肉類宰后成熟機(jī)制及成熟進(jìn)程監(jiān)測研究進(jìn)展

喻倩倩，李詩萌，程 蓓，劉 碩，孫承鋒

（煙臺大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺 264005）

近年來我國肉類消費(fèi)量持續(xù)增加，消費(fèi)者對肉類品質(zhì)的要求也越來越高，不僅需要滿足安全、營養(yǎng)、健康的基本需求，還需滿足肉色、嫩度、風(fēng)味、口感等更高的品質(zhì)要求。因此，如何提升肉類品質(zhì)是眾多肉類生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。宰后成熟是一個(gè)“增值”的過程，能夠改善肉的食用價(jià)值，包括肉的嫩度、多汁性、風(fēng)味等[1-2]，這些品質(zhì)指標(biāo)直接影響消費(fèi)者的購買意愿。肉類成熟過程涉及細(xì)胞凋亡、蛋白質(zhì)水解、脂肪氧化、微生物繁殖等多種復(fù)雜的生化代謝活動。盡管眾多國內(nèi)外學(xué)者已圍繞這一領(lǐng)域開展了廣泛研究，但宰后從“肌肉”向“肉”轉(zhuǎn)變過程的成熟機(jī)制對食用肉品質(zhì)的影響仍是肉品科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

目前，常見的宰后成熟方式有濕法成熟、干法成熟和干-濕結(jié)合的分步式成熟，不同成熟方式各有特點(diǎn)[1-2]，但最終目的都是提高肉的食用品質(zhì)。有調(diào)查顯示，美國零售行業(yè)的牛肉成熟時(shí)間跨度為3～83 d，平均成熟時(shí)間為22.6 d；餐飲行業(yè)的牛肉成熟時(shí)間跨度為7～136 d，平均成熟時(shí)間為30.1 d[3]。相較于國外而言，目前國內(nèi)大部分屠宰加工企業(yè)在宰后2～3 d即進(jìn)行分割、包裝、運(yùn)輸和銷售，濕法成熟時(shí)間不足，未能達(dá)到充分改善肉品質(zhì)的目的。此外，國內(nèi)外動物品種、飼養(yǎng)方式等方面的差異也會導(dǎo)致冷卻肉嫩度、品質(zhì)參差不齊。目前，國內(nèi)干法成熟實(shí)際應(yīng)用較少，市場、超市中鮮有干法成熟肉類產(chǎn)品，僅有少數(shù)高檔餐廳提供定制干法成熟牛肉。隨著國內(nèi)對高品質(zhì)肉類需求的不斷增長，亟需結(jié)合國內(nèi)實(shí)際情況探索和研究適合的宰后成熟策略。

雖然宰后成熟能夠顯著改善肉的食用品質(zhì)，但成熟時(shí)間過長會對肉的品質(zhì)帶來負(fù)面影響。成熟過程中肌原纖維、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞骨架的降解導(dǎo)致水分從肌肉組織結(jié)構(gòu)中流失[4]，濕法成熟時(shí)間越長，滲出液越多[5-6]；干法成熟時(shí)間越長，產(chǎn)品皺縮越嚴(yán)重，質(zhì)量損失越大。過長時(shí)間的成熟還會造成脂肪和蛋白的過度氧化以及后期銷售過程中肉色穩(wěn)定性的降低[7-9]。因此，如何確定成熟時(shí)間使其既能充分改善肉的品質(zhì)和可食用性，同時(shí)又能最大限度地減少汁液損失、質(zhì)量損失和氧化帶來的品質(zhì)劣變是關(guān)系到企業(yè)利益的關(guān)鍵問題，也是眾多國內(nèi)外學(xué)者探究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題。

