楊裕如，潘德胤，馬金明，姜曉娟，陳洪生,*，刁靜靜

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學食品學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江省食品與生物技術(shù)創(chuàng)新研究中心（國際合作），黑龍江大慶 163319；3.黑龍江八一農(nóng)墾大學國家雜糧工程技術(shù)研究中心，黑龍江大慶 163319）

嫩度指肉品入口咀嚼組織狀態(tài)時所感覺的印象，反應(yīng)肉的質(zhì)地，是影響消費者滿意度和飲食質(zhì)量的主要因素[1]。羊肉因具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇且礦物質(zhì)元素豐富的特點，已成為深受消費者喜愛的冬季進補肉品之一[2]，市場對其的需求量也隨即增加。但冬季羊肉為保證銷路，羊肉制品通常以凍品保存[3]，凍融后的羊肉仍存在嫩度差、水分流失等問題，同時不恰當?shù)奶幚硪矔绊懷蛉饽鄱萚4]。因此，在羊肉加工過程中如何改善其嫩度，提高肉的保水性，仍是行業(yè)亟待解決的問題。

超聲波技術(shù)是一種新興的物理法嫩化手段[5-6]，主要通過空化效應(yīng)破壞溶酶體、肌纖維蛋白和結(jié)締組織，達到最佳嫩化效果[7-8]。Chang 等[9]研究表明，低頻、高功率超聲（40 kHz、1500 W）處理，可通過降低牛肉半腱肌結(jié)締組織機械強度，使其剪切力降低，但同時伴隨肉品水分流失，當超聲時間大于10 min時，牛肉表面微觀結(jié)構(gòu)破壞顯著。超聲嫩化多作用于肉品成熟期，并通過延長肉品成熟期和縮短成熟時間，改善肉品嫩度。李正英等[10]發(fā)現(xiàn)利用超聲對羊后腿肉進行嫩化，可使羊后腿肉剪切力顯著降低，后熟時間的延長則可進一步提高羊肉嫩度。張莉等[11]利用超聲改善哈薩克羊肉的嫩度，發(fā)現(xiàn)羊肉剪切力降低，肌原纖維小片化指數(shù)、蛋白溶解度升高，且羊肉成熟時間縮短48 h。

目前，對于超聲波嫩化羊肉的研究較少，主要集中在超聲波對宰后羊肉成熟期的影響，對成熟期羊肉超聲嫩化的研究不夠充分；且研究變量多為超聲時間，需更深入地研究不同參數(shù)條件下對羊肉蛋白結(jié)構(gòu)和品質(zhì)特性的影響。因此，本文以羊半膜肌肉為研究對象，對其進行超聲波嫩化，以拉曼光譜、水分分布、掃描電鏡、剪切力等為檢測指標，探究不同超聲時間和功率對羊肉蛋白結(jié)構(gòu)和肉品質(zhì)的影響。研究結(jié)果可為后續(xù)羊腿肉產(chǎn)品開發(fā)提供嫩化方案，也可為工業(yè)上超聲嫩化羊肉條件的選擇提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮羊后腿肉（8 月齡養(yǎng)殖雌綿羊） 購于大慶金鑼專賣店。選取羊半膜肌，剔除多余脂肪和結(jié)締組織，切塊（3 cm×3 cm×6 cm）稱重后真空包裝，于-20 ℃儲藏，貯藏時間不超過14 d。牛血清蛋白 Takara生物公司；Tris-HCl 緩沖液 北京索萊寶科技有限公司；SDS-PAGE 凝膠配制試劑盒、彩色預(yù)染蛋白Marker（10～250 kDa） Biosharp 生物公司；十二烷基硫酸鈉（Sodium dodecyl sulfate，SDS） 廣州賽國生物科技有限公司；溴酚藍（Bromophenol blue，BPB）國藥集團化學試劑有限公司；冰乙酸 天津市富宇精細化工有限公司；β-巰基乙醇 上海阿拉丁生化科技股份有限公司；所用試劑純度均為分析純。

