肉類嫩化原理及方法之令狐文艷創(chuàng)作

1、肉類嫩化原理及方法令狐文艷肉的嫩度是肉類最重要的感官品質(zhì)之一，它在很大程度上決定 了消費者對肉類食品的消費。因此，國內(nèi)外學者在最近的二三 十年里一直致力于肉類嫩化的技術(shù)，并已取得大量成果。影響 肉類嫩度的因素有很多，其中主要包括宰前因素（品種，年 齡，性別，年齡生產(chǎn)用途，是否經(jīng)肥育）和宰后因素（成熟情 況，是否添加外源蛋白酶，電刺激等）。常見的肉類嫩化方法 包括以下幾種：一、物理嫩化法低溫吊掛自動排酸法肌纖維的肌小節(jié)連結(jié)狀態(tài)對嫩度有影響,肌節(jié)越長或斷 裂，則肉就越嫩。拉伸嫩化即將屠宰后胴體吊掛,借本身重力作 用，根據(jù)不同的吊掛方式使相應部分肌肉肌節(jié)拉長，使肉嫩化， 傳統(tǒng)為后腿吊掛。試驗表明骨盆

2、吊掛效果較好,但肉體懸掛需 在冷藏情況下應用，并且損失大、損耗多,還易受嗜冷微生物的 侵擾。加之，冷庫費用高，帶來一定經(jīng)濟損失。電刺激嫩化法電刺激是采用探針或電極,利用電流對放血完全的胴體 進行刺激的一種方法。利用電刺激提高嫩度最早始于1949 年，美國本杰明富蘭克林發(fā)現(xiàn)電擊昏的火雞“異常的嫩”。這主要是因為電刺激加速了胴體的糖酵解反應,使動物胴體在 較高溫度下獲得較低的PH值。有效減少了能誘發(fā)冷收縮產(chǎn)生 P H值/溫度出現(xiàn)的幾率。應用時,有人建議電刺激與快速冷卻 相接合，使肌肉產(chǎn)生過強或過弱的收縮，提高嫩度。而在電壓上 各國研究差異較大，美國采用30006000V，日本采用3550 V,瑞典

3、采用5500V。目前傾向于采用低電壓進行電刺激。 由于電刺激這一技術(shù)本身具有一定的難度及危險性，在我國工 廠中未能推廣。機械嫩化法利用機械力的作用使肉嫩化，根據(jù)作用方式不同可分 為滾揉嫩化法，絞碎嫩化法,再成型嫩化法。滾揉嫩化法分為 按摩(messaging)與滾打(tumbling)破壞肌纖維，提高嫩度，滾 打賦予肌肉塊沖擊力，利用滾筒旋轉(zhuǎn)，使肉塊由筒的上方落至下 方，或利用軸上裝有葉片打擊肉塊,此方法在歐洲肉品加工業(yè)中 普遍采用處理較堅實的肉類，許多滾筒裝備有真空系統(tǒng)，減低空 氣導入及增加腌漬液的擴散，按摩是一種比較溫和的作用，以摩 擦力抽出牛肉塊中鹽溶蛋白質(zhì)，它是將肉塊置于槽中利用旋轉(zhuǎn)

4、混合單元強迫肌肉塊互相磨擦及與桶壁互相磨擦。絞碎嫩化。 僅適用于灌腸、香腸類制品。再成型嫩化即為重組嫩化，即將 肉粒減小為顆?；蚋淖兤湫螒B(tài),用食鹽、磷酸鹽混合攪勻再成 形而成。此方法可利用嫩度較差的肉,適用于各類肉，但較耗時 耗能。聲波嫩化法此方法是90年代同long提出的一種與其它嫩化原理 不同的全新嫩化技術(shù)。它利用炸藥在水中引爆，產(chǎn)生聲波，聲波 在水中傳遞至肉時，由于聲耦作用，肉受迫振動，肉快速的壓縮 和收張使肌肉結(jié)構(gòu)破壞，肉得以嫩化。此過程以秒計，肉嫩化效 果明顯，不影響其營養(yǎng)和風味。由于聲波嫩化具有的高效性、 瞬時性及生產(chǎn)中低運行成本及原料的低選擇性使得此項技術(shù)具 有廣闊的應用前景。冷

