等[44]研究碳酸氫鈉、碳酸氫鉀和NaCl單獨(dú)或復(fù)合使用對絞碎牛肉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，碳酸氫鹽顯著提高了絞碎牛肉的pH值和持水性，改善絞碎牛肉的嫩度和黏性。但是，經(jīng)烹飪后添加碳酸氫鹽的肉外觀會出現(xiàn)一些小孔和纖維的縱向撕裂，這可能是加熱過程產(chǎn)生的二氧化碳引起的，也是導(dǎo)致肉剪切力降低的另一可能原因[25]。碳酸氫鹽所引起的外觀缺陷會對消費(fèi)者造成負(fù)面影響，但在碳酸鹽處理的肉中，這種外觀缺陷卻很少發(fā)現(xiàn)。LeMaster等[45]研究碳酸鉀對新鮮豬肉品質(zhì)特性的影響，用3 種不同質(zhì)量濃度（0.1、0.3、0.5 g/100 mL）的碳酸鉀溶液對去骨豬里脊肉進(jìn)行注射腌制處理，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度0.3 g/100 mL和0.5 g/100 mL的碳酸鉀溶液均能顯著降低肉的剪切力;同時，與三聚磷酸鈉相比，碳酸鉀和碳酸鈉對肌球蛋白重鏈均有增溶作用。這也是碳酸鹽與磷酸鹽在肉的嫩化機(jī)制方面的重要區(qū)別。除畜禽肉類，碳酸鹽及碳酸氫鹽也用于水產(chǎn)品的嫩化。Chantarasuwan等[46]研究碳酸鈉和碳酸氫鈉對凡納濱對蝦出品率和理化特性的影響，結(jié)果表明，碳酸鈉和碳酸氫鈉均有助于改善凡納濱對蝦嫩度，且蝦的剪切力隨浸泡液pH值的增加進(jìn)一步降低。這也證實(shí)了pH值的變化對肉嫩化的重要作用。

綜上所述，鹽酸鹽、多聚磷酸鹽、碳酸鹽和碳酸氫鹽在調(diào)控肉的嫩度方面均發(fā)揮重要作用，但作用機(jī)制有所不同?？傊?，無機(jī)鹽改善肉嫩度的機(jī)制主要有：1）改變pH值和離子強(qiáng)度，增加肌絲晶格間隙，使得肌原纖維發(fā)生腫脹，持水力增加，嫩度改善;2）增加蛋白質(zhì)的溶解度，促進(jìn)肌動球蛋白的解離;3）激活鈣蛋白酶活性，促進(jìn)細(xì)胞骨架蛋白的降解等。盡管無機(jī)鹽能有效改善肉的嫩度，但仍存在一系列的問題。例如，過量的鈉、磷攝入會引起健康問題;鈣、鎂離子的低滲透率和異味;碳酸氫鹽產(chǎn)生二氧化碳造成肉外觀的劣變以及pH值升高引起的病原菌或腐敗細(xì)菌的增加。因此，在選擇改善肉的嫩度策略時，這些問題應(yīng)給予重視。

2.2? ?有機(jī)酸類

有機(jī)酸應(yīng)用于食品領(lǐng)域由來已久，部分有機(jī)酸（如乙酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸等）不僅能被作為酸味劑應(yīng)用在飲料、糕點(diǎn)、果醬等食品中，而且還具有防腐和延長貨架期的作用。有機(jī)酸在肉制品加工中也有重要作用，主要用于肉的嫩化與風(fēng)味的改善和病原菌的抑制等[47]。

