類PSE 禽肉的品質特征探討及研究進展

康壯麗，趙穎穎，李 可,*，王虎虎，朱學伸，徐幸蓮，白艷紅

（1.河南科技學院食品學院，食品生產與安全河南省協同創新中心，河南 新鄉 453003；2.鄭州輕工業學院食品與生物工程學院，食品生產與安全河南省協同創新中心，河南 鄭州 450001；3.南京農業大學 國家肉品質量安全控制工程技術研究中心，江蘇 南京 210095；4.江蘇第二師范學院生命科學與化學化工學院，江蘇 南京 210013）

類PSE 禽肉的品質特征探討及研究進展

康壯麗1，趙穎穎2，李 可2,*，王虎虎3，朱學伸4，徐幸蓮3，白艷紅2

（1.河南科技學院食品學院，食品生產與安全河南省協同創新中心，河南 新鄉 453003；2.鄭州輕工業學院食品與生物工程學院，食品生產與安全河南省協同創新中心，河南 鄭州 450001；3.南京農業大學 國家肉品質量安全控制工程技術研究中心，江蘇 南京 210095；4.江蘇第二師范學院生命科學與化學化工學院，江蘇 南京 210013）

類蒼白、柔軟、汁液易流失（pale, soft and exudative，PSE）禽肉現象是禽肉屠宰加工中長期存在的問題，給禽肉工業帶來了嚴重的經濟損失。本文簡述了類PSE禽肉歷史，然后探討類PSE禽肉的品質特征（顏色、pH值、質構特性、保水性）和分類標準，論述類PSE禽肉蛋白質功能特性包括蛋白質溶解性和凝膠特性劣變機制，最后分析類PSE禽肉蛋白質功能特性改善的方法和發展方向，以期為禽肉工業中解決類PSE禽肉蛋白質功能特性劣變問題提供理論依據和技術支持。

類PSE禽肉；品質；判定標準；蛋白質溶解性

近幾十年，全球禽肉生產總量迅速增長，尤其是發展中國家如中國、巴西成為新興禽肉生產中心。而世界禽肉消費總量很可能在未來成為各種肉類消費中第一位[1]。為了滿足禽肉的消費需求，禽肉生產者積極增加禽類生長速率、提高飼料轉化率和胸肉比例。與50年前相比，市場上銷售的肉雞和火雞生長時間縮減一半，體質量增加了兩倍[2]。然而，禽肉生產中基因品種選育和飼養使肌肉快速生長，導致一系列雞肉品質下降問題發生。類蒼白、柔軟、汁液易流失（pale, soft and exudative，PSE）雞胸肉表面顏色蒼白，影響冷鮮肉的感官品質，降低消費者的購買欲望，作為深加工原料，降低產品出品率，在世界各個國家禽肉工業中普遍發生，越來越受到肉品科學研究人員和禽肉生產者的重視[3]。目前類PSE禽肉品質問題是肉與肉制品蛋白質功能特性研究領域面臨的巨大挑戰[4]。

因此，本文探討類PSE禽肉的品質特征，分析類PSE禽肉的發生率調查結果及分類標準，從肌肉蛋白質功能特性角度論述類PSE禽肉的蛋白質溶解性和凝膠特性，總結改善類PSE禽肉蛋白質功能特性的方法，以期為禽肉工業中類PSE禽肉加工調控提供理論參考和技術支持。

1 類PSE禽肉品質

1.1 類PSE禽肉歷史

PSE是pale，soft和exudative的縮寫，是指肉顏色蒼白、質地柔軟和保水能力差[5]。這種劣質肉的發生及特點相關研究最早始于豬肉和少量牛肉中。上個世紀70年代，有學者發現火雞胸肉的僵直過程表現出與豬肉相近的模式[6]。van Hoof[7]首次研究報道火雞胸肉PSE現象的發生，認為火雞胸肉顏色蒼白、保水性差，類似PSE豬肉。隨后，相繼有報道發現在肉雞雞胸肉中存在比正常雞肉顏色更亮、更白，類似于PSE豬肉的現象。基于這些發現，研究人員采用“類PSE禽肉”這一術語進行描述。直到90年代，禽肉屠宰加工工業和肉品科學研究人員才真正地開始關注屠宰分割加工過程中火雞與肉食雞的類PSE現象[8-12]。

