高压处理对牛、羊肌肉感官特性及显微结构的影响

研 究与探讨 及显微结构的影响 (西北农林科技大学食品科学与工程学院，杨凌 712100) (内蒙古农业大学食品科学与工程学院，内蒙古 010018) 摘 要：研究了液态静高压条件下牛、羊肌肉感官特性及显微结 构的变化=高压处理后，牛、羊肌肉的感官特性发生一定 的变化：颜色变淡，弹性下降，并有类似“蒸煮”的风味一在 压力为 7O0MPa，室温，保压20rain的处理条件下，牛、羊 肌肉显微组织结构变化明显；肌节发生明显收缩，牛肉肌 节收缩率为34．8％，羊肉肌节收缩率达 22、2％；同时肌原 纤维的 z线断裂，M 线降解，I带变白一 关麓词：液态静高压，肌原纤维，感官特性，显微结构 Abstract：Effects of hydrostatic high —pressure (HHP1 treatment on sensory characteristic and microscopic structure of myofibrils of bovine and mutton skeletal muscle were studied The sensory characferisfic of bovine and mutton muscle varied a lof after HHP freatment： color faded extension decreased and m0rtem flavor emerged Under the condition of 700MPa pressure leve1． 25℃ and 20 min of HHP treatment． the remarkable variation could be seen in microscopic structure of myofibrils of bovine and mutton muscle Sarcomere changed obviously The contraction rates of bovine and mu~on sarcomere were 34 8％ and 22 2％ respectively Meanwhile， Z—lines broke． M— lines degraded and I band became white Key words：hydrostatic high—pressure； myofibrils； sensory characteristic；microscopic structure 中图分类号：TS251．4 文献标识码：A 文 章 编 号 ：1o02—0306(2004)05—0067—03 目前 大 多 数 学 者 认 为 ，高 压 嫩化 机 理 主要 是 高 压 导 致 肌 肉 的 显 微 结 构 和 内 源 蛋 白 酶 发 生 变 化 ，从 而 提 高 肉的 嫩 度 肉类 进 行 1OOMPa以上 压 力 处 理 时 ，死 后 僵 直 期前 的牛 肉 和猪 肉 ，肌 原 纤维 A带 中 间 附 近的 M 线 消失 ，I带 的纤维 变性 和凝 聚ll1。死后 僵 直 后期 ，则 A带 和 I带 的纤维 形 成被 称 为 M 桥 的结构 口， 用 150MPa压力处理 ，I带 的纤 维受 到破 坏 ，M 桥 消 失 ，I带 变得 不 规 则 ；用 200MPa压 力 处 理 ，A带 和 I 收稿日期：2003—09—30 作者简介：白艳红(I975一)，女，在读博士，研究方向：食品加工新技术 基金项目：国家自然科学基金资助项 目(29866003) 一 白艳红 杨公明 德力格尔桑 带 的 纤 维 被 破 坏 ；在 300MPa时 ，A带 产 生 开 裂 ，高 压 还 会 使 肌 内膜 和 肌 上膜 产 生 分 离 ，使 肌 原纤 维 间 隙增大 。在此基 础上 ，本 文研究 了压力 在 500～700MPa 范 围 内肌 肉肌 原 纤维 的 变化 ，为 高 压 肉制 品 的研 制 和 开发 提 供一 定 的理 论 依据 。 1 材料与方法 1．