TA-XT plus 質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS 公司；NMI 20-15低場核磁共振成像儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；SB25-12DTD 超聲波清洗儀 寧波新芝生物科技股份有限公司；CR-410 色差計 Konica Minolta公司；Centrifuge5810 R 高速冷凍離心機 德國Eppendorf 公司；S3400 N 掃描電鏡 日本日立公司；DM2700M Ren RL/TL 共聚焦顯微拉曼光譜儀 德國Renishaw 公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 超聲嫩化 將切塊備用的羊肉樣品于4 ℃，解凍12 h，分裝密封后放入超聲波設(shè)備中進行處理。參考朱琪[12]的參數(shù)范圍并作適當修改，設(shè)計實驗條件如下：a. 超聲頻率為40 kHz，超聲功率為300 W，超聲時間分別為10、20、30、40、50 min 對羊肉樣品進行嫩化處理。b. 超聲頻率為40 kHz，超聲時間30 min，超聲功率分別為200、250、300、350、400 W對羊肉樣品進行嫩化處理。

1.2.2 拉曼光譜的測定 將肉樣切成3 mm 薄片放置在載玻片上，采用波長785 nm 離子激光器，功率75 mW，20 倍聚焦鏡頭聚焦，拉曼光譜掃描范圍在500～2100 cm-1。用Origin 2019 軟件對數(shù)據(jù)進行Savitzky-Golay 平滑處理，二階導數(shù)基線校正后，高斯函數(shù)分峰擬合，計算二級結(jié)構(gòu)相對含量。

1.2.3 肌原纖維蛋白（Myofibrillar protein，MP）的提取 參考Park 等[13]的方法，實驗溫度及試劑溫度應(yīng)保持在4 ℃。取20 g 的肉樣，加入4 倍體積的提取液（10 mmol/L 磷酸鹽、0.1 mmol/L NaCl、2 mmol/L MgCl2和1 mmol/L EGTA，pH7.0，4 ℃）進行蛋白的提取，勻漿60 s 后，冷凍離心3500 r/min，15 min，棄去上清液，上述過程重復3 次。隨后加入4 倍體積0.1 mol/L NaCl 溶液，并調(diào)節(jié)pH 為6.25，隨后再次3500 r/min 離心15 min，沉淀即為MP。使用雙縮脲法測定蛋白濃度，提取后立即進行電泳樣的配制。

1.2.4 蛋白質(zhì)電泳分析 參考李可等[14]的方法，稍作改動。將濃度為2 mg/mL 的MP 樣液與上樣緩沖液（4% SDS，20% 甘油，0.02% 溴酚藍，125 mmol/L Tris-HCl，10%β-巰基乙醇）進行1:1 混合，沸水浴3 min。配制10%的分離膠和4%的濃縮膠，Marker和電泳樣進樣量均為10 μL。取出后的膠片后用染色液染色1 h，用脫色液洗脫兩次至膠片透明。膠片拍照成像后，使用ImageJ 對蛋白條帶進行定量分析。

1.2.5 肌原纖維小片化指數(shù)（Myofibril fragmentation index，MFI）的測定 參考蘇丹[15]的方法。稱取4 g 肉樣，與40 mL MFI 浸提液（100 mmol/L KCl，7 mmol/L KH2PO4，18 mmol/L EDTA-2Na，1 mmol/L MgCl2，pH7.0，4 ℃）勻漿30 s，于8500 r/min 下冷凍離心30 min，收集上清液，重復2 次。沉淀用MFI浸提液溶解，單層紗布過濾。將提取液濃度稀釋至0.5 mg/mL，在540 nm 波長處測定其吸光度。計算出肌原纖維小片化指數(shù)公式如下：

