不同加工條件下牛肉肌內(nèi)膠原蛋白特性變化及其對品質(zhì)影響研究.pdf

1、肉的可接受性是肉類生產(chǎn)者和消費者共同關(guān)注的一個屬性,又稱為肉的食用品質(zhì),其中,嫩度被認為是最重要的食用品質(zhì)之一,是決定肉品質(zhì)的重要指標.肉的嫩度由兩大主要成分決定,即肌原纖維蛋白起作用的收縮組織和膠原蛋白構(gòu)成的“背景嫩度”,膠原蛋白成分對肉嫩度等品質(zhì)的影響受宰后不同加工條件的影響。本研究以牛半腱肌肉為原料,用差示掃描量熱(DSC)、掃描電鏡(SEM)和質(zhì)構(gòu)分析(TPA)等方法研究了加熱、超聲波、弱有機酸結(jié)合NaCl腌制和超高壓四種加工條

2、件對肌內(nèi)膠原蛋白特性及其肉嫩度等品質(zhì)的影響,探討和闡明了不同加工條件下牛肉肌內(nèi)膠原蛋白特性變化與肉嫩度等品質(zhì)之間的關(guān)系,從而為牛肉生產(chǎn)和加工提供理論指導(dǎo)。本研究共包括四個部分,具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1.蒸煮與微波加熱對牛肉肌內(nèi)膠原蛋白及其肉品質(zhì)的影響
　　 比較研究了水浴和微波加熱過程中,不同加熱終點溫度(40～90℃)牛半腱肌肉膠原蛋白特性變化對肉嫩度等品質(zhì)的影響.結(jié)果表明:在兩種加熱方法中,隨著加熱終點溫度

3、的升高,牛半腱肌肉蒸煮損失和剪切力值增加(P<0.05).溫度60℃和65℃分別是影響水浴和微波加熱牛肉質(zhì)構(gòu)特性的關(guān)鍵加熱溫度。膠原蛋白的含量隨著加熱終點溫度的升高呈遞增趨勢。
　　 在水浴和微波加熱過程中,牛肉肌內(nèi)膜含量隨溫度的升高而降低。微波加熱過程中肌束膜含量隨加熱溫度的升高而遞增(P<0.05),而水浴加熱過程中肌束膜含量無明顯變化。微波加熱對牛肉肌內(nèi)膜熱穩(wěn)定的影響小于水浴加熱；在兩種加熱過程中,60℃是影響牛肉肌束膜和

4、肌內(nèi)膜最大熱變性溫度的關(guān)鍵加熱溫度。加熱過程中肌束膜和肌內(nèi)膜受到不同程度的破壞,肌束膜厚度降低且出現(xiàn)顆?；F(xiàn)象,膠原纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生凝聚和明膠化變化。微波加熱對牛半腱肌肉微觀結(jié)構(gòu)的影響小于水浴加熱。相關(guān)性分析表明熱處理導(dǎo)致結(jié)締組織膠原蛋白熱穩(wěn)定性降低,對肉品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生顯著影響(P<0.05)。
　　 2.低頻高強度超聲處理對牛肉肌內(nèi)膠原蛋白及其肉品質(zhì)的影響
　　 研究了牛半腱肌肉在室溫下經(jīng)低頻高強度超聲(40kHz,1

5、500W)處理不同時間(10～60min)過程中肌內(nèi)膠原蛋白特性的變化以及對內(nèi)品質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明:超聲處理對內(nèi)蒸煮損失無顯著影響,牛半腱肌肉剪切力值降低(P<0.05).超聲對牛肉亮度L*和紅色度a*無顯著影響,而處理30min時黃色度b*發(fā)生顯著變化(P<0.05)。超聲波處理后,牛肉硬度、彈性、凝聚性、膠黏性和咀嚼性有顯著變化(P<0.05),而對黏著性和回彈性影響不顯著。由于超聲波的“空化”作用破壞了細胞和溶酶體的結(jié)構(gòu),利于

6、β-半乳糖苷酶和β-葡糖醛酸酶的釋放,促進了肌間蛋白多糖的降解,弱化了肌內(nèi)結(jié)締組織的結(jié)構(gòu),降低剪切力值,提高了肉的嫩度。
　　 超聲處理對膠原蛋白含量和溶解性影響較小,特別是對不溶性膠原蛋白含量無顯著影響,而顯著影響膠原蛋白的熱穩(wěn)定性(P<0.05)。牛肉經(jīng)超聲處理后,由于肌纖維發(fā)生收縮而導(dǎo)致與肌內(nèi)膜分離,肌束膜和肌內(nèi)膜結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,隨著超聲處理時間的延長,肌內(nèi)膠原纖維發(fā)生收縮、變性和聚集現(xiàn)象,高強度超聲處理可以顯著影響肌束膜和