1.2 類PSE禽肉品質特征及分類標準

許多研究學者從pH值和顏色分析報道類PSE禽肉的典型特點[13-16]。較低的pH值引起肌肉保水性降低，這是由于更多的水分從肌肉內遷移到胞外空間。Barbut等[17]觀察了類PSE雞肉的微觀結構，結果發現與正常雞肉或黑、硬、干（dark, firm and dry，DFD）雞肉相比，類PSE雞肉的肌細胞之間空間增大，這一微觀結構的變化顯著影響了雞肉的保水性。與保水性相似，雞肉顏色也受肌細胞空間變化的影響，隨著肌細胞空間的增大，光的反射增加[18]，因此，類PSE禽肉蒼白，具有更高的亮度值L*。鑒于早期大量研究顯示，肌肉亮度值與pH值和保水性的指標顯著相關[3,10,14-15]，L*值測定被推薦為進行禽肉分類的有效工具。表1總結了最近15 年不同國家研究學者對類PSE禽肉發生率調查狀況以及分類標準。

表1 近15 年各個國家類PSE禽肉的發生率及分類標準Table 1 Incidence and identif i cation criteria of PSE-like poultry meat from different countries in recent 15 years

由表1可知，不同國家的類PSE禽肉發生率明顯不同，而且類PSE分類標準并不完全統一。應用顏色評估作為類PSE與正常禽肉的分類標準，是基于顏色是雞肉品質的重要性質，與其他肌肉品質指標密切相關，且在企業屠宰分割線上容易操作執行，是非破壞無損檢測方法，因而顏色測定為有效快速檢測類PSE肉的發生提供保障。

然而，也有研究報道簡單的顏色測定不足以精確鑒定類PSE肉的發生[26]，主要由于雞胸肉本身的亮度受不同地區、季節、品種、進食和加工等因素的影響，在一定范圍內會存在變動[27]。另外，測定雞胸肉顏色的位置、儀器設備和參數、操作環境等并沒有統一的標準，所以不同研究獲得肌肉的顏色很難進行比較[28-29]，因此，世界范圍內類PSE的分類標準較難統一。

為了提高類PSE禽肉發生監測的準確性，分類標準可由禽肉屠宰企業獨立確定。在設定地區分類PSE禽肉和正常禽肉的L*標準時，應結合禽肉的種類、pH值、加工條件和最終產品的要求進行綜合考慮，建立各自企業的分類標準[30-31]。Zhu Xueshen等[21]對國內大型肉雞屠宰廠的調研表明，建立以L*3h＞53為類PSE雞肉分類標準，確定類PSE雞肉發生率在冬季為20.95%、夏季為23.39%。梁榮蓉等[19]研究調查了國內某大型肉雞屠宰場夏季類PSE雞肉的發生率，雞胸肉的L*波動范圍為42.56～62.69，用L*3h≥53判定，類PSE雞肉的發生率約為16%；以L*24h≥55與pH24h≤5.73結合判斷，類PSE雞胸肉的發生率約為20%。這些研究在了解國內雞胸肉的L*值范圍的基礎上，建立更加可靠的類PSE雞肉分類標準，有助于進一步研究探討類PSE雞肉的品質特征。

