肉嫩度形成的基础

肉的嫩度是肉类最重要的感官品质之一，在很大程度上决定了消费者对肉类食品的消费。肉的嫩度是指肉易切割的程度，国际标准单位为N/cm2，以剪切力表示。嫩度的口感主要以咬开、咀嚼的难易程度和咀嚼后的残渣量描述。影响肉嫩度的因素可分为宰前和宰后因素。屠宰前嫩度主要由肌肉组织成分及肌肉纤维结构特点决定。宰后的尸僵和熟化过程改变肌肉物质组成从而影响肉嫩度。肌肉的化学组成是肉嫩度的物质基础。肌肉的大致化学组成为：水分60％ 蛋白质20％ 脂质15％ 矿物质4％ 碳水化合物1％；肉中的脂质主要以甘油三酯及微量的磷脂形式存在。

肉品嫩化理论

宰后畜禽肉伴随着僵直、解僵、成熟和腐败等一系列生理生化变化过程，可引起胶原蛋白含量、蛋白溶解度、肌肉短缩程度及成熟过程中结构蛋白的变化，使肉品保水性、色泽、嫩度等受到影响。当前研究表明，参与宰后肌肉蛋白质降解的蛋白酶中以钙蛋白酶起主要作用。钙蛋白酶可降解肌原纤维中的关键蛋白质，包括伴肌动蛋白、肌联蛋白、肌钙蛋白-T和肌间线蛋白等，它们可破坏肌肉超微结构、促进肌原纤维小片化、改善肌肉嫩度。钙蛋白酶嫩化作用途径为（图1）：1）钙蛋白酶降解肌球蛋白与肌动蛋白、弱化粗丝与Z线的相互作用，破坏I带与Z线的结合力，使纤维变弱或断裂；2）钙蛋白酶水解肋节、肌间线蛋白后，肌纤维有序结构、肌纤维与外周或肌纤维之间的完整性被破坏；3）钙蛋白酶降解 类原肌球蛋白，弱化粗丝和细丝之间的键合，刺激肉品解僵；4）促进肌钙蛋白中原肌球蛋白结合亚基Tn-T的降解，弱化细丝结构，提高嫩度。

图1 钙蛋白酶嫩化途径

物理法嫩化及机理

1.传统物理法嫩化

电刺激多用于大型动物（牛、羊、鹿等），可加快三磷酸腺苷（ATP）降解与糖原分解速率、pH值下降，冷加工后可防止肌节缩短（冷收缩）；电刺激引起溶酶体水解酶的释放，可破坏肌肉组织，加快蛋白水解，使肉质变嫩。水分灌注技术（如Ca2＋溶液注射技术）亦能有效改善肉品嫩度及多汁性[7]。机械嫩化法则是通过对肉进行柔和切割，破坏肌间结缔组织和肌纤维细胞以增强嫩度。尸僵时肉品嫩度与肌肉收缩程度密切相关，传统嫩度拉伸技术可通过施加与收缩张力相反的力，提高肌原纤维小片化指数，阻止肌节缩短，但也可能引起肌肉破坏和嫩化。

2.新兴物理法嫩化

新兴物理技术主要是通过对肌肉结构的物理破坏、增强蛋白水解与加快成熟进程、促进肌肉相关蛋白的变性与溶解，以达到嫩化目的。

2.1 高压加工技术

高压加工技术是一种通过液体介质对产品施加静电压力的技术，高压应用时会发生绝缘增热现象（大气受到压缩而升温且无热量损失），高压加工技术嫩化效果与宰后肉所处状态密切相关。

2.2 冲击波加工技术

冲击波又称流体动力学压力，可于毫秒内瞬间产生高达1GPa的压力波，通常以水为液体介质对肉品进行施压。肌肉由质量分数75%的水分构成，冲击波可在流体（如水）中传播，同时产生与水相匹配的机械阻抗，从而产生“破裂效应”。

图2 冲击波嫩化肉品示意图

2.3 超声波嫩化

超声是一种基于声能的非热技术，声波在高、低压之间传播产生微小气泡并使气泡逐渐增大，直至它们破裂形成空化现象，超声空化效应引起的气泡聚集于肉块表面，爆裂后形成微射流，冲蚀表层，形成裂缝；空化气泡成核过程中崩塌可产生冲击波，连续的能量输出引起液体介质湍流；超声机械效应对肉块具有机械破坏作用；液体介质超声后可产生自由基，影响肉块组织及内部蛋白。此外，空化作用还会引起分子破裂、诱导自由基形成并加速化学反应、促进蛋白氧化、引起二硫键交联和蛋白聚集物的形成，从而影响蛋白溶解度，宏观上表现为肉质变硬，需合理控制超声时间及强度，避免过多的自由基形成，从而影响肉品嫩度。

图3 超声波作用肉块示意图

图4 超声波嫩化肉品机理

2.4 脉冲电场嫩化

脉冲电场通过在两个电极之间以直流电压脉冲形成电场，其作为改善食品结构及生物活性的绿色新型非热技术，亦可用于肉类嫩化。肉品组织由于细胞尺寸大，一般不需要高强度电场，形成孔径的电场强度约在1～10 kV/cm范围内。肉品成熟前对肌肉进行脉冲电场处理，可通过提高细胞膜通透性致使细胞器释放Ca2＋、钙激活蛋白酶，从而促进肉的嫩化；宰后成熟的嫩化也得益于脉冲电场对蛋白的水解，其余因素如溶酶体组织蛋白酶的释放、僵直前肌肉中Ca2＋释放引起的糖酵解加速及肌肉的物理性破坏也可能对肉品嫩度的提高有一定的贡献。

图5 脉冲电场嫩化肉品相关脉冲参数应用导图

展望

新兴嫩化技术能否获得最佳利用，还需针对不同胴体肌肉、不同市场（食品服务行业、鲜品、出口品）、不同消费群体喜好进行不断地调整。过往研究表明，消费者愿意为有保证的嫩化肉多付费，因此，这些新兴技术可引起人们的兴趣，它们在工业上的实施将取决于经营者的创新意愿、技术资本、运营成本与投资-效益价值。

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