近年来,随着人们消费水平的提高,肉类消费趋势正在迅速演变,消费者对肉类的需求日益转向安全、食用质量良好、营养丰富且能够进行可持续生产的产品[1]。肉的食用品质主要取决于肉的嫩度、风味、多汁性和外观[2]。其中,嫩度是决定消费者对牛肉适口性满意度的最重要因素之一,直接影响消费者二次购买意愿[3]。与较坚韧的肉类相比,消费者对于嫩度更佳的肉类产品有着更高的购买意愿,愿意为此支付更多的费用[4]。为了改善肉品的嫩度、提升其整体品质,科学有效的嫩化方法成为了国内外研究的焦点。
已有研究表明,宰后成熟是获得令人满意的肉嫩化方法之一,然而,这个过程需要花费大量的时间成本[5],其有效性因不同的动物品种和屠宰部位等因素而有所不同。目前,国内外已开发出各种方法用于肉的嫩化,主要包括物理方法、化学方法和生物方法。其中,钙盐嫩化法作为一种化学方法,是20世纪80年代后期形成的一种改善肉嫩度的方法,因其性能稳定、成本低、效果好,一直颇受关注[6]。在牛肉宰后阶段,组织内的Ca2+含量随时间逐步积累,但钙激活酶对肌原纤维蛋白的有效分解作用并未达到最优状态。因此,可以引入Ca2+以增强体系内钙激活酶的激活程度,并同时降低钙激活酶抑制剂的活性,确保该酶能最大程度地催化肌纤维蛋白及整体肌纤维结构的分解反应,最终有利于牛肉质地的嫩化。众多学者研究发现CaCl2的注射可以增加肌肉内Ca2+的浓度,对于肉的嫩度有明显的改善作用[7],前期研究发现乳酸钙对肉的颜色有着明显的保护作用[8]。但谢婷[9]研究发现,相同浓度的乳酸钙可以起到与CaCl2类似的嫩化作用。也有研究报道在宰后早期肌肉中添加乳酸钙可以激活内源性钙蛋白酶,从而导致肌肉结构的弱化,改善肉的嫩度[10]。
超高压作为一种非热加工技术,最初主要应用于控制食品中微生物的生长,延长食品保质期[11]。超高压运用于鲜肉加工在抑菌的同时也能够促进牛肉嫩度的改善[12]。研究表明,在100～600 MPa的压强范围内,超高压会引起肉嫩度和保水性的改变[13]。在此过程中,超高压只会改变蛋白质分子的非共价键,对食品的营养特性影响较小[14]。因此,超高压技术在牛肉嫩化中有着广阔的应用前景。
然而,单一嫩化方法的使用有一定的局限性。比如高压、微波或超声波的单一处理可能会对肉色产生不利影响[15]。因此,需要多种方法的结合来减少单一处理的负面影响。ZHANG等[16]研究表明,超高压联合酶处理法可以提高鹅肉的持水能力,改变肌原纤维蛋白的微观结构,是一种很有前途的嫩化技术。CHEN等[17]研究发现超高压联合木瓜提取物处理可降解肌纤维和结缔组织,有效促进鸡胸肉的嫩化。然而,将超高压联合乳酸钙处理应用于牛肉嫩化的研究还较少,因此,本研究探究超高压与乳酸钙联合处理对牛肉嫩化的方法,并从剪切力、质构、蒸煮损失、显微结构等方面评价了其对牛肉的综合影响。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
从甘肃祁连牧歌有限公司选取6头24～36月龄生长发育良好,健康无病,在相同环境下生长的西门塔尔公牛。屠宰后于24 h内进行冷却排酸处理,切取牛胴体上的背最长肌并在0～4 ℃下迅速转运至实验室。
乳酸钙、生理盐水、戊二醛固定液、无水乙醇,上海源叶生物科技有限公司;BCA蛋白浓度测定试剂盒、KCl、MgCl2、KH2PO4、K2HPO4、乙二胺四乙酸二钠,北京索莱宝科技有限公司。所用试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
PWN124ZH/E电子天平,奥豪斯仪器(常州)有限公司;TA.XT Express质构仪,英国STABLE MICRO SYSTEMS公司;H-1850R高速冷冻离心机,湘仪离心机仪器有限公司;CR-410色差计,日本柯尼卡美能达公司;HH-S数显恒温水浴锅,江苏正基仪器有限公司;752紫外可见分光光度计,上海菁华光谱仪器有限公司;CQC2L-600超高压设备,北京速原中天股份有限公司;MZ-420A真空包装机,泉州茂合机械有限公司;FJ200-SH高速分散机,上海沪析实业有限公司;SPECTRA ST全自动染色机,广州东锐科技有限公司;SCIENTZ-20F冷冻干燥机,宁波新芝冻干设备股份有限公司;JECL S-3400N扫描电子显微镜,日本日立公司;MSP-IS离子溅射仪,日本SHINKKU VD仪器。
