解凍后兔肉待加工過程中肌原纖維蛋白功能性質的變化

林　靜，張斌斌，王曉君，尚永彪，2，3，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶　400716；2.農業部農產品貯藏保鮮質量安全評估實驗室（重慶），重慶　400716；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶　400716）

解凍后兔肉待加工過程中肌原纖維蛋白功能性質的變化

林靜1，張斌斌1，王曉君1，尚永彪1，2，3，*

（1.西南大學食品科學學院，重慶400716；2.農業部農產品貯藏保鮮質量安全評估實驗室（重慶），重慶400716；3.重慶市特色食品工程技術研究中心，重慶400716）

研究解凍后兔肉待加工過程中肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）功能性質的變化。兔后腿肉及背最長肌肉置于-18 ℃ 條件下凍藏7 d，取出在20 ℃水中解凍至中心溫度為0 ℃后，放置7 h，測定在放置過程中兔肉的MP溶解性、活性巰基及總巰基含量、乳化性、表面疏水性、流變學性質、凝膠特性。結果顯示：隨著在水中放置時間的延長，兔肉MP溶解度、巰基含量、乳化活性和乳化穩定性、凝膠特性逐漸下降，在4 h時下降較為顯著（P＜0.05）；MP表面疏水性逐漸上升，在4 h時上升較為顯著（P＜0.05）；MP彈性模量G'值在加熱過程中也逐漸降低，兔肉蛋白形成凝膠的能力減弱。

兔肉；待加工；肌原纖維蛋白；功能性質

兔肉味道鮮美、肉質細嫩、容易消化、營養豐富，是中華民族的傳統膳食，具有“三高三低”（高消化率、高賴氨酸、高蛋白、低熱量、低膽固醇、低脂肪）的特點［1-2］。我國是世界兔肉生產和出口大國，養兔業的大規模商品生產開始于20世紀50年代中后期，目前形成了兔肉銷售以國內市場為主、國外市場為輔的格局［3］。近些年我國兔肉加工業得到了發展，但是面向市場、適合大眾消費的產品仍不多，且科技含量較低，影響兔肉的消費量和消費市場。此外，兔肉加工企業技術水平普遍不高，還存在著不少共性問題。

據調查，目前兔肉加工企業通常使用凍兔原料進行生產，因加工條件有限和成本控制的原因，大部分企業在兔肉解凍后待加工的過程中沒有采用人工控制環境溫度的措施，在氣溫較高的季節待加工原料的品質會發生較大的變化、會嚴重影響產品的品質。肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）在肉制品加工中起到非常重要的作用，MP功能性質主要包括溶解性、疏水性、凝膠特性、乳化性、流變學性質等，這些性質會影響產品的加工出品率、產品的質地和口感等方面的品質。宰后的鮮肉與解凍后的原料肉的品質有明顯的不同，目前國內外對豬肉、魚肉等肉類解凍后待加工過程中MP功能性質的研究較多，但對兔肉的研究尚未見報道。研究兔肉在解凍后待加工過程中MP性質的變化規律，可為兔肉加工企業的生產組織、品質控制、技術改造及工藝配方的改進提供一定的理論依據。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

實驗原料為活的雄性伊拉兔，飼養周期2.5 個月，平均體質量約2.3 kg，購自西南大學養兔場。

KCl、5，5'-二硫雙（2-硝基苯甲酸）、K2HPO4、KH2PO4、Na2HPO4、NaH2PO4、CuSO4、酒石酸鉀鈉成都市科龍化工試劑廠；MgCl2天津市福晨化學試劑廠；乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）、乙二醇雙（2-氨基乙基醚）四乙酸（ethylene flycol tetraacetic acid，EGTA）西安沃爾森生物技術有限公司；二硫蘇糖醇（DL-dithiothreitol，DTT）上海研卉生物科技有限公司；尿素、NaN3重慶北碚化學試劑廠；溴酚藍北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司；牛血清白蛋白上海伯奧生物科技有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2儀器與設備

PHS-4C+酸度計成都世紀方舟科技有限公司；722-P可見分光光度計上海現代分光儀器有限公司；Avanti J-30I冷凍離心機美國貝克曼庫爾特公司；5810型臺式高速離心機德國Eppendorf公司；HR-1流變儀美國TA公司；TA.XT2i質構儀英國Stable Microsystem公司。