乙酸（CH3COOH，解離常數(shù)4.75）常作為食醋（總酸質(zhì)量濃度≥3.5 g/100 mL，以乙酸計）中的主要功能成分應(yīng)用于食品加工中，是我國使用最多、應(yīng)用最早的酸味劑。除了用于配制食醋，還可用于制作復(fù)合調(diào)味料、罐頭、泡菜、腌肉等食品。檸檬酸（C6H8O7，其三級解離常數(shù)分別為3.08、4.74和5.40）常用于肉類腌制，具有提高保水力、嫩度與抑制脂質(zhì)氧化的作用，也可作為金屬螯合劑用于金屬離子活性的控制[48]。乳酸（C3H6O3，解離常數(shù)3.86）為生物體內(nèi)無氧呼吸的產(chǎn)物，作為食品添加劑廣泛應(yīng)用于食品中，除了作為酸度調(diào)節(jié)劑，還是很好的防腐劑，可用于延長食品貨架期。蘋果酸（C3H6O3，二級解離常數(shù)分別為3.40、5.11）在食品中用作酸度調(diào)節(jié)劑和風(fēng)味增強(qiáng)劑。與其他有機(jī)酸類似，蘋果酸也可殺滅常見食品病原體，用于新鮮蔬菜的保鮮[49]。

國內(nèi)外學(xué)者已對乙酸、檸檬酸、乳酸和蘋果酸在肉嫩度的改善方面開展了研究，這些有機(jī)酸均對肉的嫩化具有很好的改善作用。韓惠瑛等[50]在4 ℃條件下用體積分?jǐn)?shù)0.01%～0.05%的醋酸溶液浸泡腌制雞肉24 h（肉與腌制液質(zhì)量比1：3），發(fā)現(xiàn)體積分?jǐn)?shù)0.02%醋酸溶液對雞肉的嫩化效果最好。Ke Shuming等[51]研究注射檸檬酸溶液和檸檬酸溶液腌制2 種方式對牛肉嫩度的影響，結(jié)果表明，與未處理組相比，2 種方式檸檬酸處理的牛肉微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，M-線幾乎消失，嫩度顯著增加;這主要?dú)w因于檸檬酸誘導(dǎo)肌肉pH值降低至3.52，偏離肌原纖維蛋白等電點(diǎn)，使肌原纖維/細(xì)胞骨架蛋白上的凈正電荷增加、蛋白分子間排斥力增大導(dǎo)致肌絲膨脹;同時，這也與M-線的消失與肌動球蛋白的解離密切相關(guān)。Berge等[52]研究宰后不同時間注射乳酸對牛肉嫩度的影響，結(jié)果表明，注射10% 0.5 mol/L乳酸溶液進(jìn)行腌制能顯著改善牛肉的品質(zhì)特征（嫩度、拉伸強(qiáng)度、感官評分）。一方面，乳酸增加了組織蛋白酶B/L以及β-葡萄糖醛酸酶的活性，加速了肌球蛋白重鏈的降解和肌原纖維結(jié)構(gòu)的破壞;另一方面，乳酸會削弱肌束膜，提高膠原蛋白熱溶解性，從而有助于肉質(zhì)地的改善[52]。理論上，蘋果酸也具有嫩化肉的潛力，但很少直接用于肉嫩度的改善。有學(xué)者使用含有蘋果酸和檸檬酸的酸橙汁、菠蘿泥腌制牛排，結(jié)果表明與空白組相比，處理組有較低的剪切力[53]。

總的來說，乙酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸均可改善肉的嫩度，其作用機(jī)制大同小異。有機(jī)酸降低肉的pH值導(dǎo)致以下結(jié)果：1）偏離肌原纖維蛋白等電點(diǎn)，由于電荷排斥作用，肌絲發(fā)生膨脹，肌肉持水力和嫩度增加;2）加速酶（尤其是組織蛋白酶）的激活，從而加速肌動球蛋白的解離和肌原纖維及細(xì)胞骨架蛋白結(jié)構(gòu)弱化;3）破壞膠原蛋白分子間的交聯(lián)，提高其熱溶解性。但過量的有機(jī)酸會導(dǎo)致肉及肉制品滋味過酸，產(chǎn)生不良風(fēng)味，使得肉制品不具備食用價值。

