季瀟凱,毛衍偉,張一敏,馬文健,李航,朱立賢*,羅欣*
1(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 泰安,271018) 2(陽信縣畜牧局,山東 濱州,251800) 3(重慶恒都農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司,重慶,408200)
電刺激對牛肉品質(zhì)影響研究進(jìn)展
季瀟凱1,毛衍偉1,張一敏1,馬文健2,李航3,朱立賢1*,羅欣1*
1(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,山東 泰安,271018) 2(陽信縣畜牧局,山東 濱州,251800) 3(重慶恒都農(nóng)業(yè)集團(tuán)有限公司,重慶,408200)
電刺激是一種通過給畜禽胴體進(jìn)行電流刺激而加快肉類成熟的技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)對于宰后牛肉品質(zhì)有重要影響。目前已有學(xué)者對電刺激的作用機(jī)理進(jìn)行了廣泛研究,最近在pH-溫度窗口理論以及電刺激對肉色和保水性的影響方面有了最新進(jìn)展。文中首先介紹了pH-溫度窗口理論,隨后總結(jié)了電刺激對胴體的pH值變化、細(xì)胞骨架蛋白降解以及肌原纖維結(jié)構(gòu)變化等方面的影響及因此對牛肉品質(zhì)產(chǎn)生的影響,以此對國內(nèi)肉牛屠宰企業(yè)合理運(yùn)用電刺激技術(shù)提供理論指導(dǎo)。
電刺激;嫩度;pH-溫度窗口;超微結(jié)構(gòu);骨架蛋白
電刺激是一項(xiàng)肉類快速成熟技術(shù),能夠通過電流對胴體的刺激而加速體內(nèi)糖酵解進(jìn)程,加快pH值下降而達(dá)到快速成熟的目的。前期已有很多學(xué)者對電刺激改善嫩度的作用機(jī)制做了深入研究,可總結(jié)為以下2個方面:電刺激可加快宰后ATP的消耗,提高糖原酵解速度,使pH值快速下降,預(yù)防冷收縮的發(fā)生;電刺激對肌原纖維結(jié)構(gòu)造成破壞,形成攣縮帶,提高肉的嫩度[1]。近年來,澳大利亞肉品標(biāo)準(zhǔn)(meat standard of Australia, MSA)通過建立pH-溫度窗口來描述胴體冷卻過程中溫度與pH值下降之間的關(guān)系[2],研究發(fā)現(xiàn)電刺激能夠使更多比例的胴體落入最佳pH-溫度窗口內(nèi),并且電刺激還能夠使某些蛋白酶活性和穩(wěn)定性發(fā)生變化,肌原纖維水解底物暴露,加速細(xì)胞骨架蛋白的降解,從而改善肉的嫩度[1]。此外還有一些學(xué)者研究了電刺激后肉色和保水性的影響。因此,本文在前人相關(guān)綜述的基礎(chǔ)上,將電刺激對肉品質(zhì)影響的最新研究結(jié)果進(jìn)行了歸納和概括,重點(diǎn)對電刺激后pH-溫度窗口變化、細(xì)胞骨架蛋白降解和肌纖維超微結(jié)構(gòu)的變化,肉色和保水性變化等方面進(jìn)行分析,以期對電刺激在肉類行業(yè)中的合理應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。