本文總結(jié)肉類宰后成熟的方式及其對肉品質(zhì)的影響，對不同成熟方式下成熟進(jìn)程監(jiān)測和控制手段、濕法成熟過程中組織滲出液的相關(guān)研究及潛在利用等問題進(jìn)行討論，并對基于組織滲出液的肉品質(zhì)預(yù)測的潛在應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為建立標(biāo)準(zhǔn)化或基于肌肉特異性的成熟策略和開發(fā)促進(jìn)成熟的相關(guān)技術(shù)提供參考。

1 宰后成熟方式及其對肉品質(zhì)的作用機(jī)制

1.1 宰后成熟方式

1.1.1 濕法成熟

濕法成熟和干法成熟是目前常見的成熟方式。其中，濕法成熟是實(shí)際應(yīng)用中最常見的方法，通常將宰后四分體或分割后的不同部位肌肉進(jìn)行真空包裝，在一定溫度（一般為0～4 ℃）下成熟一段時(shí)間，以達(dá)到理想的食用品質(zhì)[1]。濕法成熟操作方便、易于運(yùn)輸，便于后期流通和銷售環(huán)節(jié)的進(jìn)行，是目前肉品企業(yè)最常用的成熟方式[10-11]，如美國商超中流通的牛肉基本都經(jīng)過濕法成熟，一些高端餐廳也配有專門的濕法成熟設(shè)備，牛肉成熟時(shí)間可達(dá)到21～28 d，甚至更久。濕法成熟具有產(chǎn)品質(zhì)量損失少、貨架期長、操作簡單、方便流通等顯著優(yōu)勢[1]，但濕法成熟產(chǎn)品易出現(xiàn)酸味、金屬味及血腥味[12-13]。

1.1.2 干法成熟

干法成熟是將動物宰后未經(jīng)任何包裝的胴體、二分體或四分體置于特定溫度（一般為0～4 ℃）、相對濕度（一般為61%～85%）和空氣流速（0.5～2.0 m/s）環(huán)境中成熟一段時(shí)間（28～55 d或更長）[14]。一些小型屠宰加工廠會針對高端餐廳、酒店或市場的特定需求，對宰后胴體進(jìn)行干法成熟處理。干法成熟的產(chǎn)品具有獨(dú)特的風(fēng)味，如烤牛肉味、烤堅(jiān)果味、黃油味等[15-17]。但由于干法成熟產(chǎn)品水分損失嚴(yán)重，產(chǎn)品表面皺縮產(chǎn)生堅(jiān)硬的外殼，后期需要修整，導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量損失[14,18]。相對于濕法成熟，干法成熟是改善肉類風(fēng)味的有效手段，但過程耗時(shí)，通常干法成熟時(shí)間都不少于21 d或25 d[19]，且成本較高，需要特定的成熟空間，同時(shí)會產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量損失。研究發(fā)現(xiàn)干法成熟21 d的牛肉，由于水分蒸發(fā)而導(dǎo)致的質(zhì)量損失高達(dá)10%，成熟50 d時(shí)質(zhì)量損失高達(dá)23%[14]。因此，通常干法成熟牛排的價(jià)格較濕法成熟高很多。

袋裝干法成熟是一種相對較新的技術(shù)，汲取了濕法成熟和干法成熟的特性，需要通過使用特定的包裝材料實(shí)現(xiàn)。例如，由Dry Aging Bags?生產(chǎn)的干法成熟袋是一種獨(dú)特的透氣膜材料，能夠使肉與外界交換氧氣，并能使肉中水分散發(fā)，同時(shí)防止霉菌和異味的產(chǎn)生。Tublin?10（TUBLIN-ex ApS，丹麥）干法成熟袋是由一種柔性聚合物和剛性聚酰胺制成的2 mm厚熱塑性彈性體組成，具有很高的水蒸氣透過性，目前在美國以UMAi Dry?品牌售賣[19]。多項(xiàng)研究表明，袋裝干法成熟與傳統(tǒng)的干法成熟肉品具有相似的感官特性和風(fēng)味濃縮效應(yīng)，袋裝干法成熟由于降低了質(zhì)量損失、修整損失和微生物污染，可以顯著提高產(chǎn)品得率[20-22]。