5、凍嫩化處理冷凍能夠提高肉的嫩度(Winger和Fennemn,1976)，一 方面是由于冷凍對肌纖維的破壞作用及對結(jié)締組織的破壞和拉 伸作用。組織學檢查表明,嫩度的增加與肌纖維間冰的形成呈 正比(Hiner等,1945)。如果解凍之后立即烹飪,冷凍的嫩化效 果往往不一致(Smith等，1968)。這可能是由于冷凍溫度和速 度不一致(Hankins 和 Hiner,1940;Hiner 等,1945)。此外，最 近的研究還發(fā)現(xiàn)，液氮凍結(jié)對控制肌節(jié)縮短有效(Koohmaraie 等，1998)，這也可能是肉嫩度得以改善的一個原因。對冷凍法嫩化肉的研究，主要集中在對肥臀羊(callipyge lam

6、b) 肉的嫩度改善方面。研究發(fā)現(xiàn)，將肉于成熟之前進行一定時間 的冷凍處理,可以大幅度降低肥臀羊(callipyge lamb)肉中的 CDP抑制劑活性,結(jié)合解凍之后一定時間的成熟嫩化，可以顯著 降低肉的剪切力值，肉的感官嫩度明顯改善，其效果比單獨成熟 處理的效果好得多(Duckett等，1997,1998)。研究還表明，于 成熟前進行冷凍處理對成熟沒有影響，而且對解凍和加工引起 令狐文艷的失重也沒有影響（Stuby等,1995）。但有人發(fā)現(xiàn)，牛肉冷凍后 經(jīng)解凍再放置肉色變暗，影響消費者對冷凍處理牛肉的接受性 （Moore等，1993）。關于冷凍處理的工藝參數(shù)，專門的研究報道 資料不多，一般試驗

7、結(jié)果是在-70C以下的溫度條件下取得的， 冷凍有效時間為4天以上，但延長冷凍時間，嫩度大的肉比例還 上升。超高壓嫩化法高壓嫩化（1MPa10MPa）具有嫩化效果明顯、 作用均一等優(yōu)點，不僅合乎衛(wèi)生條件（處理前進行真空包裝），不 會增加微生物污染的機會，而且可以起到殺菌作用，風味也明顯 改善。這種嫩化方法在國內(nèi)應用較少,是一種較新的嫩化技 術(shù)。其原理是：（1）機械作用即在高壓作用下使肌肉體積收縮， 肌膜和肌原纖維破裂，肌動蛋白和肌球蛋白之間發(fā)生一定錯位, 造成肌肉結(jié)構(gòu)松散而提高肉質(zhì)嫩度，起到嫩化效果。（2）蛋白酶 的水解作用利用高壓的作用使肌肉中溶酶體破裂，釋放組織蛋 白酶，同時由于高壓下肌質(zhì)網(wǎng)

8、的破壞導致Ca2+濃度升高，激活 鈣激活酶系統(tǒng)，利用酶的作用達到嫩化的目的。其工序是先將 肉進行真空包裝,在高壓下處理10min，即可提高肉的嫩度，可 延長保質(zhì)期。由于高壓處理所需能耗較低，且不會造成污染,有利于 環(huán)境保護,還順應了目前小包裝分割冷卻肉的國際消費趨勢，極 具發(fā)展前景。然而投資較大對該工藝的發(fā)展起到了限制作用。 研究表明高壓會導致構(gòu)成肌原纖維蛋白主體的F-肌動蛋白、 令狐文艷肌球蛋白復合體（即肌動球蛋白）的解離及解離出的鏈狀F-肌 動蛋白，再解離為球狀G-肌動蛋白，使膠原纖維小活化。可以 認為蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)的高壓變化是上述組織結(jié)構(gòu)變化的主要 原因,研究表明高壓不僅使肌原纖維內(nèi)部

