史智佳　臧明伍　呂玉

摘 要：以牦牛肉為研究對象，研究了不同氫氧化銨添加量對牦牛肉的pH值、嫩度、膠原蛋白溶解性、離心損失和蒸煮得率的影響，以及滾揉處理的協(xié)同作用。結(jié)果表明：添加一定量的氫氧化銨可以顯著的提高牦牛肉的pH值、蒸煮得率和膠原蛋白溶解性，降低離心損失和剪切力值，而滾揉處理可以顯著促進(jìn)氫氧化銨對牦牛肉的嫩化作用。

關(guān)鍵詞：牦牛肉；嫩度；膠原蛋白；蒸煮得率；氫氧化銨

中圖分類號：S823.85 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2013）08-0008-03

氨在自然界及食品中廣泛存在，氨和銨離子是正常新陳代謝過程的必要成分，其在人類生理機能中扮演重要角色。肉類加工過程中使用氫氧化銨已有幾十年的歷史[1]。20世紀(jì)70年代，美國FDA便已將氫氧化銨納入GRAS（Generally Recognized as Safe）目錄，認(rèn)為其是安全的，對殘留量不做限制。因此，氫氧化銨被廣泛應(yīng)用于食品加工中，如烘焙食品、干酪、凝膠、巧克力、焦糖和布丁等，在肉中可用作抗菌劑[2]。

牦牛是少有的能在海拔3000米以上地區(qū)放牧生活的節(jié)糧型特有畜種，長期生活于無現(xiàn)代工業(yè)污染的高原嚴(yán)寒地帶，是地道的、無污染的“綠色食品”。但是，由于高寒氣候和惡劣環(huán)境的影響，牦牛肉肌纖維較粗，膠原蛋白含量較高，因此嫩度相對較低，肉質(zhì)較差。嫩度是評價肉類品質(zhì)的重要衡量指標(biāo)，在一定程度上決定著肉類加工終產(chǎn)品的品質(zhì)。當(dāng)前，肉類嫩化方法主要分為物理嫩化法[3-5]、生化嫩化法[6-10]和化學(xué)嫩化法[11-13]3大類，以及不同方法之間的組合[14-15]。本實驗主要研究了氫氧化銨（ammonium hydroxide，AH）對牦牛肉的理化性質(zhì)的影響，以及滾揉處理對促進(jìn)氫氧化銨作用的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷凍牦牛牛前肉 青藏高原綠色肉食品公司；氫氧化銨溶液、硫酸銅、氫氧化鈉、過氧化氫、濃硫酸、正丙醇溶液均為分析純 北京科拓器化玻璃有限公司；二甲氨基苯甲醛 天津市福晨化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro System公司；冷凍離心機 日本Hitachi公司；B-260型恒溫水浴鍋 上海亞榮生化儀器廠；2257型分析天平 上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司；PHT810型pH計 德國Ebro公司；FSP-625型勻漿機 日本Nihonseiki Kaisha公司；UV-2000型紫外-可見分光光度計 美國優(yōu)尼科公司。

1.3 方法

1.3.1 氫氧化銨處理牦牛肉

首先將氫氧化銨分別依次配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、0.5%、1.0%、1.5%的溶液，測定其pH值。將牦牛肉剔除表面筋腱后，切成5cm×5cm×5cm的肉塊，隨機分成5組。其中1組加入蒸餾水，其余4組分別加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)氫氧化銨的溶液，添加量為肉自身質(zhì)量的15%。靜置浸泡20h后，取樣測定牦牛肉的pH值、離心損失、蒸煮損失、膠原蛋白溶解性和剪切力值。

1.3.2 牦牛肉的滾揉處理

將牦牛肉剔除表面筋腱后，切成5cm×5cm×5cm的肉塊，隨機分成3組，實驗條件如表1所示。

1.3.3 pH值的測定

浸泡液pH值的測定：依次配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%、0.5%、1.0%、1.5%的氫氧化銨溶液，然后使用pH計直接測定；牦牛肉pH值的測定：取10g肉樣，加入50mL蒸餾水用勻漿機均質(zhì)，然后使用pH計直接測定。牦牛肉pH值分別于浸泡前和浸泡后測定。

