NaCl及溫度對豬肉脫水過程中蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響

摘 要：研究食鹽腌制豬肉在常溫和60 ℃條件下熱風(fēng)干燥過程中肌漿蛋白含量、鹽溶性蛋白含量、肌原纖維蛋白表面疏水性及巰基含量等隨含水率和腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律。結(jié)果表明：食鹽腌制（腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于8%）可以提高脫水豬肉中肌漿蛋白及鹽溶性蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，減少變性損失，顯著提高肉樣的肌原纖維蛋白表面疏水性，降低蛋白質(zhì)中巰基的含量（P<0.05），且腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，對上述化學(xué)性質(zhì)的影響越大。上述研究及相關(guān)性分析結(jié)果表明，相比常溫干燥，60 ℃脫水干燥削弱了食鹽及水分脫除對蛋白質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的影響，使豬肉中的蛋白質(zhì)以熱變性為主。

關(guān)鍵詞：NaCl；溫度；豬肉；脫水；肌原纖維蛋白；化學(xué)性質(zhì)

Effect of Sodium Chloride and Temperature on Pork Protein Properties during Dehydration

WANG Yuan， ZHANG Liyan*， QI Hongchao

（School of Food Science and Engineering， South China University of Technology， Guangzhou 510640， China）

Abstract： Changes in sarcoplasmic protein and salt-soluble protein content， and surface hydrophobicity and thiol content of myofibrillar protein in pork salted with different concentrations of NaCl solutions after being dehydrated to different moisture contents （wet basis） by air drying at room temperature or 60 ℃ were studied in this paper. The results showed that salt curing of pork （NaCl concentration below 8%） improved the stability of sarcoplasmic protein and salt-soluble protein in dehydrated pork， reduced protein denaturation； moreover it significantly increased the surface hydrophobicity of myofibrillar protein and decreased the thiol content （P < 0.05）. The higher the NaCl concentration， the greater the effect on the above chemical properties. Based on these results together with correlation analysis， hot-air drying at 60 ℃ weakened the effect of salt and water removal on chemical properties of pork protein， and the change of pork protein was dominated by thermal denaturation compared with drying at room temperature.

Keywords： NaCl； temperature； pork； dehydration； myofibrillar protein； chemical properties

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807001

中圖分類號：TS251.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2018）07-0001-06

引文格式：

汪媛， 張立彥， 齊宏超. NaCl及溫度對豬肉脫水過程中蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響[J]. 肉類研究， 2018， 32（7）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807001. http：//www.rlyj.pub

WANG Yuan， ZHANG Liyan， QI Hongchao. Effect of sodium chloride and temperature on pork protein properties during dehydration[J]. Meat Research， 2018， 32（7）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807001. http：//www.rlyj.pub

臘肉、咸肉、火腿等傳統(tǒng)腌臘類肉制品是將原料肉經(jīng)預(yù)處理、腌制、脫水干燥處理而成[1]，其中腌制和脫水2 個關(guān)鍵環(huán)節(jié)影響肉制品感官和質(zhì)構(gòu)等多方面的品質(zhì)。對于腌制肉類制品的研究表明，NaCl腌制顯著影響肌原纖維蛋白的理化性質(zhì)、產(chǎn)品風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)等[2-4]。例如，食鹽腌制可能使肉中的鹽溶性蛋白溶解，改變?nèi)馄焚|(zhì)地，還可以提高蛋白質(zhì)的表面疏水性[5]；一定濃度的鹽可以降低雞肉蛋白質(zhì)的熱變性溫度，雞肉肌原纖維蛋白熱轉(zhuǎn)變溫度隨著腌制液中NaCl濃度的增大逐漸降低，肌原纖維變性的總焓值也變小[6-8]；而肌原纖維蛋白的性質(zhì)（含量、表面疏水性、巰基含量、穩(wěn)定性及變性等）變化顯著影響肉的質(zhì)構(gòu)等品質(zhì)特性[9]。但目前國內(nèi)外鮮有關(guān)于NaCl對肌肉干燥過程中蛋白質(zhì)化學(xué)性質(zhì)等變化影響的研究，也缺乏肉類干制品品質(zhì)控制的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。基于此，本研究以豬里脊肉為對象，探討其經(jīng)不同濃度的食鹽腌制后，在常溫（25 ℃）及實際生產(chǎn)溫度（60 ℃）條件下脫水過程中鹽溶性蛋白溶解及變性、蛋白疏水性和巰基含量等蛋白特性的變化規(guī)律，為研究NaCl及干燥溫度對脫水豬肉品質(zhì)影響的內(nèi)在原因提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬背里脊肉，購于廣州永旺超市，切成規(guī)格為30 mm×30 mm×15 mm的肉塊。

食鹽（食品級） 廣東省鹽業(yè)集團廣州有限公司；茶多酚 上海精科化工儀器有限公司；Tris 美國Genview公司；尿素 天津市福晨化學(xué)試劑廠；氯化鎂 天津市福晨化學(xué)試劑廠；其他試劑除特殊標(biāo)注外均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

FJ200-S高速分散均質(zhì)機 上海標(biāo)本模型廠；H2050R高速冷凍離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司；

MYP13-2弛久數(shù)顯磁力攪拌器 上海梅穎浦有限公司；JJ224BC美國雙杰電子天平 上海壘固儀器有限公司；HWS24電熱恒溫水浴鍋 上海一恒科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品的制備