1.1.3 干-濕結(jié)合的分步式成熟

基于濕法成熟和干法成熟的優(yōu)缺點(diǎn)，Kim等[1]提出一種改良的干法成熟方法，即干-濕結(jié)合的分步式成熟，先對胴體進(jìn)行一段時(shí)間干法成熟，再對分割的不同部位肉進(jìn)行濕法成熟。感官評價(jià)結(jié)果表明，干-濕結(jié)合的分步式成熟（干法成熟10 d、濕法成熟7 d）與傳統(tǒng)干法成熟（17 d）的牛肉產(chǎn)品在食用品質(zhì)屬性，如嫩度、多汁性、風(fēng)味和消費(fèi)者整體接受度方面沒有顯著差異，說明干-濕結(jié)合的分步式成熟能在減少成熟空間和運(yùn)營成本的同時(shí)達(dá)到與傳統(tǒng)干法成熟相當(dāng)甚至更理想的品質(zhì)特性[23]。

1.2 宰后成熟對肉品質(zhì)的影響及相關(guān)作用機(jī)制

1.2.1 嫩度

成熟過程中內(nèi)源性蛋白酶降解細(xì)胞骨架肌原纖維蛋白，顯著改善了肉的適口性，包括嫩度、風(fēng)味和多汁性。其中，嫩度是影響肉類口感的最重要因素，蛋白質(zhì)水解是宰后成熟過程中嫩度顯著提高的最主要原因。鈣激活的半胱氨酸蛋白酶或鈣蛋白酶系統(tǒng)在肌肉向食用肉轉(zhuǎn)變過程中發(fā)揮重要作用，這些酶可降解骨架蛋白、伴肌動蛋白、肌聯(lián)蛋白等結(jié)構(gòu)蛋白[24-25]。此外，溶酶體組織蛋白酶、細(xì)胞凋亡蛋白酶和蛋白酶體等也參與了成熟過程中結(jié)構(gòu)蛋白的降解[26-28]。相較其他肉類而言，嫩度在牛肉品質(zhì)評價(jià)中尤為重要。

美國在1991-2015年共進(jìn)行5 次全國牛肉嫩度統(tǒng)計(jì)調(diào)查，2015年的調(diào)查報(bào)告表明，不同銷售渠道中大部分牛肉的成熟時(shí)間較以前有所延長，零售行業(yè)的牛肉平均成熟時(shí)間長達(dá)25.9 d，餐飲行業(yè)的牛肉平均成熟時(shí)間長達(dá)31.5 d[29]，與1991年的數(shù)據(jù)相比，臀肉、上腰肉、上腦和去骨眼肉的剪切力分別下降了27%、23%、26%和26%，嫩度顯著提高[29-30]。Kim等[12]研究發(fā)現(xiàn)，宰后成熟（28 d）能顯著降低牛肉的剪切力，且濕法成熟和傳統(tǒng)干法成熟對剪切力沒有顯著影響。成熟是提高嫩度較差肉類食用品質(zhì)的關(guān)鍵手段。Chail等[31]研究發(fā)現(xiàn)，與谷飼牛肉相比，草飼牛肉的食用品質(zhì)較差，特別是風(fēng)味、嫩度、多汁性、脂肪和整體可接受度方面均低于谷飼牛肉。Berger等[22]研究不同成熟方式，以探索改善低等級大理石花紋草飼牛肉適口性的有效策略，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干法成熟可以改善低等級大理石花紋草飼牛肉的食用品質(zhì)，較濕法成熟的牛肉風(fēng)味和嫩度評分更高；此外，與其他成熟方式相比，袋裝干法成熟可以顯著提高牛肉的多汁性，同時(shí)最大限度地減少了水分損失和修整質(zhì)量損失，產(chǎn)品食用特性與傳統(tǒng)干法成熟牛肉相當(dāng)，甚至更好。研究表明，干法成熟能夠抑制細(xì)菌生長，促進(jìn)有益霉菌生長，在干法成熟肉表面已發(fā)現(xiàn)枝霉屬（Thamnidium）、青霉屬（Penicillium）、根霉屬（Rhizopus）和毛霉屬（Mucor genera）等霉菌，尤其是枝霉屬，其外觀呈淺灰色，并會在胴體或切割體的脂肪部分形成“胡須狀”斑塊[14]，其釋放的蛋白水解酶能夠滲透到肉中分解肌肉組織和結(jié)締組織，在肉嫩化中發(fā)揮一定作用[32]。