1.3 实验方法
1.3.1 样品处理
牛背最长肌经24 h成熟后剔除表面可见脂肪及结缔组织,将其分割成大小约为100 g的形状规整的肉块。为防止氧化和水分散失,需立即转入密封保鲜袋中,于4 ℃下冷藏备用。
1.3.2 乳酸钙浓度对牛肉嫩化效果的影响
对每块牛肉注射分别均匀注射不同质量浓度(0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 g/mL)的乳酸钙,注射量占每块肉质量的5%,于聚乙烯袋中真空包装后,立即进行加压处理200 MPa、10 min,测定其理化指标。
1.3.3 超高压压强对牛肉嫩化效果的影响
对每块牛肉注射0.06 g/mL的乳酸钙,注射量占每块肉质量的5%,于聚乙烯袋中真空包装后,分别对每块肉施加不同的压强(0、100、200、300、400、500 MPa),加压时间为10 min,之后测定其理化指标。
1.3.4 保压时间对牛肉嫩化效果的影响
对每块牛肉注射0.06 g/mL的乳酸钙,注射量占每块肉质量的5%,于聚乙烯袋中真空包装后,立即进行加压处理(300 MPa),加压时间分别为0、5、10、15、20、25 min。
1.3.5 最佳嫩化处理条件的确定
在单因素实验的基础上,对乳酸钙质量浓度、超高压压强以及保压时间3个因素进行优化组合,以最大剪切力为评价指标,利用Design-Expert 13软件,通过响应面法进一步优化联合嫩化的最佳处理,设计参数如表1所示。根据响应面法实验结果,确定牛肉最佳联合处理组合,命名为超高压联合乳酸钙(HHP+CAL)处理。
表1 响应面试验设计因素与水平
Table 1 Response surface test design factors and levels
因素水平-101A(乳酸钙质量浓度)/(g/mL)0.040.060.08B(超高压压强)/MPa200300400C(保压时间)/min51015
1.3.6 剪切力
称取完整肉样,剔除筋膜,将肉样沿着肌原纤维方向,切成长2 cm、直径1.27 cm的柱状体,将肉样放置于仪器的刀槽上,使其纤维与刀口走向垂直,启动仪器剪切肉样。测得刀具切割这一用力过程中的最大剪切力值为肉样剪切力值。每组样品测定3～6次,取其平均值。
1.3.7 质构
参考LIU等[18]的方法并略作修改,质构测量室的温度设定在24 ℃,样品放置在平台中央。使用质构仪进行分析。探头为P36 R(直径36 mm),肌纤维垂直于探头方向。测试前测试速度2 mm/s,测试速度1 mm/s,测试后测试速度2 mm/s。压缩率50%,接触时间为5 s(压缩保持时间)。
1.3.8 蒸煮损失
参考文献[19]的方法并略作修改,用滤纸吸取肉样表面水分,称取肉样质量(m1)。之后将样品在90 ℃的水浴锅中加热,使其中心温度达到75 ℃,擦去表面水分,称重(m2),蒸煮损失按公式(1)计算:
蒸煮损失
(1)
1.3.9 肌原纤维小片化指数(myofibril fragmentation index,MFI)
根据CHENG[20]的方法,对牛肉中肌原纤维蛋白的进行提取。在加入40 mL萃取液(0.1 mol/L KCl,18 mmol/L K2HPO4,7 mmol/L KH2PO4,1 mmol/L乙二胺四乙酸二钠,1 mmol/L MgCl2,pH 7.0,4 ℃)后,将肉末样品(4 g)在冰浴中均质1 min。匀浆后在6 913×g下离心15 min,收集沉淀。上述均质和离心过程重复3次。最终沉淀悬浮于15 mL提取液中,用双层纱布过滤。所得滤液即为肌原纤维蛋白。采用BCA试剂盒测定肌原纤维蛋白浓度,并将其用提取液质量浓度调整至0.5 mg/mL,在540 nm下测定吸光度。MFI是通过将3次吸光度的平均值乘以200来计算的。
1.3.10 组织学观察
参考胡博等[21]的方法顺肌纤维将牛肉切成小块,在体积分数10%甲醛溶液中固定48 h,之后在不同体积分数的乙醇中逐渐脱水,石蜡包埋,在苏木精-伊红染色后通过显微镜进行组织学观察。图像分析计算用Image-pro plus 6.0软件。
