包裝方式對(duì)冷藏過程中牦牛肉蛋白質(zhì)生化特性的影響

馬紀(jì)兵，張麗*，包高良，牛珺，魏晉梅，余群力，孫寶忠

1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州，730070)2(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京，100193) 3(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 研究測(cè)試中心，甘肅 蘭州，730070)

包裝方式對(duì)冷藏過程中牦牛肉蛋白質(zhì)生化特性的影響

馬紀(jì)兵1，張麗1*，包高良1，?，B1，魏晉梅3，余群力1，孫寶忠2

1(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州，730070)2(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 北京畜牧獸醫(yī)研究所，北京，100193) 3(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 研究測(cè)試中心，甘肅 蘭州，730070)

為研究不同包裝方式對(duì)冷藏過程中牦牛肉蛋白質(zhì)生化特性的影響。取牦牛背最長肌，采用真空和非真空2種包裝方式，在0～4 ℃下分別冷藏0、2、4、6、8、10、12 d，分析其在冷藏過程中蛋白質(zhì)生化特性變化。結(jié)果顯示，隨著冷藏時(shí)間的延長，真空和非真空包裝的牦牛肉肌原纖維蛋白和肌漿蛋白均表現(xiàn)出不同程度的降解，但2種包裝方式間差異不顯著。真空組和非真空組肌原纖維蛋白小片化指數(shù)和表面疏水性均呈顯著(P<0.05)上升趨勢(shì)，肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、巰基含量、Ca2+-ATPase酶活性則均呈顯著(P<0.05)下降趨勢(shì)。2種包裝方式下的肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、Ca2+-ATPase酶活性和肌原纖維蛋白表面疏水性、肌原纖維蛋白小片化指數(shù)在0～8 d存在顯著(P<0.05)差異，10 d以后差異不顯著。研究表明，牦牛肉在冷藏期間蛋白質(zhì)發(fā)生了顯著降解和變性，含氧包裝促進(jìn)了肌原纖維蛋白小片化和表面疏水性的增加，加重了肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、巰基含量、Ca2+-ATPase酶活性的降低。

牦牛肉；冷藏；包裝方式；蛋白質(zhì)；生化特性

牦牛(Bosgrunniens)是青藏高原特有的遺傳資源，是唯一能夠充分利用高寒高山草原進(jìn)行動(dòng)物性生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)牛種[1]。牦牛肉具有肉質(zhì)鮮美、低脂、高蛋白、礦物質(zhì)含量豐富的特點(diǎn)[2]，是一種天然綠色食品[3]。低溫冷藏是肉品貯藏的一種重要的方式，其優(yōu)點(diǎn)在于不破壞細(xì)胞，可較長時(shí)間使細(xì)胞保持活體狀態(tài)，具有很好的保鮮作用[4]，然而冷藏過程中肉品的貨架期短和品質(zhì)劣變成為限制其發(fā)展的主要問題[5]。

在肉品的冷藏過程中生化特性變化是導(dǎo)致其品質(zhì)劣變的一個(gè)重要原因，尤其是蛋白質(zhì)的變化，蛋白的降解和變性會(huì)降低肉的嫩度和風(fēng)味，減少多汁性，使肉的質(zhì)地變差、貨架期變短[6]。目前，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)肉品冷藏過程中的生化特性變化已做了大量研究，李培迪等[7]研究發(fā)現(xiàn)，羊肉在2～4 ℃冷藏條件下，在0～9 d內(nèi)背最長肌肌原纖維蛋白小片化指數(shù)(MFI)值呈持續(xù)上升趨勢(shì)。榮建華等[8]針對(duì)脆肉鯇魚肉在5 ℃下貯藏4 d過程中的肌動(dòng)球蛋白特性變化做了研究，結(jié)果顯示肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、巰基含量、Ca2+-ATPase活性均降低。CHELH等[9]報(bào)道豬肉背最長肌在0～4 ℃貯藏15 d內(nèi)，肌原纖維蛋白表面疏水性持續(xù)增加。圍繞牦牛肉冷藏過程中品質(zhì)變化，張麗等[10]探討了0～4 ℃冷藏過程中牦牛肉pH值、剪切力、持水能力、色度變化，并對(duì)真空包裝牦牛肉冷藏過程中質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行研究并建立了基于初始pH值變化來預(yù)測(cè)質(zhì)構(gòu)變化的模型[11]。但在牦牛肉的冷藏過程，從蛋白降解和變性角度出發(fā)，探討不同包裝方式對(duì)牦牛肉蛋白生化特性影響的研究鮮有報(bào)道。