電刺激技術(shù)是通過對動物胴體神經(jīng)系統(tǒng)電流的刺激而引起肌肉收縮,促進(jìn)糖酵解進(jìn)程,改善嫩度的一項(xiàng)技術(shù)[3],主要應(yīng)用于牛羊肉屠宰加工企業(yè)。該項(xiàng)技術(shù)最早的工業(yè)應(yīng)用是在新西蘭,目的是解決羊肉發(fā)生冷收縮而肉質(zhì)韌化的問題。
電刺激效果主要由電刺激參數(shù)決定,包括刺激的電壓、電流、時間、頻率等。電刺激類型從電壓上可以分為高壓電刺激(電壓大于500 V)、中壓電刺激(電壓在200~500 V)和低壓電刺激(電壓低于90 V)。應(yīng)用時,一般在放血后實(shí)施低壓電刺激,而在剝皮后實(shí)施高壓電刺激;在歐洲的工廠中一般使用低壓電刺激[4],而近期澳洲對中壓電刺激的研究與應(yīng)用較多[5-6]。由于應(yīng)用電刺激時牛的品種、年齡、體重,刺激電壓、時間上都各不相同,所以難以簡單地評定電刺激效果。GURSANSKY等通過對比刺激電壓和刺激時間對牛肉嫩度的影響發(fā)現(xiàn),高壓電刺激(1 130 V)對嫩度的改善效果最明顯,其次是40 s低壓電刺激(45 V)組,和10 s低壓電刺激(45 V)組,并指出對胴體應(yīng)用足夠的電刺激可以消除品種與個體間的嫩度差異[7]。澳大利亞學(xué)者發(fā)現(xiàn),應(yīng)用新型的中壓電刺激(300 V)可以改善羊肉的嫩度和顏色,改變pH值與溫度的下降關(guān)系。應(yīng)用中壓電刺激處理羊胴體,成熟24 h時,羊背最長肌剪切力明顯低于非電刺激處理組;但成熟5 d后,兩處理組嫩度無顯著差異[8]。SHAW發(fā)現(xiàn)中壓電刺激對羊肉的嫩度及食用品質(zhì)方面的影響與高壓電刺激的作用相似[9]。還有學(xué)者研究了低壓電刺激(21 V,60 s)與熱剔骨對牦牛肉食用品質(zhì)的影響,結(jié)果顯示,電刺激組顯著提高了牦牛肉的嫩度,并且加快了牛肉在成熟過程中的嫩化作用[10]。
在進(jìn)行企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)營銷效果分析系統(tǒng)設(shè)計中,要盡可能將在系統(tǒng)設(shè)計中將關(guān)系消費(fèi)效果的網(wǎng)絡(luò)營銷影響因素和消費(fèi)者行為涵蓋在內(nèi),確保網(wǎng)路哦營銷效果分析更加精準(zhǔn)到位,對于消費(fèi)行為和影響因素做到更有效的把握,這樣才能確保網(wǎng)絡(luò)營銷的有效性,為企業(yè)制定和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)營銷方案提供有效的支持。例如,據(jù)不完全統(tǒng)計,使用網(wǎng)絡(luò)搜尋資料的網(wǎng)民,90%是先通過搜索關(guān)鍵詞,查看排名靠前的相關(guān)網(wǎng)頁,關(guān)鍵詞的設(shè)置,可以讓目標(biāo)群體最快速搜索的查看到項(xiàng)目情況,獲最先的機(jī)會與客戶視覺接觸。
2.1pH-溫度窗口
