1、 6/6 肉類嫩化原理及方法肉的嫩度是肉類最重要的感官品質之一，它在很大程度上決定了消費者對肉類食品的消費。因此，國內外學者在最近的二三十年里一直致力于肉類嫩化的技術，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，年齡生產用途，是否經肥育）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1. 低溫吊掛自動排酸法 肌纖維的肌小節連結狀態對嫩度有影響,肌節越長或斷裂,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,根據不同的吊掛方式使相應部分肌肉肌節拉長,使肉嫩化,傳統為后腿吊掛。試驗表明骨盆吊掛效果

2、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,帶來一定經濟損失。2. 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現電擊昏的火雞“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H值。有效減少了能誘發冷收縮產生H值/溫度出現的幾率。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,美某用30006000,日本采用3550,瑞典采用5500。目前傾向于采用低

3、電壓進行電刺激。由于電刺激這一技術本身具有一定的難度及危險性,在我國工廠中未能推廣。3. 機械嫩化法 利用機械力的作用使肉嫩化,根據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,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中普遍采用處理較堅實的肉類,許多滾筒裝備有真空系統,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,它是將肉塊置于槽中利用旋轉混合單元強迫肌肉塊互相磨擦及與桶壁互相磨擦

4、。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,即將肉粒減小為顆粒或改變其形態,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。4. 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。它利用炸藥在水中引爆,產生聲波,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X使肌肉結構破壞,肉得以嫩化。此過程以秒計,肉嫩化效果明顯,不影響其營養和風味。由于聲波嫩化具有的高效性、瞬時性及生產中低運行成本及原料的低選擇性使得此項技術具有廣闊的應用前景。5. 冷凍嫩化處理 冷凍能夠提高肉的嫩度(Winger和

5、Fennemn,1976),一方面是由于冷凍對肌纖維的破壞作用及對結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,最近的研究還發現,液氮凍結對控制肌節縮短有效(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 lamb)肉的嫩度改善方面。研究發現, 將肉于成熟之前進行一定時間的冷凍

6、處理,可以大幅度降低肥臀羊(callipyge lamb)肉中的CDP抑制劑活性,結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的失重也沒有影響(Stuby等,1995)。但有人發現,牛肉冷凍后經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,專門的研究報道資料不多,一般試驗結果是在-70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

7、還上升。6. 超高壓嫩化法 高壓嫩化(110)具有嫩化效果明顯、作用均一等優點,不僅合乎衛生條件(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應用較少,是一種較新的嫩化技術。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生一定錯位,造成肌肉結構松散而提高肉質嫩度,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網的破壞導致a2+濃度升高,激活鈣激活酶系統,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10m

8、in,即可提高肉的嫩度,可延長保質期。 由于高壓處理所需能耗較低,且不會造成污染,有利于環境保護,還順應了目前小包裝分割冷卻肉的國際消費趨勢,極具發展前景。然而投資較大對該工藝的發展起到了限制作用。研究表明高壓會導致構成肌原纖維蛋白主體的-肌動蛋白、肌球蛋白復合體(即肌動球蛋白)的解離及解離出的鏈狀-肌動蛋白,再解離為球狀-肌動蛋白,使膠原纖維小活化。可以認為蛋白質的空間結構的高壓變化是上述組織結構變化的主要原因,研究表明高壓不僅使肌原纖維內部結構變化而且還導致肌內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100、2

9、min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,極具發展前景。但由于其投資成本較大限制了這項技術的普及化發展。二、化學嫩化法1. 多聚磷酸鹽嫩化法 磷酸鹽是肉制品加工中常用的品質改良劑，在肉制品中可以起到增加產品保水性，改善肉的乳化能力和微觀結構，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,添加至肉中,使肉的pH值向堿性方向偏移至7.27.6,可以結合二價金屬離子如Zn2+，Ca2+, Mg2肌肉中與蛋白質結合的離子失去, 肌肉網狀結構遭破壞, 內部親水基團外露

10、,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于單一磷酸鹽,當聚磷酸鈉、焦磷酸鈉、偏磷酸鈉以221添加0 4%時,效果最佳。2. 有機酸嫩化法 在酸性溶液中浸漬,如醋酸或乳酸,是傳統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1. 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

11、肌肉組織和結締組織，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締組織，因此，需控制好蛋白酶作用于肉類的時間和用量，防止嫩化過度，造成不良口感。2. 激活內源蛋白酶嫩化法 在肌肉中主要有兩類蛋白酶對肉類的嫩化起作用，即鈣激活酶系統和組織蛋白酶，鈣激活酶包括鈣激活酶（calpain），m鈣激活酶以及鈣激

12、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，肌質網小泡體內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鈣激活酶，如要激活m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疾病。國內外牛

13、肉嫩化技術目前，中國已成為世界上第二大牛肉生產國，養牛業雖然發展迅速，但牛肉的品質，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牛業的發展，而目前國內牛肉生產從品種、飼養到屠宰、加工包裝等，都不能滿足消費者對質量的要求。現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。國外已經在肉類工業化加工中使用許多嫩化技術，而我國在這方面還非常欠缺，以下介紹幾種國內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10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

14、高檔牛肉生產的主要方法。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拉長，并使肌膜等結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量。此法常用于西式肉制品加工中。 3 電刺激嫩化法電刺

15、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，同時節省了胴體吊掛冷卻成熟所占用的空間，為企業帶來顯著經濟效益。 4 高壓嫩化法高壓嫩化（1MPa10MPa）具有嫩化效果明顯、作用均一等優點，不僅合乎衛生條件（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應用較少，是一種較新的嫩化技術。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，可延長保質期。由于高壓處理所需能耗較低，且不會造成污染，有利于環境保護，還順應了目前小包裝分割冷卻肉的國際消費趨勢，極具發展前景。然而投資較大，對該工藝的發展起到了限制作用。 5 外源酶嫩化法利用外源蛋白酶嫩化肉類，常