王靜帆，黃峰，沈青山，溫彥濤，郭志剛，景曉亮，張春暉

低溫長時蒸煮對豬肉品質的影響

1中國農業(yè)科學院農產品加工研究所/農業(yè)部農產品加工綜合性重點實驗室，北京 100193；2江蘇超悅農業(yè)發(fā)展有限公司，江蘇泰興 225400

明確不同低溫長時蒸煮條件對豬肉持水性、嫩度等食用品質的影響，從水分分布、肌纖維結構及膠原蛋白溶解方面揭示其潛在機理，為應用低溫長時蒸煮加工豬肉提供理論基礎。以豬背最長肌為試驗材料，經(jīng)不同低溫（55℃和60℃）長時（4、8和24 h）加熱處理后，檢測蒸煮損失、體積收縮率、低場核磁共振波譜、氫質子成像、色差和剪切力，分析豬肉持水性、色澤和嫩度等品質特征；通過組織切片觀察豬肉肌原纖維和結締組織的變化，分析蛋白質表面疏水性和膠原蛋白含量及熱溶解性變化。隨著加熱時間的延長與溫度的升高，低溫長時蒸煮處理對豬肉食用品質的影響逐漸增大，破壞肌纖維結構，增強蛋白質熱變性程度，具體表現(xiàn)為：蒸煮損失顯著增大（＜0.05），體積收縮變大，不易流動水2弛豫時間左移（＜0.05），且含量顯著減少（＜0.05）。*值明顯增大（＜0.05），肌原纖維收縮，肌內結締組織逐漸溶解，肌纖維結構被破壞；蛋白質表面疏水性增大（＜0.05）；膠原蛋白含量減少（＜0.05），溶解度增大。相對加熱時間而言，加熱溫度對肉品食用品質和蛋白變性程度影響更為顯著，延長加熱時間可在一定程度上降低這種影響。加熱溫度不同，肉品的縱向收縮率變化更為顯著，可能與不同溫度下膠原蛋白尤其是不溶性膠原蛋白變性程度不同有關。

豬肉；低溫長時蒸煮；肌原纖維；肌內結締組織；蛋白變性

0 引言

【研究意義】蒸煮是中式肉制品最常用的一種加工方法。中式傳統(tǒng)蒸煮通常在沸水中加熱30 min至2 h，這種熱加工方法存在肉制品水分損失高、出品率低的缺點，且易造成嫩度及色澤不佳。低溫長時蒸煮（Low-temperature long-time cooking，LTLT cooking）通常指在50—65℃對原料肉進行從幾小時到幾天不等的恒溫熱處理，近年來在肉品加工中應用廣泛[1]。目前已有研究表明，低溫長時烹飪能顯著改善肉制品嫩度、持水性及感官品質，提高出品率[2]。探討55℃和60℃不同低溫長時加熱條件下，肌纖維及結締組織蛋白變化情況對肉品品質、微觀結構的影響，揭示低溫長時加熱對豬肉品質的改善機理，為應用低溫長時蒸煮加工豬肉提供理論基礎。【前人研究進展】有研究表明，低溫長時蒸煮過程中，肉的持水性、嫩度、色澤等品質的變化可能由肌原纖維結構變化、肌纖維及結締組織中蛋白質變性和水解等一系列復雜作用導致[2]。肌球蛋白是肌原纖維中主要組分之一，肌球蛋白熱穩(wěn)定性較差，其40℃即開始變性[3]。肌內結締組織的主要組分是膠原蛋白，由原膠原分子通過共價交聯(lián)聚合而得[4]。加熱溫度升高至58℃左右，膠原蛋白熱變性，其結構由完整的三螺旋結構變?yōu)殡S機卷曲狀結構（無定形）[5]。然而在低溫長時蒸煮過程中，盡管未達到蛋白變性溫度，但是隨著加熱時間延長，有些蛋白質含量也會逐漸降低。在常規(guī)加熱過程中，肌肉結構的收縮主要分為兩階段，其中橫向收縮主要發(fā)生在40—60℃時，增大了肌纖維與肌內膜之間的間隙，肌肉大量失水；60—70℃時肌內結締組織（intramuscular connective tissue，IMCT）與肌纖維協(xié)同收縮造成肌肉縱向收縮，隨溫度升高，收縮作用增強，進一步增大蒸煮損失[6]。低溫長時蒸煮因溫度低造成的有限縱向收縮可能正是其較常規(guī)加熱蒸煮損失更少的原因[7]。目前，關于肌內結締組織在加熱過程中的水分作用機制存在一定爭議。有學者認為蛋白變性使肌原纖維結構的硬度增加及膠原纖維收縮，對肌纖維中的水分產生一種擠出作用，導致了蒸煮損失的形成，降低了肉的嫩度[8]；但是也有學者認為肌內結締組織可以在一定程度上防止肌纖維水分的蒸發(fā)和外滲，即結締組織含量越豐富的肌肉，其持水力也越強[1]，且有研究表明在59℃時，肌束膜溶解凝膠化，有助于提高肉制品的保水作用[9]。【本研究切入點】雖然近年來關于低溫長時蒸煮的研究十分廣泛，但是不同加熱條件下，肌肉微觀結構如肌纖維及肌內結締組織的變化對肉品持水性等品質的影響機制尚不完全明確。關于膠原蛋白變性溫度前后，低溫長時蒸煮過程中，豬肉蛋白質、微觀結構及持水性等品質變化的相關研究工作仍需進一步開展。【擬解決的關鍵問題】結合前人研究基礎[10]及預試驗結果，基于57℃開始出現(xiàn)膠原纖維收縮[11]，不同加熱時間豬肉肌纖維及結締組織變性情況不同[12]，本研究以豬背最長?。ǎ檠芯繉ο?，選取55℃和60℃為不同加熱溫度，4、8和24 h為不同加熱時間，研究肉制品持水性等品質、結構、肌纖維及結締組織蛋白變性情況，為應用低溫長時蒸煮加工豬肉提供理論基礎。