1 材料与仪器 蒙 古 改 良牛 (2岁 )、羊 (18个 月 龄 )来 自内 蒙 古 达 茂 旗 ，宰 后 4h取 后 腿 "Is腱 肌 ，去 除可 见 脂 肪 、筋 腱 及 结 缔 组 织后 ，顺 肌 纤 维 分 割 成 50g的牛 肉块 和羊 肉块 ，分 别 进 行 真 空包 装 (聚 乙烯／聚 酰 胺 复 合 膜 ， 92kPa)，随 机 编 号 后 ，置 于 0～4℃条 件 下 (冰 盒 中 )保 存 ，待 压 力处 理 。 25％ 戊 二醛 ，1％四氧化 锇 ，二 甲砷 酸 钠缓 冲液 (pH 为 7．2)，巴 比妥 酸 缓 冲 溶 液 (pH 为 7．2)，梯 度 乙 醇 溶 液 (梯 度 为 50％ 、60％ 、70％ 、80％ 、90％ 、95％ 、 100％)，环 氧 树脂 (Epon812)，醋 酸 双 氧铀 ，柠 檬 酸铅 。 压 力 发生 器 中 国兵 器 工 业 部 第 五 研 究 所 高 压 自紧实 验 室 提 供 ；LKB5型 超 薄 切 片机 ， 日立 H一 700H透 射 电镜 (日本 )。 1．2 实验方法 1．2．1 压 力处理 设 压力 、温度 和 时 间三个 因素 。压 力 水 平 分 别 为 500、600、700MPa；时 间分 别 为 10min 和 20 rain；温 度 为 室温 。每个 处 理 设 三 个 重 复 ，另设 对 照 组 ，处 理后 置 于 0-4℃ 的冰箱 内保存 。 1．2．2 显 微 结 构 观 察 经 高 压处 理 的 50g牛 、羊 肉 样 品及 相 应 对 照组 样 品从 冰 箱 中取 出 ，切 成 11111113小 块 ，用 3％戊 二醛 前 固 定 2h，用 二 甲砷 酸钠 缓 冲 液 冲 洗 ；1％ 四氧化 锇 后 固定 1h， 巴 比妥 缓 冲 溶 液 冲 洗 ； 梯 度 乙醇 脱 水 ，环 氧树 脂 包 埋 ，在 LKB5型 超 薄 切 片 机 上 制 备 50nm 厚 的超 薄 切 片 ，醋 酸 双 氧 铀 、柠 檬 酸 铅 双染 色 ，用 日立 H一700H 透 射 电镜 观 察 ，拍 照 2 结果与分析 面丽 ，67 维普资讯 http://www.cqvip.com 2．1 高压处理对牛、羊肉感官特性的影响 牛 、羊 l妈感 官 指 标 肖 接 商对 消 费 哲 ．娃决 定 消 费 菁Il句买 趋 的雨 耍 因 素 高 压 处 耻 仳 j韭肉 帕 成 熟 ，提 高 肉 的嫩 度 的 同 时 ， 感 宵 I 电会 米 一 定 的 影 响 2．1．1 色洋 变 化 随 着压 力 的升 高 ，倮 压11 I'HJfi'．j延 K ．牛 羊 肉 的 颜 色逐 渐 鲜 红 色 变 为淡 粉 红 色 ； ： 压 力 为 600MPa．保 时 为 20rain fI'-J祭 什。下 ．牛 肉 的颜 包 变 自 ，纤 维 状 卷 变 得 摸 糊 不 清 ： 力J盘刮 700MPa时 ，牛 肉样 品 怍 柯 白 色斑 点 tt： ．羊 『蠹】样 品 压 力达 到 50OMPa时 歼始 出现 上 述 类fr』则 象 高 压 处理 牛 ．羊 肉 使 萁 颤 包淡 化 井变 闩 可能 的 啄 因是 FII 于 肌 红 蛋 白 对 压 较 匀敏 感 高 嘛 紫 色 的JIl【红 蛋 白 与 氧结 合 ：成 鲜 红 色 的 氧 合 肌红 蛋 r1 随 着压 力的 升 高 ．肌 红 蛋 c_l开 输 壹"Vii 从 他 岗 蕊 色 ． 机理 有待 于进 一 步研 究 随压 力升 f讳．肉 样 有 I’J包 斑点 出现 ．盛 由于 脂 类 物 质 在 ：用 下 发 生凝 结 ． 其 机理 也 有待 干进 一 步研 究 2．I．2 风 味 变 化 高 压 处理 后 的 牛 、羊 『自样 。怙均 产 生 类 似 蔫 煮 的 风 味 这 种 蛋 F{质 “熟 化 “特 征 的 出 现 可 能 是 由于 压 JJ处 理 导致 肌 肉 蛋 白质 的 商 级结 {勾遭 到 破 坏 ．睫蛋 白质 变他 ，这 种 压 打变 比 -j热 处理 变性 习 同 蛋 白 质加热 娈性 是 由于 分 子 剧 删运 朝 ．佬 井 子 链 上较 弱 的 键 断 裂 而 发 变 性 ：n几压 堂性 埘 白 质 的共 价键 无 影 响 ，而 足 使 非接 价 谜遭 到 艘坷： 风味 的 形成 是 因 为高 压 址 理 可 以加 速 肌 肉 r 嘌fI々十主扦 磷 酸 (ATP)及 腺 嘌 呤核 苷= 磷 酸 (AI)P)的 降 解 ， 代谢 产 物 次黄 嘌 呤 恢 背 酸 (IMP)、5 一 b苷酸 IGMP) 狄 黄 嘌 呤 核 苷 (INO)和 次 黄 嘌 呤 (HYf’)等 在 世 叫 间 内 快 速 增 加 ，而 这 产 物 恰 好 是 肌 肉 代谢 成熟 (Aging)过程 中 产 生 的 旱眯 物 质 2．