類PSE禽肉品質與PSE豬肉并不完全相同。Smith等[27]研究認為雖然類PSE禽肉這一名詞起源于PSE豬肉，但是類PSE禽肉這一概念不完全與PSE豬肉現象相同。PSE豬肉很容易被加工者和消費者通過內在顏色判斷，比禽肉具有更惡劣的肉品品質。采用顏色往往不能有效地區別類PSE禽肉，不能展現出真正PSE現象的發生狀態，更明亮的禽肉可能也存在于正常雞胸肉，其保水性和汁液損失并不明顯增加。從基因角度來看，類PSE禽肉發生與豬肉不同，檢測豬肉中易發生PSE肉的氟烷基因方法在禽肉中并不適用。禽肉發生類PSE肉現象的基因標記也未完全確定，未發現類似引起豬肉發生PSE的相關突變基因[32-33]。另外，禽肉的肌球蛋白分型與豬肉不同[34-35]。Smith等[27]建議為了避免受PSE豬肉這一術語誤導，使用其他術語來描述禽胸肉展現的某些顏色蒼白、汁液損失高特征，分別為灰白的禽肉綜合癥（pale poultry muscle syndrome）或蒼白的禽肉。因此，類PSE禽肉與PSE豬肉有著微妙的不同，其品質特征探討仍是研究的熱點。

目前，研究學者們從原料肉顏色差異角度考慮分析肉與肉制品的品質差異。Barbiny等[36]研究報道禽肉顏色L*值與其他品質指標如保水性、pH值和嫩度等相關性極顯著，然而，他們認為某些相關性系數仍然很低，這表明某些顏色L*值高的樣品的pH值與保水性可能仍然正常，其中89 個樣品的雞胸肉L*＞53，但是pH＞5.8，因此需要進一步對樣品進行分類。Zhuang Hong等[37]為了探究原料肉顏色差異是否對產品的品質影響，基于L*值將原料雞胸肉分成明亮組（L*＞60）、正常組（55＜L*＜59）和暗組（L*＜55），然后進行感官評定，結果發現明亮組的感官質構評分與其他處理組存在顯著差異。然而，Popp等[38]研究發現基于火雞原料胸肉的顏色差異會影響胸肉的物理化學品質和微生物性質，研究顏色差異的火雞胸肉對深加工產品發酵香腸的品質影響，其實驗按照顏色分成3 組：明亮組（L*＝53.69±1.18）、正常組（L*＝50.93±0.90）和暗組（L*＝48.50±1.62）制作成發酵香腸進行品質分析，結果表明原料顏色并沒有影響發酵香腸的品質。因此基于以上研究分析，學者們和企業生產者可以根據所面對的實際生產狀況和需要解決的問題，進行長期監控生產線禽肉的顏色，建立原料肉的品質信息庫，結合產品特征確定顏色分類標準，從保水性較好和顏色正常的雞肉中快速有效剔除類PSE雞肉，做進一步處理加工。

1.3 類PSE禽肉蛋白質功能特性

1.3.1 蛋白質溶解性

類PSE禽肉品質劣變，表現為蛋白質溶解性降低，蛋白質凝膠形成能力變弱，熟制過程中產品質構損壞和水分過度損失，這些問題長期困擾了企業的深加工生產[39-40]。蛋白質變性的程度一般由蛋白質的溶解性大小來表征[35]。與正常肉相比，類PSE肉的蛋白質溶解性降低，表示蛋白質的變性程度增加。然而，關于引起類PSE禽肉蛋白質發生變性程度增加的機制并不完全清楚[41]。大多數研究從宰后糖酵解速率過快或者極限pH值過低角度解釋類PSE禽肉的蛋白質變性狀態。宰前熱應激或者宰后環境高溫容易導致肌肉糖酵解速率加快（pH值下降速率加快），從而引起肌漿蛋白或者肌原纖維蛋白發生過度變性[42-46]。快速糖酵解誘發pH值下降速率加快已經在豬肉與火雞肉中發現，豬在宰后45 min時肉的pH值會快速下降到5.8以下，火雞在宰后15 min時肉的pH值低于5.8，而火雞肉正常pH值為6.0以上[44]。Eadmusik等[47]按照糖酵解速率分成兩組，結果發現不同糖酵解速率的極限pH值沒有差異，反而亮度值L*存在差異，而Rathgeber等[44]并沒有發現糖酵解速率過快的火雞肉組和正常糖酵解速率的火雞肉在顏色上存在差異。Fraqueza等[24]指出用宰后15 min pH值判定的類PSE雞肉與正常肉在品質特征上并沒有明顯差異。Zhu Xueshen等[48-49]認為類PSE與正常雞肉的極限pH值并沒有顯著差異，主要是糖酵解速率造成的。

