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宰后成熟对生鲜肉品质影响的研究进展


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2022/1/6 15:24:29 关注:61 评论: 我要投稿

  肉的品质指标主要包括肉色、多汁性、风味、嫩度和保水性,这些指标是决定消费者是否购买肉品的关键因素。为消费者提供性质稳定的高品质肉品一直是肉品行业追求的目标,而高品质肉制品生产技术也相应地成为了当前肉品工业生产迫切需要的技术。生鲜肉的成熟过程能显著提高肉的嫩度、风味和整体接受度,是肉类品质提升的重要手段。目前,主要的成熟方法有干法成熟和湿法成熟两种,这两种成熟方法在改善肉的适口性方面都有着积极的影响。
  山东农业大学食品科学与工程学院的刘泽超、杨啸吟*、梁荣蓉*等人系统地综述宰后早期的生化变化及其对肉品质的影响,并对成熟技术的成熟机制和目前尚存在的技术难题进行阐述;还详细介绍干湿法成熟的优化方案和近期涌现出来的一大批新型成熟技术,以及它们对肉品品质的改善效果,以期推动肉品成熟新技术的开发,提升肉品品质。
  1、宰后生化变化对肉品质的影响
  宰后能量代谢对肉品质的影响
  动物屠宰放血后,肌肉组织供氧中断,肌肉细胞随即进入缺氧状态。为了维持此期间的细胞稳态,肌肉会发生一系列能量代谢进程,如磷酸肌酸的分解、糖酵解和氧化磷酸化进程等,其中以糖酵解途径尤为重要,会直接影响肉的品质(pH值、肌原纤维蛋白的性质和肉的嫩度等)。宰后肌肉无氧状态下产生ATP的能力较低,腺嘌呤核苷三磷酸(ATP)的下降会引起肌球蛋白和肌动蛋白发生不可逆结合进而导致肌肉收缩,影响肉的嫩度和保水性。
  宰后酶系统对肉品质的影响
  肉的成熟是一个复杂的过程,多种不同内源性蛋白酶都参与其中。这一过程从动物屠宰后就开始,酶对牛肉蛋白质的水解作用能够维持两周。内源性蛋白水解系统对肌肉中肌原纤维蛋白细胞骨架的降解可以显著改善肉的食用品质,提高肉的嫩度、多汁性和风味等品质特性。在众多内源性蛋白酶中,目前普遍认为钙蛋白酶系统在肉品品质方面起着至关重要的作用,也在研究中报道最多。然而,最新研究发现由半胱天冬蛋白酶介导的细胞凋亡过程、过氧化物还原酶家族以及蛋白质的翻译后修饰都会影响成熟肉品的品质。这些研究将进一步补充人们对宰后酶系统作用机制的认识。
  蛋白质翻译后修饰对肉品质的影响
  蛋白质翻译后修饰在蛋白结构、功能、细胞信号和酶活性等方面都具有调节作用,赋予了改性蛋白新的功能和活性。据报道,蛋白质翻译后修饰可以调节能量代谢、Ca 2+ 释放、肌肉收缩和细胞凋亡等过程,从而影响肉的嫩度、保水性、肉色稳定性等品质指标变化,目前在研究蛋白质修饰影响肉品品质方面,以蛋白质亚硝基化和磷酸化修饰的研究报道最多,而其他宰后修饰对品质影响的研究也正成为该领域最新的研究热点之一。
  小热休克蛋白对肉品质的影响
  sHSPs是一种具有多种抗应激功能的伴侣蛋白,具有标记肉嫩度变化的潜力。迄今为止,哺乳动物中已鉴定出10 种sHSPs,但并非所有的sHSPs在哺乳动物中都普遍表达。据报道,HSP20、HSP27和αβ-晶状体蛋白与肉的品质有关。目前,动物宰后肌肉sHSPs表达和肉嫩度之间的关系尚存在两种相互矛盾的观点。Kim等提出sHSPs浓度与牛肉的嫩度呈明显的负相关,这是因为sHSPs的伴侣功能可以维持蛋白质的完整性,不利于肌原纤维的降解。因此,HSP27和αβ-晶状体蛋白的下调有助于肌动蛋白和肌球蛋白的降解,从而产生嫩度较好的肉品。
  2、不同成熟方式对肉品质的影响
  干法成熟
  干法成熟是将牛肉胴体、二分体、分割部位肉(未包装)在严格控制温度、风速和相对湿度的环境(冷藏室)中持续放置几周或几个月的成熟方法。对牛肉来说,干法成熟的最佳时间一般是14~21 d,长于湿法成熟(0~1 ℃下7~10 d)。干法成熟后,肉的嫩度、风味和多汁性都得到了显著改善。
  干法成熟对肉风味的改善尤为显著,长时间的成熟(超过28 d)会使肉品中与风味相关的挥发性化合物含量增加,且干法成熟的肉品在真空包装中贮藏19 d内风味都较稳定。但成熟过程中往往会伴随着脂质氧化反应的发生,当牛肉的脂肪氧化后硫代巴比妥酸值超过2 mg/kg时,牛肉就会产生氧化味。与湿法成熟相比,干法成熟14 d对产品适口性改善所带来的经济效益足以抵消干法成熟过程中的所出现的质量损失。
  湿法成熟
  湿法成熟通常是将分割肉块真空包装后在特定条件下放置成熟,从而有利于肉品的加工、运输,并提高其产量,延长保质期。湿法成熟是目前肉品产业中最常用(95%的产品)的成熟方法。

