喻倩倩，李詩(shī)萌，程 蓓，劉 碩，孫承鋒

（煙臺(tái)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005）

近年來(lái)我國(guó)肉類消費(fèi)量持續(xù)增加，消費(fèi)者對(duì)肉類品質(zhì)的要求也越來(lái)越高，不僅需要滿足安全、營(yíng)養(yǎng)、健康的基本需求，還需滿足肉色、嫩度、風(fēng)味、口感等更高的品質(zhì)要求。因此，如何提升肉類品質(zhì)是眾多肉類生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。宰后成熟是一個(gè)“增值”的過(guò)程，能夠改善肉的食用價(jià)值，包括肉的嫩度、多汁性、風(fēng)味等[1-2]，這些品質(zhì)指標(biāo)直接影響消費(fèi)者的購(gòu)買意愿。肉類成熟過(guò)程涉及細(xì)胞凋亡、蛋白質(zhì)水解、脂肪氧化、微生物繁殖等多種復(fù)雜的生化代謝活動(dòng)。盡管眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者已圍繞這一領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛研究，但宰后從“肌肉”向“肉”轉(zhuǎn)變過(guò)程的成熟機(jī)制對(duì)食用肉品質(zhì)的影響仍是肉品科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。

目前，常見(jiàn)的宰后成熟方式有濕法成熟、干法成熟和干-濕結(jié)合的分步式成熟，不同成熟方式各有特點(diǎn)[1-2]，但最終目的都是提高肉的食用品質(zhì)。有調(diào)查顯示，美國(guó)零售行業(yè)的牛肉成熟時(shí)間跨度為3～83 d，平均成熟時(shí)間為22.6 d；餐飲行業(yè)的牛肉成熟時(shí)間跨度為7～136 d，平均成熟時(shí)間為30.1 d[3]。相較于國(guó)外而言，目前國(guó)內(nèi)大部分屠宰加工企業(yè)在宰后2～3 d即進(jìn)行分割、包裝、運(yùn)輸和銷售，濕法成熟時(shí)間不足，未能達(dá)到充分改善肉品質(zhì)的目的。此外，國(guó)內(nèi)外動(dòng)物品種、飼養(yǎng)方式等方面的差異也會(huì)導(dǎo)致冷卻肉嫩度、品質(zhì)參差不齊。目前，國(guó)內(nèi)干法成熟實(shí)際應(yīng)用較少，市場(chǎng)、超市中鮮有干法成熟肉類產(chǎn)品，僅有少數(shù)高檔餐廳提供定制干法成熟牛肉。隨著國(guó)內(nèi)對(duì)高品質(zhì)肉類需求的不斷增長(zhǎng)，亟需結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況探索和研究適合的宰后成熟策略。

雖然宰后成熟能夠顯著改善肉的食用品質(zhì)，但成熟時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)對(duì)肉的品質(zhì)帶來(lái)負(fù)面影響。成熟過(guò)程中肌原纖維、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞骨架的降解導(dǎo)致水分從肌肉組織結(jié)構(gòu)中流失[4]，濕法成熟時(shí)間越長(zhǎng)，滲出液越多[5-6]；干法成熟時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)品皺縮越嚴(yán)重，質(zhì)量損失越大。過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的成熟還會(huì)造成脂肪和蛋白的過(guò)度氧化以及后期銷售過(guò)程中肉色穩(wěn)定性的降低[7-9]。因此，如何確定成熟時(shí)間使其既能充分改善肉的品質(zhì)和可食用性，同時(shí)又能最大限度地減少汁液損失、質(zhì)量損失和氧化帶來(lái)的品質(zhì)劣變是關(guān)系到企業(yè)利益的關(guān)鍵問(wèn)題，也是眾多國(guó)內(nèi)外學(xué)者探究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。

本文總結(jié)肉類宰后成熟的方式及其對(duì)肉品質(zhì)的影響，對(duì)不同成熟方式下成熟進(jìn)程監(jiān)測(cè)和控制手段、濕法成熟過(guò)程中組織滲出液的相關(guān)研究及潛在利用等問(wèn)題進(jìn)行討論，并對(duì)基于組織滲出液的肉品質(zhì)預(yù)測(cè)的潛在應(yīng)用前景進(jìn)行展望，以期為建立標(biāo)準(zhǔn)化或基于肌肉特異性的成熟策略和開(kāi)發(fā)促進(jìn)成熟的相關(guān)技術(shù)提供參考。