1.2.2 風(fēng)味

宰后成熟過程中，肌肉組織代謝和內(nèi)源酶的作用導(dǎo)致與風(fēng)味有關(guān)的化合物釋放，如氨基酸、多肽、核苷酸、游離脂肪酸、參與美拉德反應(yīng)相關(guān)的糖片段、其他與風(fēng)味有關(guān)的揮發(fā)性化合物及脂質(zhì)氧化相關(guān)化合物等，使肉品風(fēng)味得到顯著改善[1,15,33-34]。但成熟時(shí)間過長會導(dǎo)致氧化異味產(chǎn)生，對風(fēng)味造成負(fù)面影響。

Spanier等[35]研究表明，牛肉在4 ℃條件下成熟4 d可以改善其風(fēng)味特征；但隨著成熟時(shí)間的延長會出現(xiàn)苦味和酸味。Kim等[36]分析干法成熟和濕法成熟對不同部位牛肉品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示大部分游離氨基酸的含量隨成熟時(shí)間的延長顯著增加，干法成熟牛肉中谷氨酸和天冬氨酸（呈鮮味氨基酸）的含量顯著高于濕法成熟牛肉；電子舌檢測結(jié)果表明，干法成熟牛肉酸味值較低，但苦味、澀味、鮮味和咸味值較濕法成熟牛肉高。同時(shí)，也有相關(guān)報(bào)道顯示，與干法成熟相比，濕法成熟會使牛肉產(chǎn)生酸味、金屬味及血腥味[32]。

成熟過程不僅使肉中呈味化合物含量增加，還會產(chǎn)生氣味活性化合物，如隨著濕法成熟時(shí)間的延長，苯乙醛、2-甲?；秽?、吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙酰噻唑及2-甲?；?3-甲基噻吩化合物含量顯著增加，賦予肉特殊的風(fēng)味[33]。Setyabrata等[17]利用代謝組學(xué)技術(shù)揭示不同成熟方式下牛肉風(fēng)味形成的機(jī)制，與濕法成熟相比，干法成熟（傳統(tǒng)干法成熟和袋裝干法成熟）樣品中檢測到更多的風(fēng)味前體物質(zhì)，如含有谷氨酸/谷氨酰胺的二肽及核苷酸衍生的代謝產(chǎn)物，對熟制牛肉樣品獨(dú)特風(fēng)味的產(chǎn)生有重要作用，同時(shí)干法成熟降低了萜類和類固醇脂質(zhì)的含量，改善了草飼牛肉的不良風(fēng)味。

與濕法成熟相比，干法成熟往往賦予產(chǎn)品更為獨(dú)特的風(fēng)味。風(fēng)味的形成除與脂肪氧化密切相關(guān)外，可能也與干法成熟過程中的微生物菌群變化有關(guān)，Ryu等[37]認(rèn)為酵母/真菌可能對干法成熟牛肉的適口性及風(fēng)味品質(zhì)的形成具有重要作用。因此，成熟機(jī)制的調(diào)控應(yīng)充分考慮最大限度地促進(jìn)理想風(fēng)味形成，同時(shí)減少不良風(fēng)味的產(chǎn)生。