式中：A540nm為稀釋后樣品在540 nm 波長處吸光度值。

1.2.6 剪切力的測定 參照Sheard 等[16]的方法，稍作改動。將超聲處理后的肉樣放入80 ℃水浴鍋內(nèi)進行水浴，待肉樣中心溫度為70 ℃時取出。將待檢測的肉樣沿纖維切成規(guī)則的小塊（1 cm×1 cm×3 cm），使用HDP/BC 探頭進行測量，測定參數(shù)為：測前速度2.00 mm/s，測試速度3.00 mm/s，測試后速度10.00 mm/s，距離25 mm，引發(fā)力5 g。

1.2.7 pH 的測定 參考朱紫玉等[17]的方法，儀器校準后，將探頭沒入肉樣進行測定。

1.2.8 色度值的測定 參照Chang 等[9]方法，儀器使用白板校準，測定肉樣的L*，a*和b*值。

1.2.9 蒸煮損失的測定 參照Honikel 等[18]的方法。肉樣稱重后于80 ℃水浴45 min，冷卻至室溫并置于4 ℃過夜，再次稱重。羊肉樣品蒸煮損失計算方法如下：

式中：W1為肉樣重量，g；W2為蒸煮后肉樣重量，g。

1.2.10 持水率的測定 參考Naveena 等[19]的方法。將10 g 的肉樣與15 mL 0.6 mol/L 的NaCl 溶液置于離心管中，漩渦振蕩1 min，4 ℃靜置15 min，再次振蕩1 min，5000 r/min 冷凍離心15 min，測量上清液體積。

式中：V1為離心后液體的體積，mL；V2為離心管內(nèi)液體總體積，mL。

1.2.11 T2橫向弛豫時間的測定 參考程天賦等[20]的實驗方法測定。標品校正后，將超聲處理后的肉樣切割成規(guī)則小塊（2.0 cm×0.5 cm×0.5 cm），放入核磁管內(nèi)，在23.2 MHz 的共振頻率下使用CPMG 序列進行測量，掃描16 次，擬合0.01～3000 ms 的弛豫時間。

1.2.12 掃描電鏡 根據(jù)朱琪[12]的方法稍作修改。將樣品切割成規(guī)則肉塊（0.5 cm×0.5 cm×0.3 cm），置于2.5% 戊二醛（pH7.4）固定2 d，0.1 mol/L 磷酸鹽緩沖溶液清洗3 次后，分別使用濃度為50%、70%、80%、90%、100%的乙醇溶液進行梯度洗脫，脫水后的樣品用叔丁醇進行置換。冷凍干燥樣品后噴金鍍膜，使用掃描電子顯微鏡在電壓為20.0 kV、放大倍數(shù)為1000 倍條件下進行掃描，觀察肌肉結(jié)構(gòu)的變化。

1.3 數(shù)據(jù)處理

各項實驗指標重復測定3 次，結(jié)果表示為“平均數(shù)±標準差”，數(shù)據(jù)采用Statistix 8 分析軟件，進行單因素方差分析法對數(shù)據(jù)進行分析，執(zhí)行Duncan 多重比較分析處理，P<0.05 代表差異顯著。采用Sigmaplot 12.5 和Origin 2019 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲波處理對羊肌肉蛋白結(jié)構(gòu)的影響

2.1.1 超聲波處理對羊肌肉蛋白二級結(jié)構(gòu)的影響肉在加工過程中蛋白二級結(jié)構(gòu)的變化可以通過拉曼光譜反映出來[21]。由圖1 和圖2 可以看出，與對照組相比，超聲處理組的拉曼強度均發(fā)生了不同程度的下降，這主要是由于超聲處理使羊肌肉蛋白質(zhì)密度降低，這一定程度上可以有效提升羊肌肉的嫩度[22]。在拉曼圖譜中蛋白S-S 的拉伸位置在500～550 cm-1[23]，隨超聲時間和功率的增加，蛋白S-S 峰強度皆呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢，這可能是由于超聲時間和功率過大，會引起斷裂的二硫鍵發(fā)生再次交聯(lián)。在970 cm-1處，隨超聲時間和功率的增加，平面彎曲順式異構(gòu)體γ（=C-H）強度降低，說明超聲對羊肌內(nèi)脂肪飽和度呈現(xiàn)積極作用[24]。