1 材料與方法

試驗于2019年在農業(yè)部農產品加工綜合性重點實驗室進行。

1.1 材料與試劑

試驗材料：購于北京幸福榮耀超市（農大南路店），取6頭4℃條件下冷卻24 h的豬左側胴體的背最長?。s2.5 kg）。

試劑：天狼猩紅染色試劑盒，北京中科萬邦生物科技有限公司；磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、無水乙醇、二甲苯、氯胺T、一水檸檬酸、乙酸鈉等（均為分析純），國藥集團化學試劑有限公司；溴酚藍，美國Amersco公司。

1.2 儀器與設備

MesoMR23-060H-I低場核磁共振分析及成像系統(tǒng)，上海紐邁電子科技有限公司；CR-400色差儀，日本柯尼卡美能達公司；TA-XTPlus質構分析儀，英國Stable Micro Systems公司；T6紫外可見分光光度計，北京普析通用儀器有限責任公司；TESTO735型溫度儀，德國德圖儀器有限公司；HHS型電熱恒溫水浴鍋，上海博訊實業(yè)有限公司；RW20數(shù)顯形頂置式均質機，德國艾卡儀器設備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品制備 6條豬背最長肌去除可見脂肪及結締組織，使用前在4℃條件下平衡30 min，分割前用廚房用紙擦干，每條背最長肌均切出6塊75 g左右的肉塊，放入聚乙烯蒸煮袋中抽真空。將肉塊對應放入不同加熱溫度55℃和60℃的水浴鍋中，加熱4、8和24 h，每個處理為6塊肉樣，加熱結束后的肉塊在冰水中浸泡5 min以終止反應。

1.3.2 蒸煮損失的測定 蒸煮前擦干肉塊表面水分并準確稱重（精確至0.01 g），蒸煮完成終止反應后，輕輕擦干肉樣表面水分并準確稱重。按照如下公式計算肉樣的蒸煮損失率。

式中，1為蒸煮前肉樣質量（g），2為蒸煮后肉樣質量（g）。

1.3.3 剪切力的測定 參考Wang等[13]的方法，將蒸煮后的肉樣順肌纖維方向切成1 cm×1 cm×4 cm大小的肉條，4℃靜置過夜，以TA-XTPlus質構分析儀進行測定。探頭型號BSW，探測器從阻力點降低25 mm，測前速度5 mm?s-1，進刀速度10 mm?s-1，測后速度10 mm?s-1，每塊肉樣至少平行測量3次，結果為6塊肉樣重復測量結果的平均值。

1.3.4 色澤的測定 用CR-400色差儀測定肉樣中心的亮度值*、紅度值*和黃度值*。每塊肉樣平行測定5次，結果為6塊肉樣重復測量結果的平均值。參照WANG等[14]的方法，總色差按照如下公式計算。

1.3.5 體積收縮率的測定 體積收縮率的測定參照KONG等[15]的方法，并稍作修改。肉樣的長度a、寬度b和高度c均通過Image-Pro Plus 6.0軟件進行測量。

