盧彩霞，李洪軍

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶4007l6）

肉類嫩化技術(shù)的研究進(jìn)展與思考

盧彩霞，李洪軍*

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶4007l6）

肉的嫩度是肉品品質(zhì)的重要指標(biāo)，肉嫩度的改善一直是國(guó)內(nèi)外肉品科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。本文闡述了肉品嫩化的電刺激技術(shù)、嫩化吊掛技術(shù)、成熟技術(shù)、鈣離子注射法、機(jī)械法、鹽和有機(jī)酸嫩化法以及酶法嫩化等，并對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行了探討，提出了看法和建議。

電刺激，成熟技術(shù)，鹽和有機(jī)酸，嫩化酶

嫩度是肉類重要的感官指標(biāo)，也是影響消費(fèi)的重要因素之一［l］。因此，如何改善肉的嫩度，多年來(lái)一直是國(guó)內(nèi)外肉品科學(xué)研究工作的熱點(diǎn)問題之一。影響肉品嫩度的因素很多，主要包括：動(dòng)物的品種、基因、胴體部位、肌節(jié)長(zhǎng)度、肌肉結(jié)構(gòu)蛋白的水解敏感性、pH等，對(duì)于同一畜禽品種來(lái)說，肌原纖維中結(jié)構(gòu)蛋白的降解被認(rèn)為是肉品嫩度提高的根本原因。目前，肉類嫩化的理論及其工藝一直不斷地為各國(guó)研究者探索和研究，肉類嫩化新工藝也不斷出現(xiàn)，肉類嫩化的方法有電刺激技術(shù)、嫩化吊掛技術(shù)、成熟技術(shù)、鈣離子注射法、機(jī)械法以及酶法嫩化等。

1 肉類嫩化的理論

影響肉嫩度的因素可概括為宰前因素和宰后因素。宰前因素包括動(dòng)物品種、年齡、性別、肌肉部位和營(yíng)養(yǎng)狀況等，宰后因素主要指使肉嫩度得到改善所采用的特定宰后技術(shù)手段，是目前主要的研究方向。在宰后成熟期間，肉的嫩度得到改善，一般認(rèn)為是肌肉內(nèi)源蛋白質(zhì)水解酶的作用所致。

然而，各種肉類嫩化技術(shù)，歸根到底主要是影響肉的基本組織結(jié)構(gòu)——肌原纖維與結(jié)締組織的結(jié)構(gòu)和生化特性，從而導(dǎo)致了肉嫩度產(chǎn)生差異。

2 肉類嫩化新技術(shù)

2.1 電刺激技術(shù)

電刺激的應(yīng)用被認(rèn)為是肉類科學(xué)上的一次革命，是采用探針或電極，利用電流對(duì)放血完全的胴體進(jìn)行刺激的一種方法。電刺激技術(shù)可以提高肉的嫩度，還有助于放血和剝皮，是一項(xiàng)常規(guī)應(yīng)用的提高肉品質(zhì)量的技術(shù)。原理：電刺激可以加快宰后的糖酵解速度，使肌肉僵直快速出現(xiàn)，從而避免冷收縮［2］，同時(shí)在一定程度上造成肌原纖維結(jié)構(gòu)的物理性破壞和肌原纖維蛋白的生物化學(xué)降解［3］，從而達(dá)到嫩化的作用。肌原纖維結(jié)構(gòu)的變化包括肌節(jié)拉長(zhǎng)、明帶和暗帶的撕裂等，加速了肉在成熟早期的嫩化進(jìn)程［4］。

電刺激技術(shù)目前已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外許多大型屠宰企業(yè)應(yīng)用，以生產(chǎn)高品質(zhì)的品牌肉類產(chǎn)品為主。一些小型的、傳統(tǒng)的屠宰場(chǎng)，由于沒有足夠的空間來(lái)安全實(shí)施電刺激技術(shù)而未能使用。在國(guó)外，電刺激技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大型屠宰場(chǎng)。電刺激有時(shí)會(huì)對(duì)肉的總體品質(zhì)產(chǎn)生副作用，所以電刺激并非總能成功地用于肉的嫩化［5-6］。