1.2.3 肉色及氧化穩(wěn)定性

肉的顏色是最直觀的品質(zhì)評價(jià)指標(biāo)，消費(fèi)者往往習(xí)慣通過肉色變化評價(jià)肉的新鮮程度[38]，但肉類顏色劣變通常早于實(shí)際的微生物腐敗變質(zhì)。雖然顏色劣變并非意味著肉的腐敗，但肉色劣變后生產(chǎn)商和零售商對產(chǎn)品進(jìn)行降價(jià)處理，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，保持消費(fèi)者所期望的肉色是保證生鮮肉市場價(jià)值的關(guān)鍵。宰后成熟在提高肉類食用品質(zhì)的同時(shí)會對肉的顏色、脂質(zhì)及蛋白質(zhì)穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。研究表明，經(jīng)長時(shí)間成熟后，采用透氧包裝并在光照條件下零售時(shí)，肉的發(fā)色潛力下降，肉表面顏色劣變和氧化異味的產(chǎn)生速率加快[7,9,32,39]。還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinarnide adenine dinucleotide，NADH）是參與高鐵肌紅蛋白還原的必需物質(zhì)，高鐵肌紅蛋白還原酶在輔因子NADH和輔酶細(xì)胞色素b5的參與下能夠?qū)⒏哞F肌紅蛋白還原為亞鐵肌紅蛋白。成熟時(shí)間過長會增加氧化劣變的速率和程度，消耗產(chǎn)生NADH所需的底物，降低高鐵肌紅蛋白還原酶和線粒體活性，導(dǎo)致線粒體功能退化。因此，成熟后透氧包裝銷售的肉品顏色穩(wěn)定性更差[32,39-40]。

成熟處理會導(dǎo)致肉類氧化穩(wěn)定性下降、脂肪氧化加劇[7,40]。研究證實(shí)脂肪氧化產(chǎn)生大量自由基，自由基爭奪肌紅蛋白血紅素Fe2＋的電子，從而促進(jìn)肌紅蛋白氧化；同時(shí)，脂肪氧化產(chǎn)生的次級代謝產(chǎn)物（如醛類）能夠與肌紅蛋白共價(jià)結(jié)合，促進(jìn)肌紅蛋白的氧化[41]。干法成熟是一種有氧成熟過程，肉品在成熟過程中發(fā)生一定程度的氧化并產(chǎn)生氧化產(chǎn)物，這些氧化產(chǎn)物在后期烹飪過程中參與形成一系列揮發(fā)性化合物，增強(qiáng)肉的風(fēng)味，與濕法成熟相比，干法成熟產(chǎn)品脂肪氧化程度更高[42-43]，這是獨(dú)特“干法成熟風(fēng)味”形成的重要原因之一。長時(shí)間的成熟會促進(jìn)游離脂肪酸釋放，這些脂肪酸與蛋白質(zhì)和其他前體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)肉品風(fēng)味形成，然而這些游離脂肪酸也很容易被氧化，產(chǎn)生酸敗味，造成成熟肉品再經(jīng)包裝銷售時(shí)的貨架期縮短。為此，通常采用不同包裝方式以提高銷售過程中肉品的顏色和氧化穩(wěn)定性，如氣調(diào)包裝、活性包裝等。此外，F(xiàn)reshCase——美國Bemis公司研制的特殊包裝材料，由具有高阻隔率的含亞硝酸鹽的薄膜制成，將其用于鮮肉的真空包裝，與普通真空包裝相比，可以使牛肉在無氧真空包裝中呈現(xiàn)鮮艷的紅色，其原理是通過將一定量的亞硝酸鈉擠壓到真空包裝膜的肉類接觸層，使其與肉中的酶接觸，產(chǎn)生一氧化氮，一氧化氮與肉中的肌紅蛋白結(jié)合產(chǎn)生鮮艷的紅色。FreshCase薄膜包裝的牛排在4 ℃條件下可貯藏36 d，且與普通包裝材料（不含亞硝酸鹽）相比能使牛排保持穩(wěn)定的鮮艷紅色[44]。此類包裝材料可用于減緩成熟對肉色帶來的負(fù)面影響。