1．3 弹 性变化 r蠕廿{处理 后 怕 牛 、千肉 样 柑 弹性 下 降 ，柔软 的 肌 肉组 织 擎 凝 固 状 态 这 t；r能 足 冈 压 力 导敛 肌 肉组 织 内 部 水 井 F的 存 在 】旺式 发生 J 变 化 ．使结 台 水 和不 易 流 勃 水 同 自由 水转 变 ．被 使 自 由 水 分 增 加 ；另 一 原 因 可能 是 高 压 导敛 胶 蛋 山凝 2_2 高压处理对牛、羊肉显微结构的影响 由 透 射 电镀 拍 摄 的肌 片 【 )吖 行⋯ ． ，]处理 后 的牛 肉肌 愿纤 维 的 娃微 组 织结 构 发 牛 r 明 显变化 肌 肉弹 性 的 下眸 以及 肌 原纤 维 的 断 裂说 _Ⅲ 高 压 处理 对挺 高肌 肉 曲嗽 度有 一 定 的促 进 作 用 2．2．1 肌 肉 的 戤 结 +匈‘ 肌 肉 的 堆 本 结 构 单 位 是 肌 纤 维 (即 肌 细胞 ) 肌 纤维 是 由肌 慷 纤维 组 成们 ．肌 原 纤 维 足 HJ【细 胞 拙 特 的 器 官 ． 由 柑 肌 (1h k myofilamen!． 简 称 粗 丝 ) 和 细 叭 腺 【thin myofilamen1．简 称 细 丝 )组 成 粗 缝 主 要 tit肌 球 J监 I (Myosin)分 子组 成 细 丝 主 耍 山肌 动 蛋 fi(Actin)舒 了二组 成 粗丝 和细 丝 排 列 l庄某 一 区域 形 成重霍 从 而 2004年尊 5期 I I匐I 牛肉肌娘纤维结拇f埘jI}l 蹦 2 牛肉叭原纤维结 6(10MPa，J0rain} Jf；成 r显 做 镜下 观 察 时 所 虬的 叫 Ⅱ 棚 J日J的 条 纹 ，即 横 纹 c图 l或 图 4) 光 线 较 晴 的 区 域 称 为 暗 带 (A一 带 )，光线 较 亮 的 区域 称 为叫带 (1-带 1 A带 的中 央有 一 条 暗 线 称 M 线 将 A带 分 为 左 朽 陌半 ．在 M 线 附 近有 一 颤 色较 浅 的 区域 ，称 为 I_1区 T骷 的 中 央也 有 一 条 晴线 ，称 之 为 z线 ．将 I带 从 中 1．uj分 为 左 右 两 半 肌 腺 纤 维足 由 许多 重 复 的 单元组 成 的 ，跚个 柑 邻 z线 臼¨】的肌 哝纤 维 称 为 肌 节 【s n¨ e)肌 竹是 肌 原 耋下维 的 醢复构 造 单 元 ，电是 肌 肉 收缩 松 弛 交 替 发 牛 的 肚本 位 2．2．2 压 力处理 剥牛 羊 肌 肉叭 常的影 响 压 力 处理 后牛 、羊肌 肉的肌 节 营遍 缩 700MPa压 力 宰温 下处 州 20rain的牛 肉叭 节 }∈为 1．5 m cl到 3)，对照组 肌 节长 为 2j m，肌 节收缩 牢 为 34 8强 fi=i】样 处 条件 下 ，羊 肉 肌 节 长 为 l_41xm(图 6)．刘 照 耋儿肌 甘 长 为 1．81．．urn，肌 常收缩 率 为 222％ 高 压 处理 条 件下肌 节 的 收缩 是 困 为 力处理 使 得 An’酶 被 澈 活 ．A rP向 ADP转 化 释 被的 能嚣 柞动肌 动 蚩 门(构成 细丝 晌 主耍成 分 )向肌球 蛋 白( 成粗 趣 的 主要 成 分 ) ‘Ihl移 动 使粗 丝 和细 丝 相 互最合 导致肌 纤维 收缩 +从 他 肌 缩 短 3 牛肉叭原纤继站柑{700MPa．20 rn 维普资讯 http://www.cqvip.com 图5 羊肉叭 纤维站掏{600MPa 】0thin 盥 6 羊肉叭峨纤维锆 7ooMPa．201 2．!．3 压 处 理 对 z僦 、Z线 的影 响 压 力处 理 盘 崩 解 ．Z线 断 裂 或 消 失 Z线 所处 的 l带 现 白 色 ， 而刊照组 中 I_特旱现 问 z线 桕平 行 的线 条 旧彬 区 这 是 由 于 在 J带 处 分布 自勺主要结 构蛋 白肌 动蛋 白 、 叭 球 重 白 (Tro1)OtllyO~ln)和 ⅡJ【钙 蛋 白(Tmponin)．枉 压 力 处 理 下 发 监性 矸；成凝 胶 状 态 ．