本研究選取甘南公牦牛背最長肌，采用真空和非真空兩種包裝方式，在0～4 ℃冷藏過程中，從蛋白降解和蛋白變性2個(gè)方面進(jìn)行分析，研究冷藏過程中不同包裝方式對(duì)牦牛肉蛋白質(zhì)生化特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

在甘肅省甘南州安多隨機(jī)選取6頭自然放牧、健康無病的3～4歲甘南公牦牛，采用伊斯蘭屠宰方式屠宰后，立即取其左半胴體背最長肌，分成14份(每份(500±50) g)，放入-18 ℃冰箱進(jìn)行降溫，用插入式數(shù)顯溫度計(jì)測(cè)其中心溫度達(dá)4 ℃左右時(shí)，將7份用PE復(fù)合真空包裝袋真空包裝，其余7份用PE復(fù)合包裝膜裹膜包裝，然后和冰袋一起裝入保溫箱，運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室于0～4 ℃冰箱貯藏。

PE復(fù)合包裝膜、PE復(fù)合真空包裝袋；NaOH、CuSO4、Tris、HCl、maleate、SDS、EDTA、2-硝基苯甲酸、溴酚藍(lán)、KCl，K2HPO4，KH2PO4，EGTA，MgCl2，疊氮化鈉、甘氨酸、(NH4)2Mo7O4(鉬酸銨)、Na2SO3、對(duì)苯二酚、NaCl、氟化鈉、MDTT、PMSF、Triton X-100、甘油、巰基乙醇、DTT、BCA試劑盒。

1.1.2 儀器設(shè)備

DZ-260型真空包裝機(jī)，上海佳河包裝機(jī)械有限公司；TP101便攜式溫度計(jì)，廣州歐達(dá)時(shí)科技有限公司；XHF-D高速分散器，寧波新芝生物科技股份有限公司；DYY-6C型電泳儀，北京六一廠；ChampGel 5000凝膠成像儀，北京賽智創(chuàng)業(yè)科技有限公司；PHS-3C型pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；TGL-16MC臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湖南湘儀集團(tuán)；756P紫外可見分光光度計(jì)，上海圣科儀器設(shè)備有限公司；BD/BC-408變溫冷凍冷藏箱，星星集團(tuán)有限公司；85-2恒溫磁力攪拌器，上海麥尚科學(xué)儀器有限公司；C21-SK2105電磁爐，廣東佛山美的集團(tuán)；HX202T電子天平，慈溪市天東衡器廠；HH-2型電熱恒溫水浴鍋，西安科昊生物工程有限責(zé)任公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以甘肅省甘南公牦牛背最長肌為研究對(duì)象，采用PE復(fù)合真空包裝袋真空包裝和PE復(fù)合包裝膜裹膜包裝兩種方式，在0～4 ℃下冷藏0、2、4、6、8、10、12 d，從蛋白降解和變性2個(gè)方面進(jìn)行分析，分別測(cè)定其肌原纖維蛋白小片化指數(shù)、鹽溶性蛋白和水溶性蛋白SDS-PAGE，肌原纖維蛋白表面疏水性、肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、肌動(dòng)球蛋白巰基含量、肌動(dòng)球蛋白Ca2+-ATPase酶活性7個(gè)指標(biāo)。

1.2.2 試驗(yàn)方法肌原纖維小片化指數(shù)

