肌原纖維蛋白與肉制品加工的關(guān)系

李慶云 張?zhí)鞁?/p>

肌原纖維蛋白凝膠特性

肌肉是一個包含很多部分的復(fù)雜的生物組織體系，包括肌原纖維收縮蛋白、肌漿蛋白、多肽、游離氨基酸和游離核苷酸等。肌原纖維蛋白是一種鹽溶性蛋白質(zhì)，是肌肉中最重要的蛋白質(zhì)之一，它主要是由肌球蛋白、肌動蛋白和肌動球蛋白組成的一種復(fù)雜的蛋白復(fù)合體，約占總蛋白含量的40%-60%，肌原纖維蛋白在肌肉體系中發(fā)揮著重要作用，是肌肉蛋白質(zhì)的最主要成分，能在肉品加工過程中賦予產(chǎn)品良好的粘結(jié)性和質(zhì)構(gòu)性，還在賦予肉制品許多期望的理化特性和感官品質(zhì)方面有重要作用。

肌原纖維蛋白能在熱誘導(dǎo)或壓力誘導(dǎo)等影響下能夠形成凝膠。其凝膠特性會影響肉制品的結(jié)構(gòu)特性和加工特性。肌原纖維蛋白的凝膠特性是肌肉制品中最重要的加工特性之一，其凝膠的流變學(xué)特性和質(zhì)構(gòu)特性與凝膠類肉制品的感官特性、保油性、保水性、彈性、乳化性乃至產(chǎn)率等都有著十分密切的聯(lián)系。

肌原纖維蛋白凝膠特性的影響因素

蛋白質(zhì)熱誘導(dǎo)凝膠的形成和維持過程主要依靠的作用力是疏水作用、離子鍵等物理作用力。此外，有些蛋白質(zhì)分子之間含有巰基，巰基之間的相互作用力對蛋白質(zhì)熱誘導(dǎo)凝膠的形成也具有重要的作用。因此，蛋白質(zhì)凝膠特性受到很多外在和內(nèi)在條件的影響，外在條件主要包括pH值、加熱溫度、離子強(qiáng)度、鹽濃度以及添加的其他物質(zhì)（如膳食纖維、磷酸鹽、淀粉）等。其中，離子強(qiáng)度能夠影響蛋白質(zhì)分子之間的相互作用力，進(jìn)而影響到凝膠結(jié)構(gòu)的形成。此外，Hermansson等[10， 11]指出蛋白凝膠的微觀結(jié)構(gòu)也會受到離子強(qiáng)度的影響，他們指出在較低的離子強(qiáng)度下（0.25 mol/L KCl）形成的凝膠結(jié)構(gòu)是細(xì)鏈的聚合體狀，而在較高的離子強(qiáng)度下（0.6 mol/L KCl），形成的凝膠結(jié)構(gòu)是粗鏈的聚合體狀。有研究指出離子強(qiáng)度能夠影響肌原纖維蛋白的溶脹，當(dāng)離子強(qiáng)度降低至相當(dāng)于0.01 mol/L的NaCl時，肌球蛋白之間的頭頭結(jié)合現(xiàn)象不再出現(xiàn)，當(dāng)離子強(qiáng)度的不斷增加，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會更加致密。此外，鹽的濃度和蛋白溶液pH值的改變也會影響蛋白質(zhì)的熱誘導(dǎo)凝膠特性。

鹽濃度會影響蛋白質(zhì)的溶解度，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)熱誘導(dǎo)凝膠過程中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成;蛋白溶液pH值會通過改變蛋白質(zhì)熱誘導(dǎo)凝膠過程中蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)的相互作用等發(fā)揮作用。在一定的離子強(qiáng)度范圍內(nèi)，當(dāng)pH遠(yuǎn)離蛋白質(zhì)的等電點時，蛋白質(zhì)之間由于靜電斥力的存在，會影響蛋白質(zhì)聚集體的形成，從而不能形成穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu)，形成不規(guī)則的線性多聚體;當(dāng)pH接近蛋白質(zhì)的等電點時，蛋白質(zhì)之間會在疏水作用的影響下，形成凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在肉類及其制品加工過程中，肌原纖維蛋白是形成熱誘導(dǎo)凝膠的主要成分，但加工過程中添加的一些其他功能性成分也會對硬度、凝膠保水性、多汁性、出品率等有一定的影響。有研究表明通過在肉品加工過程中加入海藻粉、變性淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白等成分能提高其熱誘導(dǎo)凝膠特性，進(jìn)而影響到肉制品的品質(zhì)特性。

影響蛋白質(zhì)凝膠特性的內(nèi)在因素主要包括蛋白的主要組成成分和蛋白質(zhì)的濃度等。有研究表明，在較高的蛋白濃度條件下，蛋白質(zhì)凝膠的保水性和硬度要高于在較低的蛋白濃度條件下形成的蛋白凝膠保水性和硬度;在相同的蛋白濃度條件時，肌球蛋白的凝膠保水性和硬度要比肌原纖維蛋白的凝膠保水性和硬度好。

