宰后豬肉特征與初期溫度的關系范文

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《現代食品科技雜志》2014年第七期

1材料與方法

1.1材料與試劑豬肉采自國內某商業屠宰場，實驗隨機選取4頭生豬（三元豬，8月齡）經麻電后放血屠宰，并于屠宰后20min取背最長肌600g，并分成三份分別進行3種溫度（0、20、40℃）的溫度水浴處理，孵育時間保持2h，之后取出放置0~4℃保存至宰后24h。在整個處理過程中，分別于宰后20min，1h、2h、24h取肉樣并立即于液氮中冷凍并帶回實驗室放置-40℃冰箱保存以待測定生化指標。另外測定宰后24h肉樣的肌肉品質。

1.2儀器和設備高速離心機（5804R），德國Eppendorf；高速勻漿器（FSH-2），中國榮華；紫外分光光度計（TU1901），中國普析；小型垂直電泳槽（X-CELL），美國Invitrogen；電泳儀（POWERpac），美國Bio-Rad；凝膠成像系統（GBOX-F3-E），英國Syngene；pH計（PB10），德國Sartorius；蛋白質分子量標準（SEEblue），美國Invitrogen；其他化學試劑最低為分析純。

1.3實驗方法

1.3.1pH值測定本實驗中pH值得測定方法是參考Bendall的方法[5]，并略微修改。提取物的處理方法是1g肉樣在10mL的0.005mol/L碘乙酸鈉溶液中勻漿，然后使用pH計進行測定，所有pH計校正及測定均在室溫下（20℃）進行。

1.3.2乳酸含量和R值的測定乳酸的測定采用乳酸試劑盒進行測定（南京建成生物試劑公司）。R值的測定方法主要是參考Honikel(1976)方法[6]。冷凍肉樣（0.5~1g）在5mL的1mol/L高氯酸中勻漿，勻漿液通過定量濾紙過濾。0.1mL過濾液用4.9mL的0.1mol/L磷酸緩沖液（pH7.0）中稀釋。測定稀釋液在250nm處的吸收值（A250）和260nm處的吸收值（A260）。R值計算公式為A260：A250

1.3.3SDS-PAGE分析肌原纖維與肌漿蛋白的提取方法依據Joo等人的方法[7]。取1g肌肉在20mL僵直緩沖液（0.075mol/LKCl，0.005mol/LK3PO4，0.002mol/LMgCl2，pH7.2）中勻漿，勻漿液在10000×g，4℃，10min的條件下離心，上清倒出并保留為肌漿蛋白溶液。沉淀再次加入20mL僵直緩沖液勻漿，之后按照以上條件再次離心，取沉淀重復以上勻漿離心等步驟。最后沉淀所得加入20mL僵直緩沖液勻漿得到懸濁液為肌原纖維蛋白溶液。利用雙縮脲方法測定肌漿蛋白和肌原纖維溶液，并將所有樣品的蛋白濃度調至2mg/mL。SDS-PAGE樣品制備使用樣品緩沖與肌漿蛋白和肌原纖維蛋白混合沸水浴煮3~4min。SDS-PAGE系統使用Invitrogen凝膠配套系統，12%梯度膠采用的是Invitrogen預制配膠溶液配制，150V恒壓電泳30min，進樣量10μL。

1.3.4肌肉品質分析極限pH的測定以宰后24h的pH值為計。肌肉亮度值（L*值）采用色差計進行測定。測定條件：光源D65、測定直徑8mm。測定時，肌肉新鮮切面先放置空氣中保持15min。蒸煮損失計量參照蒸煮后樣品質量損失占初始質量的比率。肉樣密閉包裝并放置于80℃水浴中蒸煮25min達到中心溫度為71~75℃，之后流水冷卻，之后樣品按照20×15×5mm的體積取3塊樣品，并稱重。修整后的樣品纖維的方向與剪切方向保持垂直，通過剪切力儀下進行測定。

1.4統計分析數據采用Excel2003和SPSS19.0軟件進行統計處理。

2結果與討論

2.1宰后糖酵解有關生化指標變化宰后pH變化曲線如圖1所示，宰后1h至2h期間40℃處理組較其他兩組的pH下降速度較快（P<0.05），然而在0℃和20℃處理組中間沒有差別（P>0.05）。作為糖原酵解的最終產物乳酸，其含量變化在本次實驗進行了測定，結果如圖2所示。宰后初期20min至2h期間，40℃處理組的乳酸積累速度較其他兩組較快（P<0.05），因此可以導致pH的迅速下降，其結果與之上發現的20℃處理組pH的變化結果吻合。作為反映ATP代謝的重要指標R值也在本次實驗進行了測定，結果見圖3。宰后初期20min~2h期間，40℃處理組的R值均高于其它兩個處理組（P>0.05），然而在0℃和20℃處理組中間不存在較大差別（P>0.05），以上結果說明了高溫處理組（40℃）ATP代謝速度要快于其它兩組，從側面表明宰后初期高溫下豬肉的ATP的代謝速度顯著加快。綜合以上結果表明宰后初期高溫組下肌肉的糖酵解速度被顯著加快。宰后肌肉中能量代謝與無氧糖酵解過程顯著相關，宰后初期肌肉中糖酵解酶的活性仍然存在。根據我們最近的報道顯示宰后ATP降低的情況下，AMP激活蛋白激酶作為能量開關，仍可以調控宰后肌肉系統中ATP的總量[8]。本文中結果顯示，40℃的處理組有著較快的R值升高，反應了ATP代謝成IMP的速度較快，相應的會加快糖原酵解速度，同樣本文的乳酸測定結果和pH下降速度也可以很好的印證較快的糖酵解速度。因此以上所有結果顯示宰后初期高溫條件下由于ATP的迅速代謝，導致了較快的糖原酵解速度，從而積累較多的乳酸，引起了pH值迅速下降。關于宰后溫度對于pH值下降速度的影響，有學者研究家禽胸肉受宰后溫度的影響關系，并報道了與本文類似研究的結果，即孵育在40℃條件下家禽胸肉樣較0℃與20℃的條件下的肉樣的pH值下降速度要快[9]。需要指出的是，一般來說家禽的pH值下降速度要顯著快于豬等大型哺乳動物，尤其是火雞的pH值宰后下降速度可高達0.03pH/min[10]。我們的結果發現宰后溫度0℃與20℃處理組之間卻沒有顯著變化。其原因可能是由于宰后初期0℃條件下肌肉發生了收縮，由于鈣離子濃度的變化而加速了無氧酵解速度，最終使兩個低溫組之間的pH下降速度沒有顯著差異。以上豬肉中總體的結果與我們近期已發表的宰后初期高溫提高家禽胸肉的糖酵解速度的結果類似，說明了同一個變化情況[8]。需要指出的是，高溫條件下調控豬肉糖酵解的具體的信號傳遞通道有待于進一步研究。