肉的成熟過程是肌肉向食用肉轉(zhuǎn)化的過程。動物被宰殺后,呼吸與血液循環(huán)停止,氧氣供應(yīng)中斷,肌肉組織中需氧的生化反應(yīng)停止并轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬跎磻?yīng),肌糖原開始發(fā)生無氧酵解,乳酸開始在肌肉中堆積。肌漿網(wǎng)鈣離子泵功能喪失,鈣離子逐漸釋放而得不到回收,濃度升高誘發(fā)了肌肉收縮。當(dāng)肌肉在尸僵過程中處于過高或者過低溫度的環(huán)境中(pH值為6時,胴體溫度高于35 ℃或低于10 ℃)時,都極易發(fā)生肌原纖維的收縮現(xiàn)象[11],這就是冷收縮與熱收縮。這2種不正常的過度收縮現(xiàn)象,是冷卻速率的不適宜造成的。其中低溫誘導(dǎo)發(fā)生的冷收縮會導(dǎo)致牛肉嫩度下降;熱收縮也稱僵直收縮,這是因?yàn)檩^高的溫度增加了體內(nèi)糖酵解酶的活性,加快了糖原消耗和pH值的下降,隨后高溫度與低pH值共同作用導(dǎo)致了早期蛋白質(zhì)水解活性的降低及汁液損失的升高而導(dǎo)致肌肉發(fā)生收縮[12-13]。
3.1肌原纖維結(jié)構(gòu)的改變
電刺激后pH值的快速降低能夠加速牛肉的嫩化。因?yàn)槟刍^程是在僵直開始或接近僵直時開始的。電刺激能夠加速僵直過程,嫩化過程開始早,此時胴體溫度較高,嫩化速率快[28]。若拋開電刺激對牛肉其他方面的影響(肌原纖維結(jié)構(gòu)、骨架蛋白降解),電刺激與非電刺激在冷卻成熟過程后,嫩度是一樣的,但電刺激能夠使肉提前達(dá)到最終嫩度。因此,電刺激處理之后并非pH值的快速降低導(dǎo)致牛肉嫩化,而是pH值與溫度的共同作用使肉嫩化。電刺激結(jié)合不同冷卻方式對pH值與溫度下降變化的研究表明:pH值的下降速率對肉的食用品質(zhì)影響最大;適宜的pH值下降速率(pH值下降至6時,胴體溫度在29~30 ℃)會使肉在成熟14 d后嫩度最佳[29]。電刺激后,隨著pH值的快速降低,胴體的高溫低pH值環(huán)境對牛肉的嫩度有明顯的改善。冷卻方式同樣影響著肌節(jié)長度的變化進(jìn)而影響肉的嫩度。有學(xué)者對肌節(jié)長度與嫩度之間的關(guān)系做了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),肌肉成熟后肌節(jié)長度收縮程度小于活體的20%,肌肉剪切力值與初始值差異不大;當(dāng)肌節(jié)長度收縮程度達(dá)到40%時,肌肉嫩度顯著降低,可能與肌肉結(jié)構(gòu)的破壞有關(guān)[30]。
2.2冷收縮
電刺激與肌肉的成熟過程對肉色有明顯的影響。首先,電刺激能夠在宰后24 h加速肌紅蛋白的氧結(jié)合能力來使肌肉呈現(xiàn)更明亮的紅色。TOOHEY研究發(fā)現(xiàn),對羊胴體進(jìn)行中壓電刺激后,成熟24 h時有更高的a*值[8]。也有研究認(rèn)為這種肉色的增強(qiáng)是因?yàn)槭┻^程的加速以及肌肉超微結(jié)構(gòu)變化所導(dǎo)致的[44]。SLEPER認(rèn)為電刺激可以導(dǎo)致肌原纖維強(qiáng)烈收縮,蛋白水解酶快速活化,進(jìn)而導(dǎo)致肌肉超微結(jié)構(gòu)的改變。這種結(jié)構(gòu)上的破壞,不僅能使更多的氧氣進(jìn)入到肌纖維內(nèi)部,氧合肌紅蛋白層會更厚,肌細(xì)胞內(nèi)氧合肌紅蛋白含量高于肌紅蛋白,導(dǎo)致更高的a*值;還能使肌肉發(fā)生更高程度的亮度的散射,使得L*值更高。然而,電刺激對超微結(jié)構(gòu)的破壞作用隨著蛋白質(zhì)的水解作用而逐漸減弱,在24 h后,a*值和氧合肌紅蛋白含量的優(yōu)勢漸漸消失。所以在24 h后,電刺激處理的肉色與非電刺激組的差異不顯著[45]。