van Laack等[35]研究發現類PSE雞肉肌漿蛋白質溶解性為44 mg/g，顯著低于正常雞肉肌漿蛋白溶解性（50 mg/g）。Barbut等[17]研究比較類PSE雞肉與正常肉的鹽溶性蛋白質提取含量，結果發現類PSE雞肉和正常肉的蛋白質溶解性分別為76.99 mg/mL和100.62 mg/mL。Zhu Xueshen等[49]研究表明類PSE火雞肉的肌原纖維蛋白質和肌漿蛋白溶解性顯著降低。van Laack等[35]研究報道肌漿蛋白溶解性跟L*值、水分吸收、蒸煮得率都顯著相關；而總蛋白溶解性跟水分吸收和蒸煮得率不顯著相關，因此該學者認為類PSE雞肉蛋白質溶解性不是引起肌肉保水性降低的主要因素，這也說明與PSE豬肉蛋白質相比，類PSE雞肉蛋白質的變性程度要小[35,50]。Chan等[26]研究發現類PSE火雞胸肉的肌漿蛋白質、肌原纖維蛋白和總蛋白質溶解性分別與正常肉蛋白質的溶解性相比差異都不顯著，因此該學者認為類PSE火雞胸肉的凝膠品質劣變跟蛋白質溶解性無關，而與肌肉其他生物化學性質如肌漿蛋白中的磷酸酶A2和蛋白質酶活性變化有關系[51]。關于類PSE雞肉與類PSE火雞肉的溶解性研究結果不一致，這有可能是因為肉食雞與火雞宰后肌肉轉化為食用肉過程中物理化學變化不同，如顏色變化、能量代謝[52]。然而，Alvarado等[53]提出不恰當冷卻速率引起類PSE肉現象，卻沒有影響總蛋白質的溶解性或肌原纖維磷酸酶，類PSE肉性質與總蛋白質溶解性無關。因此，關于類PSE禽肉蛋白質的溶解性及其與品質的相關性需要進一步探討。

Barbut等[17]通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate, sodium salt-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）研究發現，類PSE雞肉鹽溶性蛋白中的151 kD條帶缺失，與此相似，Rathgeber等[44]采用SDS-PAGE與蛋白質印跡（Western blot）結合方法，也確定延遲冷卻和快速糖酵解速率的類PSE火雞胸肉中的蛋白質152 kD條帶缺失，說明類PSE肌球蛋白發生過度變性。Pietrzak等[45]研究發現類似結果，由于低pH值和高溫導致肌球蛋白不可逆的不溶解。他們發現磷酸酶與類PSE肉的肌原纖維結合緊密。Eadmusik等[47]借助Western blot測定肌球蛋白和肌動蛋白條帶，條帶濃度存在顯著差異，表明肌原纖維蛋白發生過度變性。目前可能引起類PSE禽肉的蛋白質溶解性降低的機制主要有3種：一是認為蛋白質的溶解性降低主要是肌漿蛋白發生變性后，沉積到肌原纖維蛋白，從而降低了肌原纖維蛋白的提取率，并不涉及肌原纖維蛋白的變性。磷酸酶沉降到火雞胸肉的肌原纖維，而且是Z線上[45]。肌漿蛋白某些糖原磷酸化酶發生變性沉淀到肌原纖維蛋白上，影響類PSE禽肉的保水性[48]。二是認為肌球蛋白直接變性或降解，造成肌球蛋白的提取性降低[54]。三是肌球蛋白和肌漿蛋白同時發生變性造成溶解度的降低[45-46]。