1 宰后成熟方式及其對(duì)肉品質(zhì)的作用機(jī)制

1.1 宰后成熟方式

1.1.1 濕法成熟

濕法成熟和干法成熟是目前常見(jiàn)的成熟方式。其中，濕法成熟是實(shí)際應(yīng)用中最常見(jiàn)的方法，通常將宰后四分體或分割后的不同部位肌肉進(jìn)行真空包裝，在一定溫度（一般為0～4 ℃）下成熟一段時(shí)間，以達(dá)到理想的食用品質(zhì)[1]。濕法成熟操作方便、易于運(yùn)輸，便于后期流通和銷售環(huán)節(jié)的進(jìn)行，是目前肉品企業(yè)最常用的成熟方式[10-11]，如美國(guó)商超中流通的牛肉基本都經(jīng)過(guò)濕法成熟，一些高端餐廳也配有專門的濕法成熟設(shè)備，牛肉成熟時(shí)間可達(dá)到21～28 d，甚至更久。濕法成熟具有產(chǎn)品質(zhì)量損失少、貨架期長(zhǎng)、操作簡(jiǎn)單、方便流通等顯著優(yōu)勢(shì)[1]，但濕法成熟產(chǎn)品易出現(xiàn)酸味、金屬味及血腥味[12-13]。

1.1.2 干法成熟

干法成熟是將動(dòng)物宰后未經(jīng)任何包裝的胴體、二分體或四分體置于特定溫度（一般為0～4 ℃）、相對(duì)濕度（一般為61%～85%）和空氣流速（0.5～2.0 m/s）環(huán)境中成熟一段時(shí)間（28～55 d或更長(zhǎng)）[14]。一些小型屠宰加工廠會(huì)針對(duì)高端餐廳、酒店或市場(chǎng)的特定需求，對(duì)宰后胴體進(jìn)行干法成熟處理。干法成熟的產(chǎn)品具有獨(dú)特的風(fēng)味，如烤牛肉味、烤堅(jiān)果味、黃油味等[15-17]。但由于干法成熟產(chǎn)品水分損失嚴(yán)重，產(chǎn)品表面皺縮產(chǎn)生堅(jiān)硬的外殼，后期需要修整，導(dǎo)致嚴(yán)重的質(zhì)量損失[14,18]。相對(duì)于濕法成熟，干法成熟是改善肉類風(fēng)味的有效手段，但過(guò)程耗時(shí)，通常干法成熟時(shí)間都不少于21 d或25 d[19]，且成本較高，需要特定的成熟空間，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量損失。研究發(fā)現(xiàn)干法成熟21 d的牛肉，由于水分蒸發(fā)而導(dǎo)致的質(zhì)量損失高達(dá)10%，成熟50 d時(shí)質(zhì)量損失高達(dá)23%[14]。因此，通常干法成熟牛排的價(jià)格較濕法成熟高很多。

袋裝干法成熟是一種相對(duì)較新的技術(shù)，汲取了濕法成熟和干法成熟的特性，需要通過(guò)使用特定的包裝材料實(shí)現(xiàn)。例如，由Dry Aging Bags?生產(chǎn)的干法成熟袋是一種獨(dú)特的透氣膜材料，能夠使肉與外界交換氧氣，并能使肉中水分散發(fā)，同時(shí)防止霉菌和異味的產(chǎn)生。Tublin?10（TUBLIN-ex ApS，丹麥）干法成熟袋是由一種柔性聚合物和剛性聚酰胺制成的2 mm厚熱塑性彈性體組成，具有很高的水蒸氣透過(guò)性，目前在美國(guó)以UMAi Dry?品牌售賣[19]。多項(xiàng)研究表明，袋裝干法成熟與傳統(tǒng)的干法成熟肉品具有相似的感官特性和風(fēng)味濃縮效應(yīng)，袋裝干法成熟由于降低了質(zhì)量損失、修整損失和微生物污染，可以顯著提高產(chǎn)品得率[20-22]。

