Bai Ying, Mu Zhisen, Wang Huanyu^#, Ren Anfeng^#, Qie Xuemei^#, Hao Shu^#
(Dapartment Of Food Science And Engineering,Inner Mongolia Agicultural University,Huhehot,010018;  ^#No.52 Institute Of China Ordnance Industry，Bao Tou，014034）

高压对成熟期牛肉组织蛋白酶活力和肌肉嫩度变化的影响

白英 母智森 王换玉^# 任安峰^# 钱学梅^# 郝姝^#
（内蒙古农业大学食品工程系 呼和浩特 010018; 兵器部52所 包头 014034）

摘要 本实验研究了高压对成熟期牛肉组织蛋白酶活力，肌肉剪切力，pH值和肌肉色泽的影响，寻找这些物化参数随高压变化的规律，探索高压用于牛肉嫩化，缩短成熟期，改善牛肉品质的新途径。结果表明：高压可以提高组织蛋白酶的活力。在400MPa，酶的活力达最高，高出对照11％。随着压力的升高肌肉的剪切力升高，红色消褪，pH值稍有上升趋势,而对照组色泽鲜红，pH值为5.53。从结果可以看出，高压虽能提高组织蛋白酶的活力，P^H值回升，但对牛肉无直接嫩化作用，而且较高的压力会使肌肉红色变淡。
关键词 组织蛋白酶 嫩度 高压 成熟

2002年3月18日收稿

    肉牛屠宰后，在低温下储藏7-10天完成排酸。期间由于蛋白酶的作用和其它生理生化变化，使肌肉嫩度增加，风味得到改善，持水性提高。其中组织蛋白酶和钙蛋白酶的协同作用是储藏期肌肉嫩化的关键因素之一^[1]。
    超高压技术在食品工业中的应用是从1986年日本京都大学林力丸教授开始。之后，世界各主要发达国家就高压方面的基础理论和应用做了广泛的研究^[2]。肌肉的高压嫩化是近几年人们关注的课题。Cheftel 等^[3]认为高压激活了蛋白酶系统。Suzuki^[4]等报道了解僵后的肌肉经300Mpa，10℃，5min处理后，硬度降低。S.Jung等^[4]报道了经高压处理（520Mpa，260秒，10℃）的成熟期牛肉组织蛋白酶活力提高,硬度降低。以往研究都没指明这些物化参数随压力变化的规律。
    本实验意在寻找肌肉硬度，组织蛋白酶活性等随压力变化规律，以及两者之间的关系。探索牛肉嫩化，缩短成熟期的新途径。

1 仪器设备
    超高压设备（兵器部五二所）, 752Z紫外分光光度计（北京光学仪器厂）, C-LM25型嫩度计， 高速离心机（HITACH1 SCR20BC 日本），DS-1型高速组织捣碎机（上海标本模型厂），WSL-1型比较测色计（北京光学仪器厂）

2 实验材料及方法
2.1 实验材料
鲜牛肉（屠宰后4小时）,由市场购买， PE/PA包装袋。
2.2 实验方法
2.2.1 样品准备
    新鲜牛肉在4℃下存放24小时，期间用10W紫外线灯管每隔6小时照射5分钟。取出，沿肌纤维平行方向切成2.5cm厚的肉块,每块重100g。7个处理，每个处理重复5袋，对照5袋,共40袋。真空包装于复合袋内，经高压处理后，在4℃下储存，48小时后测定各项指标。
2.2.2 高压处理
    压力设置为100Mpa、200Mpa、300Mpa、400Mpa、500Mpa、600Mpa、700Mpa, 共7个处理, 对照为在常压。实验温度20℃，时间20分钟。压力容器4L，介质为葵二酸。处理后，所有样品储藏于4℃下。
2.2.3 组织蛋白酶的提取        
    样品在处理后48小时取出,按S.Jung方法^[4]。所有操作在4℃下完成。准确称量肉样50g，绞碎，加100ml蒸馏水用高速组织匀浆机匀浆（12000r/min），浆液离心（10000r/min）15分钟，收集上清液，在4℃下用透析袋透析12小时，上清液再在12000r/min下离心15分钟，取上清液用于测酶。
2.2.4组织蛋白酶活力测定
    组织蛋白酶的测定按S.Jung方法^[4]。用0.2M pH=3.7的乙酸-乙酸钠缓冲溶液配制2%（W：V）的血红蛋白溶液(变性血红蛋白,Sigma)，取1ml上述溶液与500ul牛肉提取液混合,37℃下保温3小时,最后加入1.5ml 10%的三氯乙酸（TCA）终止反应。过滤去除沉淀，用紫外分光光度计在280nm处测定吸收值。每个样品的空白加入40ul 0.01M的胃蛋白酶抑制剂（Sigma），酶的活力用如下公式表示：
    酶活力=吸收比/g（可溶解蛋白）×100 该值为5次重复的平均值。
2.2.5 嫩度测定
    高压对牛肉质地的影响用剪切力表示。取出肉样，切成1.5cmx1.5cmx1.5cm的肉块，其中一个方向要与肌纤维方向平行。测定时，刀口与肌纤维垂直，取5次测定的平均值。
2.2.6 PH值和色泽的测定   
    准确称量肉样20g，绞碎，加入50ml蒸馏水，浸提30分钟，用滤纸过滤，滤液用于测定pH值和色泽，（测定色泽样池5.25英寸）测定结果为5个重复的平均值。

3 实验结果与讨论
3.1 高压对组织蛋白酶活力的影响    
    如图 1所示，组织蛋白酶的活力随压力的增大而增高，在400Mpa达到最大，之后，随压力升高而快速下降。对照组组织蛋白酶的活力处于较低的水平，比处理组最高活力低11%。另外，从图1还可以看出，压力在100～200MPa时组织蛋白酶的活力变化不大，基本上接近于对照组水平。这种变化趋势说明高压对组织蛋白酶的影响不只是引起溶酶体膜破裂，释放组织蛋白酶^[5]，很可能特定高压对该酶有激活作用。这是我们得出的与以往研究所不同的结论。组织蛋白酶活力高反映蛋白水解潜力大。提高蛋白水解酶的活力，有希望能缩短成熟期，改善肉的嫩度和质地。
3.2 高压对牛肉质地的影响
    牛肉的嫩度可以用剪切力来表示,剪切力越大，肉的硬度越大。由图2可以看出，处理组牛肉的剪切力在100～200Mpa变化不大，之后，随压力的升高而升高，而对照组剪切力较低。这说明高压对牛肉不能产生直接的嫩化效果，相反，随着压力的升高，肉的硬度增高。这是由于高压作用，在一定程度上类似于加热，能引起蛋白质变性，肌纤维收缩。在冷收缩中，肌节收缩20～40%，肉的硬度增加。而且压力越高这种趋势越剧烈。之外，在高压作用下，肌肉内肌浆大量外渗也是肌肉硬度增高的原因之一^[6]。
3.3 高压对牛肉pH值的影响                 
    牛屠宰以后，在几小时之内开始僵直，pH值随之开始下降，僵直达到顶点时，pH值在5.5左右，之后，解僵开始，pH值开始上升。牛肉的完全解僵约需7～10天。72小时的牛肉正处在解僵初期，如表1所示，对照组pH值为5.53。相比之下，各处理pH值略有上升，但各处理组之间pH值无明显差别。高压引起pH值的变化可能是由于一些碱性基团和碱性离子的释放引起。

图1 酶的活力随压力变化趋势

图2 牛肉剪切值随压力变化趋势

图3 不同处理随压力变化趋势

[ Back ] [ Home ] [ Up ] [ Next ]