式中，1、1和1分別為蒸煮前肉樣的長度、寬度和高度（cm）；2、2和2分別為蒸煮后肉樣的長度、寬度和高度（cm）?？v向為順肌纖維方向；橫向為垂直于肌纖維方向。

1.3.6 水分分布及組成測定 參照WANG等[14]的方法，使用低場核磁共振（low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）分析系統(tǒng)測定T弛豫時間，采用CPMG脈沖序列進行波譜測定。測定條件如下：共振頻率，23.39 MHz；采樣頻率，286.1954 kHz；采樣點數(shù)384 996；重復時間3 000 ms；回波個數(shù)2 000；90脈沖時間為17 μs；180脈沖時間為35 μs；累加次數(shù)為4次。反演得到2反演圖譜。

1.3.7 氫質子密度成像測定（magnetic resonance imaging，MRI） 將試驗樣品放入永磁場的射頻線圈中心，使用低場核磁共振分析及成像系統(tǒng)測定樣品的氫質子密度，分析水分的空間分布情況。采用MSE成像序列進行測定，主要參數(shù)設置為：中心頻率23.319 MHz，回波時間20 ms，重復時間3 000 ms，視野寬度為：橫向50 mm，縱向50 mm，重復掃描4次。經(jīng)過濾波處理及偽彩處理得到最終圖像。

1.3.8 組織結構觀察 參照LI等[16]的方法，采用天狼星紅染色法對肉樣切片進行組織學觀察，取樣后，將組織放入包埋模中，進行梯度乙醇（70%、80%、90%、95%、100%）脫水，二甲苯透明后，浸蠟包埋，冷凍切片后進行4 μm切片，烤片后按照試劑盒說明書進行天狼星紅染色，倒置顯微鏡下觀察。

1.3.9 蛋白質表面疏水性測定 參照MITRA等[17]的方法，取2 g肉樣加入20 mL的20 mmol?L-1磷酸緩沖液（pH 6），用高速均質機在20 600 r/min下均質30 s，雙縮脲法測定均質后樣品蛋白濃度，用磷酸緩沖液將蛋白濃度調整為5 mg?mL-1。取1 mL稀釋后的蛋白溶液加入200 μL的溴酚藍（BPB，1 mg?mL-1）溶液，充分混合。以磷酸緩沖液中直接加入BPB溶液作為對照組。對照組和樣品組均置于室溫下震蕩10 min，然后在4℃條件下離心（2 000×）15 min。取上清液以磷酸緩沖液稀釋10倍，磷酸鹽緩沖液為空白，在595 nm處測定吸光度。以結合態(tài)BPB為指標測定表面疏水性。

式中：（control）為空白組吸光度；（sample）為樣品組吸光度。

1.3.10 膠原蛋白含量及熱溶解性測定 參照STARKEY等[18]的方法進行測定?？偰z原蛋白含量：分別取冷凍干燥的肉樣粉末0.1 g，加入3 mL 3.5 mmol?L-1H2SO4，在105℃烘箱中消化16 h。消化后的樣品加水至50 mL后過濾。取1 mL濾液加入3.75 mL水和0.25 mL 1.5 mol?L-1NaOH。取0.5 mL溶液測定羥脯氨酸含量。

熱溶性膠原蛋白含量：分別取冷凍干燥的肉樣粉末1.5 g，加入10 mL蒸餾水后，80℃水浴加熱2 h，加熱過程中每30 min振蕩一次。加熱后的樣品在室溫下振蕩（1 500×）15 min后過濾。上清液中加入3 mL 3.5 mmol?L-1H2SO4，在105℃烘箱中消化16 h，消化后的樣品加水至10 mL。1 mL稀釋后的樣品加入1 mL NaOH，取0.5 mL溶液測定羥脯氨酸含量。

羥脯氨酸含量的測定：0.5 mL待測溶液中加入0.25 mL氧化劑（50 mmol?L-1氯胺T，156 mmol?L-1一水檸檬酸，375 mmol?L-1NaOH，661 mmol?L-1乙酸鈉溶于29%正丙醇）混勻后室溫下放置20 min，然后加入0.25 mL顯色劑（246 mmol?L-1對二甲氨基苯甲醛溶于35%高氯酸和65%異丙醇）。樣品混勻后在60℃水浴中保溫15 min。加熱結束后流水冷卻3 min以終止反應，在558 nm處測定吸光度。

式中，為羥脯氨酸含量（μg）；為取樣質量（g）。

1.4 數(shù)據(jù)分析

本試驗利用IBM SPSS Statistics 19統(tǒng)計分析軟件進行顯著性分析（＜0.05），不同加熱時間處理組間采用鄧肯氏多重比較分析法，不同加熱溫度處理組間采用獨立樣本T檢驗分析法，除特殊說明外，指標測定均為6次重復測定結果，表示為“平均值±標準誤”。