1.1.3 干-濕結(jié)合的分步式成熟

基于濕法成熟和干法成熟的優(yōu)缺點(diǎn)，Kim等[1]提出一種改良的干法成熟方法，即干-濕結(jié)合的分步式成熟，先對(duì)胴體進(jìn)行一段時(shí)間干法成熟，再對(duì)分割的不同部位肉進(jìn)行濕法成熟。感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，干-濕結(jié)合的分步式成熟（干法成熟10 d、濕法成熟7 d）與傳統(tǒng)干法成熟（17 d）的牛肉產(chǎn)品在食用品質(zhì)屬性，如嫩度、多汁性、風(fēng)味和消費(fèi)者整體接受度方面沒(méi)有顯著差異，說(shuō)明干-濕結(jié)合的分步式成熟能在減少成熟空間和運(yùn)營(yíng)成本的同時(shí)達(dá)到與傳統(tǒng)干法成熟相當(dāng)甚至更理想的品質(zhì)特性[23]。

1.2 宰后成熟對(duì)肉品質(zhì)的影響及相關(guān)作用機(jī)制

1.2.1 嫩度

成熟過(guò)程中內(nèi)源性蛋白酶降解細(xì)胞骨架肌原纖維蛋白，顯著改善了肉的適口性，包括嫩度、風(fēng)味和多汁性。其中，嫩度是影響肉類口感的最重要因素，蛋白質(zhì)水解是宰后成熟過(guò)程中嫩度顯著提高的最主要原因。鈣激活的半胱氨酸蛋白酶或鈣蛋白酶系統(tǒng)在肌肉向食用肉轉(zhuǎn)變過(guò)程中發(fā)揮重要作用，這些酶可降解骨架蛋白、伴肌動(dòng)蛋白、肌聯(lián)蛋白等結(jié)構(gòu)蛋白[24-25]。此外，溶酶體組織蛋白酶、細(xì)胞凋亡蛋白酶和蛋白酶體等也參與了成熟過(guò)程中結(jié)構(gòu)蛋白的降解[26-28]。相較其他肉類而言，嫩度在牛肉品質(zhì)評(píng)價(jià)中尤為重要。

美國(guó)在1991-2015年共進(jìn)行5 次全國(guó)牛肉嫩度統(tǒng)計(jì)調(diào)查，2015年的調(diào)查報(bào)告表明，不同銷售渠道中大部分牛肉的成熟時(shí)間較以前有所延長(zhǎng)，零售行業(yè)的牛肉平均成熟時(shí)間長(zhǎng)達(dá)25.9 d，餐飲行業(yè)的牛肉平均成熟時(shí)間長(zhǎng)達(dá)31.5 d[29]，與1991年的數(shù)據(jù)相比，臀肉、上腰肉、上腦和去骨眼肉的剪切力分別下降了27%、23%、26%和26%，嫩度顯著提高[29-30]。Kim等[12]研究發(fā)現(xiàn)，宰后成熟（28 d）能顯著降低牛肉的剪切力，且濕法成熟和傳統(tǒng)干法成熟對(duì)剪切力沒(méi)有顯著影響。成熟是提高嫩度較差肉類食用品質(zhì)的關(guān)鍵手段。Chail等[31]研究發(fā)現(xiàn)，與谷飼牛肉相比，草飼牛肉的食用品質(zhì)較差，特別是風(fēng)味、嫩度、多汁性、脂肪和整體可接受度方面均低于谷飼牛肉。Berger等[22]研究不同成熟方式，以探索改善低等級(jí)大理石花紋草飼牛肉適口性的有效策略，結(jié)果發(fā)現(xiàn)干法成熟可以改善低等級(jí)大理石花紋草飼牛肉的食用品質(zhì)，較濕法成熟的牛肉風(fēng)味和嫩度評(píng)分更高；此外，與其他成熟方式相比，袋裝干法成熟可以顯著提高牛肉的多汁性，同時(shí)最大限度地減少了水分損失和修整質(zhì)量損失，產(chǎn)品食用特性與傳統(tǒng)干法成熟牛肉相當(dāng)，甚至更好。研究表明，干法成熟能夠抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，促進(jìn)有益霉菌生長(zhǎng)，在干法成熟肉表面已發(fā)現(xiàn)枝霉屬（Thamnidium）、青霉屬（Penicillium）、根霉屬（Rhizopus）和毛霉屬（Mucor genera）等霉菌，尤其是枝霉屬，其外觀呈淺灰色，并會(huì)在胴體或切割體的脂肪部分形成“胡須狀”斑塊[14]，其釋放的蛋白水解酶能夠滲透到肉中分解肌肉組織和結(jié)締組織，在肉嫩化中發(fā)揮一定作用[32]。