1.3方法

1.3.1樣品預處理

將活兔擊暈、屠宰后，將其后腿肉、背最長肌切成3 cm×1 cm×1 cm左右的長條，用自封袋密封后置于4 ℃冰箱中預冷48 h，之后置于-18 ℃的冰箱中凍藏7 d。

取出凍藏肉樣，置于20 ℃靜水解凍，至解凍終點（中心溫度為0 ℃時）開始計時，測定0、1、2、3、4、5、6、7 h的MP溶解性、活性巰基及總巰基含量、乳化活性及乳化穩定性、表面疏水性、流變學性質、凝膠特性指標。

1.3.2MP提取方法

參照Xiong等［4］的方法并做一定的修改。將不同時間段兔肉剔除結締組織、脂肪，絞碎，取一定肉樣，肉樣質量10倍體積的冰緩沖液A（0.1 mol/L KCl、0.5 mmol/L DTT、1 mmol/L EGTA、10 mmol/L K2HPO4、2 mmol/L MgCl2，pH 7.0），高速勻漿1 min，過濾，將濾液離心10 min（5 500 r/min，4 ℃），去除上清液，重復離心兩次；加入4 倍體積冰緩沖液B（1 mmol/L NaN3、0.1 mol/L NaCl，pH 6.25），高速勻漿30 s，離心10 min（5 500 r/min，4 ℃），去除上清液，重復離心一次，再加入8 倍體積冰緩沖液B，高速勻漿1 min，離心10 min（5 500 r/min，4 ℃），除去上清液后，沉淀即為MP。

1.3.3MP質量濃度的測定

采用雙縮脲法［5］進行測定。

1.3.4MP溶解度的測定

參照Kingsley等［6］的方法并做調整。將MP溶于磷酸鹽緩沖液（phosphate buffered saline，PBS，50 mmol/L Na2HPO4、0.6mol/L NaCl，pH 6.25），勻漿（2 000 r/min，4 ℃）配制成2.5 mg/mL的溶液；在4 ℃冰箱中放置1 h后，離心15 min（5 500 r/min，4 ℃），取上清液，用雙縮脲法測定MP的質量濃度，對照組為不添加MP的PBS。

1.3.5MP活性巰基和總巰基含量的測定

1.3.5.1總巰基含量的測定

參照Yongsawatdigul等［7］的方法并作調整。將MP配制成4.0 mg/mL 的溶液（方法同1.3.2節），取上述溶液1 mL與9 mL的緩沖液C（10 mmol/L EDTA、0.6 mol/L KCl、8 mol/L尿素、50 mmol/L PBS，pH 7.0）混勻后取4 mL，加入0.4 mL 0.1%的5，5'-二硫雙（2-硝基苯甲酸），在40 ℃條件下保溫25 min，最后在412 nm波長處測定溶液的吸光度。

1.3.5.2活性巰基含量的測定

參照總巰基含量的測定方法，用緩沖液D（10 mmol/L EDTA、0.6 mol/L KCl、50mmol/L PBS，pH 7.0）替代緩沖液C，混合溶液在4 ℃條件下反應1 h后在412 nm波長處測定吸光度。

1.3.6MP乳化活性及乳化穩定性的測定

參照Agyare等［8］的方法，采用濁度法測定乳化性。將MP溶于0.1 mol/L PBS（KH2PO4/K2HPO4，pH 6.5）中，勻漿（2 000 r/min，4 ℃）配制成1 mg/mL的溶液。取上述溶液20 mL于離心管中，加入5 mL大豆油，10 000 r/min勻漿1 min后，立即從距管底0.5 cm處取50 μL乳濁液，加入到5 mL 0.1%十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）溶液中。振蕩混勻后，用可見分光光度計在500 nm波長處測定吸光度，記作A0，以0.1% SDS溶液做空白組。10 min后，再次在相同位置取乳濁液50 μL，加入到5 mL 0.1% SDS溶液中，混勻后測定吸光度，記作A10，用0.1% SDS溶液做空白。MP乳濁液的乳化活性指數（emulsifying activity index，EAI）和乳化穩定性指數（emulsion stability index，ESI）的計算公式分別如下：