1.3.11 超微结构扫描电镜观察
参考LIN等[22]的方法并稍作修改。将样品切成0.5 cm×0.5 cm×1 cm的小块,立即在体积分数2.5%戊二醛固定液中固定3 d。用0.1 mol/L磷酸盐缓冲液(pH=7.2)清洗30 min,之后用不同体积分数梯度的乙醇溶液脱水,之后在冷冻干燥机中干燥36 h。干燥后的样品紧贴在托盘上,使用离子溅射装置喷金90 s,用扫描电镜在20 kV加速电压下观察。
1.4 数据统计分析方法
试验重复3次,结果取平均值来表示。实验数据用平均值±标准误差表示。统计学分析采用IBM SPSS Statistics 26.0软件处理。采用方差分析(ANOVA)检验各单项和整个模型的显著性(P<0.05)。使用Origin 2021软件绘制图形。
2 结果与分析
2.1 乳酸钙质量浓度对牛肉嫩化效果的影响
由图1可知,随着乳酸钙质量浓度的升高,牛肉的剪切力显著降低(P<0.05)。在乳酸钙质量浓度达到0.06 g/mL(注射量占每块牛肉的5%)时,牛肉剪切力达到最小值31.48 N,随着乳酸钙质量浓度的进一步增加,剪切力也随之增大。造成这种结果的原因,可能是由于随着乳酸钙添加质量浓度的升高,牛肉中Ca2+含量增加导致m-钙蛋白酶逐渐被激活,从而使得肌肉的结构发生改变,进一步改善了牛肉的嫩度[10]。然而,当乳酸钙质量浓度增加到一定水平时,过量的Ca2+可能通过增强钙蛋白酶抑素活性来降低肉的嫩度,进而抑制屠宰僵直后蛋白水解和肉质嫩化[23]。因此,我们将乳酸钙添加的最佳质量浓度定为0.06 g/mL。
图1 乳酸钙质量浓度对牛肉剪切力的影响
Fig.1 Effect of calcium lactate concentration on the shear force of beef
注:不同字母表示具有显著性差异(P<0.05)(下同)。
2.2 超高压压强对牛肉嫩化效果的影响
由图2可见,当注射乳酸钙0.06 g/mL,超高压时间为15 min时,随着超高压压强的逐渐升高,牛肉的剪切力逐渐降低,当压强达到300 MPa时,牛肉的剪切力降到最低。这可能是因为对肉施加300 MPa高压处理使肌肉收缩,削弱了肌动蛋白和肌球蛋白之间的作用,Z线解体导致肌原纤维断裂,影响肌原纤维蛋白及其功能特性[24-25]。另外,超高压处理还可能激活肉内内源酶(如钙蛋白酶和组织蛋白酶)的活性,促进蛋白质的水解,破坏了肌肉的超微结构,从而使肌肉嫩化[26]。对肉施加压强300～500 MPa时,剪切力有所上升。这可能由于高的压强作用促使肉内起嫩化作用的蛋白酶部分失活所致,也可能是由于过高的压强导致蛋白质的聚集和变性[27]。
图2 超高压压强对牛肉剪切力的影响
Fig.2 Effect of high hydrostatic pressure on the shear force of beef
2.3 保压时间对牛肉嫩化效果的影响
由图3可见,当乳酸钙注射0.06 g/mL,超高压压强为300 MPa时,随着保压时间的增加,牛肉所受到的剪切力逐渐降低,当保压时间达到10 min后,牛肉的剪切力稍微有所增加。正如杨君娜等[28]的研究,随着保压时间的增加,样品的嫩度显著增加,牛肉的嫩度得到了显著改善。这可能是由于超高压处理过程会引起肌肉微观结构的损伤和失稳,以及肌节和肌肉细胞的收缩,加压时间过长会导致肌内胶原纤维被破坏和断裂,使细胞极度脱水和老化,致使剪切力上升[29]。
图3 保压时间对牛肉剪切力的影响
Fig.3 Effect of holding time on the shear force of beef
2.4 响应面实验结果与分析
2.4.1 Box-Behnken试验设计结果与方差分析
为进一步优化牛肉的联合嫩化工艺,选取乳酸钙质量浓度(A)、超高压压强(B)和保压时间(C) 3个因素设计3因素3水平响应面法优化试验。本文将牛肉的嫩化方法作为主要研究目的,剪切力作为评价牛肉嫩度的关键指标。因此,本次响应面优化实验将剪切力作为响应值,结果见表2。通过方差分析检验模型的充分性和显著性,由表3可知,该模型P<0.000 1为极显著;失拟项P=0.273 1为不显著;