有學(xué)者證明了這個觀點(diǎn):電刺激能夠增加牛背最長肌的L*值,宰后3 d時電刺激處理的背最長肌亮度即達(dá)到最大,而未電刺激樣品宰后7 d亮度還有所增加;電刺激對肉色中a*、b*值影響并不顯著[40]。但也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)在成熟過程中電刺激組的羊肉肉色與非電刺激組肉色(L*、a*、b*)無顯著差異,并得出結(jié)論:電刺激對肉色只是有暫時性的提高效果,但不會顯著改變?nèi)馍玔46]。
Calpains屬于半胱氨酸蛋白酶,對溫度與pH值非常敏感[41]。電刺激處理顯著改善了肉的pH-溫度關(guān)系,因此對蛋白酶活性和蛋白質(zhì)的降解有重要影響。電刺激能增加Calpains的活性,其中主流的說法是因?yàn)殡姶碳ぜ涌焯墙徒馑俣龋∪庵蠥TP的數(shù)量迅速降低,肌漿網(wǎng)中儲存的鈣離子被大量釋放到肌漿中,此時游離的鈣離子濃度可以有效激活μ-calpain[17]。關(guān)于電刺激能加速細(xì)胞骨架蛋白的降解還有一種解釋,電刺激后肌肉pH值的快速下降,能夠加速溶酶體的破裂,導(dǎo)致宰后早期蛋白水解酶的釋放,進(jìn)而加快了骨架蛋白的降解[42]。對電刺激和延遲冷卻對牛背最長肌中Calpains的影響的研究中發(fā)現(xiàn)電刺激和延遲冷卻處理組顯著提高了宰后1 h μ-calpain的活性,使得肌肉發(fā)生了快速嫩化[43]。
2.3pH值快速下降對牛肉嫩度的影響
據(jù)澳大利亞廣播公司近日報道,目前在南澳的標(biāo)志性葡萄酒產(chǎn)區(qū)─巴羅薩谷,有多達(dá)10%的葡萄園和酒莊屬于中國人所有。當(dāng)?shù)匾幻麖氖缕咸褕@收購業(yè)務(wù)的從業(yè)人員表示,他經(jīng)手的過去7宗收購里有6家酒莊被中國人買去,而目前他們公司接到的咨詢電話里面,有大約50%來自中國人以及代替中國人表達(dá)收購意愿的團(tuán)體。
為了防止胴體在冷卻過程中出現(xiàn)以上2種不正常收縮現(xiàn)象,MSA最早提出了pH-溫度窗口理論,該理論指動物胴體在冷卻過程pH值與溫度的下降關(guān)系。當(dāng)胴體pH值高于6時,其溫度高于35 ℃;當(dāng)胴體pH值低于6時,其溫度低于12 ℃[14]。也就是當(dāng)胴體pH值下降到6時,溫度在35~12 ℃之間是最佳的pH-溫度關(guān)系,生產(chǎn)的肉品質(zhì)高[15]。如果胴體pH值與溫度的關(guān)系在此范圍之內(nèi),說明胴體冷卻速率與pH值降低速率適宜,二者共同作用加速尸僵過程,使肉的嫩度達(dá)到最佳[16]。電刺激調(diào)整了pH值的下降速度,使用pH-溫度窗口為標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)電刺激程度與冷卻溫度可以減少異常肉的發(fā)生。機(jī)理上是因?yàn)殡姶碳み^程中肌肉收縮消耗大量ATP,供氧中斷后胴體開始通過無氧酵解供應(yīng)ATP,進(jìn)而導(dǎo)致體內(nèi)乳酸的積累,pH值快速下降。對牛胴體進(jìn)行60 s的電刺激通??梢匝杆俳档?.5個pH值單位,而不使用電刺激時需要3 h甚至更長的時間[17],這意味著電刺激使肌肉內(nèi)糖酵解的速率加快了180倍。HWANG等研究了放血后立即電刺激和進(jìn)入冷卻間之前進(jìn)行電刺激的糖酵解速率、蛋白酶活性及牛肉食用品質(zhì)與非電刺激組的差異。