電刺激和吊掛對(duì)羊肉貯藏期肉質(zhì)嫩化效果的影響

賈文婷，盧士玲

(新疆石河子大學(xué)食品學(xué)院，新疆石河子832000)

新疆羊肉因其味道鮮美，深受廣大消費(fèi)者的喜愛(ài)。但近年來(lái)，消費(fèi)者提出了羊肉的嫩度、保水性差等品質(zhì)問(wèn)題，嚴(yán)重制約了新疆冷鮮羊肉銷(xiāo)往內(nèi)地和出口。為提高羊肉的嫩度，人們多采用跟腱吊掛的方式。據(jù)報(bào)道，如果將臂部用鉤掛起，不但腰大肌受到牽引，而且半腱肌、背最長(zhǎng)肌都可受到拉伸作用，可以得到較好的嫩度［1］。Maricha報(bào)道H－骨(骨盆)吊掛可以提高羊肉品質(zhì)［2］。馬儷珍［3］研究了跟鍵吊掛法，通過(guò)12～15℃預(yù)冷8h，后在0～4℃ 108h成熟的羊肉嫩度較好。而 Hope－Jones 和 Toohey［4－5］分別對(duì)牛肉和羊肉采用中壓電刺激，也可以顯著提高其嫩度。因而，許多研究人員提出將幾種嫩化方法聯(lián)合使用是否比單一使用效果好，但結(jié)果并非如此。Fisher采用電刺激、肌肉拉伸等多種嫩化方法處理牛肉，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合使用效果并不顯著［6］。Moller［7］報(bào)道將羊肉用電刺激處理后再用肌肉拉伸處理，效果也不顯著。Abdullah［8－9］研究了不同的成熟時(shí)間對(duì)蒸煮損失和嫩度的影響，結(jié)果表明，成熟時(shí)間越長(zhǎng)(2℃，7d)，其蒸煮損失越小，嫩度也越好。而馬儷珍［3］卻認(rèn)為在0～4℃會(huì)引起冷收縮，將宰后的羊肉直接放入0～4℃環(huán)境中嫩度不好。如果不加處理的羊肉在0～4℃保鮮期為3～6d。在中國(guó)的許多牛羊肉加工廠，如何解決肉的嫩度已成為主要關(guān)注的問(wèn)題。冷卻排酸作為吸引消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的廣告詞被提了出來(lái)。然而，將牛羊肉嫩度作為觀測(cè)點(diǎn)來(lái)研究宰后工藝流程的研究報(bào)道不多，宰后采用什么方式處理以及貯藏的溫度和時(shí)間等一系列問(wèn)題一直未得到很好的解決。如何能縮短成熟的時(shí)間，而不影響最終肉的嫩度，需要進(jìn)一步探討。本實(shí)驗(yàn)采用電刺激和吊掛兩種不同宰后處理方式，并結(jié)合0～4℃排酸成熟，測(cè)定影響羊肉嫩度的一些相關(guān)指標(biāo)變化，從而尋找最佳的宰后處理方式，為實(shí)際生產(chǎn)提供指導(dǎo)方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

羊肉 取自新疆石河子市中心農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，為當(dāng)日清晨宰殺后2h的羊肉。選取背最長(zhǎng)肌后分別采用吊掛、電刺激兩種不同方式進(jìn)行處理;氯化鉀、NaOH、硼酸、氧化鎂、飽和碘化鉀、三氯甲烷、硫代硫酸鈉、淀粉指示劑、鹽酸 均為分析純。

JL－C2電刺激器 上海中勝科教設(shè)備有限公司;C－LM3B嫩度剪切儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院;Neofuge臺(tái)式高速冷凍離心機(jī) 15R方康發(fā)展有限公司;Uvmini－1240紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) SHIMADZU CORPORATIDN;H18424NEW pH計(jì) 北京哈納科技有限公司;T25－DS25勻漿機(jī) UCTRA－TURRAX。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 處理方式 電刺激處理?xiàng)l件為:畜體的通電電壓為50V(方波)，頻率為13.8Hz，電刺激時(shí)間為60s。處理后放入0～4℃冷庫(kù)貯藏;吊掛處理即將羊肉樣品懸掛吊至于4℃冷庫(kù)貯藏;空白處理為未經(jīng)任何處理的羊肉樣品。

1.2.2 嫩度的測(cè)定 參照國(guó)家農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 1180－2006進(jìn)行測(cè)定。

1.2.3 蒸煮損失率的測(cè)定 取一塊羊里脊肉準(zhǔn)確稱(chēng)量后，以80℃恒溫水浴加熱肉樣中心溫度至40℃，翻轉(zhuǎn)肉塊，加熱至肉樣中心溫度達(dá)到70℃，結(jié)束加熱，于0～4℃條件下冷卻12h，再準(zhǔn)確稱(chēng)量。蒸煮損失率計(jì)算公式如下:

