定义

成熟的基本机制肉在成熟期间,肌原纤维和结缔组织的结构发生明显变化。

肌原纤维小片化刚屠宰后的肌原纤维和活体肌肉一样,是10~100肌节相连的长纤维状,而在肉成熟时则断裂为1~4个肌节相连的小片状。这种肌原纤维断裂的现象被认为是肌肉软化的直接原因。1

断裂成小片主要是由Ca2+作用引起的。死后肌质网功能破坏,Ca2+从网内释放,使肌浆中的Ca2+浓度增高,刚宰后肌浆中Ca2+浓度为1×10-6mol/L,成熟时为1×10-4 mol/L,比原来增高100倍。高浓度的Ca2+长时间作用于Z线,使Z线蛋白变性而脆弱,给予物理力的冲击和牵引而发生断裂。

成熟肌肉的肌原纤维,在十二烷硫酸盐溶液中溶解后,进行电泳分析,发现肌原蛋白T减少,出现了分子质量为30 000u的成分。这说明成熟中肌原纤维,由蛋白酶—-即肽链内切酶的作用,引起肌原纤维蛋白分解。据试验表明,在肉成熟时,分解蛋白质起主要作用的为钙离子活化酶、组织蛋白酶B和组织蛋白酶L。三种酶。在成熟过程中,蛋白酶不仅对肌原纤维小片化有一定作用,更重要的是,它使肌浆、肌原纤维、肌红蛋白等蛋白质分子链上的N端基被逐个分离下来,形成了各种低分子肽类化合物,提高了肉的风味。2

结缔组织的变化肌肉中结缔组织的含量虽然很低(占总蛋白的5%以下),但是由于其性质稳定、结构特殊,在维持肉的弹性和强度上起着非常重要的作用。在肉的成熟过程中胶原纤维的网状结构被松弛,由规则、致密的结构变成无序、松散的状态。同时,存在于胶原纤维间以及胶原纤维上的黏多糖被分解,这可能是造成胶原纤维结构变化的主要原因。胶原纤维结构的变化,直接导致了胶原纤维剪切力的下降,从而使整个肌肉的嫩度得以改善。

肉成熟有关的蛋白质宰后成熟过程中部分肌肉蛋白质的水解对肉的嫩度改善起重要作用,这些蛋白质主要包括:

肌钙蛋白T肌钙蛋白T为肌钙蛋白和原肌球蛋白结合亚基,它是一种可调节的肌肉蛋白质,与肌钙蛋白Ⅰ亚基、C亚基一起组成Ca2+敏感性开关,调节着横纹肌的收缩和伸长,其分子质量约为35ku。在成年骨骼肌细胞中,肌钙蛋白T有6种异形体,4种异形体是快基因的产物,另外两种则是慢基因的产物。肌钙蛋白T降解的同时会生成分子质量为27~30ku的小分子,而大量的试验表明,这种降解产物和肉的嫩度高度相关,所以一些肉品工作者已将其作为预测肉品质量的一个重要指标。肌钙蛋白T的降解可能会导致F肌动蛋白完整性及肌动蛋白与肌球蛋白结合强度发生变化。3

肌联蛋白肌联蛋白是一种不溶性的巨型分子,分子长度大于1μm,分子质量为2 800~3 000ku,存在于动物的骨骼肌和心肌细胞中。在脊椎动物中,占肌原纤维蛋白总量的8%~10%。肌联蛋白位于Z线和M线之间。在活体组织中肌联蛋白具有稳定粗丝、调节粗丝长度、保持肌节和肌细胞完整性等功能。而在宰后肌肉中,肌联蛋白可能会被钙激活中性蛋白酶降解,造成肌原纤维结构的破坏。

伴肌动蛋白伴肌动蛋白是一种难溶性的、分子质量为600~900ku的巨型分子。在脊椎动物中占整个肌原纤维蛋白的3%~4%。伴肌动蛋白从Z盘伸出,伴随细丝并延伸到细丝的自由端。在活体肌肉中伴肌动蛋白主要起着稳定细丝,控制和调节细丝的生长排列。以及协助细丝和z线连接等功能。在宰后动物肌肉中,伴肌动蛋白的降解速度快于肌联蛋白。由于伴肌懂蛋白在维持肌动蛋白的稳定性上发挥主要作用,所以其破坏和肉的嫩度有密切关系。3