2.2肌肉蛋白SDS-PAGE圖譜變化提取豬肌肉中的肌漿蛋白部分以及對應的肌原纖維蛋白部分，通過SDS-PAGE分析可以發現（圖4）不同溫度間肌原纖維蛋白部分差異較小，而肌漿蛋白部分圖譜存在了顯著差異：高溫處理的豬肉的肌漿蛋白100ku的條帶表達量少；而該條帶在對應的肌原纖維部分發現有較多表達。另外在35ku的條帶出現了類似的結果，推測部分高溫組的小分子肌漿蛋白發生了變性，可能與肌原纖維部分發生聯系。蛋白質特性是對肌肉維持水分的能力起到較大的影響作用，尤其肌肉中小分子肌漿蛋白的狀態均對肌肉保水性影響很大，若肌漿蛋白的變性會造成肌肉保水性減弱。部分原因可能是變性的小分子肌漿蛋白易覆蓋在大分子的肌肉蛋白上，客觀上形成了一定的屏障其一定程度上阻隔了水分子與肌原纖維蛋白分子的作用力，尤其是阻擋肌球蛋白與水的接觸而造成的[11]。有報道發現肌酸激酶和磷酸化酶變性后會附著在肌纖維A帶周圍[12]。另外，最近的一篇有關文章也報道了宰后高溫處理后豬肉蛋白中的肌酸激酶和糖原磷酸化酶蛋白特性發生改變，溶解度下降而與肌原纖維蛋白部分發生緊密聯系[13]。本文結果也顯示高溫條件下肌漿蛋白中的分子量100ku，35ku的蛋白成分表達量顯著減少。

2.3肌肉品質分析 宰后不同溫度孵育對豬肌肉品質的影響見表1。結果顯示宰后不同溫度孵育對豬極限pH沒有影響（P>0.05）。高溫組的肌肉較其他兩組的有較高的L*（P<0.05），然而a*值與b*值在各處理組之間沒有區別（P>0.05）。高溫處理的豬肌肉蒸煮損失高于其它兩組，其剪切力同樣高于其它兩組，但統計上不顯著。值得一提的是，與禽類相比，豬肉的剪切力要高。以上品質分析結果說明宰后初期高溫組導致了豬肉的肌肉品質與加工特性顯著下降，但其引起以上差異的原因并不是因為極限pH值的顯著降低，宰后初期的pH值迅速下降伴隨高溫的條件可是造成以上品質變化的主要原因。針對于宰后高溫對于pH下降速度及蛋白質狀態的影響，我們隨后跟進分析了其對肌肉品質的影響。

研究結果顯示宰后初期不同溫度處理下豬肉顏色亮度值存在顯著差異，聯系之上的肌漿蛋白部分變性的研究結果，再次例證了L*值與小分子肌肉蛋白溶解性的反比關系。許多學者報道肌漿蛋白的變性顯著提高肌肉對光的散射率，從而使亮度增加，該過程中由于肌漿蛋白的變性，其維持水分的能力減弱，水分發生遷移最終導致細胞外聚集[14]。另外我們研究結果顯示，宰后初期溫度對于蒸煮損失與剪切力等指標影響不顯著。這與之前報道的家禽在宰后初期高溫下顯著提高其剪切力的結果存在差異，其原因可能是高溫處理的時間不同，本次試驗高溫孵育為2h，與以上作者的處理時間相比較短。綜合分析本文高溫對肌肉蛋白質以及肉色和保水性等品質的影響可以得出宰后高溫導致了PSE特征肉的產生。但同時值得一提的是，高溫處理產生的PSE特征肉與PSE肉之間還存在著差異，差異則主要集中在極限pH的方面。另有報道發現宰后初期高溫處理的家禽肌肉保水性較差，其滴水損失顯著高于正常肉雞肌肉。

3結論

豬肉中ATP的降解速度受到宰后早期不同溫度的影響顯著，主要是高溫下導致了能量的快速代謝，肌肉乳酸的快速積累，迅速解離出更多的H+，造成了肌肉部分小分子肌漿蛋白的性質發生改變，影響了肌肉表面的顏色，使其呈現較高的亮度值以及較差的維持水分能力。推測其機理可能是小分子蛋白的溶解度下降，最終阻隔了水分子與肌原纖維蛋白分子的作用力，導致細胞外液水分聚集，最終使肌肉品質下降。在實際生豬屠宰加工中，生豬胴體必須經過40℃以上的高溫工序（如燙毛等）處理，因此如何縮短處理時間及采取有效的冷卻方式至關重要。

作者：朱學伸陸亞宇黃雪方單位：江蘇第二師范學院生命科學與化學化工學院