2 結果

2.1 不同加熱處理對肉品品質的影響

2.1.1 蒸煮損失 由圖1可知，在相同加熱時間下，55℃組肉樣蒸煮損失率均顯著低于60℃組（＜0.05）。在相同加熱溫度下，隨加熱時間的延長，肉樣蒸煮損失均呈增加趨勢。與加熱時間4 h組相比，24 h組蒸煮損失顯著增大（＜0.05）。

不同大寫字母表示相同加熱時間下，不同加熱溫度之間差異顯著（P＜0.05）；不同小寫字母表示相同加熱溫度下，不同加熱時間之間差異顯著（P＜0.05）。下同

2.1.2 剪切力 剪切力變化主要受肌纖維和肌內結締組織蛋白的變性收縮影響[19-20]。豬肉加熱時肌節(jié)收縮導致水分流出，剪切力因此增加，嫩度降低[9]。本試驗中，隨著蒸煮損失增加，剪切力未產生顯著變化（圖2），可能是由于加熱導致肌內結締組織溶解，含量降低，溶解性增強。

圖2 不同加熱處理對豬肉剪切力的影響

2.1.3 色澤 色澤是肉制品重要的食用品質之一，肉品的色澤與其持水性具有一定的相關性[9]，可以反應肉制品的熟度[21]。由表1可知，加熱溫度和時間對肉制品的色澤有重要影響。在相同加熱時間條件下，60℃組樣品*值均顯著高于55℃組（＜0.05），*值越高說明肉色越黃。*值升高可能是由脂肪氧化和蛋白變性導致[22]，這與蛋白表面疏水性的結果一致。

表1 不同加熱處理對豬肉色澤的影響

同一行中不同大寫字母表示相同加熱時間下，不同加熱溫度之間差異顯著（＜0.05）；不同小寫字母表示相同加熱溫度下，不同加熱時間之間差異顯著（＜0.05）。下同

Different capital letters indicate significantly differences among different heating temperatures and the same heating time (＜0.05); Different lowercase letters indicate significantly differences among same heating temperature and different heating time (＜0.05). The same as below

2.1.4 體積收縮率 由圖3可知，較加熱溫度而言，加熱時間對縱向收縮率的影響更大，隨著加熱時間的延長，60℃組縱向收縮率（順肌纖維方向）顯著增加（＜0.05）。加熱過程中，與蒸煮損失結果一致，體積收縮主要發(fā)生在加熱前期；且與橫向收縮相比，縱向收縮變化更為顯著。

2.1.5 水分分布及組成 不同溫度-時間組合下肉樣的水分分布和組成如表2所示。通過低場核磁共振技術可以定量分析肌肉中的結合水（21）、不易流動水（22）和自由水（23）的水分分布和組成[23]。2弛豫時間表示氫質子在肉樣中所處環(huán)境，積分面積表示肉樣在相應弛豫時間段的信號量。從顯著性分析結果來看，加熱溫度對水分組成和分布的影響大于加熱時間。與55℃組相比，60℃組弛豫時間22顯著減?。ǎ?.05），這可能與不同溫度下加熱過程中肌原纖維蛋白質的熱變性程度不同有關。

圖3 不同加熱處理對豬肉體積收縮率的影響

表2 不同加熱處理下肉品水分分布和組成

2.2 不同加熱處理對肉品結構影響

2.2.1 肉品水分分布 通過核磁共振成像技術將氫質子信號轉換為氫質子密度加權偽彩圖，可以直觀反應水分在肉樣中的空間分布情況。圖譜中的藍色區(qū)域代表氫質子信號強度較低，代表結合水；紅色區(qū)域代表氫質子信號強度較高，代表不易流動水和自由水[24]。由圖4可知，相同溫度下，加熱至8 h時，紅褐色大幅度減少，表明在低溫長時蒸煮的前期，豬肉水分流失更為嚴重，不易流動水和自由水大量流失，與失水形成蒸煮損失主要發(fā)生在加熱前期結果一致。

圖4 不同加熱處理肉樣的氫質子密度成像測定

2.2.2 組織結構變化 天狼星紅染色結果如圖5所示。天狼星紅染色法將肌內結締組織染為紅色，較粗的為肌束膜，包裹在肌纖維外層的為肌內膜。相同加熱溫度下，隨著加熱時間延長，肉樣中肌原纖維收縮，肌纖維直徑減小，肌纖維之間的空隙也逐漸增大，這與體積收縮率的結果相一致。相同加熱時間下，60℃組的肌內結締組織的溶解現(xiàn)象更明顯（圖5）。