圖1 不同超聲時間羊肌肉的拉曼光譜Fig.1 Raman spectra of lamb muscle at different ultrasonic time

圖2 不同超聲功率羊肌肉的拉曼光譜Fig.2 Raman spectra of lamb muscle at different ultrasonic power

波長為1645～1685 cm-1被指認為酰胺Ⅰ帶，常用于研究蛋白二級結(jié)構(gòu)的變化，主要包括位于1645～1660 cm-1的α-螺旋，1665～1680 cm-1的β-折疊、1680 cm-1附近的β-轉(zhuǎn)角和位于1660～1665 cm-1處的無規(guī)則卷曲[25]。由表1 可知，隨超聲時間的增加，α-螺旋含量先降低后增加，在超聲20 min 時占比達到最低為20.68%（P<0.05），β-折疊含量則相反，占比達到最大為40.39%（P<0.05），但均與超聲30 min時差異不顯著（P>0.05）。這與李弓中等[26]的實驗結(jié)果相一致。

表1 超聲時間和功率對羊肌肉MP 二級結(jié)構(gòu)的影響Table 1 Effect of ultrasonic time and power on MP secondary structure of lamb muscle

由表1 可知，隨超聲功率的增加，α-螺旋含量降低，β-折疊含量先增加后降低，無規(guī)則卷曲逐漸增加。在超聲300 W 時，α-螺旋含量占比達到最低為20.79%（P<0.05），β-折疊含量達到最大為40.18%（P<0.05）；超聲400 W 時，無規(guī)則卷曲含量占比達到最大為22.39%（P<0.05）。這可能是由于超聲波的空化作用破壞了穩(wěn)定α-螺旋的氫鍵[16]，使其向無序的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，變得更加松散，從而有利于提高嫩度。Shi 等[27]研究也發(fā)現(xiàn)經(jīng)超聲波輔助處理的MP，其α-螺旋向更松散的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化，減少了聚集體的形成，降低了蛋白的聚集，使其持水性得到改善。

2.1.2 超聲波處理對羊肌肉蛋白降解情況的影響電泳檢測到的蛋白條帶主要有肌球蛋白重鏈（Myosin heavy chain，MHC，220 kDa）、C 蛋白（100 kDa）、肌動蛋白（44 kDa）、原肌球蛋白（35 kDa）和降解蛋白質(zhì)條帶（15～20 kDa）[28-29]。

由圖3A 可知，超聲時間小于30 min 時，MHC、原肌球蛋白、降解蛋白質(zhì)條帶強度逐漸降低。結(jié)合表2 發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，超聲10～30 min 時的肌動蛋白相對含量顯著增加（P<0.05）。這可能是由于超聲波促使肌細胞釋放組織蛋白酶和鈣蛋白酶，加速了肌動球蛋白的降解[30]，從而形成了較多的肌動蛋白。超聲30 min 時，肌動蛋白條帶顏色加深，且兩條帶下方出現(xiàn)了明顯的條帶，產(chǎn)生了較多的中等分子量降解蛋白，量化結(jié)果顯示肌動蛋白條帶相對含量增加至最大，此時肌動球蛋白解離程度也達到最大。當超聲處理40 和50 min 時，肌球蛋白上方的大分子條帶明顯變淺，肌球蛋白條帶與30 min 處理組相比強度下降明顯，40 min 時肌動蛋白下方出現(xiàn)了明顯的新條帶；另外，原肌球蛋白條帶變淺，降解蛋白質(zhì)條帶變深，說明超聲處理導致原肌球蛋白水解明顯。此結(jié)果與量化結(jié)果相一致。