蒸煮損失率(%)=(肉樣煮制前重量－肉樣煮制后重量)/肉樣煮制前重量×100

1.2.4 pH測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB/T 9695.5－2008進(jìn)行測(cè)定。

1.2.5 揮發(fā)性鹽基氮(TVBN)的測(cè)定 參照國(guó)標(biāo)GB/T5009.44－2003進(jìn)行測(cè)定。

1.2.6 肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)的測(cè)定 參照Culler的方法［10］，略加修改后進(jìn)行。取4g剪切好的肌肉(除去肉眼可見(jiàn)的脂肪和結(jié)締組織)，在40mL 2℃的MFI緩沖溶液中(緩沖溶液含 100mmol/L KCl、20mmol/L 磷酸鉀、0.1mmol/L EGTA、1mmol/L CaCl2、1mmol/L MgCl2、1mmol/L NaN3，后用 HCl調(diào) pH7.0)，用組織搗碎機(jī)搗碎攪勻。勻漿液在1000×g離心10min，將上清液緩慢倒出，沉淀繼續(xù)在40mL緩沖液中，攪拌制成懸液，1000×g離心10min。慢慢倒出上層清液。沉淀在10mL的緩沖溶液中制成懸液，通過(guò)銅制篩網(wǎng)(20目)以除去結(jié)締組織和碎片。肌原纖維懸液的蛋白質(zhì)濃度根據(jù)雙縮脲法測(cè)定。然后用MFI緩沖溶液調(diào)整懸浮液蛋白濃度為0.5mg/mL，在540nm測(cè)吸光度，將所得結(jié)果乘以200后便得到羊肉的MFI值。

1.2.7 SDS－PAGE蛋白電泳 2.5g解凍的肌肉勻漿后，加入4倍體積的僵直提取緩沖液(l00mmol/L Tris，10mmol/L EDTA，pH8.3)。均質(zhì)的溶液 1000 ×g離心20min收集沉淀。沉淀分散在4倍體積的標(biāo)準(zhǔn)鹽溶液(SSS)(100mmol/L KCl，20mmol/L K2HPO4/KH2PO4，2mmol/L MgCL2，1mmol/L EGTA，1mmol/L NaN3，pH7.0)，1000 ×g離心10min收集沉淀，重復(fù)三次，在兩次離心之間用高速分散器分散約30s。沉淀重新分散在4倍體積的SSS含1%TritonX－100，而后1500×g離心10min收集沉淀，重復(fù)兩次。沉淀加入4倍體積0.1mol/L KCl，1500×g離心10min，重復(fù)2次。最后沉淀加入4倍體積0.lmol/L NaCl，1500×g離心10min收集沉淀，得到純化的肌原纖維蛋白。提取的肌原纖維蛋白在24h內(nèi)用完。

將提取的肌原纖維蛋白樣品與溴酚藍(lán)上樣處理液按4∶1體積混合，煮沸5min使蛋白質(zhì)變性。電泳條件:分離膠濃度為12%，濃縮膠濃度為5%，電壓60V，電泳時(shí)間4h。電泳結(jié)束后，用考馬斯亮藍(lán)染色液染色1h，然后脫色至背景清晰。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間嫩度變化的影響

從表1可以看出，在相同貯藏溫度條件下，不同處理組，羊肉的剪切力值變化差異顯著(p＜0.05)。隨著貯藏時(shí)間的不同，羊肉的剪切力值也呈顯著性差異(p＜0.05)。不同處理組的羊肉剪切力值在貯藏期間均呈下降趨勢(shì)。電刺激組在貯藏1d后剪切力值迅速下降到(9.95±0.051)kg/cm2，到第2d時(shí)升至(10.47±0.24)kg/cm2，說(shuō)明此時(shí)其肌肉收縮加劇，可能伴隨尸僵的開(kāi)始。而吊掛組和空白組在第1d時(shí)剪切力值下降幅度較小。在貯藏第16d時(shí)，電刺激組的剪切力顯著下降，而吊掛組和空白組的剪切力值仍在4kg/cm2以上。可見(jiàn)經(jīng)過(guò)16d的成熟，電刺激組的嫩度要明顯好于其他兩組。由此可見(jiàn)，經(jīng)電刺激處理后，羊肉完成僵直解僵和成熟的速度快，剪切力值下降的速度就越快。一方面電刺激處理誘導(dǎo)局部肌漿網(wǎng)鈣離子的過(guò)量釋放導(dǎo)致肌肉強(qiáng)直收縮，從而導(dǎo)致了背最長(zhǎng)肌超微結(jié)構(gòu)的改變，破壞了肌纖維的物理結(jié)構(gòu)，使肌原纖維的完整性喪失;另一方面，電刺激后的高溫低pH環(huán)境提高了肌肉嫩化的內(nèi)源酶的活性，加快了蛋白質(zhì)的降解速度，從而改善了肉的嫩度［11］。