2.3? ?氨基酸類

近年來，越來越多的學(xué)者關(guān)注外源性氨基酸對肉及肉制品品質(zhì)和感官屬性的改善作用。其中，組氨酸（C6H9N3O2，pI 7.59）、精氨酸（C6H14N4O2，pI 10.76）和賴氨酸（C6H14N2O2，pI 9.74）這3種堿性氨基酸研究最為廣泛。Zhou Cunliu等[54-55]研究不同濃度精氨酸和賴氨酸對豬肉乳化腸理化性質(zhì)的影響，結(jié)果表明在豬肉乳化腸中添加0.8%的精氨酸和賴氨酸均能顯著提高其保水力、質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì);Zhang Yawei等[56]研究不同添加量KCl、組氨酸和賴氨酸組合的鹽替代物（含39.7% NaCl、51.3% KCl及9.0% L-His和L-Lys混合物）替代NaCl對熟豬里脊肉品質(zhì)特性的影響，發(fā)現(xiàn)鹽替代物比例為50%（實(shí)際NaCl替代比例為30.15%）時不會對產(chǎn)品的保水性、顏色和質(zhì)構(gòu)等屬性造成明顯的不利影響。因此，組氨酸、精氨酸和賴氨酸在提高肉及肉制品品質(zhì)屬性方面具有廣闊的應(yīng)用潛力。

目前，已有研究證實(shí)外源性組氨酸、精氨酸和賴氨酸在肉中的嫩化作用。Zhang Yinyin等[9，57]研究精氨酸和賴氨酸對鹵制雞胸肉嫩度的影響及其機(jī)制，結(jié)果表明注射0.4%精氨酸和0.4%賴氨酸并靜置1 d后，鹵制雞胸肉剪切力從空白對照組的13.3 N分別降低至8.8 N和10.0 N。一方面，精氨酸和賴氨酸提高了肉的pH值，導(dǎo)致肌節(jié)長度和持水力的增加;另一方面，精氨酸和賴氨酸通過維持鈣蛋白酶活性使肌鈣蛋白-T發(fā)生降解。此外，與空白對照組相比，精氨酸處理組Ca2+/Mg2+-ATPase活性顯著降低。一般認(rèn)為，Ca2+-ATPase活性的降低表明肌球蛋白S1頭部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，Mg2+-ATPase活性的降低則反映了肌動球蛋白的解離;因此，精氨酸的加入可能促進(jìn)了肌球蛋白結(jié)構(gòu)的變化和肌動球蛋白的解離，導(dǎo)致肌原纖維結(jié)構(gòu)弱化和雞胸肉剪切力的降低。但是，Zou Ye等[58]在研究超聲輔助組氨酸浸泡處理對牛半腱肌宰后成熟的影響時發(fā)現(xiàn)，肌動球蛋白的Ca2+-ATPase活性隨著組氨酸濃度的增加而逐漸增加，這意味著組氨酸促進(jìn)了肌球蛋白與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白復(fù)合體。盡管如此，用質(zhì)量濃度0.15 g/100 mL的組氨酸溶液浸泡處理仍能顯著降低肌肉剪切力，并且超聲輔助處理效果更佳。綜上認(rèn)為，組氨酸增加了肌節(jié)長度和可溶性蛋白含量，增強(qiáng)了Ca2+-ATPase和Caspase-3的活性，從而加速肉的成熟過程[58]。上述研究結(jié)果表明組氨酸、精氨酸和賴氨酸在改善肉及肉制品的嫩度方面有廣闊的應(yīng)用前景。