2.3 不同加熱組合處理對肉品蛋白質變性影響

2.3.1 蛋白質表面疏水性 蛋白質表面疏水性是常用的測量蛋白變性程度的指標，溴酚藍與疏水基團定向結合，結合態(tài)溴酚藍含量越高，即蛋白質的表面疏水性越高，變性越嚴重。由圖6可知，蛋白表面疏水性受加熱時間和溫度的顯著影響（＜0.05）。加熱4 h和8 h時，60℃組顯著高于55℃組（＜0.05），加熱24 h時，60℃組與55℃組蛋白質表面疏水性無顯著性差異。

圖5 不同加熱處理肉樣的組織切片

2.3.2 膠原蛋白含量及熱溶解性 由表3可知，隨著加熱時間的延長和溫度的升高，肉制品中總膠原蛋白含量顯著減少（＜0.05），熱溶性膠原蛋白含量顯著增加（＜0.05），膠原蛋白的溶解度逐漸增加，而8 h組與24 h組則無顯著差異，這與蒸煮損失主要形成于加熱前期的結果一致。加熱前期，60℃組總膠原蛋白含量顯著低于55℃組，表明在加熱前期，溫度對膠原蛋白變性的影響較大；而24 h組則無顯著差異，表明通過延長加熱時間，可以降低總膠原蛋白含量對肉制品持水性、嫩度等品質的影響。

圖6 不同加熱處理對蛋白質表面疏水性的影響

表3 不同加熱處理對膠原蛋白的影響

3 討論

3.1 加熱處理影響肉品持水性

蛋白質在低溫長時加熱過程中發(fā)生熱變性，肌纖維及肌內結締組織收縮，體積收縮增大，部分可溶性蛋白和水分以蒸煮損失形式滲出[25]，肉品持水性下降。在低溫長時蒸煮過程中，蛋白質受熱變性，分子構象發(fā)生變化，蛋白質亞基之間的氫鍵斷裂，蛋白質結構舒展，起初包裹在內部的疏水殘基暴露出來[26]，降低了蛋白質的水合能力，表面疏水性逐漸增高，蛋白質變性程度增加。肌內結締組織中的膠原蛋白發(fā)生不可逆的改變，由于氫鍵斷裂，蛋白質和水分的相互作用降低，肌原纖維結構變得松散，熱溶解性逐漸增大，膠原纖維收縮，肌纖維直徑減小，肌肉發(fā)生體積收縮，尤其是縱向收縮，從而增加肌原纖維內的水分流失[20]。核磁共振分析結果與蛋白質變性情況一致，即蛋白質的熱收縮將主要存在于肌原纖維間隙中的不易流動水擠出[27]，所以MRI圖中肉樣中的紅色區(qū)域逐漸減少，不易流動水含量減少，22減??；由于水-蛋白質氫鍵鍵能較大而滯留的不易流動水中，氫質子受束縛較大，自由度較小，所以22左移減小。由于蛋白質熱變性，肌纖維結構被破壞，體積收縮加劇，蒸煮損失逐漸增大，肉品持水性下降。

本研究中加熱溫度對肉制品蒸煮損失的影響大于加熱時間，55℃與60℃組間蒸煮損失的差異可能與膠原蛋白的變性主要發(fā)生在57℃有關[2]。當加熱溫度處于50—60℃時，隨著溫度的升高，肌纖維直徑顯著減小，肌纖維的橫向收縮更明顯；而當加熱溫度高于60℃時，順肌纖維方向的收縮較為顯著，這可能與肌球蛋白和膠原蛋白的變性溫度不同有關，肌球蛋白的變性溫度為50—60℃，膠原蛋白的變性溫度為60—70℃[5,27]。60℃組蛋白變性程度更大，肉樣組織結構受損更嚴重。加熱后期，55℃組的肉樣結構完整性更好，持水性也更強，表明完整的肌束膜結構可以在一定程度上降低肉樣的汁液損失。

失水形成蒸煮損失的過程主要集中在前4 h，這與CHRISTENSEN等[11]和ZIELBAUER等[7]的研究結果一致?？赡苁怯捎谌庵破返臏囟壬仙饕谇? h，達到蛋白質的熱變性溫度，蛋白表面疏水性增加，肌內結締組織熱溶解性增強，肌內結締組織收縮，蒸煮損失增大。總膠原蛋白含量的減少，可能與加熱過程中蒸煮損失的增大有關[28]；熱溶性膠原蛋白含量的增大，可能與膠原蛋白受熱變性不斷降解有關。研究結果表明，在加熱過程中熱不溶性膠原蛋白對肉制品的持水性等品質的影響可能更大。而隨加熱時間延長，不同溫度下蛋白質變性情況逐漸相同，即在低溫長時加熱過程中，延長加熱時間可以改善較低溫度加熱下蛋白變性不完全的影響。