根據(jù)CULLER[12]描述的方法進(jìn)行測(cè)定，取2 g肌肉樣品，加40 mL MFI緩沖液(100 mmol/L KCl，11.2 mmol/L K2HPO4，8.8 mmol/L KH2PO4，1 mmol/L EGTA，1 mmol/L MgCl2，1 mmol/L NaN3)，均質(zhì)。然后冷凍離心(1 000 g，15 min，4 ℃)，棄上清，將沉淀用40 mL MFI緩沖液懸浮，相同條件再離心，棄上清；沉淀用10 mL的MFI緩沖液充分懸浮，將懸浮液用200目濾布過濾，濾液采用雙縮脲法測(cè)蛋白濃度，在540 nm波長下測(cè)吸光度，計(jì)算MFI值。

1.2.3 肌原纖維蛋白SDS-PAGE

1.2.3.1 肌原纖維蛋白提取

參考ETLINGER[13]的方法，并稍作修改。稱取約0.5 g肉樣，加入8倍體積PRB提取液(100 mmol/L KC1，2 mmol/L MgC12，2 mmol/L EDTA，1 mmol/L DTT，1 mmol/L NaN3，2 mmol/L Na4P2O4，10 mmol/L Tris-maleate，pH 6.8)，冷卻均質(zhì)，然后以1 000 g低溫離心10 min，取沉淀。沉淀采用BCA試劑盒測(cè)定蛋白濃度。蛋白樣品與樣品處理液(3 mmol/L EDTA，3% SDS，20% 甘油，8% β-疏基乙醇，0.04% 溴酚藍(lán)，30 mmol/L Tris-HC1，pH 8.0)按體積比1∶1混合，調(diào)蛋白濃度為3.5 mg/mL?；靹蚝螅蠓? min，分裝，置于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.3.2 SDS-PAGE

變性聚丙烯酰胺凝膠電泳采用12%的分離膠(丙烯酰胺∶甲叉雙丙烯酰胺=37.5∶1，0.5 mol/L Tris-HCl pH 8.8，0.5 g/L的TEMED，0.5 g/L的APS，1 g/L的SDS)，4%的濃縮膠(丙烯酰胺∶甲叉雙丙烯酰胺=37.5∶1，125 mmol/L Tris-HCl pH 6.8，0.5 g/L的TEMED，0.5 g/L的APS，1 g/L的SDS)。電極緩沖液含有25 mmol/L Tris，192 mmol/L甘氨酸和1 g/L的SDS。上樣量為：30 ul。電泳結(jié)束后，使用Blue-silver染色方法，然后用脫色液進(jìn)行脫色。

1.2.4 肌漿蛋白SDS-PAGE

1.2.4.1 肌漿蛋白的提取

采用黃峰[14]的方法進(jìn)行測(cè)定。稱取約0.5 g肉樣，按1∶2(g∶mL)的比例加入預(yù)冷后的提取液(150 mmol/L NaCl，5 mmol/L NaF，5 mmol/L EDTA，5 mmol/L EGTA，1 mmol/L DTT，1 mmol/L PMSF，1%Triton X-100，25 mmol/L Tris-HCl，pH 7.6)，均質(zhì)，然后以16 000 g低溫離心20 min。取上清液，與上樣緩沖液(4% SDS，20% 甘油，10% 巰基乙醇，0.01%的溴酚藍(lán)，125 mmol/L Tris-HCl，pH 6.8)混合，煮沸5 min后，分裝，然后存于-80 ℃冰箱中直到上樣。

1.2.4.2 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳

方法同1.2.3.2。

1.2.5 肌原纖維蛋白表面疏水性

1.2.5.1 肌原纖維蛋白的提取

肌原纖維蛋白的提取參照CHIN等[15]的方法并適當(dāng)修改。稱取1 g肉樣，加入4倍體積的20 mmol/L pH 7.5的冰磷酸鹽緩沖液均質(zhì)，然后冷凍離心(1 000 g，10 min，4 ℃)，棄上清。沉淀用4倍體積的上述磷酸鹽緩沖溶液清洗，重復(fù)2次，沉淀再用0.1 mol/L NaCl溶液清洗2次，所得濾液再離心。沉淀即為肌原纖維蛋白。