1.3.4 蒸煮得率（cooking yield，CY）的測定

加熱前稱量肉樣質(zhì)量，記為m1。稱質(zhì)量后用聚乙烯袋密封，置于90℃條件水浴鍋中加熱30min；加熱后置于（4±1）℃環(huán)境中過夜；次日，取出冷藏過夜的肉樣并用濾紙吸凈表面水分后再次稱質(zhì)量，記為m2；則蒸煮得率CY可按式（1）計算：

（1）

1.3.5 離心損失（centrifugation loss，CL）的測定

牦牛肉的持水能力以其離心水分損失程度表示。稱取質(zhì)量約15g的肉樣，記其質(zhì)量為m3；用雙層濾紙包裹后，使用冷凍離心機在9000r/min條件下離心15min，取出后稱其質(zhì)量，記為m4；離心損失按式（2）計算：

（2）

1.3.6 剪切力值的測定

將牦牛肉塊裝入塑料袋中并置于80℃條件水浴鍋中加熱，待肉塊中心溫度達(dá)到70℃后取出放入冷藏庫中。第2天取出肉樣并待其平衡至室溫后，用刀延肌絲方向?qū)⑷鈽忧谐?5mm×13mm×13mm規(guī)格的肉條，使用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定。測定時使用HDP/BS測試附件之Warner Bratzler刀頭（為60°角V形刀頭），測試中刀頭行進(jìn)速率0.5mm/s，測試后刀頭行進(jìn)速率10mm/s。

1.3.7 膠原蛋白總含量和可溶性膠原蛋白含量的測定

1.3.7.1 膠原蛋白總含量測定

膠原蛋白總含量的測定以測定樣品中羥脯氨酸含量為基礎(chǔ)，根據(jù)式（3）計算膠原蛋白含量：

膠原蛋白含量/（mg/g）=羥基脯氨酸含量×7.14 （3）

羥脯氨酸含量的測定：參照Nueman等[16]所述方法，并作調(diào)整。取2g肉樣加入40mL 6mol/L HCl溶液在108℃條件下水解18h。水解產(chǎn)物過濾后用蒸餾水定容至100mL。取50mL定容后的水解產(chǎn)物，用40%的NaOH溶液調(diào)pH值至7.0，然后再用蒸餾水定容至100mL。取1mL該溶液加入到試管中，向每只試管中按順序各加入1mL 0.01mol/L的硫酸銅溶液、2.5mol/L氫氧化鈉、6%過氧化氫溶液，混合并間歇性振蕩5min。然后置于冰水冷卻，并邊振蕩邊加入4mL 3mol/L硫酸。然后加入2mL的二甲氨基苯甲醛溶液并充分混勻。再將試管置于70℃條件水浴加熱16min，然后自來水冷卻。然后于波長540nm處測定吸光度值，參照標(biāo)準(zhǔn)曲線確定實際含量。

1.3.7.2 可溶性膠原蛋白含量測定

稱取5g肉樣放入250mL燒杯中，蓋上玻璃片后浸于水浴中。加熱使水浴沸騰并保持30min，然后，取出肉樣切碎，放入均質(zhì)杯內(nèi)并加入50mL蒸餾水，在室溫條件下均質(zhì)2min。之后在2000×g條件下離心20min。將離心所得的上清液和加熱過程中從肉中流出的汁液混合，按照上述方法測定膠原蛋白含量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

運用SPSS 16.0和Sigma Plot 10.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)及圖形處理，各組間比較采用One-way ANOVA過程的LSD雙尾檢測方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 牦牛肉pH值的變化

牦牛肉經(jīng)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化銨（AH）溶液靜置浸泡處理后，其指標(biāo)測定值如表2所示。由表2可知，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不小于0.5%的AH溶液使牦牛肉的pH值的顯著升高（P<0.05），且質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大牦牛肉pH值升高越多。牦牛肉的pH值的變化，主要原因是氫氧化銨溶液呈堿性（pH>10），可解離出OH-，并與肉中的酸性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，降低H+的濃度，進(jìn)而使得牦牛肉的pH值升高。