表1 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間剪切力的影響(kg/cm2)Table 1 The influence of different processing modes on share force during storage(kg/cm2)

2.2 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間蒸煮損失率的影響

肌肉的蒸煮損失率與其遇冷收縮有著必然的聯(lián)系。宰后肌肉的pH下降到等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)的保水性下降，肌肉收縮后，肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白之間的間隙減小，會(huì)導(dǎo)致肌肉的保水性下降［7］。實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表2)表明:隨著成熟時(shí)間延長(zhǎng)，羊肉的蒸煮損失率呈上升趨勢(shì)，這是由于動(dòng)物死后沒(méi)有足夠的ATP解開(kāi)肌動(dòng)球蛋白，肌肉處于緊縮狀態(tài)，其中空間減少，導(dǎo)致系水力下降，蒸煮損失率上升。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，尸僵逐漸消失，系水力又重新回升，蒸煮損失減少。與空白組相比，電刺激組和吊掛組均使羊肉的蒸煮損失率增加，其中，電刺激組增加最為明顯。本實(shí)驗(yàn)中，電刺激組經(jīng)冷收縮和尸僵雙重作用，保水性最差，蒸煮損失率最高。這可能是因?yàn)楦邷氐蚿H使某些蛋白沉淀變性，失去了本身的保水性，而且由于變性的肌漿蛋白沉淀到肌原纖維上，又進(jìn)一步使肌原纖維的保水性降低。Channon等人［12］也有低壓電刺激使牛背最長(zhǎng)肌汁液損失增加的報(bào)道。Klont等［13］的研究表明，糖原酵解較快的肌肉有較大的蒸煮損失，但其未闡明原因，其機(jī)理有待于進(jìn)一步探討。

表2 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間蒸煮損失率的影響(%)Table 2 The influence of different processing modes on mutton cooking loss during storage(%)

2.3 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間pH的影響

畜體正常屠宰后是呈中性或偏弱堿性，pH在7.1～7.3之間［14］。從表3中可以看出，在4℃貯藏條件下，電刺激的羊肉pH由7.1降到了6.03。這一階段也稱(chēng)為酵解階段，是肌體為了維持宰前狀態(tài)的新陳代謝，糖原在缺氧的條件下進(jìn)行酵解，生成乳酸。第4d時(shí)，pH降低到5.8，這一階段稱(chēng)為僵直階段，主要是ATP的大量消耗。后pH開(kāi)始回升。隨著時(shí)間的推移，pH回升至6.0左右，此時(shí)羊肉完成成熟階段，緊接著進(jìn)入自溶階段。吊掛組至第7d才完成成熟。與吊掛組和空白組羊肉的pH變化相比，電刺激組的羊肉成熟過(guò)程比較迅速，pH隨著成熟的過(guò)程變化比較明顯，羊肉很快完成了僵直和解僵的過(guò)程。電刺激處理加快了宰后胴體ATP的消耗，使肉的糖酵解速率提高大約100倍，較高的糖原酵解速度使肉的pH 下降速度加快［15］。

表3 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間pH的影響Table 3 The influence of different processing modes on mutton pH during storage

2.4 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮值的影響

由表4可以看出，羊肉在貯藏前3d，不同處理組的揮發(fā)性鹽基氮變化差異不顯著(p≥0.05)，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，電刺激組的揮發(fā)性鹽基氮含量與吊掛組和空白組的差異顯著(p＜0.05)。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，電刺激組的揮發(fā)性鹽基氮數(shù)值與吊掛組和空白組的差異顯著(p＜0.05)，在隨后的貯藏期中，電刺激組的揮發(fā)性鹽基氮值呈急速上升趨勢(shì)。在揮發(fā)性鹽基氮數(shù)值增高的2次變化中，第一次肉中揮發(fā)性鹽基氮含量呈現(xiàn)較平穩(wěn)的增高變化趨勢(shì)，僅肉中自身內(nèi)環(huán)境中的蛋白酶促進(jìn)蛋白質(zhì)的水解，產(chǎn)生鹽基氮類(lèi)含氮物，不會(huì)有明顯增高變化。而第二次肉中揮發(fā)性鹽基氮含量驟然增高，是由于時(shí)間的推移，從空氣中降落的各種微生物開(kāi)始在肉的表面大量進(jìn)行繁殖，同時(shí)一些蛋白質(zhì)分解菌產(chǎn)生胞外蛋白酶，還會(huì)繼續(xù)分解蛋白質(zhì)。所以在內(nèi)外環(huán)境的共同作用下，肉中的蛋白質(zhì)等物質(zhì)，分解產(chǎn)生大量的含氮物。因此使得揮發(fā)性鹽基氮的含量大幅度的提高。