1.2.2 風(fēng)味

宰后成熟過(guò)程中，肌肉組織代謝和內(nèi)源酶的作用導(dǎo)致與風(fēng)味有關(guān)的化合物釋放，如氨基酸、多肽、核苷酸、游離脂肪酸、參與美拉德反應(yīng)相關(guān)的糖片段、其他與風(fēng)味有關(guān)的揮發(fā)性化合物及脂質(zhì)氧化相關(guān)化合物等，使肉品風(fēng)味得到顯著改善[1,15,33-34]。但成熟時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致氧化異味產(chǎn)生，對(duì)風(fēng)味造成負(fù)面影響。

Spanier等[35]研究表明，牛肉在4 ℃條件下成熟4 d可以改善其風(fēng)味特征；但隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)出現(xiàn)苦味和酸味。Kim等[36]分析干法成熟和濕法成熟對(duì)不同部位牛肉品質(zhì)的影響，結(jié)果顯示大部分游離氨基酸的含量隨成熟時(shí)間的延長(zhǎng)顯著增加，干法成熟牛肉中谷氨酸和天冬氨酸（呈鮮味氨基酸）的含量顯著高于濕法成熟牛肉；電子舌檢測(cè)結(jié)果表明，干法成熟牛肉酸味值較低，但苦味、澀味、鮮味和咸味值較濕法成熟牛肉高。同時(shí)，也有相關(guān)報(bào)道顯示，與干法成熟相比，濕法成熟會(huì)使牛肉產(chǎn)生酸味、金屬味及血腥味[32]。

成熟過(guò)程不僅使肉中呈味化合物含量增加，還會(huì)產(chǎn)生氣味活性化合物，如隨著濕法成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，苯乙醛、2-甲?；秽?、吡嗪、2,6-二甲基吡嗪、2,3-二甲基吡嗪、2-乙酰噻唑及2-甲酰基-3-甲基噻吩化合物含量顯著增加，賦予肉特殊的風(fēng)味[33]。Setyabrata等[17]利用代謝組學(xué)技術(shù)揭示不同成熟方式下牛肉風(fēng)味形成的機(jī)制，與濕法成熟相比，干法成熟（傳統(tǒng)干法成熟和袋裝干法成熟）樣品中檢測(cè)到更多的風(fēng)味前體物質(zhì)，如含有谷氨酸/谷氨酰胺的二肽及核苷酸衍生的代謝產(chǎn)物，對(duì)熟制牛肉樣品獨(dú)特風(fēng)味的產(chǎn)生有重要作用，同時(shí)干法成熟降低了萜類和類固醇脂質(zhì)的含量，改善了草飼牛肉的不良風(fēng)味。

與濕法成熟相比，干法成熟往往賦予產(chǎn)品更為獨(dú)特的風(fēng)味。風(fēng)味的形成除與脂肪氧化密切相關(guān)外，可能也與干法成熟過(guò)程中的微生物菌群變化有關(guān)，Ryu等[37]認(rèn)為酵母/真菌可能對(duì)干法成熟牛肉的適口性及風(fēng)味品質(zhì)的形成具有重要作用。因此，成熟機(jī)制的調(diào)控應(yīng)充分考慮最大限度地促進(jìn)理想風(fēng)味形成，同時(shí)減少不良風(fēng)味的產(chǎn)生。