2.2 嫩化吊掛技術(shù)

通常半胴體在跟腱部（Achilles tendon）吊掛，而嫩化吊掛是在不劈半的情況下在臀骨處吊掛牛胴體。Hosteler提出盆腔吊掛可以拉伸牛腿部肌肉，使肌節(jié)長(zhǎng)度變大，肌纖維直徑減小，導(dǎo)致肉嫩度改善［7］，后來(lái)的許多實(shí)驗(yàn)也都證明了嫩化吊掛可以改善部分肉塊嫩度。

嫩化吊掛技術(shù)在許多國(guó)家得到廣泛應(yīng)用，主要是被生產(chǎn)高附加值的品牌牛肉采用。但由于骨盆吊掛時(shí)所需要的冷藏空間較大，擴(kuò)充冷藏空間的費(fèi)用有時(shí)高于因吊掛提高肉質(zhì)而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益，使得這一技術(shù)在應(yīng)用上具有一定的局限性。

2.3 成熟技術(shù)

提高肉類嫩度最有效、最常用的方法之一就是成熟技術(shù)，任何一項(xiàng)技術(shù)都不能替代肉在適當(dāng)條件下的貯藏和成熟。原理：將肉在0～4℃下進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間成熟，在成熟過程中肌肉的骨架蛋白發(fā)生降解，同時(shí)肉的保水性提高，從而使肉的嫩度和風(fēng)味得到改善［8］。在牛肉成熟過程中，使其嫩度提高的主要影響因素是Calpains酶系統(tǒng)［9］。應(yīng)用成熟技術(shù)，牛肉最短的成熟時(shí)間是l4d，l4d后約有80%的硬度被緩解。

2.4 鈣離子注射法

將鈣離子注入肉中，激活Calpains系統(tǒng)，提高肉的嫩度是在Calpains被證明是宰后降解肌肉蛋白的主要酶類后發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。起初是將肉浸泡在鈣離子溶液中，隨后發(fā)展為胴體動(dòng)脈注射，最后首選的方法是分割肉塊的注射。在宰后的任何時(shí)候應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)處理牛肉，都會(huì)有嫩化的效果［l0-ll］，且不會(huì)引起肉類的過度嫩化。目前，鈣離子溶液注射技術(shù)正在牛羊肉生產(chǎn)中嘗試應(yīng)用。

2.5 機(jī)械法

目前，應(yīng)用于肉品嫩化的機(jī)械法主要是超高壓加工技術(shù)和超聲波技術(shù)，始于上世紀(jì)90年代。

2.5.l 高壓技術(shù) 高壓對(duì)肉類的嫩化是高壓在肉類領(lǐng)域研究和應(yīng)用的主要領(lǐng)域之一。自Macfarlane首次報(bào)道具有實(shí)用價(jià)值的高壓處理能改善肉（牛肉和羊肉）的嫩度以來(lái)，相繼有許多研究者對(duì)壓力對(duì)肌肉嫩度的影響進(jìn)行研究［l2］。很多研究顯示高壓有利于提高肉的嫩度，但其嫩化機(jī)理還不明確。有學(xué)者稱高壓處理使分子之間距離增大和極性區(qū)域暴露，使肉保水性提高，嫩度提高；也有學(xué)者認(rèn)為高壓處理激活Calpains，提高嫩化。實(shí)驗(yàn)表明［l3］，3000以上大氣壓的壓力，可起到殺菌、抑菌的效果，不破壞食品的特色及營(yíng)養(yǎng)成分并使肉質(zhì)得到嫩化。