3.2 加熱處理影響肉品剪切力和色澤

在本研究中，剪切力先上升后下降。剪切力的上升主要是由肌內結締組織的熱收縮導致[29]；剪切力的下降則是由于當加熱溫度處于55—65℃時，隨著加熱時間的延長，肌球蛋白發(fā)生解離，肌纖維強度逐漸減弱[20]；膠原蛋白變性，原膠原分子間的氫鍵發(fā)生斷裂，肌束膜和肌內膜等肌內結締組織完整性被破壞，并逐漸溶解。在低溫長時蒸煮過程中，加熱時間及溫度對肉制品的嫩度均無顯著影響。優(yōu)化低溫長時蒸煮加工參數(shù)時，可以從微生物安全角度對肉制品進行評估調控，進而適當降低加熱溫度以提高肉制品的出品率。在蒸煮過程中，膠原蛋白的熱變性與肉制品的嫩度等品質均相關。較55℃而言，60℃組熱溶性膠原蛋白含量無顯著差異，而膠原蛋白溶解度逐漸增加，這與PURSLOW[28]提出的觀點一致，即肌內結締組織中的膠原蛋白分為兩部分，一部分對熱較為敏感，另一部分熱穩(wěn)定性更強。

色澤是影響消費者滿意度的重要指標之一，與持水性有一定相關性，肉樣中水分分布結構的變化會影響肉樣中的光學散射，進而影響肉品的色澤[9]。*值與肉樣的結構特征具有一定的相關性，*值和*值的變化主要與肌紅蛋白的狀態(tài)有關，結構蛋白熱變性使肌纖維直徑減小、肌節(jié)收縮、粗細肌絲重疊部分增加，導致光在肉樣中的散射值增加，即亮度值增加[9]。蛋白變性情況對色澤也有影響，隨著溫度升高，肉樣中的肌紅蛋白受熱變性，3種肌紅蛋白中，高鐵肌紅蛋白比例略有增加；氧合肌紅蛋白比例顯著減少，肉品顏色發(fā)生改變[29-30]。

4 結論

1）豬肉在55、60℃低溫長時蒸煮過程中，蒸煮損失、體積收縮率增大，不易流動水含量減少，肌纖維及肌內結締組織被破壞，肌原纖維收縮，肌內結締組織逐漸溶解，蛋白變性，表面疏水性逐漸增高，膠原蛋白含量減少，熱溶解度逐漸增強。

2）肉制品的水分流失及蛋白質熱變性的顯著變化主要集中在加熱前期，加熱溫度對肉品食用品質和蛋白變性程度影響更為顯著（與55℃組相比，60℃組蒸煮損失、體積收縮率、*值更大，22和22顯著減少）?？梢赃M一步研究兩種溫度下膠原蛋白變性情況差異對肉品食用品質的影響。

3）低溫長時蒸煮過程中，膠原蛋白含量減少，熱溶解性逐漸增加；加熱時間延長會改善較低溫度下蛋白質變性不完全的情況，降低肌內結締組織對肉品持水性、嫩度的影響?？梢赃M一步研究肌內結締組織不同含量樣品及熱不溶性膠原蛋白對肉品品質的影響。

[1] Bertram H C, Aaslyng M D, Andersen H J. Elucidation of the relationship between cooking temperature, water distribution and sensory attributes of pork - a combined NMR and sensory study. Meat Science, 2005, 70(1): 75-81.

[2] Dominguez-Hernandez E, Salaseviciene A, Ertbjerg P. Low-temperature long-time cooking of meat: Eating quality and underlying mechanisms. Meat Science, 2018, 143: 104-113.

[3] WARNER R D, KAUFFMAN R G, GREASER M L. Muscle protein changes post mortem in relation to pork quality traits. Meat Science, 1997, 45(3): 339-352.

[4] BERHE D T, ENGELSEN S B, HVIID M S, LAMETSCH R. Raman spectroscopic study of effect of the cooking temperature and time on meat proteins. Food Research International, 2014, 66: 123-131.

[5] 孫紅霞, 黃峰, 丁振江, 張春江, 張良, 張泓. 不同加熱條件下牛肉嫩度和保水性的變化及機理. 食品科學, 2018, 39(1): 84-90.

Sun H X, HUANG F, DING Z j, ZHANG C j, ZHANG L, ZHANG H. Changes in tenderness and water-holding capacity and underlying mechanism during beef stewing. Food Science, 2008, 39(1): 84-90. (in Chinese)

[6] LEPETIT J. A theoretical approach of the relationships between collagen content, collagen cross-links and meat tenderness. Meat Science, 2007, 76(1): 147-159.