式中：φ為油相體積分數/%；ρ為蛋白質質量濃度/（g/mL）；A0、A10為乳濁液0、10 min后在500 nm波長處的吸光度；稀釋倍數為100。

1.3.7MP表面疏水性的測定

參照Chelh等［9］的方法進行測定。取一定量的MP，加入PBS（0.02 mol/L，pH 7.0），配制成5 mg/mL的溶液（方法同1.3.6節）。于離心管中取200 μL 1 mg/mL溴酚藍和1 mL上述樣液，室溫下振蕩10 min后離心（8 000 r/min，10 min），離心后將上清液稀釋10 倍并在595 nm波長處測吸光度。以溴酚藍含量表示MP表面疏水性。

1.3.8MP流變學性質的測定

參照Westphalen等［10］的方法進行測定。取一定量的MP，配制成15 mg/mL的溶液（方法同1.3.7節）。用流變儀測定其流變學特性，參數設置：夾具40 mm，頻率1 Hz，應變0.002 5，狹縫0.5 mm，升溫速率1 ℃/min，線性升溫范圍20～85 ℃，85 ℃維持3 min，隨后以5 ℃/min的速率降溫，冷卻至5 ℃，降溫范圍85～5 ℃。

1.3.9MP熱誘導凝膠的制備

參照Doerscher等［11］的方法進行制備。取一定量的MP，配制成40 mg/mL的溶液（方法同1.3.7節）。取上述樣液6 mL于10 mL離心管中，置于20 ℃水浴鍋中，控制溫度使其以1 ℃/min的速率上升至70 ℃后保持20 min，之后迅速降溫至4 ℃后放置24 h。

1.3.9.1MP熱誘導凝膠硬度的測定

將在4 ℃條件下放置24 h的試樣取出并置于室溫下2 h，用質構儀測定其硬度。質構儀參數設置［12］：探頭類型：P5；測前速率：1 mm/s；測后速率：1 mm/s；壓縮比：50%；觸發類型：Auto；數據攫取速率：200 Hz；停留時間：5 s。

1.3.9.2MP熱誘導凝膠保水性的測定

參照Kocher等［13］的離心法進行測定。將在4 ℃條件下放置24 h的試樣取出并置于室溫下2 h，稱質量，離心15 min（5 000 r/min，4 ℃），去除水，最后取出凝膠并稱質量。保水性計算公式如下：

式中：m1為離心后凝膠的質量/g；m為離心前凝膠的質量/g。

1.4數據處理

所有實驗均重復測定3 次，用Excel進行方差分析，OriginPro 8.5進行作圖，最后利用SPSS Statistics 17.0進行顯著性分析。

2　結果與分析

2.1解凍后兔肉待加工過程中MP溶解度的變化

圖1　MP溶解度的變化Fig.1　Changes in solubility of myofibrillar protein

由圖1可知，解凍后待加工過程中兔后腿肉和背最長肌肉MP溶解度隨時間的延長均呈下降趨勢（P＜0.05），在最初解凍完成時，兔后腿肉和背最長肌肉的MP溶解度為90.01%和87.52%，在7 h時分別降至68.20%和64.32%。研究表明，肉類蛋白質的溶解度反映了蛋白質的變性程度，溶解度的降低是蛋白質變性的跡象［14］。兔肉解凍后MP溶解度逐漸降低，可能是由于在放置過程中蛋白質發生了氧化變性，導致原來在分子內部的疏水基團由于結構松散而暴露出來，分子的不對稱性增加，因此黏度增加，擴散系數降低，從而導致溶解度下降。同時，MP的溶解性和其他功能性質如表面疏水性、乳化性、凝膠特性等有著密切的關系，溶解度的下降直接導致了兔肉待加工過程中品質的下降。另外，溶解度在3～4 h時下降最顯著，表明解凍后待加工時間超過3 h，肉的品質已顯著下降。

2.2解凍后兔肉待加工過程中MP活性巰基及總巰基含量的變化

圖2　MP活性巰基及總巰基含量的變化Fig.2　Changes in A-SH and T-SH contents of myofibrillar protein

由圖2A可知，解凍后待加工過程中兔后腿肉和背最長肌肉MP活性巰基含量隨時間的延長均呈下降趨勢，0～3 h顯著下降（P＜0.05），分別從最初的2.750×10-4、2.650×10-4mol/g降到了2.345×10-4、2.241×10-4mol/g，3～7 h下降較緩慢。巰基是蛋白中最活潑、最具反應活性的功能性基團，對于MP空間結構的穩定有著非常重要的意義［7］。兔肉在待加工過程中MP活性巰基含量下降是由于在待加工過程中，肌動球蛋白頭部結構發生變化，導致巰基的暴露，巰基被氧化形成二硫化合物，進而導致活性巰基含量降低［15］。另外，溶解度的降低也說明蛋白質結構發生了變化，有更多的巰基暴露，進而被氧化。