9、結(jié)構(gòu)變化而且還導致 肌內(nèi)周膜和肌外周膜剝離及肌原纖維間隙增大，促使了肌肉嫩 化。美國沃爾特肯尼克研究所得的高壓嫩化的方法是將原料 肉切塊真空包裝后經(jīng)100MPa, 2min處理可得到鮮美軟化易 消化的肉食品1。由于高壓處理所需的能耗相對較低,且不會 造成空氣污染，因而有利于環(huán)境保護，這種方法還順應了目前小 包裝分割冷卻肉的國際消費形式,極具發(fā)展前景。但由于其投 資成本較大限制了這項技術(shù)的普及化發(fā)展。二、化學嫩化法多聚磷酸鹽嫩化法磷酸鹽是肉制品加工中常用的品質(zhì)改良劑，在肉制品 中可以起到增加產(chǎn)品保水性，改善肉的乳化能力和微觀結(jié)構(gòu)， 抑制肉中脂肪的氧化等作用。磷酸鹽具有緩沖作用，使溶液呈 堿性，添

10、加至肉中，使肉的pH值向堿性方向偏移至7.27.6, 可以結(jié)合二價金屬離子如Zn2+, Ca2+, Mg2 +肌肉中與蛋白質(zhì) 結(jié)合的離子失去，肌肉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭破壞，內(nèi)部親水基團外露， 提高了持水性。目前常用的有焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、偏磷酸 鈉等。復合磷酸鹽對肉制品的作用優(yōu)于單一磷酸鹽，當聚磷酸 鈉、焦磷酸鈉、偏磷酸鈉以2：2：1添加0 4%時，效果最佳。有機酸嫩化法在酸性溶液中浸漬,如醋酸或乳酸，是傳統(tǒng)的嫩化及增 加風味的方法。酸浸漬處理降低了肉的機械抵抗力，包括那些 結(jié)締組織含量高的組織。用于肉類嫩化的有機酸主要有醋酸、 檸檬酸和乳酸，采用的嫩化方法有浸漬法和注射法。由于外源 酸的滲透緩慢，有

11、機酸浸漬處理達到充分浸漬的時間長，嫩化過 程較緩慢，而有機酸的注射則可使酸溶液較快的擴散而加快嫩 化速度。三、生物嫩化法蛋白酶嫩化法利用各種植物和微生物來源的蛋白酶類可以有效嫩化 粗糙的肌肉組織和結(jié)締組織，常用的植物來源的蛋白酶包括木 瓜蛋白酶，無花果蛋白酶，獼猴桃蛋白酶等，微生物來源的主 要包括黑曲霉蛋白酶，枯草蛋白酶，米曲蛋白酶，根酶蛋白酶 等。通常蛋白酶是采用拌料，注射和浸漬的方法加入肉 中。市場銷售的嫩肉粉的主要有效成分即為木瓜蛋白酶。但在 應用蛋白酶嫩化肉類時有一點需要注意，多數(shù)蛋白酶對肉類蛋 白的水解作用都很強烈，并且同時作用于肌肉組織和結(jié)締組 織，因此，需控制好蛋白酶作用于肉類的

12、時間和用量，防止嫩 化過度，造成不良口感。激活內(nèi)源蛋白酶嫩化法在肌肉中主要有兩類蛋白酶對肉類的嫩化起作用，即 鈣激活酶系統(tǒng)和組織蛋白酶，鈣激活酶包括u一鈣激活酶 令狐文艷令狐文艷(calpain), m一鈣激活酶以及鈣激活酶抑制因子(calpastatin)。動物屠宰后在成熟過程中，鈣激活酶作用 于肌原纖維Z盤，使Z盤崩解肌原纖維易于破碎。在肉尸僵過 程中，隨著ATP的消耗，肌質(zhì)網(wǎng)小泡體內(nèi)積蓄的鈣離子被釋放 出，激活了鈣激活酶，分解肌原纖維蛋白促進肉類嫩化。在正常情況下，肌肉中的鈣離子濃度只能夠激活U一 鈣激活酶，如要激活m一鈣激活酶則需要添加外源鈣離子。通 過宰后注射CaCl2嫩化牛肉和雞胸