1.2.5.2 表面疏水性的測(cè)定

表面疏水性的測(cè)定依據(jù)CHELH等[9]的方法。將肌原纖維蛋白溶于pH 7、20 mmol/L的磷酸鹽緩沖液中，蛋白濃度為1 mg/mL，取1 mL蛋白溶液，加入200 μL濃度為1 mg/mL溴酚藍(lán)，室溫反應(yīng)15 min，以無肌原纖維蛋白的磷酸鹽溶液為對(duì)照。在2 000 g離心15 min，取上清液稀釋10倍，在595 nm處測(cè)定吸光值。表面疏水性用以下公式表示：

(1)

式中：A對(duì)照為對(duì)照組的吸光值；A樣品為處理組的吸光值。

1.2.6 肌動(dòng)球蛋白的提取和定量

1.2.6.1 肌動(dòng)球蛋白的提取

參照BENJAKUL[16]的方法，稱取肉樣2 g，加入20 mL KCl溶液(0.6 mol/L、pH 7.0)，低溫均質(zhì)。然后4 ℃條件下8 000 r/min離心30 min，收集上清液并加入3倍的冷卻蒸餾水沉淀肌動(dòng)球蛋白，相同條件下離心20 min，收集沉淀，加入等體積冷卻的KC1溶液(1.2 mol/L、pH 7.0)溶解肌動(dòng)球蛋白，相同條件下離心30 min，所得的上清液即為肌動(dòng)球蛋白。

1.2.6.2 肌動(dòng)球蛋白的定量

采用雙縮脲法對(duì)肌動(dòng)球蛋白進(jìn)行定量。

1.2.7 肌動(dòng)球蛋白巰基含量

采用ELLMAN'S試劑法[17]，取0.4%肌動(dòng)球蛋白溶液1 mL，加入0.2 mol/L Tris-HCl緩沖液(含8 mol/L尿素，2% SDS和l0 mmol/L EDTA，pH 6.8)9 mL后取4 mL，再加入0.4 mL DTNB(0.1%)，置于40 ℃水浴25 min，在412 nm處測(cè)吸光值。用0.6 mol/L的KC1取代樣品，作空白對(duì)照。巰基含量根據(jù)摩爾消光系數(shù)13 600 L/(mol·cm)進(jìn)行計(jì)算。

1.2.8 肌動(dòng)球蛋白Ca2+-ATPase活性

按照萬建榮等[18]的方法并略作修改。用KC1溶液(0.6 mol/L、pH 7.0)稀釋蛋白至3.0 mg/mL，取1 mL依次加入0.6 mL Tris-HCl緩沖液(0.5 mol/L，pH 7.0)和7.9 mL CaCl2溶液(10 mmol/L)和0.5 mL 20 mmol/L ATP溶液，25 ℃反應(yīng)10 min后立即用5 mL 15%的TCA終止反應(yīng)。反應(yīng)液于6 500 r/min下離心5 min取上清液，上清液用(NH4)2Mo7O4法測(cè)定反應(yīng)中釋放出來的無機(jī)磷含量。Ca2+-ATPase酶活性用每毫克肌動(dòng)球蛋白每分鐘所釋放磷離子的物質(zhì)的量表示，用分光光度計(jì)在660 nm波長下測(cè)定其吸光度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007及SPSS 19.0數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

采用雙縮脲法測(cè)定蛋白含量。以牛血清標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)濃度為橫坐標(biāo)，以吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，如圖1所示。

圖1 牛血清蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of bovine serum albumin

得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.061 3x+0.000 6，所得相關(guān)系數(shù)R2=0.999 7>R2(0.01)=0.917，此方程線性擬合度較好，方程可用。

2.2 肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)

MFI值反映了肌節(jié)I帶附近關(guān)鍵細(xì)胞骨架蛋白肌聯(lián)蛋白(Titin)和伴肌動(dòng)蛋白(Nebulin)等的降解程度。MFI越大，表明肌原纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整性破壞的程度就越大[19]，是衡量肉宰后成熟變化的一個(gè)最為直接而有效的指標(biāo)，可以用來表示冷藏過程中牦牛肉嫩化程度。真空包裝和非真空包裝牦牛肉MFI值隨冷藏時(shí)間變化如圖2所示。