表明该模型可以解释97.12%的响应面值变化。
说明该模型对各响应变量的拟合程度较高,可以优化超高压联合乳酸钙处理对牛肉的最佳嫩化工艺。牛肉剪切力(Y)与乳酸钙质量浓度(A)、超高压功率(B)和保压时间(C)的函数关系为:Y=33.79-2.67A-4.84B-0.895 0C+0.12AB+0.295AC-2.32BC+6.13A2+8.69B2+7.72C2。
表2 Box-Behnken试验设计与结果
Table 2 Box-Behnken experimental design and results
实验号乳酸钙质量浓度/(g/mL)超高压压强/MPa保压时间/min剪切力/N10.083001544.1720.04300551.730.06400549.6740.08300545.0250.063001035.7460.063001033.7970.062001555.3780.084001040.6790.063001033.77100.044001045.04110.063001032.94120.082001051.95130.064001542.89140.06200552.87150.063001032.69160.043001549.67170.042001056.8
表3 响应面试验方差分析
Table 3 ANOVA of response surface experiment
变异来源平方和自由度均方F值P值显著性模型1 083.899120.43 60.88<0.000 1∗∗A-乳酸钙质量浓度57.24157.2428.940.001∗∗B-超高压压强187.41187.494.74<0.000 1∗∗C-保压时间6.4116.413.240.114 9AB0.057 610.057 60.029 10.869 3AC0.348 110.348 10.1760.687 4BC21.53121.5310.880.013 1∗A2158.451158.4580.1<0.000 1∗∗B2318.291318.29160.91<0.000 1∗∗C2250.911250.91126.84<0.000 1∗∗残差13.8571.98失拟项8.1132.71.890.273 1净误差5.7441.43总离差1 097.7416
注：*表示显著(P<0.05);**表示极显著(P<0.01)。
由表3可知,自变量A和B对综合值Y的影响极显著(P<0.01),而C影响不显著(P>0.05);模型中的交互项BC对综合值Y的影响显著(P<0.05),AB和BC影响不显著(P>0.05);模型中的二次项A2、B2和C2对综合值Y的影响均达到极显著水平(P<0.01)。综上所述,各因素对弹性和感官评分综合值Y的影响程度为:B>A>C,即超高压压强>乳酸钙质量浓度>保压时间。
2.4.2 响应面中各因素间的交互作用
为了更加直观地反映乳酸钙质量浓度(A)、超高压压强(B)和保压时间(C)和3个因素之间的交互作用对综合值Y的影响,采用Design Expert 13软件绘制了每2个因素与综合值之间的响应面和等高线图,如图4所示。与其他图相较,交互项BC的等高线呈椭圆形,且分布密集,曲面较为陡峭,说明超高压压强与保压时间之间的交互作用明显,且对综合值的影响更加显著,与表4所述内容一致。
a-c为乳酸钙浓度、超高压压强及保压时间对剪切力影响的响应面图;d-f为乳酸钙浓度、超高压压强及保压时间对剪切力影响的等高线图
图4 响应面中各因素间的交互作用图
Fig.4 Interaction between factors in the response surface
注:A-乳酸钙浓度;B-超高压压强;C-保压时间;Y-剪切力
表4 不同处理牛肉的质构
Table 4 Texture of beef from different treatments
不同处理指标硬度弹性内聚性咀嚼性CON3 645.98±15.10a0.55±0.02a0.53±0.01a1 253.94±24.24aCAL3 354.55±17.64b0.53±0.01a0.54±0.01a1 233.76±4.00aHHP2 923.42±11.11c0.48±0.00b0.55±0.01a1 181.61±6.32bHHP+CAL2 532.29±21.88d0.46±0.02b0.55±0.01a1 145.50±15.54b