7、肌內(nèi)膜等肉的微觀結(jié)構(gòu)和膠原纖維的組織排列。超聲處理后,牛肉肌纖維直徑和肌束膜厚度降低(P<0.05),在一定程度上反映了超聲處理可改善肌肉“背景嫩度”,本研究所用超聲處理對內(nèi)可起到一定的嫩化效果。低頻高強度超聲處理過程中牛肉肌內(nèi)膠原蛋白熱力特性以及肌間蛋白多糖的降解變化對肉嫩度等品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性有顯著影響。
　　 3.弱有機酸結(jié)合NaCl腌制處理對牛肉肌內(nèi)膠原蛋白及其肉品質(zhì)的影響
　　 研究了牛半腱肌肉經(jīng)弱有機酸(1.5％

8、乳酸、醋酸和檸檬酸)分別結(jié)合2％NaCl于4℃腌制24h后,肌內(nèi)膠原蛋白特性變化以及對肉嫩度等品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:弱有機酸結(jié)合NaCl腌制后,肉失水率顯著增加(P<0.05),而對蒸煮損失影響不顯著,剪切力值均低于未處理組,另外,弱有機酸結(jié)合NaCl腌制牛肉剪切力值均高于單獨酸漬處理時肉的剪切力值(P<0.05).在本研究的腌制過程中,牛半腱肌肉亮度L*增加,紅色度a*減小,肉pH值降低,腌制對牛半腱肌質(zhì)構(gòu)有顯著影響(P<0.05)。

9、
　　 不同腌制對牛肉總膠原蛋白和不溶性膠原蛋白含量無顯著影響,而可溶性膠原蛋白含量存在顯著差異(P<0.05)。經(jīng)腌制后,結(jié)締組織膠原蛋白部分變?yōu)闊崛苄猿煞?溶解性提高,膠原蛋白熱穩(wěn)定性降低,表明酸腌漬處理對肌內(nèi)結(jié)締組織結(jié)構(gòu)具有弱化作用,進而可以改善肉的嫩度和質(zhì)構(gòu)。弱有機酸結(jié)合NaCl腌制過程中,肌束膜膠原蛋白發(fā)生變性和聚集,部分肌內(nèi)膜消失；肌纖維直徑和肌束膜厚度減小(P<0.05)；膠原纖維排列變得交互錯亂,部分腌制組膠原纖

10、維發(fā)生變性和聚集現(xiàn)象,并且膠原蛋白變性后在肉表面凝聚形成片狀或顆粒狀。本實驗結(jié)果顯示,弱有機酸結(jié)合NaCl腌制可以顯著影響肌肉肌束膜和肌內(nèi)膜中膠原纖維的微觀結(jié)構(gòu),且肌內(nèi)膠原蛋白溶解性和熱穩(wěn)定特性變化對牛半腱肌肉品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性有顯著影響。
　　 4.超高壓處理對牛肉肌內(nèi)膠原蛋白及其肉品質(zhì)的影響
　　 牛半腱肌肉在室溫下經(jīng)200～600MPa壓力分別處理10min和20min后,研究了肌內(nèi)膠原蛋白特性變化對肉品質(zhì)的影響。研究

11、結(jié)果表明:經(jīng)高壓處理后牛肉失水率降低,蒸煮損失增加,剪切力值降低,且高壓處理20min剪切力值下降較處理10min更顯著(P<0.05).高壓處理過程中,肉的亮度L*和黃色度b*增加,而紅色度a*降低(P<0.05).壓力低于300MPa,肉pH值較對照組低,而當(dāng)壓力高于300MPa,pH值則升高.壓力的升高導(dǎo)致肌肉硬度增加,當(dāng)壓力為300MPa,高壓處理10min和20min硬度都達到最大；當(dāng)壓力在300MPa以上時硬度又呈下降趨勢。

12、在300MPa壓力處理10min時,肌肉凝聚性和回彈性都達到最大值,爾后隨著壓力的升高凝聚性和回彈性都降低。
　　 當(dāng)壓力低于400MPa時,β-半乳糖苷酶和β-葡糖醛酸酶的活性較高,可以水解肌內(nèi)蛋白多糖,導(dǎo)致含量降低；而當(dāng)處理壓力高于400MPa時,酶活力因鈍化失活.總膠原蛋白和可溶性膠原蛋白的含量隨著處理壓力的升高而增加(P<0.05),而不溶性膠原蛋白含量隨壓力的升高而降低.牛肉經(jīng)高壓處理后,結(jié)締組織膠原蛋白中熱溶性成分增

13、多,溶解性提高(P<0.05),對肉嫩度提高和質(zhì)構(gòu)改善具有促進作用。本研究中高壓處理對膠原蛋白的熱穩(wěn)定性無顯著影響。
　　 當(dāng)壓力高于400MPa后,肌束膜和肌內(nèi)膜發(fā)生斷裂。牛半腱肌肉經(jīng)高壓處理后,肌纖維直徑極顯著降低(P<0.05),肌內(nèi)膜表面結(jié)構(gòu)破裂,蜂窩狀結(jié)構(gòu)消失。膠原纖維結(jié)構(gòu)呈紊亂化,并發(fā)生變性和聚集現(xiàn)象。長時間高壓處理可導(dǎo)致膠原蛋白的明膠化轉(zhuǎn)變,從而在一定程度上可使肉的嫩度提高。本研究中高壓處理顯著影響肌內(nèi)結(jié)締組織膠原