圖2 MFI隨冷藏時(shí)間的變化Fig.2 Myofibrillar fragmentation index change with cold storage time注：小寫字母表示裹膜組貯藏過程中的差異顯著性(P<0.05)，大寫字母表示真空組貯藏過程中的差異顯著性(P<0.05)。“*”表示2種包裝組間的顯著(P<0.05)，“**”表示2種包裝組間差異極顯著(P<0.01)，圖1～圖10同。

由圖2可知，真空包裝和非真空包裝的牦牛肉在冷藏過程中MFI均呈上升趨勢(shì)，冷藏0～12 d時(shí)，真空組MFI值增加了117.87，非真空組則增加了132.2，真空組較非真空組少增加23.6%，這與VEISETH[20]和田甲春等[21]的研究結(jié)果一致。真空包裝下牦牛肉MFI值在第6天和第8天顯著低于非真空組(P<0.05)，第4天和第10天則極顯著小于非真空組(P<0.01)，這種變化表明牦牛肉在冷藏過程中氧化作用和酶的降解作用是同時(shí)進(jìn)行的，并且氧化促進(jìn)了酶對(duì)牦牛肉肌原纖維蛋白降解作用。有關(guān)研究證實(shí)，活性氧自由基對(duì)蛋白的氧化導(dǎo)致蛋白發(fā)生聚合、交聯(lián)以及基團(tuán)和氨基酸衍生物的生成，這些結(jié)構(gòu)變化能夠提高蛋白質(zhì)對(duì)蛋白水解酶的敏感性，從而加速蛋白降解[22]。

2.3 肌原纖維蛋白SDS-PAGE分析

肌原纖維蛋白是肌肉中最主要的組成成分，易發(fā)生變性，導(dǎo)致肌束瓦解和斷裂。SDS-PAGE電泳圖譜中高分子質(zhì)量條帶的擴(kuò)展、模糊、弱化、消失以及低分子質(zhì)量條帶的出現(xiàn)、濃度增強(qiáng)是蛋白質(zhì)不斷降解的外在表現(xiàn)[23]。

圖3 非真空包裝肌原纖維蛋白SDS-PAGE電泳圖譜Fig.3 The SDS-PAGE pattern of not vacuum packaging myofibrillar protein

圖4 真空包裝肌原纖維蛋白SDS-PAGE電泳圖譜Fig.4 The SDS-PAGE pattern of vacuum packaging myofibrillar protein

由非真空包裝和真空包裝牦牛肉肌原纖維蛋白SDS-PAGE電泳圖譜(圖3、圖4)可知，冷藏過程中，非真空組25 kDa條帶下游肌球蛋白輕鏈(LMM)從第8天開始逐漸變得模糊，到第12天基本消失。從第2天開始，25～45 kDa之間增一條條帶，在第4天又增加一條新條帶，此為肌動(dòng)蛋白(Actin)降解條帶。66 kDa原肌球蛋白(Tm)在第2天開始發(fā)生降解并在下游產(chǎn)生一條新條帶，從第4天開始又出現(xiàn)兩條新條帶。真空組25 kDa下游肌球蛋白輕鏈(LMM)條帶變化不明顯，25～45 kDa之間在第4天出現(xiàn)新條帶，直到第6天出現(xiàn)第二條條帶，66 kDa原肌球蛋白(Tm)在第4天略微出現(xiàn)降解，產(chǎn)生新條帶，直到第6天以后再次出現(xiàn)新條帶。結(jié)果表明非真空包裝牦牛肉肌原纖維蛋白降解更為明顯。

2.4 肌漿蛋白SDS-PAGE分析

冷藏過程中由于蛋白變性或降解導(dǎo)致色澤退變、肌肉軟化、鮮味物質(zhì)流失、蛋白質(zhì)鹽溶性下降、凝膠成型性差等問題[24]。肌漿蛋白與肌原纖維蛋白構(gòu)成不同，其SDS-PAGE蛋白條帶分布有明顯差別。

圖5 非真空包裝肌漿蛋白SDS-PAGE電泳圖譜Fig.5 The SDS-PAGE pattern of not vacuum packaging sarcoplasmic protein

圖6 真空包裝肌漿蛋白SDS-PAGE電泳圖譜Fig.6 The SDS-PAGE pattern of vacuum packaging sarcoplasmic protein