由圖2B可知，解凍后待加工過程中兔后腿肉和兔背最長肌肉MP總巰基含量隨時間的延長均呈下降趨勢（P＜0.05），7 h時分別下降了24.83%和23.42%。總巰基含量的降低在一定程度上反映了蛋白氧化變性的程度，并且對蛋白質的凝膠功能性質、乳化性有一定的影響。由巰基含量在2～3 h下降最為顯著可知，兔肉解凍后待加工時間最好不要超過2 h。

2.3解凍后兔肉待加工過程中MP乳化活性及乳化穩定性的變化

圖3　MP乳化活性及乳化穩定性的變化Fig.3　Changes in emulsifying activity and emulsion stability of myofibrillar protein

由圖3可知，解凍后待加工過程中兔后腿肉和兔背最長肌肉MP的EAI和ESI均呈下降趨勢（P＜0.05），3～4 h下降最為顯著，EAI分別從59.87、57.45 m2/g降到了47.00、49.11 m2/g，ESI分別從17.11%和16.92%降到了15.80%和14.70%。乳化能力是衡量在一定條件下蛋白質溶液所能乳化脂肪的能力［16］，EAI是表示蛋白質作為乳化劑乳化效力的一種方法［8］，ESI是評價蛋白質保持乳化體系油水界面的能力的重要指標［17］。研究發現蛋白質的乳化能力與其溶解度有關，溶解度越高，溶液中能參與乳化的蛋白分子越多，那么乳化性能越好［18］。因此，本研究中兔肉MP乳化能力的下降與溶解度的降低有著較大的關系。此外，由于肌球蛋白的交聯程度逐步增加，喪失了表面吸附脂肪顆粒的靈活性［19］，這也會使MP乳化能力下降。MP乳化能力的變化也表明，兔肉解凍后放置3 h后肉的品質已顯著下降，因此解凍后放置時間最好不要超過3 h。

2.4解凍后兔肉待加工過程中MP表面疏水性的變化

圖4　MP表面疏水性的變化Fig.4　Changes in hydrophobicity of rabbit meat myofibrillar protein

由圖4可知，解凍后待加工過程中兔后腿肉和兔背最長肌肉表面疏水性整體均呈上升趨勢（P＜0.05），放置7 h后，兩部位肉的MP表面疏水性分別增加了120.1%和151.4%。蛋白質的表面疏水性反映的是蛋白質分子表面疏水性氨基酸的相對含量［20］。表面疏水性的下降是由于兔肉解凍后在待加工過程中蛋白質被氧化，結構發生了變化，形成了不同于天然結構的狀態，導致更多的蛋白質分子內部疏水基團暴露，從而使表面疏水性增大［21-22］。此外，研究也表明，蛋白質表面疏水性與溶解度成負相關，兔肉MP溶解度下降直接導致了表面疏水性的增加。表面疏水性在3～4 h下降最顯著（P＜0.05）表明，兔肉解凍后放置4 h肉的品質已經顯著變壞。

2.5解凍后兔肉待加工過程中MP流變學性質的變化

流變學主要研究施加物體上的應力及其產生的應變規律，表現為力、變形與時間之間的函數，MP凝膠的流變學性能夠反映加熱過程中MP分子形態和性質的變化［23］。由圖5可知，解凍后待加工過程中，不同放置時間處理兔后腿肉和背最長肌肉MP彈性模量（G'）值的變化趨勢基本一致，均呈先緩慢上升后下降再顯著上升的趨勢，這種典型的流變學轉變在MP熱誘導凝膠過程中可以被廣泛地觀察到。

圖5　MP彈性模量（G'）的變化Fig.5　Changes in elastic modulus （G'） of myofibrillar protein

G'值是衡量蛋白凝膠能力的一個重要指標，G'值高意味著凝膠能力強，解凍后靜水放置時間對兔肉的流變學性質有著很大的影響，放置時間越長，兔肉的G'值越小，表明形成凝膠能力越弱。這與Westphalen等［10］在研究pH值對不同部位豬肉MP流變學性質影響時得到的變化趨勢基本一致。另外，在3～4 h時G'值顯著下降（P＜0.05）表明，解凍后靜水放置4 h后的兔肉MP形成凝膠的能力已顯著下降，肉的品質已發生較大變化。