[7] ZIELBAUER B I, FRANZ J, VIEZENS B, VILGIS T A. Physical aspects of meat cooking: Time dependent thermal protein denaturation and water loss. Food Biophysics, 2016, 11(1): 34-42.

[8] TORNBERG E. Effects of heat on meat proteins-Implications on structure and quality of meat products. Meat Science, 2005, 70(3): 493-508.

[9] HUGHES J M, OISETH S K, PURSLOW P P, WARNER R D. A structural approach to understanding the interactions between colour, water-holding capacity and tenderness. Meat Science, 2014, 98(3): 520-532.

[10] 高儒松, 張春霞, 趙紅艷. 肌肉組織學特性與肉品質的關系. 肉類研究, 2009(5): 11-15.

Gao R S, ZHANG C X, ZHAO H Y. Muscular histological characteristics and meat quality. Meat Research, 2009(5): 11-15. (in Chinese)

[11] CHRISTENSEN L, BERTRAM H C, AASLYNG M D, CHRISTENSEN M. Protein denaturation and water-protein interactions as affected by low temperature long time treatment of porcine. Meat Science, 2011, 88(4): 718-722.

[12] CHRISTENSEN L, ERTBJERG P, AASLYNG M D, CHRISTENSEN M. Effect of prolonged heat treatment from 48℃ to 63℃ on toughness, cooking loss and color of pork. Meat Science, 2011, 88(2): 280-285.

[13] WANG F L, ZHANG Y W, LI J K, GUO X Y, CUI B W, PENG Z Q. Contribution of cross-links and proteoglycans in intramuscular connective tissue to shear force in bovine muscle with different marbling levels and maturities.LWT-Food Science and Technology, 2016, 66: 413-419.

[14] WANG C, WANG H, Li X, ZHANG C H. Effects of oxygen concentration in modified atmosphere packaging on water holding capacity of pork steaks. Meat Science, 2019, 148: 189-197.

[15] KONG F B, TANG J M, LIN M S, BARBARA RASCO. Thermal effects on chicken and salmon muscles: Tenderness, cook loss, area shrinkage, collagen solubility and microstructure. LWT-Food Science and Technology, 2008, 41(7): 1210-1222.

[16] LI S J, MA R C, PAN J F, LIN X P, DONG X P, YU C X. Combined effects of aging and low temperature, long time heating on pork toughness. Meat Science, 2019, 150: 33-39.

[17] MITRA B, RINNAN A, RUIZ-CARRASCAL J. Tracking hydrophobicity state, aggregation behaviour and structural modifications of pork proteins under the influence of assorted heat treatments. Food Research International, 2017, 101: 266-273.

[18] STARKEY C P, GEESINK G H, HUTTON ODDY V, HOPKINS D L. Explaining the variation in lamb longissimus shear force across and within ageing periods using protein degradation, sarcomere length and collagen characteristics. Meat Science, 2015, 105: 32-37.

[19] 李超, 徐為民, 王道營, 高峰, 周光宏. 加熱過程中肉嫩度變化的研究. 食品科學, 2009, 30(11): 262-265.

LI C, XU W M, WANG D Y, GAO F, ZHOU G H. Heat induced change of meat tenderness. Food Science, 2009, 30(11): 262-265. (in Chinese)

[20] CHRISTENSEN M, PURSLOW P P, LARSEN L M. The effect of cooking temperature on mechanical properties of whole meat, single muscle fibres and perimysial connective tissue. Meat Science, 2000, 55(3): 301-307.

[21] 余小領, 李學斌, 陳會. 豬肉色澤和保水性的相關性研究. 食品科學, 2009(23): 39-41.

YU X L, LI X B, CHEN H. Relationship between pork color and water-holding capacity. Food Science, 2009(23): 39-41. (in Chinese)

[22] BERTRAM H C, WU Z, BERG F V D, ANDERSEN H J. NMR relaxometry and differential scanning calorimetry during meat cooking. Meat Science, 2006, 74(4): 684-689.

[23] 王策.含氧氣調包裝對冷卻肉持水性的影響機制[D]. 北京: 中國農業(yè)科學院, 2018.

WANG C. The effect of different oxygen concentrations in modified atmosphere packaging on water holding capacity of chilled meat [D]. Beijing: Chinese Academy of Agricultural Sciences, 2018. (in Chinese)

[24] DEL PULGAR J S, GAZQUEZ A, RUIZ-CARRASCAL J. Physico- chemical, textural and structural characteristics of sous-vide cooked pork cheeks as affected by vacuum, cooking temperature, and cooking time. Meat Science, 2012, 90(3): 828-835.