由圖5、圖6可知，在0～10 d，真空包裝和非真空包裝牦牛肉肌漿蛋白條帶無明顯變化，從第10天開始，非真空包裝組肌漿蛋白開始出現(xiàn)降解，變得模糊，表現(xiàn)在66 kDa下游2條條帶變得模糊，發(fā)生明顯降解。在第12天時(shí)，66 kDa條帶上游新增一條條帶，在45 kDa下游處的蛋白也出現(xiàn)部分降解。真空包裝組肌漿蛋白降解情況和非真空組差異不明顯，隨著貯藏時(shí)間的延長，肌漿蛋白降解過程主要表現(xiàn)66 kDa和45 kDa處附近。

2.5 肌原纖維蛋白表面疏水性

蛋白質(zhì)的表面疏水性反映了蛋白質(zhì)分子表面疏水性氨基酸的相對(duì)含量，可用來衡量蛋白質(zhì)的變性程度[23]，是反映蛋白結(jié)構(gòu)展開程度的重要指標(biāo)[25]。肌原纖維蛋白表面疏水性隨冷藏時(shí)間的變化如圖7所示。

圖7 肌原纖維蛋白表面疏水性隨冷藏時(shí)間的變化Fig.7 Changes in myofibrillar protein surface hydrophobicity with cold storage time

由圖7可知，真空包裝和非真空包裝牦牛肉肌原纖維蛋白表面疏水性隨冷藏時(shí)間的延長而呈上升趨勢(shì)，且非真空包裝組表面疏水性上升速度快于真空包裝組。從第0天到第12天時(shí)，非真空包裝組升高了7.80 μg，真空包裝組升高6.72 μg，真空組比非真空組增幅低了1.08 μg，冷藏過程中牦牛肉蛋白表面疏水性增加是由于肌原纖維蛋白分子結(jié)構(gòu)展開導(dǎo)致的[26]。2種包裝方式表面疏水性在第2、4和6天表現(xiàn)為非真空組極顯著高于真空組(P<0.01)，第8天顯著高于真空組(P<0.05)，真空包裝和非真空包裝組在0～10 d的差異可能是由于氧自由基攻擊肌原纖維蛋白導(dǎo)致蛋白結(jié)構(gòu)變化，疏水性氨基酸暴露造成的。BENJAKUL等[27]對(duì)大西洋鱈魚在冷藏過程中的研究發(fā)現(xiàn)肌原纖維蛋白質(zhì)分子疏水性增加，并將其歸因于氧自由基的作用。

2.6 肌動(dòng)球蛋白鹽溶性

肌原纖維蛋白由肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白以及調(diào)節(jié)蛋白所組成，其中肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白在ATP的存在下形成肌動(dòng)球蛋白，其不僅與肌肉的收縮和死后僵硬有關(guān)，而且與加工、貯藏過程中的蛋白質(zhì)變性和凝膠形成有密切關(guān)系，其鹽溶性代表了變性程度，溶解度越小，變性程度越大[28]。圖8為2種包裝方式肌動(dòng)球蛋白鹽溶性隨冷藏時(shí)間的變化。

圖8 肌動(dòng)球蛋白鹽溶性隨冷藏時(shí)間的變化Fig.8 Changes in saltsolubility of actomyosin with cold storage time

由圖8可知，隨著冷藏時(shí)間的延長，非真空包裝和真空包裝牦牛肉肌動(dòng)球蛋白鹽溶性呈顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)。從第0天到第12天，非真空包裝組肌動(dòng)球蛋白鹽溶性下降了49%，真空包裝組下降了50.94%。這與周國燕[29]等對(duì)黃牛肉在低溫貯藏過程中肌動(dòng)球蛋白鹽溶性變化趨勢(shì)是一致的。真空組肌動(dòng)球蛋白鹽溶性在第0～第10天顯著高于非真空組(P<0.05)，其中在第2天差異顯著(P<0.05)，第4、8天則差異極顯著(P<0.01)。造成這種變化的原因可能是活性氧使巰基氧化，導(dǎo)致肌球蛋白重鏈發(fā)生聚合，降低其鹽溶性。也有學(xué)者將其因歸結(jié)于肌原纖維蛋白質(zhì)變性后所產(chǎn)生的堿溶性蛋白在高離子強(qiáng)度下不易溶出，導(dǎo)致在冷藏過程中肌動(dòng)球蛋白溶出量的下降[30]。