2.5 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間肌原纖維小片化指數(shù)的影響

肌原纖維小片化指數(shù)的值是反映肌細(xì)胞內(nèi)部肌原纖維及其骨架蛋白完整程度的指標(biāo)。MFI值越大，則表明肌原纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性受到破壞的程度越大。經(jīng)研究顯示，MFI值和肉的嫩度密切相關(guān)，并將MFI值作為預(yù)測(cè)肉嫩度的一個(gè)重要指標(biāo)［10］。

不同處理組的羊肉MFI值差異顯著(p＜0.05)。隨著成熟時(shí)間延長(zhǎng)，MFI值逐漸增加。成熟2和6d時(shí)，三組處理均有顯著差異(p＜0.05)，其中以電刺激組MFI值最大。成熟10d時(shí)，電刺激組和吊掛組的MFI值均顯著高于空白組(p＜0.05)。說(shuō)明電刺激處理以及適宜的冷卻方式對(duì)于肉的嫩化效果有非常重要的作用，這與Bruee和Ball年研究的結(jié)論一致［16］。

表4 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間揮發(fā)性鹽基氮的影響(mg/100g)Table 4 The influence of different processing modes on TVBN during storage(mg/100g)

表5 不同處理方式對(duì)羊肉貯藏期間肌原纖維小片化指數(shù)的影響Table 5 The influence of different processing modes on MFI during storage

2.6 蛋白質(zhì)降解情況

羊肉的肌原纖維蛋白主要由肌球蛋白重鏈、C－蛋白、a－肌動(dòng)素、肌動(dòng)蛋白、肌鈣蛋白T、原肌球蛋白、肌球蛋白輕鏈1、肌鈣蛋白1、肌鈣蛋白C、肌球蛋白輕鏈2 組成［17］。

圖1 SDS－聚丙烯酰胺凝膠電泳圖譜Fig.1 The electropHoresis figure of SDS－PAGE

通過(guò)SDS－PAGE蛋白電泳，如圖1所示:電刺激組在貯藏期第6d的25ku左右的蛋白發(fā)生明顯降解。吊掛處理組在貯藏第12d時(shí)肌球蛋白輕鏈1和肌鈣蛋白1發(fā)生降解，生成了小分子的蛋白片段?？瞻滋幚斫M在貯藏第6d時(shí)，29ku左右的蛋白發(fā)生降解。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，電刺激和吊掛處理可以加速蛋白質(zhì)降解速率，提高羊肉嫩度。電刺激后的高溫低pH環(huán)境提高了肌肉嫩化的內(nèi)源酶的活性，加快了蛋白質(zhì)的降解速度，從而改善了肉的嫩度［18］。

3 結(jié)論

電刺激和吊掛處理均能不同程度的降低羊肉剪切力值，使羊肉的嫩度得到改善;電刺激在貯藏初期(前3d內(nèi))，pH迅速降低，羊肉從尸僵到成熟的時(shí)間縮短;電刺激使蒸煮損失率增加，對(duì)羊肉的保水性有不利影響;在貯藏期間電刺激組的TVBN值在第7d后呈顯著增高趨勢(shì)(p＜0.01)，加速了羊肉的腐敗;肌原纖維小片化指數(shù)與羊肉的嫩度密切相關(guān)，電刺激和吊掛均能增加羊肉肌原纖維小片化指數(shù)值，結(jié)合SDS－PAGE電泳圖譜分析，電刺激加快了蛋白質(zhì)的降解速度。綜上所述，電刺激和吊掛均能夠顯著提高羊肉的嫩度，與吊掛相比，電刺激處理能縮短羊肉的成熟時(shí)間，根據(jù)目前的研究表明，電刺激只是促進(jìn)了宰后的嫩化，未經(jīng)電刺激而貯藏的肉同樣有一個(gè)自然成熟的過(guò)程。如只是從提高嫩度的角度考慮，對(duì)于較長(zhǎng)時(shí)間貯藏的產(chǎn)品而言，電刺激是沒(méi)有必要的。然而隨著肉類(lèi)工業(yè)的發(fā)展，電刺激技術(shù)能有效防止冷收縮，促進(jìn)宰后嫩化，且操作相對(duì)簡(jiǎn)便，有利于流水線生產(chǎn)加工，具有很好的應(yīng)用前景。

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