肌间线蛋白肌间线蛋白为肌原纤维间蛋白质,它位于Z线以及Z线和肌细胞膜之间,直径为10nm。肌间线蛋白也是一种不溶性蛋白质,其亚基的分子质量约53ku,泛存在于脊椎动物的骨骼肌、心肌和平滑肌细胞中。这种蛋白质具有自动装配成直径10nm、长度大于1.2μm纤丝的能力。在肌细胞发育过程中,肌间线蛋白可能起着帮助邻近肌原纤维正确的定位与排列的功能,而在成熟的肌细胞中则起着连接肌原纤维,进而起着维持整个骨骼肌细胞的有序性和完整性等作用。实验已证实肌间线蛋白在成熟过程中发生了降解,近而可以推测到其降解会影响到肌原纤维的结构完整和肉的嫩度。3

除上述几种蛋白外,实验发现连接肌原纤维和肌细胞膜的一些蛋白如肌萎缩蛋白等也发生了降解,这些降解同样会改变肌细胞内的有序结构,并影响到肉的嫩度。

成熟对肉品质的作用嫩度的改善随着肉成熟的发展,肉的嫩度产生显著的变化。刚屠宰之后肉的嫩度最好,在极限pH时嫩度最差。成熟肉的嫩度有所改善。

肉保水性的提高肉在成熟时,保水性又有回升。牛一般宰后2~4d,pH下降,极限pH在5.5左右,此时水合率为40%~50%;最大尸僵期以后pH为5.6~5.8,水合率可达60%。因在成熟时pH偏离了等电点,肌动球蛋白解离,扩大了空间结构和极性吸引,使肉的吸水能力增强,肉汁的流失减少。2

蛋白质的变化肉成熟时,肌肉中许多酶类对某些蛋白质有一定的分解作用,从而促使成熟过程中肌肉中盐溶性蛋白质的浸出性增加。伴随肉的成熟,蛋白质在酶的作用下,肽链解离,使游离的氨基增多,肉水合力增强,变得柔嫩多汁。

风味的变化成熟过程中改善肉风味的物质主要有两类,一类是ATP的降解物次黄嘌呤核苷酸(IMP),另一类则是组织蛋白酶类的水解产物——氨基酸。随着成熟,肉中浸出物和游离氨基酸的含量增加,多种游离氨基酸存在,但是谷氨酸、精氨酸、亮氨酸、缬氨酸和甘氨酸较多,这些氨基酸都具有增加肉的滋味或有改善肉质香气的作用。

促进肉成熟的常用方法海鲜和家禽的肉通常需要鲜食,而那些用于加工牛排的牛肉必须经过成熟以达到应有的嫩度和风味。通常将屠宰后的胴体或肉放在10℃以下的冷藏库中,自然完成宰后肉的僵直、解僵和成熟过程。通常有两种成熟方法:干法成熟和湿法成熟。2

干法成熟干法成熟是将肉挂起来或放在架子上,贮藏于洁净、控温、控湿的冷藏库中持续一段时间。一般来说,在3℃左右的低温库中,牛肉需贮藏3周左右,羊肉为1周,猪肉为3~5d。在这段时间中,肉中的酶作用于肌纤维和结缔组织使肉变得更嫩,风味更佳。但是在干法成熟的过程中,胴体表面由于水分丧失而结成不可食用外壳,在销售前必须除去。干法成熟对环境条件要求高,所需时间长,胴体表面形成不可食部分,成本较高。2

湿法成熟湿法成熟是将肉分割后进行真空包装,放在3℃以下的冷藏库中,牛肉需贮藏3周左右,羊肉为1周,猪肉为3~5d。因为真空包装阻止了水分的蒸发,肉的保水性和嫩度得到进一步提高。而且感染微生物的危险性也大大降低,因而延长了肉的货架寿命。

随着科学技术的发展,有许多新的减少时间、提高效率的成熟方法,比如:超高压,电刺激,注射肾上腺激素、胰岛素以及外源性蛋白酶等。2

影响肉成熟的因素温度温度对嫩化速率影响很大,他们之间成正相关。在0-40℃范围内,每增加10℃,嫩化速度提高2.5倍。当温度高于60℃后,由于有关酶类蛋白变性,导致速率迅速下降,所以加热烹调就终断了肉的嫩化过程。据Dransfield等人的测试,牛肉在1℃完成80%的嫩化需10d,在10℃缩短到4d,而在20℃只需要1.5d。所以在卫生条件很好的成熟间,适当提高温度可以缩短成熟期。4

电刺激在肌肉僵直发生后进行电刺激可以加速僵直发展,嫩化也随着提前,尽管电刺激不会改变肉的最终嫩化程度,但电刺激可以使嫩化加快,减少成熟所需要的时间,如一般需要成熟10d的牛肉,应用电刺激后则只需要5d。5

机械作用肉成熟时,将跟腱用钩挂起,此时主要是腰大肌受牵引。如果将臀部挂起,4i仇腰犬肌短缩被抑制,而且半腱肌、半膜肌、背最长肌短缩均被抑制,可以得到较好的嫩化效果。5