結(jié)果顯示,放血后立即電刺激會導(dǎo)致pH值的急速下降,并造成了蛋白酶系統(tǒng)的枯竭(低濃度的μ-鈣蛋白酶與高濃度的鈣蛋白酶抑制蛋白)[18]。羅欣研究了電刺激結(jié)合延遲冷卻對牛胴體宰后溫度、pH值下降速率及牛肉食用品質(zhì)的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn),電刺激(42 V,0.7 A,50 Hz,60 s)處理會顯著加快pH值的下降速率[19]。
DUTSON最早報道了電刺激導(dǎo)致牛背最長肌超微結(jié)構(gòu)改變的現(xiàn)象,電鏡照片清楚的顯示了過度收縮的攣縮帶和被破壞的肌節(jié)[31]。所謂攣縮帶是指電刺激導(dǎo)致肌肉收縮而造成了肌節(jié)斷裂并收縮在一起形成的帶狀區(qū)域。帶中的Z線隨著成熟過程變得模糊甚至消失。肌肉攣縮帶的形成可能是電刺激誘導(dǎo)的局部肌漿網(wǎng)鈣離子的過量釋放導(dǎo)致的肌肉收縮的結(jié)果,而且這種收縮與肌肉的類型和電刺激的刺激時間和刺激頻率有關(guān)[17]。攣縮帶會明顯造成肌節(jié)長度的縮短,最大縮短程度會超過80%。因此,有學(xué)者認(rèn)為攣縮帶自身對肌纖維超微結(jié)構(gòu)的物理破壞作用降低了對咀嚼和機(jī)械破碎的抵抗力,從而改善了肉的嫩度[19]。肌原纖維超微結(jié)構(gòu)的破壞提高了肉的嫩度,通過電子顯微鏡觀察電刺激發(fā)現(xiàn)斷裂發(fā)生在明帶和Z線連接處,并出現(xiàn)攣縮帶,在攣縮帶周圍形成拉伸帶,使得肌原纖維變脆弱。刺激的電流、頻率或是電壓與頻率的相互作用影響了攣縮帶的形成。如果2個刺激脈沖的時間間隔超過0.25 s,即頻率小于4 Hz,那么肌肉的強(qiáng)直收縮是可逆的;如果2個刺激脈沖間的時間間隔足夠短,肌肉沒有足夠的時間進(jìn)行舒張,則會形成不可逆的攣縮帶。HWANG研究14.3 Hz(宰后45 min、800 V、55 s)和36 Hz(45 V、宰后立即刺激、45 s)的電刺激體系發(fā)現(xiàn),上述2種刺激方式使肌節(jié)長度分別收縮了89%和55%[32]。羅欣等對電刺激對肌原纖維的破壞程度進(jìn)行了量化,在100個超微視野中,有44.9%的肌節(jié)有攣縮帶,有16.9%的臨近攣縮帶的肌節(jié)被拉伸。攣縮帶在宰后成熟過程中能夠顯著提高肉的嫩度[33]。
3.2電刺激對細(xì)胞骨架蛋白降解的影響
2.5 NAFLD患者外周血CD4+CD25+T細(xì)胞變化與NAFLD危險因素相關(guān)性分析 Pearson相關(guān)分析顯示,NAFLD患者外周血CD4+CD25+T細(xì)胞水平與收縮壓、舒張壓、空腹血糖、血甘油三酯、血尿酸呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。
