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《南京农业大学》 2004年
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高压和热结合处理对僵直后牛肉品质的影响

马汉军  
【摘要】:高压技术是近十几年来发展起来的一种新技术,能在不影响肉类风味和营养成分的前提下改善肉类嫩度,延长保存期。常温下高压处理对僵直前肌肉具有良好的嫩化效果,而对僵直后肌肉的效果不理想,但僵直前肌肉压力处理应用较为困难。同时,芽孢菌对压力也十分稳定,而与温度结合处理則有良好的抑制效果。因此,近年来,高压在肉类中的应用向着高压和热结合处理的方向发展。本课题以僵直后牛背最长肌为原料,对压力(0.1~800MPa)和温度(20~70℃)结合处理对牛肉的组织结构、超微结构、蛋白酶活性、脂肪氧化和色泽的影响进行了研究。 1.对不同温度(20~70℃)下高压(0.1~800 MPa)处理对僵直后牛背最长肌组织结构的影响进行了研究。结果显示,单纯的热处理过程中,随着温度的升高肌肉的硬度持续增加,同样,室温下的压力处理时,肌肉的硬度随压力的升高而增加。40℃时压力处理,肌肉组织结构的变化与室温下相似。然而,当在60℃和70℃温度下压力处理时,200MPa的压力导致肌肉的硬度显著下降,胶黏性和咀嚼性的变化趋势与硬度极为相似。 采用差示扫描量热仪对牛背最长肌及其从中提取的肌原纤维,在同样的压力和热处理条件下处理后进行分析。结果表明,胶原蛋白对压力十分稳定,只有在60℃至70℃的压力处理下才部分发生变性。然而,肌球蛋白对热和压力都较为敏感,压力导致其变性后,形成一种新的和被修饰的并对热十分敏感的结构。虽然这种新结构常压下对热不稳定,但肌肉及肌原纤维在60℃下的压力处理中仍然可见。 60℃和70℃下200MPa的压力处理导致肌肉硬度下降的原因,似乎不可能是结构的变化造成的,在此条件下快速的蛋白质降解可能为主要的原因。 2.压力和热结合处理对僵直后牛背最长肌微观结构及分离的肌原纤维蛋白可溶性和电泳行为的影响研究表明:室温下200MPa的压力处理导致肌肉M线消失,细丝之间变的松散,而肌纤维的整体结构仍保持完整.压力达400MPa时,I-带彻底消失,H区变宽,区內仍有部分细丝相连,部分被破坏;纤维之间的空间加大,肌节变短,粗丝和细丝的结构完全被破坏,收缩凝聚,使Z-盘变的浓厚。压力进一步升高,结构的变化同400MPa时相似,只是程度更加剧烈。40℃和60℃的加热处理,没有引起肌肉微观结构的明显变化,而70℃的加热处理使部分肌原纤维在Z-线处断裂。当40℃以上温度下与200MPa压力结合处理后,肌肉结构中M-线消失,Z-盘变的浓厚,形状弯曲,可能由于部分蛋白质的变性凝聚使纤维结合更紧密,这种变化随温度的上升而 中文摘要 加强。60服Pa时的显著变化就是Z一盘消失,肌纤维相互凝聚,纤维结构完全被破坏。 蛋白的可溶性随温度的上升而增加,尤其在40℃一60℃时增加幅度最大。提纯的 肌原纤维在不同温度下压力处理后,蛋白可溶性增加表现出很强的规律性。蛋白可溶 性随压力上升增加,400MPa时达最高值,6OOMPa压力下又下降,此后保持稳定。电 泳结果显示,肌球蛋白轻链及肌动蛋白细丝的成分,很容易受压力的影响,在不同温 度下,200MPa及其以上的压力促使其从肌纤维中溶出。 3.对两者结合处理对肌肉中蛋白酶在PH3、5和7.5的影响结果显示:肌肉中 酶的总活力在PHS时比PH3和7.5时高.常压下随着热处理温度的升高,酶活力下 降,胰蛋白酶对抽提液蛋白质的消化性增强。游离氛基酸总量在40℃时显著增加,但 随温度的继续升高而下降。室温下,ZOOMPa的压力处理对酶活力无明显影响,压力继 续升高导致酶活力下降,600MPa及以上压力时,酶在PH3和7.5的活性几乎完全丧 失。ZOOMPa的压力处理使肌肉中游离氨基酸的总量上升,压力继续升高,导致更大比 例酶失活,游离氛基酸含量也随之降低.400MPa及以上压力处理使胰蛋白酶对蛋白质 的消化性增强,有可能是压力导致蛋白质的立体结构发生变化,酶切位点外露更利于 蛋白酶的降解. 40℃200MPa的压力处理,酶的活性没有明显下降,氨基酸总量也无发生明显变 化.随压力升高酶活性逐渐丧失,60伽Pa时,酶在PH7.5完全失活。氨基酸总量急剧 下降.60℃温度下,部分酶仍具有一定活力,ZOOMPa没有造成酶活力的明显变化,然 而游离氨基酸含量则显著增加,可能与蛋白质立体结构变化更易于酶降解的缘故。 6 OOMPa几乎使所有酶丧失活力,游离氨基酸含量也明显降低.70℃的热处理导致几乎 所有的酶失去活性,但2 00MPa的压力结合处理对蛋白酶产生了部分保护作用,酶活 力部分回升,同时游离氛基酸的含量有所增加.40℃至70℃温度下的压力处理,胰蛋 白酶对蛋白质的降解作用表现出相同的规律,20OMPa时与对应的处理温度相比没有明 显变化,600MPa时显著提高.本实验结果显示,高压和温度结合处理能调节蛋白酶活 性,提高肉类品质. 4.对压力和温度结合处理并在4℃下贮藏7天后脂肪氧化的变化进行了研究.结 果显示:常压下肌肉的TBA值随热处理温度的升高而增加,60至70℃基本稳定。同 样,室温下压力的增加导致脂肪氧化程度的加剧,尤其是在400MPa及其以上压力.40 和60℃下的压力处理,TBA值的变化规律与室温下极为相似.然而,70℃200MPa的 压力处理使肌肉的TBA值急剧上升,尔后随压力的增加而下降。处理后
【学位授予单位】:南京农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TS251

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