1.2.3 肉色及氧化穩(wěn)定性

肉的顏色是最直觀的品質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)，消費(fèi)者往往習(xí)慣通過(guò)肉色變化評(píng)價(jià)肉的新鮮程度[38]，但肉類顏色劣變通常早于實(shí)際的微生物腐敗變質(zhì)。雖然顏色劣變并非意味著肉的腐敗，但肉色劣變后生產(chǎn)商和零售商對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行降價(jià)處理，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，因此，保持消費(fèi)者所期望的肉色是保證生鮮肉市場(chǎng)價(jià)值的關(guān)鍵。宰后成熟在提高肉類食用品質(zhì)的同時(shí)會(huì)對(duì)肉的顏色、脂質(zhì)及蛋白質(zhì)穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響。研究表明，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間成熟后，采用透氧包裝并在光照條件下零售時(shí)，肉的發(fā)色潛力下降，肉表面顏色劣變和氧化異味的產(chǎn)生速率加快[7,9,32,39]。還原型煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（nicotinarnide adenine dinucleotide，NADH）是參與高鐵肌紅蛋白還原的必需物質(zhì)，高鐵肌紅蛋白還原酶在輔因子NADH和輔酶細(xì)胞色素b5的參與下能夠?qū)⒏哞F肌紅蛋白還原為亞鐵肌紅蛋白。成熟時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)增加氧化劣變的速率和程度，消耗產(chǎn)生NADH所需的底物，降低高鐵肌紅蛋白還原酶和線粒體活性，導(dǎo)致線粒體功能退化。因此，成熟后透氧包裝銷售的肉品顏色穩(wěn)定性更差[32,39-40]。

成熟處理會(huì)導(dǎo)致肉類氧化穩(wěn)定性下降、脂肪氧化加劇[7,40]。研究證實(shí)脂肪氧化產(chǎn)生大量自由基，自由基爭(zhēng)奪肌紅蛋白血紅素Fe2＋的電子，從而促進(jìn)肌紅蛋白氧化；同時(shí)，脂肪氧化產(chǎn)生的次級(jí)代謝產(chǎn)物（如醛類）能夠與肌紅蛋白共價(jià)結(jié)合，促進(jìn)肌紅蛋白的氧化[41]。干法成熟是一種有氧成熟過(guò)程，肉品在成熟過(guò)程中發(fā)生一定程度的氧化并產(chǎn)生氧化產(chǎn)物，這些氧化產(chǎn)物在后期烹飪過(guò)程中參與形成一系列揮發(fā)性化合物，增強(qiáng)肉的風(fēng)味，與濕法成熟相比，干法成熟產(chǎn)品脂肪氧化程度更高[42-43]，這是獨(dú)特“干法成熟風(fēng)味”形成的重要原因之一。長(zhǎng)時(shí)間的成熟會(huì)促進(jìn)游離脂肪酸釋放，這些脂肪酸與蛋白質(zhì)和其他前體物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，促進(jìn)肉品風(fēng)味形成，然而這些游離脂肪酸也很容易被氧化，產(chǎn)生酸敗味，造成成熟肉品再經(jīng)包裝銷售時(shí)的貨架期縮短。為此，通常采用不同包裝方式以提高銷售過(guò)程中肉品的顏色和氧化穩(wěn)定性，如氣調(diào)包裝、活性包裝等。此外，F(xiàn)reshCase——美國(guó)Bemis公司研制的特殊包裝材料，由具有高阻隔率的含亞硝酸鹽的薄膜制成，將其用于鮮肉的真空包裝，與普通真空包裝相比，可以使牛肉在無(wú)氧真空包裝中呈現(xiàn)鮮艷的紅色，其原理是通過(guò)將一定量的亞硝酸鈉擠壓到真空包裝膜的肉類接觸層，使其與肉中的酶接觸，產(chǎn)生一氧化氮，一氧化氮與肉中的肌紅蛋白結(jié)合產(chǎn)生鮮艷的紅色。FreshCase薄膜包裝的牛排在4 ℃條件下可貯藏36 d，且與普通包裝材料（不含亞硝酸鹽）相比能使牛排保持穩(wěn)定的鮮艷紅色[44]。此類包裝材料可用于減緩成熟對(duì)肉色帶來(lái)的負(fù)面影響。

表1匯總了不同成熟方式的成熟條件、特點(diǎn)及其對(duì)肉品質(zhì)的主要影響。

表1 不同成熟方式的成熟條件、特點(diǎn)及對(duì)肉品質(zhì)的主要影響Table 1 Conditions and characteristics of different aging strategies and their effects on meat quality