13、肉的是近些年來肉類嫩化領 域研究的熱點。當嫩化達到一定程度后，就會激活鈣激活酶抑 制因子，從而抑制鈣激活酶對肌肉的嫩化作用，因此，鈣鹽注 射并不會造成肌肉過度嫩化。而且，可以增加肉類中鈣離子的 含量，防止因鈣攝入不足而造成的營養(yǎng)疾病。國內(nèi)外牛肉嫩化技術(shù)目前，中國已成為世界上第二大牛肉生產(chǎn)國，養(yǎng)牛業(yè)雖然發(fā)展 迅速，但牛肉的品質(zhì)，特別是肉的嫩度較差，加工水平較低， 這在一定程度上限制了養(yǎng)牛業(yè)的發(fā)展，而目前國內(nèi)牛肉生產(chǎn)從 品種、飼養(yǎng)到屠宰、加工包裝等，都不能滿足消費者對質(zhì)量的 要求。現(xiàn)在市場和許多大飯店，對肥牛的需求量越來越大，而 嫩度是肥牛的一個非常關鍵的指標，如果嫩度不好，也就不能 稱其為肥牛。

14、國外已經(jīng)在肉類工業(yè)化加工中使用許多嫩化技 術(shù)，而我國在這方面還非常欠缺，以下介紹幾種國內(nèi)外研究可 行的牛肉嫩化方法。1低溫吊掛自動排酸成熟 該方法是將胴體后腿朝上，掛 在10C以下的低溫庫中進行自動排酸，自然完成宰后肉的僵 直、解僵和成熟過程。這種方法是目前我國高檔牛肉生產(chǎn)的主 要方法。但也存在著占用冷庫時間長、耗能大、易氧化、干耗 高、易受嗜冷性細菌污染、費用高、效率低等缺點。2機械嫩化法此法是利用機械外力將肌節(jié)拉長，并使肌 膜等結(jié)締組織受到外力的沖擊而變得松散破碎，最終使肉變得 柔軟。常用的方法是：機械滾揉法，此法是把經(jīng)過腌制的肉塊 采用機械的方法進行翻滾，肉體表面形成黏液，從而增加了肉

15、的嫩度；重組嫩化法：即將嫩度低的肉用切片機切片再混合食 鹽及磷酸鹽，直至肉片產(chǎn)生黏度為止，抽取的肌肉中的蛋白使 肉片黏在一起，起到改善嫩度的目的。這種方法結(jié)合腌制等工 序就能進一步提高肉的嫩度，增加肉的持水性和改善肉品的質(zhì) 量。此法常用于西式肉制品加工中。3電刺激嫩化法 電刺激是家畜屠宰放血后，在一定的電 壓電流下，對胴體進行通電，改善肉的嫩度，防止寒冷收縮。 根據(jù)法國的資料介紹，刺激后的牛肉可提高嫩度15%16%。 電刺激的應用減少了胴體冷卻和成熟所用時間，同時節(jié)省了胴 體吊掛冷卻成熟所占用的空間，為企業(yè)帶來顯著經(jīng)濟效益。4高壓嫩化法 高壓嫩化(1MPa10MPa)具有嫩化效果明 顯、作用均一等優(yōu)點，不僅合乎衛(wèi)生條件(處理前進行真空包 裝)，不會增加微生物污染的機會，而且可以起到殺菌作用， 風味也明顯改善。這種嫩化方法在國內(nèi)應用較少，是一種較新 的嫩化技術(shù)。其工序是先將肉進行真空包裝，在高壓下處理 10分鐘即可提高肉的嫩度，可延長保質(zhì)期。由于高壓處理所 需能耗較低，且不會造成污染，有利于環(huán)境保護，還順應了目 前小包裝分割冷卻肉的國際消費趨勢，極具發(fā)展前景。然而投 資較大，對該工藝的發(fā)展起到了限制作用。5外源酶嫩化法 利用外源蛋白酶嫩化肉類，常用的