2.7 肌動(dòng)球蛋白巰基含量

肌球蛋白含有大量的自由巰基，每個(gè)肌球蛋白中大約含有40個(gè)巰基，這些巰基很容易發(fā)生氧化而轉(zhuǎn)化成分子內(nèi)或分子間的二硫鍵，這也是氧化過程中蛋白發(fā)生聚合的主要途徑，氧化程度越高，巰基含量越低[31]。

圖9 肌動(dòng)球蛋白巰基含量隨冷藏時(shí)間的變化Fig.9 Changes in actomyosin sulfhydryl content with cold storage time

由圖9可知，在冷藏過程中真空包裝和非真空包裝牦牛肉肌動(dòng)球蛋白巰基含量均呈下降趨勢(shì)，從0～12 d時(shí)，真空包裝組下降了64.2%，非真空包裝組下降了63.7%，但2種包裝方式間差異不顯著(P>0.05)。有學(xué)者認(rèn)為巰基含量的減少是由于氧化導(dǎo)致巰基間形成二硫鍵所致[32]，本研究結(jié)果顯示在不同含氧量條件下，牦牛肉肌動(dòng)球蛋白巰基含量下降沒有顯著差異(P>0.05)，巰基含量的降低可能是內(nèi)源酶作用的結(jié)果。DILEEP等[33]也曾報(bào)道肌球蛋白構(gòu)象的改變和巰基的交聯(lián)與相關(guān)酶有密切關(guān)系。

2.8 肌動(dòng)球蛋白Ca2+-ATPase活性

肌球蛋白頭部的Ca2+-ATPase酶活性部位含有巰基，酶活性的變化可以反映出肌球蛋白氧化后結(jié)構(gòu)的變化[34]。圖10表示肌動(dòng)球蛋白Ca2+-ATPase酶活性隨冷藏時(shí)間的變化趨勢(shì)。

圖10 肌動(dòng)球蛋白Ca2+-ATPase酶活性隨冷藏時(shí)間的變化Fig.10 Changes inCa2+-ATPase activity of actomyosin sulfhydryl with cold storage time

由圖10得知，真空包裝組和非真空包裝組肌動(dòng)球蛋白的Ca2+-ATPase酶活性呈顯著下降趨勢(shì)(P<0.05)，從0～12 d，真空包裝組下降了61.7%，非真空包裝組下降了65.9%，這與有關(guān)黃牛肉在冷凍貯藏過程中Ca2+-ATPase酶活性的變化趨勢(shì)的報(bào)道結(jié)果基本一致[29]。 真空包裝組的Ca2+-ATPase酶活性在第0～第8天高于非真空包裝組，其中第4天表現(xiàn)為真空組極顯著高于非真空組(P<0.01)，第8天則顯著高于非真空組(P<0.05)。BENJAKUL等[34]認(rèn)為由于肌球蛋白頭部的構(gòu)象變化及聚合導(dǎo)致Ca2+-ATPase活性下降。本研究結(jié)果顯示Ca2+-ATPase活性與巰基含量的變化趨勢(shì)非常相近，很可能是由于巰基的氧化導(dǎo)致了Ca2+-ATPase活性的降低。

2.9 蛋白生化特性各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

通過對(duì)冷藏0～12 d真空包裝和非真空包裝牦牛肉蛋白生化特性各指標(biāo)間進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果如表1和表2所示。

表1 真空組蛋白生化特性各指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

注：“ *”表示相關(guān)性顯著(P<0.05)，“**”表示相關(guān)性極顯著(P<0.01)，表2同。

表2 非真空組蛋白生化特性各指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)