在成熟過程中,細(xì)胞骨架蛋白發(fā)生了降解,這些蛋白質(zhì)包括Titin,Nebulin,Desmin,Troponin-T[34]。上述骨架蛋白與肌絲上的蛋白質(zhì)相互作用或者相互調(diào)節(jié),在維持肌肉細(xì)胞完整性上起重要作用。細(xì)胞骨架蛋白的降解會加速肌原纖維小片化的進(jìn)程。肌原纖維小片化(MFI)是衡量肌原纖維斷裂程度的重要指標(biāo),小片化程度越高說明肌原纖維破碎化越高,細(xì)胞結(jié)構(gòu)越不完整。所以說,細(xì)胞骨架蛋白與肉的嫩度息息相關(guān)[35]。在宰后成熟過程中,絕大多數(shù)蛋白質(zhì)水解都是由鈣蛋白酶系統(tǒng)調(diào)控的。鈣蛋白酶系統(tǒng)是依賴于Ca2+的蛋白質(zhì)水解系統(tǒng)[36]。細(xì)胞骨架蛋白的降解很大程度上是內(nèi)源鈣蛋白酶的作用,其中μ-calpain被認(rèn)為在肉的細(xì)胞骨架蛋白降解中起更重要的作用。肌肉嫩度變化過程中有68%是由μ-calpain引起的,且66%的μ-calpain存在于Z盤中,電刺激會在結(jié)構(gòu)上造成Z線斷裂,釋放出μ-calpain[37]。電刺激后釋放至肌漿中的Ca2+會激活μ-calpain,對肌肉中的結(jié)構(gòu)蛋白和細(xì)胞骨架蛋白底物進(jìn)行降解,使肌肉結(jié)構(gòu)完整性被破壞[38]。大多數(shù)骨架蛋白包括Titin,Nebulin,Desmin都是calpains的降解底物[39]。電刺激可以加快Desmin和Trponin-T的降解;宰后2 h Trponin-T和Nebulin即已產(chǎn)生降解片段,可以作為牛肉嫩度的指示劑[40]。
電刺激能之所以能夠抑制冷收縮是因?yàn)殡姶碳ねㄟ^強(qiáng)烈的電流刺激造成肌肉的顫搐,而顫搐過程所需要的能量是恢復(fù)膜電位所需能量的1 000倍,是肌漿網(wǎng)泵Ca2+所需能量的10倍,所以肌肉中的ATP會急速減少,從而競爭了冷收縮所需要的ATP。同時,ATP的快速消耗加速了動物體糖酵解速度,氫離子在肌肉中堆積,pH值快速下降,使胴體溫度-pH下降速率落入理想pH-溫度窗口,避免冷收縮的發(fā)生。冷收縮發(fā)生時,肉嫩度的降低也與肌節(jié)長度有關(guān),蛋白降解有限時肌節(jié)長度會顯著影響肉的嫩度。SAVELL等發(fā)現(xiàn)在肌節(jié)長度一定的情況下,肉中發(fā)生的蛋白水解作用越大,肉的嫩度越佳[26]。也有研究顯示,電刺激對肌節(jié)長度的影響并不顯著,只是電刺激與不同冷卻方式結(jié)合時才會影響肌節(jié)長度,快速冷卻會導(dǎo)致肌節(jié)長度的縮短[27]。
4.1電刺激對牛肉顏色的影響
有學(xué)者認(rèn)為冷收縮是指在肌肉的pH值降低到6.2以前,肌肉的溫度降低到12 ℃以下時肌肉發(fā)生的過度收縮現(xiàn)象[20]。還有學(xué)者認(rèn)為冷收縮是發(fā)生于肌肉pH值還高于6時,其溫度已經(jīng)降低到10 ℃以下[21]。而得到普遍認(rèn)同的冷收縮定義是:在冷卻條件下,肌肉僵直尚未開始(pH 6.0~6.4),而肉的溫度已經(jīng)降至10~15 ℃時肌肉發(fā)生收縮,導(dǎo)致肉質(zhì)變硬[22]。20世紀(jì)70年代電刺激技術(shù)最早在新西蘭應(yīng)用于解決羊肉的韌化問題,當(dāng)時工廠的冷卻機(jī)制是對羊胴體進(jìn)行急速冷卻,這無疑造成了胴體的冷收縮并使肉發(fā)生了韌化。冷收縮后肉的肌節(jié)長度由3 μm縮短到1.3 μm,肌纖維直徑擴(kuò)大2倍[23],I帶完全消失,硬度增加3倍[1]。冷收縮發(fā)生的機(jī)制可以概括為:在低溫環(huán)境下,低溫的強(qiáng)烈刺激導(dǎo)致肌漿網(wǎng)失去正常功能,大量鈣離子被釋放至肌漿中,同時鈣離子泵不能正常地將之泵回至肌漿網(wǎng),鈣離子激活肌動球蛋白ATP酶,從而使肌肉發(fā)生過度收縮。