表2 蛋白亞基定量分析表Table 2 Quantitative analysis table of protein subunits

圖3 超聲處理羊肌肉的SDS-PAGE 模式Fig.3 SDS-PAGE patterns of ultrasonic treatment of lamb muscle

由圖3B 顯示，超聲功率在200～350 W 時，MHC、C 蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白和降解蛋白質(zhì)條帶均隨超聲功率的增加逐漸變細，顏色明顯變淺。降解蛋白質(zhì)條帶在超聲功率達到300 W 時達到最淺，這與量化結(jié)果相一致，說明小分子蛋白發(fā)生顯著降解。這可能是由于超聲波的空化作用產(chǎn)生的微射流和高壓，影響了蛋白分子間的相互作用，產(chǎn)生大量可與水分子結(jié)合的作用位點，從而導致蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化[31]。當超聲功率到達400 W 時，MHC 和肌動蛋白條帶強度顯著增強。這與上述拉曼光譜的結(jié)果相一致，可能是由于超聲波的湍流作用引起斷裂的二硫鍵再次交聯(lián)，形成聚集體所致[32-33]。

2.1.3 超聲波處理對羊肌肉MFI 的影響 MFI 是長度為1～4 個肌節(jié)的肌原纖維占全部肌原纖維的比例，與肌纖維內(nèi)部結(jié)構(gòu)和骨骼蛋白的破壞程度呈正相關(guān)[34]，與剪切力呈負相關(guān)。由圖4 可知，隨超聲時間的增加，羊肌肉MFI 呈現(xiàn)先上升后平穩(wěn)的趨勢，且在超聲30 min 達到最大值44.3，與對照組相比差異顯著（P<0.05）。由圖5 可知，隨超聲功率的增加，羊肌肉MFI 也呈現(xiàn)先上升而后平穩(wěn)的趨勢，超聲功率300 W 達到最大值44.59，與對照組相比差異顯著（P<0.05）。這與Carrillo-lopez 等[35]的實驗結(jié)果相似，MFI 的提升可能是由于超聲的空化作用產(chǎn)生的氣泡破壞溶酶體，擴大了肌纖維的間隙，使蛋白酶釋放從而水解肌纖維蛋白，破壞了肌纖維結(jié)構(gòu)，使其分解成小片段[10,36]。

圖4 超聲時間對羊肌肉MFI 的影響Fig.4 Effects of ultrasonic time on MFI of lamb muscle

圖5 超聲功率對羊肌肉MFI 的影響Fig.5 Effects of ultrasonic power on MFI of lamb muscle

2.2 超聲波處理對羊肉肌肉品質(zhì)特性的影響

2.2.1 超聲波處理對羊肌肉剪切力、pH 及色差值的影響 由表3 中剪切力結(jié)果可知，超聲處理組的剪切力值均顯著低于對照組（P<0.05），隨超聲時間的增加，羊肌肉剪切力呈先下降后平緩趨勢，在超聲30 min 時達到最低為32.04 N，隨后差異不顯著（P>0.05）；隨超聲功率的增加，羊肌肉剪切力呈先下降后平緩趨勢，超聲 300 W 達到最低為 31.22 N，隨后差異不顯著（P>0.05）。此結(jié)果與 Barekat 等[31]采用高強度超聲處理改善肉嫩度的實驗結(jié)果相一致。這可能是由于超聲的機械力和空化作用促使組織蛋白酶釋放，并促進鈣激活因子的擴散，同時也削弱了肌節(jié)的連接力，進而產(chǎn)生了嫩化作用[36]。

表3 超聲時間和功率對羊肌肉剪切力、pH 及色差的影響Table 3 Effects of ultrasonic time and power on shear force, pH and color difference of lamb muscle