表1匯總了不同成熟方式的成熟條件、特點(diǎn)及其對肉品質(zhì)的主要影響。

表1 不同成熟方式的成熟條件、特點(diǎn)及對肉品質(zhì)的主要影響Table 1 Conditions and characteristics of different aging strategies and their effects on meat quality

2 肉品成熟進(jìn)程的監(jiān)測

如何快速預(yù)測或監(jiān)控成熟進(jìn)程和肉品質(zhì)的變化，最大限度地提高肉品食用特性，降低過度成熟導(dǎo)致的負(fù)面影響是生產(chǎn)高品質(zhì)肉類產(chǎn)品必須解決的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 基于肉表面電阻及霉菌分布的干法成熟進(jìn)程監(jiān)測

干法成熟最主要的特點(diǎn)是水分流失導(dǎo)致產(chǎn)品表面皺縮，形成較干的外殼。水分是促進(jìn)電流通過的重要因素之一，水分含量的減少導(dǎo)致電阻增加[46]。Oh等[47]提出利用測定電阻的方式監(jiān)測干法成熟過程中肉表面水分含量變化，從而確定成熟進(jìn)程，結(jié)果顯示，肉表面的水分含量隨成熟時(shí)間的延長顯著降低，與電阻呈高度顯著負(fù)相關(guān)（R2＝－0.72，P＜0.001）；結(jié)合成熟過程中牛肉內(nèi)部品質(zhì)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，肉表面電阻與pH值（R2＝0.91，P＜0.001）和嫩度（R2＝0.69，P＜0.01）呈高度顯著和極顯著正相關(guān)，與剪切力呈高度顯著負(fù)相關(guān)（R2＝－0.72，P＜0.001）。

干法成熟過程中肉表面會有多種微生物的生長，Oh等[48]利用微生物組分析和DNA測序技術(shù)鑒別干法成熟牛肉表面微生物分布，結(jié)果表明成熟28 d時(shí)牛肉中霉菌和酵母菌是主要的優(yōu)勢菌；并發(fā)現(xiàn)鑒定到的菌株（Pilaira anomalaSMFM201611和Debaryomyces hanseniiSMFM201707）具有蛋白酶和脂肪酶活性，將其接種于質(zhì)量等級較低的牛肉中（荷斯坦牛，質(zhì)量等級3級）再經(jīng)干法成熟，結(jié)果表明這兩種微生物能通過降解肌原纖維蛋白改善產(chǎn)品嫩度，增強(qiáng)脂肪分解和蛋白質(zhì)水解程度，提高游離脂肪酸和游離氨基酸含量，改善牛肉口感和香氣特征。Thamnidium會附著在干法成熟牛肉表面，并在牛肉脂肪部位產(chǎn)生類似“胡須狀”狀的淡灰色斑點(diǎn)，同時(shí)微生物酶滲透到肉中與其他酶共同作用，并最終決定肉的食用品質(zhì)[14]。

從肉的外觀變化預(yù)測成熟程度或成熟進(jìn)程對控制肉品質(zhì)具有重要意義。韓國首爾大學(xué)的Jo Cheorun團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開發(fā)了一種基于肉表面霉菌覆蓋率和電阻的干法成熟度監(jiān)測方法[49]。在充分分析霉菌覆蓋率、電阻與肉各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性的前提下，設(shè)計(jì)搭載智能設(shè)備的軟件，通過智能設(shè)備拍照并結(jié)合算法，計(jì)算肉表面霉菌覆蓋率；外接電阻測定探針，連接智能設(shè)備得到電阻；通過算法（Y＝aX＋b，其中Y代表成熟度，Y＜38為未達(dá)到成熟，38＜Y＜54為適度成熟，Y＞54為成熟過度；a和b為常數(shù)，a為5.0～5.6，b為15.6～16.2）整合兩個(gè)指標(biāo)，最終計(jì)算得到成熟度值（圖1），用以監(jiān)測牛肉的干法成熟進(jìn)程，確定最佳成熟狀態(tài)[49]，為小型肉類加工企業(yè)和無相關(guān)干法成熟經(jīng)驗(yàn)的工作人員提供了一種在不用測定肉品質(zhì)指標(biāo)前提下就能準(zhǔn)確、便捷、高效判斷成熟度的方法。