另外，應用差示掃描量熱法（differential scanning calorimetry，DSC）測定原料肉、肉糜或鹽溶性蛋白質的熱力學性質來研究肌肉蛋白質的變性程度[55-56]，結果表明，與正常雞肉相比，類PSE雞肉肌球蛋白和肌漿蛋白蛋白轉變溫度顯著降低[55]，肌動蛋白熱穩定性沒有顯著差異，類PSE雞肉加入鹽水斬拌后，肌動蛋白熱穩定性出現顯著差異[57]，由此可以看出，類PSE禽肉的蛋白質溶解性或者蛋白質變性狀況更為復雜。由于肉食雞跟火雞肉宰后生化性質存在差異，這可能引起火雞肉與肉食雞肉研究結果不一致，因此，也有必要對類PSE雞肉和火雞肉的蛋白溶解性或變性程度分類系統研究。

1.3.2 蛋白質凝膠特性

在肉制品加工中，類PSE禽肉形成凝膠能力弱，相比正常禽肉顯得更加柔軟。早期關于PSE禽肉研究，在對類PSE禽肉肉糜的凝膠強度、質構測定和評價時，多通過肉糜的鹽溶性蛋白質減少或者肌原纖維蛋白質提取量的降低來解釋肉糜的凝膠強度下降。Chan等[26,51]研究報道不同極限pH值的火雞胸肉的功能特性，結果發現，低極限pH值組的凝膠強度和黏彈性（G’和G″）顯著低于正常極限pH值組，而類PSE與正常火雞胸肉在蛋白質溶解性方面并沒有差異。也有研究關于不同L*值和極限pH值的肉食雞肉（PSE、DFD、正常肉）質構特征和流變學特性[58]，結果表明，類PSE雞肉與正常肉的蛋白質溶解性、質構特性、G’和G″都存在顯著差異。Li Ke等[40]在統一配方（蛋白質濃度和鹽濃度）和加工條件下比較類PSE雞肉和正常肉的加工特性差異，結果發現，類PSE雞肉用于肉糜加工時，加熱后凝膠顏色差異性降低，L*值不受原料雞胸肉顏色的影響，但類PSE雞肉肉糜凝膠質構特性和保水性受到了損害，凝膠強度降低約46%，硬度降低約40%，蒸煮損失增加約7%；G’在25～54 ℃區間未出現峰值，凝膠形成能力變弱。

從蛋白質功能特性角度來看，類PSE雞胸肉蛋白質凝膠特性劣變與內在蛋白質發生過度變性相關。肌原纖維蛋白主要包括肌球蛋白與肌動球蛋白，是肉形成良好結合性和凝膠特性的重要蛋白質，然而很少研究報道類PSE禽肉中參與凝膠形成的肌原纖維蛋白質或鹽溶性蛋白質的性質變化。因而，類PSE雞肉蛋白質凝膠特性的劣變有待進一步探究。

2 類PSE禽肉蛋白質功能特性改善

類PSE禽肉現象的發生長期困擾企業的深加工生產，雖然目前學者們從基因、宰前因素、擊暈方式和冷卻機制等因素深入地研究引起類PSE禽肉的發生機制[59-62]，進而積極采取措施，例如宰前管理和宰后各種處理方式以降低類PSE禽肉的發生率，但是類PSE禽肉現象仍然發生。根據研究調查顯示，在禽肉屠宰生產線上類PSE禽肉發生率至少為5%，這也跟類PSE禽肉蛋白質性質的復雜性密切相關。

目前，肉類科技工作者正積極尋找加工技術措施提升類PSE禽肉的凝膠特性[30,41]。通過使用專門的加工工藝如注射、滾揉并添加某些非肉成分來改善類PSE禽肉深加工制品的質構和保水性。非肉成分包括不同種類的淀粉、卡拉膠、膠原蛋白、大豆分離蛋白等。另外，通過添加磷酸鹽、碳酸氫鈉增加類PSE禽肉的pH值和離子強度來改善類PSE禽肉的加工特性[63]。然而，調整pH值只能部分恢復類PSE雞肉肉糜的加工特性[64]，而且在肉制品中添加磷酸鹽并不受消費者的喜愛，部分國家已嚴格規定限制磷酸鹽的使用。添加非肉成分以及各種鹽來改善類PSE雞肉蛋白質功能特性不符合盡量少添加非肉成分生產高品質肉制品的發展趨勢[4,41,65]。Chan等[66]研究了超高壓處理對類PSE火雞肉（89.5%肉糜、0.5%鹽、10%水）的凝膠功能特性影響，發現超高壓處理可以提高類PSE火雞肉肉糜凝膠的保水性，并能較好地降低食鹽添加量，推斷這可能主要由于超高壓處理可以增加類PSE火雞肉的蛋白質溶解性。另外，也有研究報道應用高能超聲波技術可以改性蛋白質，從而改善類PSE雞肉的凝膠特性[67]。近幾年國內外雞肉加工研究及技術發展主要集中在新技術應用改善雞肉制品凝膠特性[68]。從根本上解決類PSE禽肉蛋白質功能特性劣變問題，這要求研究不僅僅關注類PSE雞肉凝膠品質表觀指標變化，還要從類PSE雞肉蛋白質分子水平進一步探尋類PSE雞肉改善的機制。