由表1和表2可知，真空組和非真空組MFI值和肌原纖維蛋白表面疏水性均呈極顯著正相關(guān)(r真=0.844，r非=0.853，P<0.01)，這與魏秀麗等[34]對(duì)豬肉在0～4 ℃條件下成熟過程中的研究結(jié)果基本一致，表明在冷藏過程中肌原纖維蛋白降解和變性是同時(shí)進(jìn)行的，MFI值升高，引起了肌原纖維蛋白的表面疏水性變化。真空組和非真空組肌動(dòng)球蛋白巰基含量與鹽溶性均呈極顯著正相關(guān)(r真=0.813，r非=0.837，P<0.01)，肌動(dòng)球蛋白巰基含量與Ca2+-ATPase活性均呈極顯著正相關(guān)(r真=0.882，r非=0.901，P<0.01)，肌動(dòng)球蛋白鹽溶性與Ca2+-ATPase活性均呈極顯著正相關(guān)(r真=0.882，r非=0.901，P<0.01)，這與李學(xué)鵬等[30]對(duì)中國對(duì)蝦在冷藏過程中的研究結(jié)果基本一致，表明氧化導(dǎo)致肌動(dòng)球蛋白巰基結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而引起肌動(dòng)球蛋白鹽溶性和Ca2+-ATPase活性降低。

3 結(jié)論

采用真空包裝和非真空包裝的牦牛肉在冷藏過程中蛋白均發(fā)生了嚴(yán)重降解和變性，具體表現(xiàn)為肌纖維發(fā)生不斷的斷裂和小片化，肌原纖維蛋白表面疏水性增加，而肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、巰基含量、Ca2+-ATPase酶活性則顯著下降。2種包裝方式下的肌動(dòng)球蛋白鹽溶性、Ca2+-ATPase酶活性和肌原纖維蛋白表面疏水性、肌原纖維蛋白小片化指數(shù)在0～8 d存在顯著(P<0.05)差異，10 d以后差異不顯著。含氧包裝促進(jìn)了肌動(dòng)球蛋白巰基結(jié)構(gòu)變化，進(jìn)而引起肌動(dòng)球蛋白鹽溶性和Ca2+-ATPase活性降低，也促進(jìn)了肌原纖維小片化和表面疏水性增加。

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Effect of packaging methods on biochemical characteristics of yak meat protein during cold storage

MA Ji-bing1,ZHANG Li1*,BAO Gao-liang1,NIU Jun1,WEI Jin-mei3,YU Qun-li1,SUN Bao-zhong2

1(College of Food Science and Engineering, Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070, China)2(Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)3(Instrumental Research and Analysis Center, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

To study the effect of different packing methods on the biochemical characteristics of yak meat protein during cold storage, the longissimus of yak was packaged in vacuum and refrigerated for 0,2,4,6,8,10,12 days at 0-4 ℃. The changes in protein biochemical characteristics during the cold storage was analyzed. The results showed that with the extension of storage time, myofibrillar proteins and sarcoplasmic protein exhibited different degrees of degradation for film packaging and vacuum packaging samples, but the difference between the two methods were not significant. Film packaging and vacuum packaging of yak meat samples myofibrillar fragmentation index (MFI) and surface hydrophobicity showed an significant incrase(P<0.05), actomyosin salt-solubility, sulfhydryl content, Ca2+-ATPase activity showed significantly decreased (P<0.05).Two kinds of packaging of actomyosin salt solution, Ca2+-ATPase activity and myofibrillar protein surface hydrophobicity, myofibrillar fragmentation index (MFI) in 0-8 days exhibited significant differences(P<0.05). After 10days, the differences were not significant anymore. The research showed that the protein of yak meat was significantly degraded and modified during cold storage. The oxygen increased myofibrillar protein fragmentation and surface hydrophobicity, and aggravated the decrease of actomyosin salt solubility, sulfhydryl content, Ca2+-ATPase enzyme activity.

yak meat; refrigeration; packingmethods; protein; biochemical characteristics

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201705037

碩士研究生(張麗教授為通訊作者，E-mail：zhanglwubd@163.com)。

國家自然科學(xué)基金(31540045)；甘肅省“隴原青年創(chuàng)新人才扶持計(jì)劃”項(xiàng)目；國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(肉牛牦牛)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(CARS-38)

2016-08-09，改回日期：2016-10-18