圖1 基于表面霉菌及電阻判斷干法成熟度的方法[49]Fig.1 Determination of dry aging degree based on meat surface electrical resistance and mold distribution[49]

2.2 基于組織滲出液的濕法成熟進(jìn)程監(jiān)測

濕法成熟是在不透水的真空包裝袋中進(jìn)行，與干法成熟的區(qū)別在于隨成熟時(shí)間的延長，組織滲出液逐漸增多。這主要是由于成熟過程中內(nèi)源酶導(dǎo)致肌原纖維、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞骨架降解[4]；此外，真空包裝過程中施加的物理壓力也會導(dǎo)致肉中的液體被擠壓釋放，從而產(chǎn)生大量滲出物[50]。宰后成熟期間肌肉組織的代謝過程仍在繼續(xù)，代謝物不斷發(fā)生變化，且存在肌肉部位差異性。從肌肉組織中滲出的“天然汁液”含有水溶性肌漿蛋白、核苷酸、氨基酸、多肽和許多可溶性酶，這些都是參與宰后肌肉組織代謝的重要物質(zhì)，能夠在一定程度上反映肌肉組織的代謝圖譜和品質(zhì)特征，并可能與肉質(zhì)變化密切相關(guān)[51-52]。然而，關(guān)于組織滲出液方面的研究大多是測定汁液損失量，分析其與肌肉保水性、嫩度和蛋白氧化的相關(guān)性[53-55]，針對滲出液本身組分及其與肉品質(zhì)關(guān)系的研究很少。通常滲出液會直接被丟棄，只有極少數(shù)研究探索了肉類滲出液的潛在價(jià)值[40,51,56]。

近幾年Isabel Cambero研究團(tuán)隊(duì)利用1H核磁共振對不同成熟時(shí)期的牛肉[51]、豬肉[57]及其肌肉組織滲出液的代謝物進(jìn)行表征，結(jié)果表明，肌肉代謝組與滲出液代謝圖譜有很強(qiáng)的相關(guān)性，并提出一種通過滲出液代謝圖譜監(jiān)測肌肉組織代謝、預(yù)測成熟時(shí)間的方法，但并未涉及肉品質(zhì)變化的相關(guān)性研究。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷發(fā)展，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrum，UPLC-MS/MS）技術(shù)以其高靈敏度、高分辨率和寬動態(tài)范圍，成為代謝組學(xué)研究中的關(guān)鍵技術(shù)手段，能夠?qū)?fù)雜生物樣品中的大規(guī)模小分子代謝物進(jìn)行全面定量和定性分析[58]，在肉品研究領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用[59-60]。Setyabrata等[56]利用UPLC-MS/MS分析牛背最長肌和腰大肌成熟過程中（9、16、23 d）組織滲出液代謝物變化，初步篩選出與肉氧化穩(wěn)定性相關(guān)的代謝物，為后期建立基于滲出液代謝物的牛肉品質(zhì)預(yù)測奠定了基礎(chǔ)。Yu Qianqian等[40]對豬肉成熟過程中（2、9、16 d）顏色穩(wěn)定性、脂肪及蛋白氧化、剪切力等品質(zhì)指標(biāo)和滲出液的代謝組進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同成熟時(shí)間的滲出液代謝組存在顯著差異，初步識別出多個(gè)有顯著變化的特征代謝物，其中一些與ATP代謝（肌酸和次黃嘌呤）、抗氧化（氧化型谷胱甘肽和肌肽）和蛋白水解（二肽和多肽）有關(guān)，可作為預(yù)測成熟時(shí)間和肉品質(zhì)變化的潛在生物標(biāo)記物（圖2）。