白艷紅等研究發(fā)現(xiàn)，在壓力為700MPa、室溫、保壓20min的處理?xiàng)l件下，牛、羊肌肉顯微組織結(jié)構(gòu)變化明顯：肌節(jié)發(fā)生明顯收縮，牛肉肌節(jié)收縮率為34.8%，羊肉肌節(jié)收縮率達(dá)22.2%；同時(shí)肌原纖維的Z線斷裂，M線降解，I帶變白。與此同時(shí)，在室溫下用250MPa的壓力處理宰后熱剔骨（6h以內(nèi)）真空包裝的牛肉l0min，0～4℃冷藏條件下貯存2～3d，可獲得嫩度好、其它感官指標(biāo)不低于低溫吊掛成熟7～l0d的產(chǎn)品。

2.5.2 超聲波技術(shù) 超聲波嫩化肉目前研究較少，這是上世紀(jì)90年代美國(guó)的Solomon和Long提出的一種與其它的肉類嫩化原理不同的全新嫩化技術(shù)。它利用炸藥在水中引爆，產(chǎn)生聲波，聲波在水中傳遞至肉時(shí)，由于聲耦作用，肉受迫振動(dòng)，快速的壓縮和收張使肌肉結(jié)構(gòu)破壞，使牛肉嫩度提高了40%～70%，同時(shí)不影響其營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。

Roberts等在室溫下用40kHz，2W/cm2的超聲波處理肉產(chǎn)品2h，可以清楚地看到結(jié)締組織的減少。國(guó)內(nèi)也有人開始超聲波嫩化肉品的研究，李蘭會(huì)［l4］用頻率為40kHz，電功率l000W，強(qiáng)度為l.33W/cm2的超聲波水浴處理山羊肉塊3～5min，發(fā)現(xiàn)明顯提高了肉塊的嫩化速率。超聲波處理是一種加速肉品成熟嫩化的新技術(shù)，比其它方法更安全、經(jīng)濟(jì)，且效果明顯，有著廣闊的應(yīng)用前景。

2.6 鹽和有機(jī)酸肉品嫩化中的應(yīng)用

2.6.l 鹽的嫩化作用 鹽類通常會(huì)影響肉制品的功能特性，并且與蛋白質(zhì)之間的相互作用、蛋白質(zhì)的溶解度、蛋白水解酶的活性以及蛋白質(zhì)的晶格膨脹有關(guān)。對(duì)肉起嫩化作用的鹽類主要有氯化鈣、多聚磷酸鹽、氯化鈉等。

鹽的嫩化機(jī)制可能涉及到以下幾方面：a.提高肉的保水性；b.降低膠原蛋白熱穩(wěn)定性；c.離子強(qiáng)度對(duì)蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-水之間相互作用的影響；d.加速了蛋白水解酶（主要是鈣激活酶）的激活。

彭增起等利用鈣鹽對(duì)牛肉進(jìn)行了研究，認(rèn)為氯化鈣濃度為300mmol/L，注射量為肉重的l0%可取得最佳嫩化效果。多聚磷酸鹽處理可以提高肉的pH，并通過協(xié)助肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白溶解以及提高肉的保水性來(lái)改善嫩度。氯化鈉是肉制品中必不可少的添加劑。Stevenson-Barry和Kauffman報(bào)道，對(duì)熱剔骨肌肉注射氯化鈉或焦磷酸鈉可以降低因溫度導(dǎo)致的變硬。他們指出這與抑制收縮無(wú)關(guān)，因?yàn)榧」?jié)長(zhǎng)度沒有改變。此外，他們認(rèn)為離子強(qiáng)度是引起嫩化的主要因素。

2.6.2 有機(jī)酸的嫩化作用 在酸性溶液中浸漬處理是傳統(tǒng)的嫩化及增加風(fēng)味的方法，如醋酸或乳酸，降低了肉的機(jī)械抵抗力，包括那些結(jié)締組織含量高的組織。用于肉類嫩化的有機(jī)酸主要有醋酸、檸檬酸和乳酸，采用的嫩化方法有浸漬法和注射法。由于外源酸的滲透緩慢，有機(jī)酸浸漬處理達(dá)到充分浸漬的時(shí)間長(zhǎng)，嫩化過程較緩慢，而有機(jī)酸的注射則可使酸溶液較快的擴(kuò)散而加快嫩化速度。