由表3 中pH 測定結(jié)果可知，隨超聲時間的增加，羊肌肉pH 的變化與對照組相比差異顯著（P<0.05），呈先上升后下降的趨勢，超聲20 min 時達到最大6.07。隨超聲功率的增加，羊肌肉pH 呈先上升后下降的趨勢，在超聲功率為300 W 時pH 最大為6.04（P<0.05）。超聲處理組pH 整體大于對照組，這可能是由于超聲處理使蛋白酶釋放，堿性胺類的利用率提高，酸性蛋白基團降低，部分離子釋放到細胞外，基團位置改變造成的[11]。

由表3 中色差結(jié)果可知，與對照組相比，超聲處理對羊肌肉L*值、a*值影響較為明顯。隨超聲時間的增加，處理組L*值顯著升高（P<0.05），而a*值顯著下降（P<0.05）。這可能是超聲的機械作用使肌束松散，釋放了肌肉中的瘀血[37]，致使L*值增加；并且超聲的空化作用抑制了脫氧肌紅蛋白與氧氣合成氧合肌紅蛋白[38]，導致a*值下降。

2.2.2 超聲波處理對羊肌肉蒸煮損失與持水率的影響 由圖6 和圖7 可知，隨超聲時間和功率的增加，與對照組相比，超聲處理均先降低了樣品的蒸煮損失，而后有所升高，在超聲30 min 時蒸煮損失最低為33.47%，超聲功率250 W 時，達到最低為32.90%，但與200 W 和300 W 相比差異并不顯著（P>0.05）。羊肉樣品持水率的測定結(jié)果與蒸煮損失結(jié)果相對應(yīng)，即：持水率高，蒸煮損失小，反之亦然。在超聲時間30 min 時持水率達到最大值93.59%，超聲功率為250 W 時，持水率最高93.94%，與對照組相比差異均顯著（P<0.05）。這可能是由于超聲的空化作用使肌肉組織中的細胞破裂，水分進入到肌肉細胞內(nèi)[39]；同時肌絲伸長收縮的程度變大，與水分子相結(jié)合能力變強，提高其保水能力[40]。結(jié)合pH 和MFI的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，pH 的增加使纖維間隙變大，MFI的增加有利于肌原纖維蛋白與水結(jié)合，捕獲更多的水分子，提高其持水率[41]。這些結(jié)果與蒸煮損失的結(jié)果相對應(yīng)。

圖6 超聲時間對羊肌肉持水率及蒸煮損失的影響Fig.6 Effect of ultrasonic time on water retention and cooking loss of lamb muscle

圖7 超聲功率對羊肌肉持水率及蒸煮損失的影響Fig.7 Effect of ultrasonic power on water retention and cooking loss of lamb muscle

2.2.3 超聲波處理對羊肌肉水分分布的影響 根據(jù)弛豫時間對水分子的狀態(tài)進行劃分為，強結(jié)合水T2b（0～1 ms）、弱結(jié)合水T21（1～10 ms）、不易流動水T22（10～100 ms）、自由水T23（100～1000 ms）[42]。

由表4 可以知，隨超聲時間的增加，各組樣品橫向弛豫時間先減少后增加，在超聲50 min 時弛豫時間與對照組相比顯著增加（P<0.05）。隨超聲功率的增強，各組分橫向弛豫時間同樣呈現(xiàn)先減少，后增加的趨勢，從超聲350 W 開始T22與對照組相比顯著增加（P<0.05）。說明較強的超聲處理，可以使羊肉中不易流動水的自由度增加，與底物蛋白的結(jié)合力變?nèi)鮗43]。

表4 超聲時間與功率對羊肌肉T2 馳豫時間的影響Table 4 Effect of ultrasonic time and power on T2 relaxation time of lamb muscle

由表5 可知，超聲時間為30 min 時，不易流動水峰比例P22達到最大為96.37%。超聲功率為300 W 時，P22最大達96.29%，此時自由水峰比例P23達到最低為0.51%，且與對照組相比差異顯著（P<0.05）。圖8 和圖9 也顯示，隨超聲時間和功率的增加，各組羊肌肉樣品的T22峰比例均呈先增大，后減少的變化趨勢。這與上述持水率和蒸煮損失的結(jié)果相一致。