肉類及其制品中的蛋白質(zhì)是人類食物中蛋白質(zhì)的重要來源，在肉類及其制品中，氯化鈉對形成肉制品良好風(fēng)味和口感具有重要作用。近年來，人們對肉類及其制品的需求量呈上升趨勢，肉制品成為膳食中鈉鹽的重要來源[18]。在發(fā)達(dá)國家的飲食中，超過20%-30%的鈉攝入來源于肉類產(chǎn)品。氯化鈉是肉品加工中最常用的一種成分，氯化鈉不僅能賦予肉制品較好的加工特性，還能使使加工肉制品具有良好的咸味和風(fēng)味，在加工肉制品中，氯化鈉的主要作用有以下幾個方面：

（1）提高肉品的感官咸度，增加肉制品的風(fēng)味強(qiáng)度

氯化鈉分子中的的咸味主要來源于Na+和Cl-協(xié)同作用的的結(jié)果。Matulis等[20]發(fā)現(xiàn)在富含脂肪的肉制品中，增加氯化鈉的添加量，能夠明顯增強(qiáng)肉制品的咸味強(qiáng)度。此外，氯化鈉具有較好的結(jié)合脂肪的特性，能和肉制品中的脂肪相互作用，提高肉制品的風(fēng)味強(qiáng)度，也有研究報道食鹽不僅能夠增加肉制品的咸度，更能增加其風(fēng)味強(qiáng)度 。Ruusunen等報道脂肪的含量也和咸味的形成存在一定的關(guān)系。在肉制品中，能夠被感知的咸味和風(fēng)味強(qiáng)度取決于氯化鈉的添加量。

（2）提高肉品的離子強(qiáng)度，增加肉制品的質(zhì)構(gòu)特性

加入氯化鈉能夠提高肉制品的離子強(qiáng)度，進(jìn)而增加肌原纖維蛋白的溶解度，加熱后，這些肌纖維蛋白發(fā)生變性，將脂肪和水分緊緊包裹起來，從而提高其水化能力以及與水結(jié)合的能力，并最終提高蛋白質(zhì)的結(jié)合特性，改善肉制品的質(zhì)構(gòu)特性。一定濃度的氯化鈉還可以使肌肉組織中的肌原纖維蛋白片段破碎，促進(jìn)其不斷的溶解滲出，肌原纖維蛋白溶解后，水和脂肪的相互作用得到加強(qiáng)，進(jìn)而提高了肉制品的產(chǎn)率和保水性。添加氯化鈉還可以減少肉類及其制品的蒸煮損失，提高多汁性和嫩度。

（3）增加肉品的保藏時間，具有防腐保鮮的作用

早在遠(yuǎn)古時代，食鹽就被用來保存食物，這主要是因為氯化鈉可以通過脫水作用和滲透作用使肉制品中的水分含量降低，從而顯著降低肉品中的水分活度，進(jìn)而抑制肉品中微生物的生長和繁殖，達(dá)到延長肉制品貨架期的目的。有研究指出當(dāng)肉品中氯化鈉的濃度達(dá)到5%時，厭氧菌的生長可以被完全抑制，氯化鈉的濃度達(dá)到10%時大部分細(xì)菌的生長都會被抑制。Whiting 等指出將法蘭克福香腸中的氯化鈉含量減少60%達(dá)到1.5%時，自然菌群的抑制作用被減弱，更快速地增長。豬肉中氯化鈉的含量減少50%達(dá)到1.25%時，乳酸桿菌的生長會加速。

雖然氯化鈉對保證人體正常的生理機(jī)能起著重要作用，而且是肉類制品加工生產(chǎn)中必不可少的一種組成成分，對提高產(chǎn)品的風(fēng)味強(qiáng)度、質(zhì)構(gòu)特性、保水性、產(chǎn)率等具有重要作用，同時還能降低肉品中的水分含量，延長貨架期。但是過量的攝入鈉鹽，會給人體帶來很多不利的影響。世界衛(wèi)生組織指出，如果每天減少2.9 g的食鹽攝入量就能減少22%因中風(fēng)而死亡、16%因冠心病而死亡的人數(shù);同時建議每人每日食鹽的攝入量應(yīng)為5-6 g。中國營養(yǎng)學(xué)會根據(jù)實際的調(diào)查情況，建議每人每日的食鹽攝入量不超過6 g。

攝入過量得鈉鹽會增加高血壓的患病風(fēng)險。高血壓會增加中風(fēng)和心血管疾病的發(fā)病率，從而增加過早死的風(fēng)險。此外，有研究指出，攝入過量的鈉與患冠狀動脈心臟病的風(fēng)險直接相關(guān)，這是獨立于包括高血壓在內(nèi)的其他心血管疾病的危險因素。此外，攝入過量的鈉會導(dǎo)致鈣離子的流失增加，加重糖尿病，甚至還會增加某些癌癥的發(fā)病率，大量研究表明，減少食鹽攝入量有助于降低人體血壓。因此，減少日常膳食中鈉鹽的攝入量越來越引起生產(chǎn)者和消費者的關(guān)注。