組氨酸、精氨酸和賴氨酸對肉及肉制品的嫩化機(jī)制與處理方式相關(guān)，但大致可以歸納為以下幾點(diǎn)：1）增加肉的pH值和蛋白質(zhì)溶解度，促進(jìn)肌絲膨脹，從而改善肉的保水性和嫩度;2）調(diào)控Ca2+/Mg2+-ATPase活性，促進(jìn)或加速肌動球蛋白的解離;3）調(diào)控Caspase-3以及鈣蛋白酶活性，加速肉的成熟和肌原纖維結(jié)構(gòu)的弱化。理論上，酸性氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）也應(yīng)具有嫩化作用，但由于其低溶解性（分別為5 g/L和7.5 g/L，25 ℃）而難以應(yīng)用。盡管上述3 種堿性氨基酸，尤其是精氨酸和賴氨酸，在改善肉及肉制品的嫩度等品質(zhì)特性上具有多重功效，但在新鮮肉中添加會導(dǎo)致pH值增加，可能促進(jìn)病原菌生長和誘發(fā)食品安全問題。因此，產(chǎn)業(yè)化使用前還需進(jìn)一步研究。

2.4? ?其他化學(xué)物質(zhì)

除上述無機(jī)鹽、有機(jī)酸、氨基酸外，還有一些其他化學(xué)物質(zhì)也會影響肉的嫩度。Gao Mairui等[59]研究茶多酚對牦牛肉嫩度的影響及其作用機(jī)理;將牦牛肉切成2 cm×2 cm×2 cm小塊置于200 mL不同質(zhì)量濃度（0～1.5 g/100 mL）茶多酚溶液中，于50 ℃下水浴加熱30 min，結(jié)果表明低質(zhì)量濃度（0.75 g/100 mL）的茶多酚溶液處理可以提高牦牛肉的肌原纖維小片化指數(shù)，并明顯改變其微觀結(jié)構(gòu)。其主要機(jī)理可能是酚類化合物誘導(dǎo)肌原纖維蛋白結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致肌原纖維碎片化，從而提高肉的嫩度。Deng Shaoying等[60]研究5-磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）對豬背最長肌的嫩化作用，結(jié)果表明，在16.7 ℃、復(fù)配腌制液（4.15% NaCl、22.27 mmol/L AMP）中腌制8 h條件下豬背最長肌嫩化效果最優(yōu)。這可能歸因于AMP促使肌動球蛋白解離，從而有效增加了肉的嫩度。Shi Haibo等[61]研究超聲聯(lián)合海藻酸鉀處理對老雞胸肉嫩度的影響，結(jié)果表明，質(zhì)量濃度0.4 g/100 mL的海藻酸鉀單獨(dú)浸泡處理可顯著改善雞胸肉的嫩度，且與超聲波復(fù)合處理效果更佳。海藻酸鉀與肌原纖維蛋白相互作用并誘導(dǎo)其形成三維網(wǎng)絡(luò)，降低雞胸肉中的水分損失，從而改善肉的嫩度。孟祥忍等[62]研究發(fā)現(xiàn)，淀粉處理后上漿豬肉片的肌纖維更細(xì)且結(jié)構(gòu)更為松散，對嫩度有很好的改善作用。除淀粉外，日常烹飪所用調(diào)料（如醬油）、檸檬汁、菠蘿和獼猴桃果肉等在一定程度上均可用于改善肉的嫩度。

3? ?結(jié)? 語

肉的嫩化一直是肉及肉制品加工領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。近年來，關(guān)于肉的嫩化技術(shù)層出不窮。相較于物理干預(yù)，化學(xué)干預(yù)具有低成本、低技術(shù)投入、低能耗等優(yōu)點(diǎn);相較于酶干預(yù)，具有易控制和工業(yè)化等特點(diǎn)。因此，化學(xué)干預(yù)在肉類加工領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。但是，化學(xué)干預(yù)調(diào)控肉嫩化的技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中仍然存在一些問題。例如，加工處理時間長以及存在交叉污染等，需進(jìn)一步研究加以解決。因此，在開發(fā)和應(yīng)用新的化學(xué)物質(zhì)改善肉的嫩度時，應(yīng)綜合考慮這些化合物對肉及肉制品品質(zhì)屬性和貨架期等的影響。此外，化學(xué)干預(yù)還受化學(xué)物質(zhì)的種類和處理方式等影響，其嫩化效果和機(jī)理不盡相同，有待進(jìn)一步研究。

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