  与传统干法成熟相比,湿法成熟在一定程度上降低了肉的损耗,缩短了成熟时间,降低了生产成本和肉品价格,但许多消费者对湿法成熟肉品的喜好度偏低,因为湿法成熟的牛肉容易存在酸味和血腥味。然而,一些学者却发现干法成熟和湿法成熟样品的风味差异较小或没有差异,且许多消费者对湿法成熟肉品的风味更加熟悉;而对于喜欢干法成熟肉品的消费者,他们可以接受干法成熟肉品较高的价格。目前,为改善湿法成熟的不足,研究人员正尝试通过新型活性包装膜来替代传统的真空包装膜(图2)。
  干湿法结合成熟技术
  考虑到干法成熟成本高且耗时长,长时间的成熟对牛肉适口性的作用效果也会降低。而湿法成熟技术虽然弥补了干法成熟成本上的缺陷,但湿法成熟的肉品有可能存在感官缺陷。因此,有必要对干、湿法成熟技术进行组合以弥补彼此的缺陷。干湿法成熟技术一般先将胴体进行干法成熟,然后再施加一段时间的湿法成熟处理。
  Kim等研究发现,干湿法成熟(干法成熟10 d+湿法成熟7 d)可在保证牛肉感官品质(嫩度、多汁性、风味和整体喜爱度)和肉色与传统干法成熟肉差异不显著的前提下,显著提高成熟牛肉的保水性和嫩度。他们指出该方法缩短了干法成熟时间,节约了操作成本,从而使当地小型肉类加工企业受益。
  3、新型成熟技术
  特殊包装干法成熟技术
  在干法成熟过程中使用高透湿性包装袋(干法成熟包装袋)可以改进传统干法成熟无包装的状态,是一种新型的干法成熟方法。与传统的未包装干法成熟相比,使用干法成熟袋包装成熟的肉品不仅具有相同的感官品质,还能有效降低修整损失和微生物污染风险,降低了肉品对成熟环境的要求。
  差异化肌肉成熟技术
  同一牛胴体的不同部位肉由于肌肉生化特性及肌纤维类型的不同,可能会导致牛肉成熟过程中发生不同程度的生化反应,最终造成嫩度、肉色和氧化稳定性的差异。Nair等发现不同成熟时间(0、7、14、21 d)对不同部位肌肉(背最长肌、腰大肌、半膜肌)的嫩化程度不同,成熟21 d内背最长肌的嫩度持续改善,而腰大肌只在成熟期前7 d内嫩度得到改善,对于半膜肌嫩度的改善则需要成熟14 d。
  新型物理成熟技术
  电离辐射技术:电离辐射作为一种有效控制肉品微生物的技术,能够很好地保证肉的新鲜度和营养品质。同时,电离辐射技术也属于一种物理成熟技术,一般流程是将屠宰后的牛肉切成牛排进行真空包装后,再进行不同辐射强度的照射,随即进行不同时间的成熟。但值得注意的是,目前电离辐射在肉嫩度、肉色等品质改善方面的研究结论不一致。
  冷冻-冷藏结合的成熟技术:冷冻-冷藏结合的成熟技术(FCA)处理在成熟早期即可改善肉的嫩度。与常规湿法成熟相比,将屠宰后的牛肉立即于-20 ℃冷冻40 d后,再在4 ℃放置24 h解冻,随即转入(1.0±0.5)℃下成熟21 d,可在成熟第1周时显著改善安格斯牛肉的嫩度,使其具有常规成熟14 d时的嫩度,但这个处理对内洛牛肉的嫩度并没有改善效果,所以其改善效果因动物品种而异。
  高压技术:高压技术在食品工业中主要用于微生物的灭活和肉嫩度的提高。然而,高压(>400 MPa)诱导的蛋白质变性会导致肉品的持水能力下降、结构改变、氧化变质和变色等品质缺陷。据报道,适当加压(100~200 MPa)会使各方面肉品质得到提升,如更好的水合性质和颜色稳定性以及更高的酶活性。
  脉冲电场技术:脉冲电场技术(PEF)是一种很有前途的食品保藏和改善食品质量的非热能技术,该技术是将电场强度为0.1~80.0 kV/cm的电场脉冲(持续几纳秒到几毫秒)应用到食品中,目前已在一些国家的食品加工中得到商业化应用。成熟前使用脉冲电场可以使肌细胞膜通透性增强,迫使细胞器释放钙离子,从而激活钙蛋白酶,促进肌肉的嫩化;还能造成肌纤维的物理性破坏;促进肌钙蛋白T和肌间线蛋白的水解,这些都可以增加肌肉的嫩度。
  结语
  成熟可以改善肉的嫩度、风味和多汁性等品质,但是目前干、湿法成熟技术还存在各自的局限性,其成熟效果也会受到各种加工条件的限制。这意味着可以继续优化成熟方案,并在成熟过程中引进新兴的物理技术,如冷冻/解冻、电离辐射、高压以及脉冲电场等,克服传统干法成熟技术的成本缺陷和湿法成熟中存在的感官缺陷等,生产出消费者更满意的产品。但是,这些新型技术尚不成熟,还需要进一步的研究与优化,这将是未来肉类科学研究的热点之一。同时,新兴智能监测技术在肉品中的应用也将进一步加快对肉类成熟技术和肉类品质的持续改善。
  本文《宰后成熟对生鲜肉品质影响的研究进展》来源于《食品科学》2021年42卷21期202-212页,作者:刘泽超,罗欣,张一敏,毛衍伟,董鹏程,张文华,杨啸吟,梁荣蓉,DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200710-147。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

文章来源:食品科学杂志     文章编辑:一米优讯     
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