表5 超聲時間與功率對羊肌肉T2 馳豫時間的峰比例的影響Table 5 Effect of ultrasonic time and power on the peak area ratio of T2 relaxation time of lamb muscle

圖8 超聲時間對羊肌肉T2 橫向馳豫時間的影響Fig.8 Effect of ultrasonic time on T2 transverse relaxation times of lamb muscle

圖9 超聲功率對羊肌肉T2 橫向馳豫時間的影響Fig.9 Effect of ultrasonic power on T2 transverse relaxation times of lamb muscle

2.2.4 超聲波處理對羊肌肉微觀結(jié)構(gòu)的影響 通過分析上述指標的結(jié)果，確定選擇嫩化效果明顯的三組樣品進行微觀結(jié)構(gòu)分析，即：超聲30 min，300 W、超聲50 min，300 W 和超聲400 W，30 min，對照組不變。

由圖10 可知，超聲處理對羊肉肌纖維微觀結(jié)構(gòu)影響明顯。對照組的羊肌肉纖維結(jié)構(gòu)平行完整，肌束膜包裹排列緊密。超聲30 min（圖10B）使原本分布均勻的肌束膜變得散亂，肌周結(jié)構(gòu)被破壞；超聲50 min（圖10C）時，肌束膜大部分被瓦解，肌節(jié)收縮明顯，肌束間間隙變大，完整的纖維結(jié)構(gòu)受損，變成較小的蛋白質(zhì)單體或片段，使原本平整的表面，變得凸凹不平。這些結(jié)果與前述的MFI 結(jié)果相一致，并且，陳麗艷等[44]研究超聲對鵝肉肌纖維結(jié)構(gòu)的影響時，也發(fā)現(xiàn)隨超聲時間的增加，肌肉組織受損程度顯著增大。所以，超聲處理羊肉的最適時間為30 min。

圖10 不同超聲處理羊肌肉的掃描電鏡圖（1000×）Fig.10 Scanning electron microscopy of lamb muscle with different ultrasonic treatment (1000×)

超聲功率為300 W（圖10B 和圖10C）時，肌束膜有所減少，且變得松散混亂；肌纖維間空隙變大，部分肌纖維呈現(xiàn)小片化。超聲功率為400 W（圖10D）時，可以明顯看出肌束膜大部分被瓦解，肌原纖維裸露，纖維間空隙也更加明顯。這與持水率的研究結(jié)果相對應(yīng)，主要原因可能是由于超聲的機械作用和空化作用導致肌纖維降解，發(fā)生小片化，同時超聲處理還可能通過改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來促進肌膜的分離[45]。

3 結(jié)論

超聲處理能夠有效地改善羊肉的嫩度。不同的超聲處理時間和功率可修飾羊肉蛋白結(jié)構(gòu)，改變了羊肉的微觀結(jié)構(gòu)，肌束膜被有效降解，肌纖維呈現(xiàn)碎片化，改善了嫩度，提高了肉的保水性。其中超聲時間為30 min，功率為300 W 時，羊肉嫩化效果最好，此條件下與對照組相比，羊肉MP 由α-螺旋結(jié)構(gòu)向β-折疊轉(zhuǎn)換數(shù)量增加，水分子結(jié)合位點增多，肌動球蛋白降解效果達最佳。同時，羊肉肌原纖維小片化指數(shù)顯著提高到44.59（P<0.05），羊肉剪切力降低至31.22 N（P<0.05），水分子與肌肉蛋白結(jié)合緊密，不易流動水占比顯著增加，持水率達到93.59%，蒸煮損失顯著下降（P<0.05）。經(jīng)本實驗篩選得到的最佳嫩化條件，可為工業(yè)上超聲波嫩化羊肉提供一定的應(yīng)用借鑒。