2.6解凍后兔肉待加工過程中MP凝膠特性的變化

蛋白質的凝膠性是在食品加工過程中廣泛存在的一個熱、動力學過程［24］。肉類MP熱誘導凝膠能力最強，所以在肉制品加工過程中肉類MP熱誘導凝膠特性顯得尤為重要。由圖6可知，解凍后待加工過程中兔后腿肉和兔背最長肌肉MP熱誘導凝膠硬度和凝膠保水性均呈下降趨勢（P＜0.05），硬度從0 h的57.33、61.54 g分別下降到7 h的23.38、16.97 g，保水性從0 h的72.50%、74.61%分別降至7 h的63.51%、62.81%。解凍后待加工過程中兔肉MP凝膠硬度和保水性逐漸降低，可能是由于隨著放置時間的延長蛋白質發生氧化而變性，原來構成凝膠三維網狀結構的蛋白質多聚體不能形成，同時蛋白質與水分子的結合能力下降，從而使凝膠的硬度和保水性下降。該研究結果與何雪瑩［25］在研究冰溫貯藏過程中鯉魚魚肉MP凝膠特性變化規律時得到的變化趨勢一致。另外，在3～4 h時MP凝膠的硬度和保水性下降顯著（P＜0.05）表明，解凍4 h后兔肉MP形成的凝膠功能特性已顯著下降，肉的品質已發生明顯變化。

圖6　MP熱誘導凝膠硬度及保水性的變化Fig.6　Changes in heat-induced gel hardness and water-holding capacity of myofibrillar protein

3　結 論

解凍后隨著待加工時間的延長兔肉MP溶解度、活性巰基及總巰基含量、EAI和ESI、凝膠特性顯著下降，并且在4 h時下降最為顯著；MP表面疏水性逐漸上升，同時在4 h時上升最為顯著；MP彈性模量G'值先緩慢上升后下降再顯著上升，表明放置時間越長，兔肉蛋白形成凝膠能力越弱。

綜上所述，兔肉在解凍后待加工過程中MP功能性質會發生顯著變化，這會直接影響兔肉的加工特性，且待加工時間越長，影響越大。所以，企業在兔肉工業化生產過程中，應立即將解凍后的大批量肉樣投入加工，如若不能立即加工的應盡可能減少肉樣待加工過程的時間，最好在3 h以內，或者繼續冷藏，以保證原料肉具有較好的加工特性。

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Changes in Functional Properties of Myofibrillar Protein in Frozen Rabbit Meat during Pending Process after Thawing

LIN Jing1， ZHANG Binbin1， WANG Xiaojun1， SHANG Yongbiao1，2，3，*
（1. College of Food Science， Southwest University， Chongqing400716， China； 2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products on Storage and Preservation （Chongqing）， Ministry of Agriculture， Chongqing400716， China；3. Chongqing Engineering Research Center of Regional Food， Chongqing400716， China）

The purpose of this study was to explore the changes in functional properties of myofibrillar protein in frozen rabbit meat during pending process after thawing. Rabbit rear legs and longissimus dorsi muscles were frozen for 7 days at -18 ℃. Thereafter， the meat samples were taken out， thawed in 20 ℃ water until the internal temperature reached 0 ℃， and then kept in the water for another 7 h. The solubility， A-SH and T-SH contents， emulsification properties， surface hydrophobicity， rheological properties and gel properties of rabbit meat myofibrillar protein were found to gradually decrease with the extension of storage time in water， especially significantly at 4 h （P ＜ 0.05）. On the contrary， surface hydrophobicity steadily rose especially significantly at 4 h （P ＜ 0.05）. Elastic modulus （G'） value of myofibrillar protein also gradually declined during the heating process， and gel-forming capability of rabbit meat myofibrillar protein decreased.

rabbit meat； pending process； myofibrillar protein； functional properties

TS251

A

1002-6630（2015）23-0105-06 doi：10.7506/spkx1002-6630-201523020

2015-06-02

公益性行業（農業）科研專項（201303144）；重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目（cstc2014pt-gc8001）

林靜（1991—），女，碩士研究生，研究方向為農產品加工及貯藏。E-mail：1499085114@qq.com

尚永彪（1964—），男，教授，博士，研究方向為農產品加工。E-mail：shangyb64@sina.com