2 肉品成熟進(jìn)程的監(jiān)測(cè)

如何快速預(yù)測(cè)或監(jiān)控成熟進(jìn)程和肉品質(zhì)的變化，最大限度地提高肉品食用特性，降低過(guò)度成熟導(dǎo)致的負(fù)面影響是生產(chǎn)高品質(zhì)肉類產(chǎn)品必須解決的關(guān)鍵技術(shù)。

2.1 基于肉表面電阻及霉菌分布的干法成熟進(jìn)程監(jiān)測(cè)

干法成熟最主要的特點(diǎn)是水分流失導(dǎo)致產(chǎn)品表面皺縮，形成較干的外殼。水分是促進(jìn)電流通過(guò)的重要因素之一，水分含量的減少導(dǎo)致電阻增加[46]。Oh等[47]提出利用測(cè)定電阻的方式監(jiān)測(cè)干法成熟過(guò)程中肉表面水分含量變化，從而確定成熟進(jìn)程，結(jié)果顯示，肉表面的水分含量隨成熟時(shí)間的延長(zhǎng)顯著降低，與電阻呈高度顯著負(fù)相關(guān)（R2＝－0.72，P＜0.001）；結(jié)合成熟過(guò)程中牛肉內(nèi)部品質(zhì)指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，肉表面電阻與pH值（R2＝0.91，P＜0.001）和嫩度（R2＝0.69，P＜0.01）呈高度顯著和極顯著正相關(guān)，與剪切力呈高度顯著負(fù)相關(guān)（R2＝－0.72，P＜0.001）。

干法成熟過(guò)程中肉表面會(huì)有多種微生物的生長(zhǎng)，Oh等[48]利用微生物組分析和DNA測(cè)序技術(shù)鑒別干法成熟牛肉表面微生物分布，結(jié)果表明成熟28 d時(shí)牛肉中霉菌和酵母菌是主要的優(yōu)勢(shì)菌；并發(fā)現(xiàn)鑒定到的菌株（Pilaira anomalaSMFM201611和Debaryomyces hanseniiSMFM201707）具有蛋白酶和脂肪酶活性，將其接種于質(zhì)量等級(jí)較低的牛肉中（荷斯坦牛，質(zhì)量等級(jí)3級(jí)）再經(jīng)干法成熟，結(jié)果表明這兩種微生物能通過(guò)降解肌原纖維蛋白改善產(chǎn)品嫩度，增強(qiáng)脂肪分解和蛋白質(zhì)水解程度，提高游離脂肪酸和游離氨基酸含量，改善牛肉口感和香氣特征。Thamnidium會(huì)附著在干法成熟牛肉表面，并在牛肉脂肪部位產(chǎn)生類似“胡須狀”狀的淡灰色斑點(diǎn)，同時(shí)微生物酶滲透到肉中與其他酶共同作用，并最終決定肉的食用品質(zhì)[14]。

從肉的外觀變化預(yù)測(cè)成熟程度或成熟進(jìn)程對(duì)控制肉品質(zhì)具有重要意義。韓國(guó)首爾大學(xué)的Jo Cheorun團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種基于肉表面霉菌覆蓋率和電阻的干法成熟度監(jiān)測(cè)方法[49]。在充分分析霉菌覆蓋率、電阻與肉各項(xiàng)品質(zhì)指標(biāo)相關(guān)性的前提下，設(shè)計(jì)搭載智能設(shè)備的軟件，通過(guò)智能設(shè)備拍照并結(jié)合算法，計(jì)算肉表面霉菌覆蓋率；外接電阻測(cè)定探針，連接智能設(shè)備得到電阻；通過(guò)算法（Y＝aX＋b，其中Y代表成熟度，Y＜38為未達(dá)到成熟，38＜Y＜54為適度成熟，Y＞54為成熟過(guò)度；a和b為常數(shù)，a為5.0～5.6，b為15.6～16.2）整合兩個(gè)指標(biāo)，最終計(jì)算得到成熟度值（圖1），用以監(jiān)測(cè)牛肉的干法成熟進(jìn)程，確定最佳成熟狀態(tài)[49]，為小型肉類加工企業(yè)和無(wú)相關(guān)干法成熟經(jīng)驗(yàn)的工作人員提供了一種在不用測(cè)定肉品質(zhì)指標(biāo)前提下就能準(zhǔn)確、便捷、高效判斷成熟度的方法。