2.2 離心損失（CL）和蒸煮得率（CY）的變化

牦牛肉經(jīng)過不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)AH溶液處理后，離心損失均顯著下降（P<0.05），可見添加氫氧化銨可以改善肉的保水性。肉類持水能力與肉中蛋白質(zhì)的帶電情況密切相關(guān)。AH溶液處理使牦牛肉的pH值升高，蛋白質(zhì)遠(yuǎn)離等電點，表面攜帶凈負(fù)電荷增多。蛋白質(zhì)表面電荷的增多使得其有更多帶電基團(tuán)可與水相結(jié)合，進(jìn)而增強了牦牛肉的持水能力，降低離心損失。同時，肌原纖維蛋白彼此間的靜電斥力因其所帶電荷增多而增大，導(dǎo)致肌原纖維膨脹，甚至是部分溶解，亦有助于提高肉的保水性[17-19]。

肌原纖維膨脹提高肉的保水性主要是依賴于毛細(xì)管作用，因此不會對肉的蒸煮得率產(chǎn)生顯著影響[15]。本實驗結(jié)果表明：經(jīng)AH溶液處理后，牦牛肉的蒸煮得率均有不同程度的提高。其中，除質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1% AH溶液作用不顯著外，其余3組牦牛肉的CY均顯著提高，其原因可能與氫氧化銨有助于提高鹽溶蛋白和總可溶蛋白的可提取性有關(guān)[17]。

2.3 氫氧化銨處理對膠原蛋白溶解性的影響

膠原蛋白的溶解性可表示為可溶性膠原蛋白含量與膠原蛋白總含量的比值，其計算公式如下：

相較于膠原蛋白含量，膠原蛋白的溶解性更能反映肉類的嫩度。在膠原蛋白含量相同的情況下，膠原蛋白溶解性越大，肉的嫩度越好。從表2可以看出，氫氧化銨處理可以顯著地增加牦牛肉中膠原蛋白的溶解性。究其原因，一方面可能是堿性環(huán)境增加了堿溶性膠原蛋白的溶解度，另一方面可能是氫氧化銨作用于膠原蛋白的微觀結(jié)構(gòu)，降低其抗熱性能，更易發(fā)生明膠化。

2.4 氫氧化銨處理對牦牛肉嫩度的影響

膠原蛋白含量及其交聯(lián)程度是影響肉的嫩度的重要因素[20-21]。一般而言，畜齡越大，膠原蛋白交聯(lián)程度越高，膠原蛋白溶解性也越低，肉的嫩度也就越差。由表2可知，氫氧化銨處理可以顯著提高膠原蛋白的溶解性，因此牦牛肉的剪切力值顯著降低，也即氫氧化銨處理可以顯著提高牦牛肉的嫩度。此外，氫氧化銨處理還可使肌肉纖維直徑減小[17]，同樣有助于提高牦牛肉的嫩度。

2.5 滾揉輔助氫氧化銨處理對牦牛肉嫩度的影響

由表3和表2可知，在未添加氫氧化銨的情況下，靜置放置時剪切力為（16034.6±1154.3）g，而滾揉處理后剪切力值為（15801.3±1416.5）g，滾揉處理對牦牛肉的嫩化作用有限；而添加氫氧化銨后，滾揉處理的嫩化作用顯著增強，如添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%和0.5%的AH溶液，靜置放置時剪切力值分別為（15269.1±1172.3）g和（14524.4±1028.6）g，而滾揉處理后剪切力值分別為（14732.2±1028.6）g和（7148.3±1023.8）g，均顯著下降。氫氧化銨處理可導(dǎo)致肌肉纖維直徑減小、部分肌原纖維溶解和肌內(nèi)結(jié)締組織分解等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大作用效果越顯著，這可能就是氫氧化銨協(xié)同滾揉處理嫩化效果更加顯著的主要原因。

3 結(jié) 論

綜上所述，氫氧化銨自身所具有的一些化學(xué)性質(zhì)，可顯著提高牦牛肉的pH值、持水能力、蒸煮得率和膠原蛋白溶解性，降低牦牛肉的剪切力值，對提高牦牛肉嫩度具有顯著作用。而且，當(dāng)其與滾揉技術(shù)相結(jié)合時，嫩化作用效果更加顯著。因此，在牦牛肉加工過程中適量使用氫氧化銨，可有效克服牦牛肉pH值偏低、部分肉質(zhì)嫩度和保水性較差的缺點，提高其加工品質(zhì)。但是，由于氨具有一定刺激性氣味，限制了其使用量和適用產(chǎn)品的范圍。

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