在冷卻期間,當(dāng)胴體溫度下降至25 ℃時,冷收縮便開始發(fā)生,所以說發(fā)生一定程度的冷收縮是正常的,一旦冷收縮胴體縮短長度超過20%,便成了商業(yè)意義上的冷收縮[24]。SIMMONS等在實(shí)驗(yàn)中模擬了冷收縮的環(huán)境,并對所造成的韌化作用進(jìn)行了評價。結(jié)果顯示,為避免持續(xù)的韌化過程,只要pH值降到6.0以下時溫度能夠保持在10 ℃以上,就不會發(fā)生冷收縮[25]。
1) 該閥門為流開型,采用平衡式閥芯,閥門開啟后,介質(zhì)通過閥座通道后經(jīng)開窗式壓套籠流出,執(zhí)行機(jī)構(gòu)在高壓時不用考慮高壓差對調(diào)節(jié)的影響。
OC4 DeepCwind 半潛式浮式風(fēng)力機(jī)由3根懸鏈線進(jìn)行錨泊固定,懸鏈線之間的夾角為120°,如圖7所示。
4.2電刺激對牛肉保水性的影響
關(guān)于電刺激對保水性的影響也存在爭議。李春保等認(rèn)為電刺激對貯藏?fù)p失、蒸煮損失、解凍損失均無顯著影響[44]。在宰后24 h內(nèi),電刺激不僅造成了pH值的快速下降,而且使得蛋白水解酶在早期得到活化。一方面,pH值的快速下降會導(dǎo)致肌絲表面靜電荷的減少;糖酵解過程生成的乳酸會破壞蛋白質(zhì)與水的結(jié)合;肌動球蛋白的形成會減少肌絲間的空隙。這三者均會造成肌肉保水性的下降。而另一方面,蛋白酶的活化會導(dǎo)致細(xì)胞骨架蛋白的降解,這會釋放出肌絲間或肌絲外部的部分空隙來保持水分。因此,電刺激對于保水性的影響可能并不顯著。在電刺激對牦牛肉保水性影響的研究中表明,電刺激處理未對牦牛西冷的持水力造成顯著影響[47]。有的研究發(fā)現(xiàn),電刺激處理后羊肉在成熟期間的保水性低于非電刺激組,其原因可能是電刺激產(chǎn)生過低的pH值導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性,從而降低了肌肉的保水性[46]。
目前,作為生產(chǎn)線的配套設(shè)備,部分國內(nèi)屠宰工廠已經(jīng)開始應(yīng)用電刺激技術(shù),但對其加速宰后成熟過程的作用關(guān)注較少。在應(yīng)用時主要存在以下問題:(1)無論牛只大小、品種都使用單一的電刺激參數(shù);(2)存在過度刺激的問題,屠宰線上一些設(shè)備(剛性探針等)對胴體有電流的刺激,再加上電刺激,會使胴體pH值下降速率過快;(3)冷卻過程胴體的溫度控制問題,在冷卻階段中肉的表面和深層組織間存在較大的溫度梯度,影響糖酵解速率。
因此從安全性和操作簡便性考慮,推薦屠宰工廠在宰殺放血后應(yīng)用中低壓電刺激;其次應(yīng)該根據(jù)牛只的大小、品種調(diào)整電刺激參數(shù),對胴體pH值進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控,使得冷卻期間胴體pH-溫度關(guān)系能夠落入理想pH-溫度窗口。隨著在線檢測技術(shù)的發(fā)展,電刺激參數(shù)優(yōu)化及結(jié)合拉曼光譜實(shí)現(xiàn)對牛肉品質(zhì)的在線快速預(yù)測,將是一個新的發(fā)展方向。
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