注：同一列不同上标字母表示差异显著(P<0.05)。
2.4.3 最优嫩化条件的确定与验证
通过回归模型预测,确定超高压联合乳酸钙处理对牛肉的最佳嫩化工艺条件:乳酸钙质量浓度0.046 g/mL(注射量占每块牛肉的5%)、超高压压强329.856 MPa、保压时间10.581 min,此时,牛肉的剪切力为37.84 N。结合实际操作,调整最佳处理条件为乳酸钙质量浓度为0.05 g/mL、超高压压强为330 MPa、保压时间为10 min。在这一条件下,验证的牛肉剪切力为(37.12±0.94) N,与模型预测值非常接近,表明该模型预测合理有效,在优化牛肉嫩化工艺方面具有一定的可行性。未处理的牛肉剪切力为(74.11±1.95) N,超高压联合乳酸钙处理后的牛肉相较于未处理牛肉下降了49.91%(P<0.05),说明超高压联合乳酸钙处理对牛肉的嫩度有着较为显著的影响。
2.5 超高压联合乳酸钙处理对牛肉嫩化效果的影响
根据前面的研究结果,进一步探究不同嫩化方法对牛肉嫩度的影响,包括4个处理组:空白对照(CON)、超高压处理(HHP)、乳酸钙处理(CAL)、超高压联合乳酸钙处理(HHP+CAL)。
2.5.1 超高压联合乳酸钙处理对牛肉质构的影响
硬度是消费者在食用时最直观的感受之一,也是评估肉类品质的重要指标。如表4所示,对照组的硬度值最高(3 645.98 N),与对照组相比,3个处理组的牛肉的硬度都在降低,乳酸钙处理组的硬度降低幅度较小,超高压联合乳酸钙处理组的降低程度最大,降到了2 532.29 N,表明超高压联合乳酸钙处理对牛肉的嫩化效率明显更高。弹性、咀嚼性的变化和硬度的变化都是一致的,这与DANG等[30]的研究结果一样,进一步表明了超高压联合乳酸钙处理对牛肉的嫩化效果较好。4组样品内聚性差异不显著(P>0.05),说明不同的嫩化方式对牛肉内聚性无显著影响。这可能是由于超高压联合乳酸钙处理时,超高压促进了乳酸钙在牛肉中的渗透,促进了μ-钙蛋白酶的激活,从而加速了牛肉的嫩化。之前也有研究表明,超高压可以通过改变蛋白质的空间结构来提高蛋白酶的催化活性[31]。由此,我们可以大胆推测,超高压联合乳酸钙处理时两者互相产生了活性增强效应,从而表现出了更好的嫩化效果。
2.5.2 超高压联合乳酸钙处理对牛肉蒸煮损失的影响
由图5可知,与对照组相比,乳酸钙处理和超高压联合乳酸钙处理都可以降低牛肉的蒸煮损失,而超高压处理后的蒸煮损失反而稍有增加。这可能是由于较高浓度的Ca2+的添加会促使水分子进入肌原纤维内,减少蒸煮损失[32]。而超高压处理后牛肉蒸煮损失的升高,可能是由于高压的作用,诱导肌原纤维蛋白的疏水排列,肌球蛋白S1的二硫共价键形成大的不溶性蛋白聚集体,导致肌原纤维蛋白的持水性降低,故而导致蒸煮损失增加[33]。而超高压联合乳酸钙处理后牛肉蒸煮损失的降低,可能是超高压的增加激活了Ca2+对钙蛋白酶的激活,导致横纹肌的肌原纤维盘崩裂,从而使肌节部位断裂,实现肌肉的嫩化[34]。也可能是由于超高压联合乳酸钙处理增加了肌纤维间的空隙,使得储水面积增大,能使牛肉保持较高的水分含量,从而使蒸煮损失降低[35]。
图5 不同处理牛肉的蒸煮损失
Fig.5 Cooking loss of beef with different treatments
2.5.3 超高压联合乳酸钙处理对牛肉MFI的影响
MFI值高表明肌原纤维内部结构的完整性在很大程度上受到破坏。如图6所示,对照组的MFI明显小于其他处理组,说明乳酸钙、超高压以及超高压联合处理都能改善牛肉的嫩度。
图6 不同处理牛肉的MFI Fig.6 MFI of beef with different treatments