[25] TRAORE S, AUBRY L, GATELLIER P, PRZYBYLSKI W, JAWORSKA D, KAJAK-SIEMASZKO K, SANTE-LHOUTELLIER V. Effect of heat treatment on protein oxidation in pig meat. Meat Science, 2012, 91(1): 14-21.

[26] 劉晶晶, 雷元華, 李海鵬, 謝鵬, 萬紅兵, 黃彩燕, 孫寶忠, 張松山. 加熱溫度及時間對牛肉膠原蛋白特性及嫩度的影響. 中國農業(yè)科學, 2018, 51(5): 977-990.

LIU J J, LEI Y H, LI H P, XIE P, WAN H B, HUANG C Y, SUN B Z, ZHANG S S. Effects of heating temperature and time on collagen properties and tenderness in beef. Journal of Integrative Agriculture, 2018, 51(5): 977-990. (in Chinese)

[27] Wang D, Dong H, Zhang M, LIU F, BIAN H, ZHU Y Z, XU W M. Changes in actomyosin dissociation and endogenous enzyme activities during heating and their relationship with duck meat tenderness. Food Chemistry, 2013, 141(2): 675-679.

[28] PURSLOW P P. Contribution of collagen and connective tissue to cooked meat toughness; some paradigms reviewed. Meat Science, 2018, 144: 127-134.

[29] 劉越. 不同理化因素對牛肉肌紅蛋白穩(wěn)定性影響的研究[D]. 南京: 南京農業(yè)大學, 2017.

LIU Y. Study on the effect of different physical and chemical factors on the stability of beef myoglobin [D]. Nanjing: Nanjing Agricultural University, 2017. (in Chinese)

[30] 向丹. 不同理化因素對豬肉肌紅蛋白穩(wěn)定性的影響研究[D]. 重慶: 西南大學, 2010.

XIANG D. The effect of different physical and chemical factors on pork myoglobin stability [D]. Chongqing: Southwest University, 2010. (in Chinese)

The Influence of Low-Temperature and Long-Time Cooking on the Quality of Pork Products

WANG JingFan1, HUANG Feng1, SHEN QingShan1, WEN YanTao2, GUO ZhiGang2, JING XiaoLiang2, ZHANG ChunHui1

1Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193;2Jiangsu Chaoyue Agricultural Development Co. LTD, Taixing 225400, Jiangsu

【】The objective of this study was to investigate the effect of low-temperature and long-time (LTLT) cooking on water holding capacity (WHC) and tenderness of pork. It was expected to illustrate the potential mechanism for the change of moisture distribution, muscle fiber structure, and collagenolysis of the LTLT cooked pork, so as to provide a scientific basis for the actual industrial application. 【】The porkwas used as experimental material which was boiled at different low-temperature (55℃ and 60℃) for long-time (4 h, 8 h, and 24 h) respectively. The quality characteristics of LTLT cooked pork, including WHC, color and tenderness, were analyzed by cooking loss rate, area shrinkage, low field nuclear magnetic resonance (LF-NMR), magnetic resonance imaging (MRI), color, and Warner-Bratzler shear force. The structural changes of myofibrils and connective tissue were observed by histological analysis. Then the surface hydrophobicity, collagen content, and its thermal solubility were analyzed.【】With the increasing of heating time and temperature, the influence of LTLT cooking on the quality of pork products and the protein denaturation increased. The muscle fiber structure was damaged during heating. Specifically, the cooking loss rate and area shrinkage ratio increased significantly (＜0.05);LF-NMR and MRI analysis demonstrated that the transverse relaxation time (22) and peak area (22) decreased markedly (＜0.05); the* value increased (＜0.05). The shrinkage of myofibrils and collagen fibers in the perimysium dissolving occurred, the surface hydrophobicity enhanced significantly (＜0.05). The content of collagen decreased observably (＜0.05), while heat solubility increased.【】Compared with heating time, heating temperature had more significant effects on meat quality and protein denaturation, and these effects could be alleviated by extending the heating time. At different heating temperatures, the difference in the longitudinal shrinkage ratio was more significant, which might be caused by different denaturation of collagen, especially the insoluble collagen.

pork; low-temperature long-time cooking; myofiber; connective tissue; protein denaturation

10.3864/j.issn.0578-1752.2021.03.017

2020-06-19；

2020-10-14

中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務費專項（Y2020CG08）

王靜帆，E-mail：wangjingfansnnu3@163.com。通信作者張春暉，E-mail：dr_zch@163.com

（責任編輯 趙伶俐）