3 展 望

類PSE禽肉現象的發生一直困擾著國內禽肉屠宰加工企業。它帶來的深加工產品的出水、質構變差是急需解決的品質問題，而國內對這一相關領域的研究仍然較少，這應當引起廣泛的關注。今后類PSE禽肉的蛋白質功能劣變機理方面仍是研究的重點。新技術開發利用類PSE禽肉，從蛋白質水平揭示新技術有效調控類PSE禽肉的蛋白質功能特性將成為研究的熱點。在肉與肉制品加工研究領域，充分利用蛋白質模型系統監測類PSE禽肉蛋白質的物理化學性質和影響蛋白質功能特性形成的各種因素，可以更好理解類PSE禽肉的蛋白質功能特性，有助于解決類PSE禽肉加工利用問題，對減少禽肉工業的經濟損失具有重要意義。

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A Review of the Current Research on the Mechanism of PSE-like Poultry Meat Quality Defect

KANG Zhuangli1, ZHAO Yingying2, LI Ke2,*, WANG Huhu3, ZHU Xueshen4, XU Xinglian3, BAI Yanhong2
(1. Henan Province Collaborative Innovation Center for Food Production and Safety, School of Food Science, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China; 2. Henan Province Collaborative Innovation Center for Food Production and Safety, College of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China; 3. National Center of Meat Quality and Safety Control, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 4. School of Life Science and Chemistry, Jiangsu Second Normal University, Nanjing 210013, China)

Pale, soft, exudative-like (PSE-like) poultry meat continues to a major quality defect that adversely affects the poultry industry worldwide, resulting in a great economic loss. This review describes the history of understanding PSE-like poultry meat and reviews recent research focused on the typical characteristics of PSE-like poultry meat (color, pH, texture and water holding capacity) and the criteria for its identification. The deterioration mechanism of functional properties of PSE-like poultry meat protein such as solubility and gel properties is discussed as well as the future direction in the development of strategies to improve functional properties of PSE-like poultry meat protein. The review is expected to provide a theoretical reference and technical support for improving functional properties of PSE-like poultry meat protein in the poultry industry.

PSE-like poultry meat; quality; identif i cation criteria; protein solubility

10.7506/spkx1002-6630-201707045

TS251.1

A

1002-6630（2017）07-0284-06

康壯麗, 趙穎穎, 李可, 等. 類PSE禽肉的品質特征探討及研究進展[J]. 食品科學, 2017, 38(7): 284-289. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201707045. http://www.spkx.net.cn

KANG Zhuangli, ZHAO Yingying, LI Ke, et al. A review of the current research on the mechanism of PSE-like poultry meat quality defect[J]. Food Science, 2017, 38(7): 284-289. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201707045. http://www.spkx.net.cn

2016-04-12

國家自然科學基金青年科學基金項目（31601492；31501508；31301507）；河南省高等學校重點科研項目（16A550006）；鄭州輕工業學院博士科研啟動基金項目（2015BSJJ038）

康壯麗（1980—），男，講師，博士，研究方向為肉品加工與質量安全控制。E-mail：kzlnj1988@163.com

*通信作者：李可（1986—），男，講師，博士，研究方向為肉品加工與質量安全控制。E-mail：xc_like@163.com