这可能是因为乳酸钙处理使得肌浆中的Ca2+浓度提高,有利于激活钙蛋白酶,使Z线蛋白变得脆弱,肌原纤维蛋白稳定性降低,导致肌肉结构发生改变[36]。同时,高浓度Ca2+扩张产生的张力也会对肌原纤维降解产生一定的作用。在处理过程中肌浆中Ca2+浓度持续升高使肌肉长时间处于收缩状态,导致肌原纤维结构弱化而断裂,使MFI显著增加[35]。另一方面,超高压处理可以导致蛋白质的变性,可能通过破坏蛋白质的天然构象和从溶菌酶中释放组织蛋白酶来增加肌原纤维的降解[37]。而联合处理后,两种作用力相互叠加,牛肉肌纤维受到损伤,肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的溶解和裂解增强,MFI增加,牛肉的嫩度得到改善,这一结果与硬度下降的结果一致,使其得到了证实。
2.5.4 超高压联合乳酸钙处理对牛肉组织学结构的影响
如图7所示,对照组的牛肉样品细胞结构较完整,细胞大小均匀一致,细胞间隔较小,在使用乳酸钙进行处理的牛肉中,细胞间隙增大,细胞的结构遭到破坏。在经过超高压处理后的牛肉,细胞膜有明显的破裂。细胞结构呈现不规则状甚至溶解和流出,细胞的完整性受到破坏且损伤严重。在使用超高压联合乳酸钙进行嫩化处理的牛肉中,与空白组相比细胞间距有所增大,细胞尺寸略有变小且细胞大小存在一定程度的收缩,细胞的空间结构变大,肌肉组织变得更松弛,表明超高压联合乳酸钙处理牛肉可以加速肌原纤维的降解与断裂,为改善肉的嫩度提供条件。
a-CON横切面图像;b-CAL横切面图像;c-HHP横切面图像;d-HHP+CAL横切面图像
图7 不同处理牛肉的苏木精-伊红染色图
Fig.7 Hematoxylin-eosin staining of beef with different treatments
2.5.5 超高压联合乳酸钙处理对牛肉超微结构的影响
如图8所示,对照组处理组的表面和横截面组织结构较为完整,肌原纤维完整有序,结构排列紧密有致,肌原纤维之间的间隙较小,说明肉质坚韧。相比之下,乳酸钙处理组肌原纤维结构更松散,纤维之间开始出现裂缝,这是由于乳酸钙破坏了肌原纤维蛋白的结构。一般来说,肌纤维的状态决定了肌肉的刚度,当结构完整且致密时,肌肉的刚度更高[38]。而经过超高压联合乳酸钙处理后相邻肌束膜之间的排列变得松散,有空洞,表明肉质开始出现软化,牛肉的组织结构造到了较大程度的破坏,肌原纤维的完整性遭到了破坏。这种结果与邓邵林[39]研究中报道的一致,超高压联合CaCl2处理牛肉后,肌纤维收缩变形,肌纤维间间隙增大,同时单个肌纤维中明显出现间隙,这种现象可能是由于超高压导致结缔组织分离以及肌束膜与牛肌原纤维的明显分离,肌肉结构松动。同时,超高压加速乳酸钙的渗透,促进钙蛋白酶的激活,增强肌联蛋白、结蛋白以及伴肌动蛋白的降解,从而引起肉的嫩化。
a-CON的表面微观结构;b-CAL的表面微观结构;c-HHP的表面微观结构;d-HHP+CAL的表面微观结构;e-CON的截面微观结构;f-CAL的截面微观结构;g-HHP的截面微观结构;h-HHP+CAL的截面微观结构
图8 不同处理牛肉的扫描电镜照片(×200)
Fig.8 Scanning electron micrographs of beef with different treatments (×200)
3 结论
在本研究中,超高压和乳酸钙对牛肉都有嫩化作用,但超高压联合乳酸钙处理对牛肉的嫩化作明显更好。超高压联合乳酸钙处理牛肉的最佳嫩化条件为乳酸钙质量浓度0.05 g/mL(注射量占每块牛肉的5%),超高压压强330 MPa,保压时间10 min。与对照组相比,乳酸钙处理、超高压处理以及超高压联合乳酸钙处理牛肉的剪切力都在降低,肌原纤维断裂指数升高,而超高压联合乳酸钙处理后的牛肉剪切力和MFI变化幅度最大,说明超高压联合乳酸钙处理后的牛肉嫩化效果最好。乳酸钙嫩化主要是通过激活钙蛋白酶的活性,引起肌原纤维蛋白的降解,改善肉的嫩度。而超高压嫩化通过使肌肉组织中分子的间距增大和极性区域暴露,降解肌纤维中的结构蛋白,提高肉的嫩度,并且能够较好地保持肉中的营养物质。超高压联合乳酸钙嫩化可以促使两者之间作用力叠加,破坏肌肉完整性、使肌原纤维蛋白变性、改变牛肉空间结构,进而改善肉的质地。本研究也为肉的嫩化提供了一个新的方向,进一步改善牛肉品质,从而提高牛肉的经济和食用价值。
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