圖1 基于表面霉菌及電阻判斷干法成熟度的方法[49]Fig.1 Determination of dry aging degree based on meat surface electrical resistance and mold distribution[49]

2.2 基于組織滲出液的濕法成熟進(jìn)程監(jiān)測(cè)

濕法成熟是在不透水的真空包裝袋中進(jìn)行，與干法成熟的區(qū)別在于隨成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，組織滲出液逐漸增多。這主要是由于成熟過(guò)程中內(nèi)源酶導(dǎo)致肌原纖維、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞骨架降解[4]；此外，真空包裝過(guò)程中施加的物理壓力也會(huì)導(dǎo)致肉中的液體被擠壓釋放，從而產(chǎn)生大量滲出物[50]。宰后成熟期間肌肉組織的代謝過(guò)程仍在繼續(xù)，代謝物不斷發(fā)生變化，且存在肌肉部位差異性。從肌肉組織中滲出的“天然汁液”含有水溶性肌漿蛋白、核苷酸、氨基酸、多肽和許多可溶性酶，這些都是參與宰后肌肉組織代謝的重要物質(zhì)，能夠在一定程度上反映肌肉組織的代謝圖譜和品質(zhì)特征，并可能與肉質(zhì)變化密切相關(guān)[51-52]。然而，關(guān)于組織滲出液方面的研究大多是測(cè)定汁液損失量，分析其與肌肉保水性、嫩度和蛋白氧化的相關(guān)性[53-55]，針對(duì)滲出液本身組分及其與肉品質(zhì)關(guān)系的研究很少。通常滲出液會(huì)直接被丟棄，只有極少數(shù)研究探索了肉類滲出液的潛在價(jià)值[40,51,56]。

近幾年Isabel Cambero研究團(tuán)隊(duì)利用1H核磁共振對(duì)不同成熟時(shí)期的牛肉[51]、豬肉[57]及其肌肉組織滲出液的代謝物進(jìn)行表征，結(jié)果表明，肌肉代謝組與滲出液代謝圖譜有很強(qiáng)的相關(guān)性，并提出一種通過(guò)滲出液代謝圖譜監(jiān)測(cè)肌肉組織代謝、預(yù)測(cè)成熟時(shí)間的方法，但并未涉及肉品質(zhì)變化的相關(guān)性研究。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷發(fā)展，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrum，UPLC-MS/MS）技術(shù)以其高靈敏度、高分辨率和寬動(dòng)態(tài)范圍，成為代謝組學(xué)研究中的關(guān)鍵技術(shù)手段，能夠?qū)?fù)雜生物樣品中的大規(guī)模小分子代謝物進(jìn)行全面定量和定性分析[58]，在肉品研究領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用[59-60]。Setyabrata等[56]利用UPLC-MS/MS分析牛背最長(zhǎng)肌和腰大肌成熟過(guò)程中（9、16、23 d）組織滲出液代謝物變化，初步篩選出與肉氧化穩(wěn)定性相關(guān)的代謝物，為后期建立基于滲出液代謝物的牛肉品質(zhì)預(yù)測(cè)奠定了基礎(chǔ)。Yu Qianqian等[40]對(duì)豬肉成熟過(guò)程中（2、9、16 d）顏色穩(wěn)定性、脂肪及蛋白氧化、剪切力等品質(zhì)指標(biāo)和滲出液的代謝組進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不同成熟時(shí)間的滲出液代謝組存在顯著差異，初步識(shí)別出多個(gè)有顯著變化的特征代謝物，其中一些與ATP代謝（肌酸和次黃嘌呤）、抗氧化（氧化型谷胱甘肽和肌肽）和蛋白水解（二肽和多肽）有關(guān)，可作為預(yù)測(cè)成熟時(shí)間和肉品質(zhì)變化的潛在生物標(biāo)記物（圖2）。