圖2 利用豬肉滲出液代謝組學(xué)揭示濕法成熟對豬肉品質(zhì)的影響[40]Fig.2 Metabolomic analysis of pork exudate reveals the impact of wet aging on meat quality[40]

除代謝物外，滲出液中還存在很多參與代謝的酶以及具有各種功能的蛋白質(zhì)。濕法成熟過程中，隨著成熟時(shí)間的延長，可溶性蛋白隨滲出液從肌肉組織中排出，蛋白和代謝物隨成熟的進(jìn)行顯著改變，最終導(dǎo)致滲出液逐漸混濁，澄清度下降。本團(tuán)隊(duì)利用無標(biāo)記蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對牛背最長肌濕法成熟過程中（2 ℃，3、7、14、21、28 d）組織滲出液的蛋白質(zhì)組進(jìn)行鑒定分析，共鑒定到1023 個(gè)蛋白，這些蛋白顯著富集的代謝途徑涉及糖酵解代謝、磷酸戊糖途徑、丙酮酸代謝、谷胱甘肽代謝等，與成熟3 d相比，成熟時(shí)間越長滲出液的差異蛋白（差異倍數(shù)＞1.5且P＜0.05）數(shù)量越多，表明成熟時(shí)間越長，滲出液蛋白質(zhì)組的變化越顯著（未發(fā)表數(shù)據(jù)）（圖3），后期擬采用偏最小二乘判別分析和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立基于滲出液代謝/蛋白圖譜或特征代謝物/蛋白質(zhì)的肉品質(zhì)預(yù)測模型，并考察其在成熟進(jìn)程精準(zhǔn)監(jiān)控中的應(yīng)用潛力。目前基于組織滲出液代謝/蛋白圖譜或特征代謝物/蛋白質(zhì)的牛肉品質(zhì)預(yù)測報(bào)道較少。

圖3 牛背最長肌濕法成熟過程中滲出液蛋白質(zhì)組的代謝通路富集分析（A）及不同成熟時(shí)間差異蛋白數(shù)量（B）Fig.3 Metabolic pathway enrichment analysis of proteins from beef meat exudate during postmortem aging (A) and number of differentially abundant proteins among different aging time in meat exudate (B)

3 結(jié)語

宰后肌肉組織存在復(fù)雜的生物化學(xué)變化，成熟方式最終決定了肉的食用品質(zhì)和貯藏特性。盡管針對宰后成熟機(jī)制及其對肉品質(zhì)的影響已有較多研究報(bào)道，但由于畜禽品種、飼養(yǎng)方式、肌纖維類型等的不同，宰后成熟進(jìn)程也會存在顯著差異。因此，仍需要根據(jù)不同情況探索和研究“個(gè)性化”的成熟策略，在改善肉食用品質(zhì)的同時(shí)盡量減少成熟帶來的負(fù)面影響。尤其是針對一些肉質(zhì)較差、大理石花紋較少、分類等級較低的冷鮮肉產(chǎn)品，合適的宰后成熟方式是改善其品質(zhì)的有效手段。但成熟時(shí)間的控制往往需要通過肉的食用品質(zhì)指標(biāo)決定，并沒有統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn)。如何根據(jù)不同成熟方式建立肉品質(zhì)預(yù)測模型并應(yīng)用于成熟進(jìn)程的精準(zhǔn)監(jiān)控和預(yù)測是優(yōu)化成熟時(shí)間的關(guān)鍵，也是未來需要深入研究的方向。隨著質(zhì)譜技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)及生物信息學(xué)的不斷發(fā)展，基于宏基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)的研究平臺也將為進(jìn)一步揭示宰后成熟機(jī)制、成熟進(jìn)程大數(shù)據(jù)監(jiān)測、肉品質(zhì)指標(biāo)的模型預(yù)測等提供新的研究視角和更全面的技術(shù)支持。