这 种 凝 胶 化 的 噩 自 在 照 片 上呈 现 白色 条带 区 2．2．4 H{7J处 理 列 Ⅵ 线 的 影响 压 力处 理 后 肌 向 研 究 与 探 讨 I1o1．25,No．5_200# Ⅵ线 降 解 呈 现 白色 条 状 而埘 心 组 中 M 线 呈 现暗 黑 色 条带 帜 井可 看 到 棚 平行 的 条纹 这 种 变 化 主 要 是 在 M 线 处 主 要 分 布 有 肌 酸 激 酶 (Crezttlne KjI1Ll~e) M 蛋 白 (M -ProteiII) 雨1肌 问 球 蛋 白 (Myotnesin)3种 结 构 嚣 白 其 中肌 J球 蛋 干¨ M 蛋 r1足 {匈成 肌 愿 纤 维 的 骨 架 ，外 使 叭纤 维 线 性 排 列 ． 在 7()OIMP~I压 下 ．上述 3种蛋 白 的蹙 出现 凝 睦 化 状 怎 ．而 柏=丑 微站 构 照 片 上 呈现 白色 条带 3 结论 3．1 高压 处 理 改 变 了肌 肉 的感 官 品质 特 性 ：肌 肉 的 灏 色 变 淡 ．产 ：蒸 煮昧 ．外 且 粘 弹 性下 降 随 着 压 的 升 高 和 保 压 时 呐 延 长 ．牛 、羊 肉的 颜 色逐 渐 内 鲜 红 包 竖 为 淡 粉 红 包 ；在 压 力 为 600MPH，倮 压 时 问 勾 20rain 条什 ．牛 肉的 颤 色 变 臼 ．纤 维 状 态 变 褂模 糊 清 ；压 力达 到 700MPa时 牛 肉样 品 伴 冉 Fl色 斑 点 出现 ：当 压 力达 到 500MPa时 +羊 肉样 品 开 始 出 现 jl|述 类 似现 象 3．2 高 月{处 理 后 ，牛 革 叭 l=蠡1的 儆 结 掏 发牛 H月最 变 化 。lJL节 叫 显缩 短 扯 700MP．a、室 温 、20mi r1的 处理 条 件 r．牛 肉 肌 节收 缩 率 为 34．8％ ．羊肉肌 竹收 缩 率 为 22．2ok．，同时 ，z盘 崩解 ，z线 断裂 或 消 失 ．M线 降懈 ．I j：镀 白色 随着 压 力升 高 ， 徽结 构 变 化 夔加 明 ， 参考文献 tl 1 Etgasim E A The effecl of LIlLr h d”~,,tatie pressure of pre—rig l J c I oll |1]lard~：terislh rs llr ec~l11Ol LLir i廿1m】nance fM1 MS thesis ()regon slate uni,~，1g77 l 2l Kennick． W H． el H1 ’llle elTeet I I_ultrahvdrustati [H'eSSli rizalion of u J -rigor muscle 0 post—rigor meal charsl。teristi~‘4J J．Meal Sei．1980 1：33 【3】 Macfnrlm~e J J Effc~ts of pre~uTe Imatmertt n the l¨【l slnlc-【u ot striated muscle[J]Meat Sci． Elgasim E A． Effect of high hydn)slatit pressure ITle~tll m ls【nlctul Ijj Food~lieroslruel Lii-g-．1982(111：75 【5l 刘希良主缡 内品工艺学 I、1 昆明．云南科枝出峨社， l997 67 68 酚抗癌中介蛋白质 句发理了爨幕的王要活性戒苛— — EGC G发珲抗摄毕帛呐中舟蛋 EGCG是莽中多醋崔 L台翱 主要活睦成净．其中文名替罡 浸鲁子～车煮没蕾子蘸玮“；这 蛋自艟瘩苟“6 7 LR ． 一 最癌细照表面存在这砷蛋 自质约可悲性蔗 宴驺i=瞿=．研定^最在 的肺癌细胞中单独注凡 EGC6．发现这 EGCG'殳盲抑制癌蜘弛增殖特效果；利用l三特拉布让癌 臆 詈成 67 LR之后．再培癌细盹注^ EGCG．鲢乐发理癌船胞的增 瞳宰减少40％ 固此畸究 ～乳试为．67 LR是装 EGCe发挥抗诖作嘲的审斗曲质 立苑看文进，如果将来对于 67 LR与儿茶硅 ：EGg G的羌系研完率得更 进展．就可 虚用这一成果开发殖琏箭药。 (壹食品 中国网： 维普资讯 http://www.cqvip.com