圖2 利用豬肉滲出液代謝組學(xué)揭示濕法成熟對(duì)豬肉品質(zhì)的影響[40]Fig.2 Metabolomic analysis of pork exudate reveals the impact of wet aging on meat quality[40]

除代謝物外，滲出液中還存在很多參與代謝的酶以及具有各種功能的蛋白質(zhì)。濕法成熟過(guò)程中，隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng)，可溶性蛋白隨滲出液從肌肉組織中排出，蛋白和代謝物隨成熟的進(jìn)行顯著改變，最終導(dǎo)致滲出液逐漸混濁，澄清度下降。本團(tuán)隊(duì)利用無(wú)標(biāo)記蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)對(duì)牛背最長(zhǎng)肌濕法成熟過(guò)程中（2 ℃，3、7、14、21、28 d）組織滲出液的蛋白質(zhì)組進(jìn)行鑒定分析，共鑒定到1023 個(gè)蛋白，這些蛋白顯著富集的代謝途徑涉及糖酵解代謝、磷酸戊糖途徑、丙酮酸代謝、谷胱甘肽代謝等，與成熟3 d相比，成熟時(shí)間越長(zhǎng)滲出液的差異蛋白（差異倍數(shù)＞1.5且P＜0.05）數(shù)量越多，表明成熟時(shí)間越長(zhǎng)，滲出液蛋白質(zhì)組的變化越顯著（未發(fā)表數(shù)據(jù)）（圖3），后期擬采用偏最小二乘判別分析和反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立基于滲出液代謝/蛋白圖譜或特征代謝物/蛋白質(zhì)的肉品質(zhì)預(yù)測(cè)模型，并考察其在成熟進(jìn)程精準(zhǔn)監(jiān)控中的應(yīng)用潛力。目前基于組織滲出液代謝/蛋白圖譜或特征代謝物/蛋白質(zhì)的牛肉品質(zhì)預(yù)測(cè)報(bào)道較少。

圖3 牛背最長(zhǎng)肌濕法成熟過(guò)程中滲出液蛋白質(zhì)組的代謝通路富集分析（A）及不同成熟時(shí)間差異蛋白數(shù)量（B）Fig.3 Metabolic pathway enrichment analysis of proteins from beef meat exudate during postmortem aging (A) and number of differentially abundant proteins among different aging time in meat exudate (B)

3 結(jié)語(yǔ)

宰后肌肉組織存在復(fù)雜的生物化學(xué)變化，成熟方式最終決定了肉的食用品質(zhì)和貯藏特性。盡管針對(duì)宰后成熟機(jī)制及其對(duì)肉品質(zhì)的影響已有較多研究報(bào)道，但由于畜禽品種、飼養(yǎng)方式、肌纖維類型等的不同，宰后成熟進(jìn)程也會(huì)存在顯著差異。因此，仍需要根據(jù)不同情況探索和研究“個(gè)性化”的成熟策略，在改善肉食用品質(zhì)的同時(shí)盡量減少成熟帶來(lái)的負(fù)面影響。尤其是針對(duì)一些肉質(zhì)較差、大理石花紋較少、分類等級(jí)較低的冷鮮肉產(chǎn)品，合適的宰后成熟方式是改善其品質(zhì)的有效手段。但成熟時(shí)間的控制往往需要通過(guò)肉的食用品質(zhì)指標(biāo)決定，并沒(méi)有統(tǒng)一的參照標(biāo)準(zhǔn)。如何根據(jù)不同成熟方式建立肉品質(zhì)預(yù)測(cè)模型并應(yīng)用于成熟進(jìn)程的精準(zhǔn)監(jiān)控和預(yù)測(cè)是優(yōu)化成熟時(shí)間的關(guān)鍵，也是未來(lái)需要深入研究的方向。隨著質(zhì)譜技術(shù)、生物大數(shù)據(jù)及生物信息學(xué)的不斷發(fā)展，基于宏基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)的研究平臺(tái)也將為進(jìn)一步揭示宰后成熟機(jī)制、成熟進(jìn)程大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、肉品質(zhì)指標(biāo)的模型預(yù)測(cè)等提供新的研究視角和更全面的技術(shù)支持。