2.7 嫩化酶在肉品嫩化中的應(yīng)用

肉類嫩化酶主要有內(nèi)源嫩化酶和外源嫩化酶。內(nèi)源嫩化酶存在于肌肉組織中，對(duì)肌原纖維和結(jié)締組織蛋白質(zhì)削弱和分解起著重要作用。在宰后成熟期間，肉的嫩度得到改善，一般認(rèn)為是肌肉內(nèi)源蛋白質(zhì)水解酶的作用所致。外源嫩化酶可以分為植物蛋白酶、動(dòng)物蛋白酶和微生物蛋白酶，可將肌肉中的肌纖維蛋白、膠原蛋白、肌動(dòng)球蛋白以及彈性蛋白水解成氨基酸。

目前，已用于商業(yè)的肉類嫩化劑在歐美主要為植物蛋白水解酶，如木瓜蛋白酶（Papain）、菠蘿蛋白酶（Bromelain）、無(wú)花果蛋白酶（Ficin），其中最常用的是木瓜蛋白酶。除此之外，動(dòng)物蛋白酶如胰酶（Trypsin）、膠原酶（Collagenase），微生物蛋白酶如枯草桿菌蛋白酶、米曲霉蛋白酶、彈性蛋白酶等正處于研究實(shí)驗(yàn)階段［l5］。酶的使用方法主要有注射和浸漬兩種。酶法嫩化時(shí)，通常采用5%～l0%的酶溶液，在肉畜屠宰前30min內(nèi)進(jìn)行注射，或者先將蛋白酶配制成水溶液，在屠宰放血后用壓力注射器將酶注入畜體內(nèi)，同樣可達(dá)到嫩化的效果。嫩化效果與酶的種類、處理時(shí)間和處理方式有關(guān)。

3 結(jié)論

綜上所述，肉品的成熟嫩化是一個(gè)復(fù)雜的過程，在上述所有的嫩化技術(shù)中，成熟技術(shù)、電刺激技術(shù)、鹽和有機(jī)酸技術(shù)在中國(guó)應(yīng)用已經(jīng)比較普遍；酶處理技術(shù)具有高效特性，不過大量的嫩化酶還有待進(jìn)一步研究開發(fā)；嫩化吊掛方式由于需要改變?cè)猩a(chǎn)工藝并增加了冷卻成本使得在中國(guó)目前狀況下不太可行；高壓、超聲波處理作為一種加速肉品成熟的新技術(shù)，安全、經(jīng)濟(jì)、效果明顯，有著廣闊的應(yīng)用前景；鈣離子注射技術(shù)在中國(guó)剛剛起步。隨著物理學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)以及機(jī)械學(xué)的不斷發(fā)展，我們將通過更多的學(xué)習(xí)來(lái)進(jìn)一步研究肉品的嫩化技術(shù)，創(chuàng)造出更新、更嫩、更美的肉品，努力把我國(guó)的肉品加工業(yè)推上一個(gè)新的臺(tái)階。

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Study and development thinking on China meat tenderness and techniques

LU Cai-xia，LI Hong-jun*
（College of Food Science，Southwest University，Chongqing 4007l6，China）

As one of the key components of meat quality，tenderness has been the focus of meat sciences for years.The meat product tender electricity stimulation technology，tender hangs the technology，the mature technology，the calcium ion jet method，the machinery method，the salt and the organic acid tender reduction as well as the enzyme law tender and so on were elaborated and discussed.Some opinions and suggestions were also given.

electricity stimulation technology；mature technology；salt and organic acid；tenderizing enzyme

TS25l

A

l002-0306（20l0）ll-0405-03

2009-03-02 *通訊聯(lián)系人

盧彩霞（l982-），女，碩士生，研究方向：肉類科學(xué)與酶工程。

重慶市科委重點(diǎn)自然科學(xué)基金項(xiàng)目（CSTC2007BAl0l6）。