切塊豬肉在4 ℃、不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)NaCl腌制液中浸泡24 h，而后經(jīng)保鮮膜包裹并繼續(xù)在4 ℃冰箱放置24 h；然后分別在常溫（25 ℃）及60 ℃條件下鼓風(fēng)干燥。常溫干燥肉樣每隔6 h表面浸涂1 次0.2%茶多酚溶液，以延緩肉樣氧化。干燥過程中不斷監(jiān)測肉樣含水率，達到預(yù)定含水率后取出肉樣，在恒濕器（相對濕度75%）中放置12 h后測定各項蛋白質(zhì)指標(biāo)。

1.3.2 肌漿蛋白和鹽溶性蛋白含量的測定

肌漿蛋白的制備參考Diaz等[10]的方法，鹽溶性蛋白制備參照Sun Weizheng等[11]的方法。采用雙縮脲法測定蛋白質(zhì)含量，以牛血清白蛋白繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.3 肌原纖維蛋白表面疏水性的測定

肌原纖維蛋白的提取參考吳菊清[12]的方法。表面疏水性測定：取2 mL經(jīng)稀釋的肌原纖維蛋白溶液（質(zhì)量濃度10 mg/mL），加入400 ?L 1 mg/mL溴酚藍（bromphenol blue，BPB）溶液，渦旋振蕩10 s，充分混合。以相應(yīng)的磷酸緩沖液為空白，于10 000 r/min條件下離心8 min后，于595 nm波長處測定上清液的吸光度，按照下式計算表面疏水性[13]。

式中：表面疏水性指數(shù)為蛋白質(zhì)巰基基團與BPB的結(jié)合量/μg；A0為離心前溶液的吸光度；A1為離心后上清液的吸光度。

1.3.4 肌原纖維蛋白巰基含量的測定

參考Sun等[14]的方法，并略作修改。添加1.5 mL 10 mg/mL的肌原纖維蛋白樣液，懸浮于10 mL的Tris-Gly緩沖液中，添加50 ?L二硫代二硝基苯甲酸（5，5-dithiobis（2-nitrobenzoic acid），DNTB）溶液，25 ℃保溫1 h后，12 000×g離心10 min，同時以不加蛋白樣液為空白組，取上清液，測定其在412 nm波長處的吸光度，雙縮脲法測定相應(yīng)蛋白質(zhì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗數(shù)據(jù)采用Origin 8.0軟件進行處理，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示；用SPSS軟件進行方差分析并獲得數(shù)據(jù)間的差異顯著性，置信度取95%；采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)法分析數(shù)據(jù)間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對豬肉脫水過程中肌漿蛋白含量的影響

肉中蛋白質(zhì)含量變化可以反映其變性程度。由圖1可知，常溫干燥時，含水率高于36%時，空白樣中肌漿蛋白含量隨肉樣含水率的降低呈上升趨勢，其中含水率介于36%～48%時上升顯著（P<0.05）。此過程中，肌原纖維蛋白在肉中蛋白酶的作用下逐漸降解為小分子肽及氨基酸，并溶入到肌漿中[15-17]，使肌漿蛋白含量增加。而當(dāng)含水率繼續(xù)降至36%及以下，肌漿蛋白由于脫水而變性，其含量顯著下降（P<0.05）[18]。NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、4%的腌制樣中肌漿蛋白含量隨脫水的進行而逐漸增加，后者在低含水率時增加尤為顯著，這表明肌肉內(nèi)一定量的NaCl可以抑制肌漿蛋白變性，這可能與NaCl能維持肌漿蛋白的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有關(guān)[19-20]。上述2 份肉樣中肌漿蛋白含量顯著小于空白樣，應(yīng)該是由于腌制過程中肌漿蛋白溶入腌制液中造成損失。8%腌制樣中肌漿蛋白含量在脫水過程中先隨含水率下降而顯著增大（P<0.05），含水率低于48%后，其含量則急劇下降。這是由于8%腌制樣在48%含水率時，肉中NaCl含量大于6.92%，超過肌肉中蛋白質(zhì)鹽析濃度（約1 mol/L、6%）[18]，肌漿蛋白發(fā)生鹽析作用而變性[21]。由于8%食鹽腌制液的食鹽濃度較高，在腌制一開始肉樣表面脫水收縮，阻礙肌漿蛋白溶出[22]，使肉樣初始肌漿蛋白含量與空白樣接近。

60 ℃干燥時，空白樣中肌漿蛋白含量隨含水率降低持續(xù)顯著減少（P<0.05），而腌制樣在含水率高于44%時，肌漿蛋白含量顯著降低（P<0.05），而后變化不大（P>0.05）。相比于低鹽腌制樣，8%腌制樣中肌漿蛋白含量顯著降低，這可能與過高的NaCl含量降低了肌漿蛋白質(zhì)變性溫度及變性焓有關(guān)[23]。與常溫干燥樣品相比，60 ℃干燥時肉中肌漿蛋白含量整體偏低，而且干燥過程中不同鹽含量肉中肌漿蛋白含量的變性趨勢也與常溫干燥時不同。究其原因，應(yīng)該是溫度造成的肌漿蛋白變性較食鹽的影響大。

2.2 NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對豬肉脫水過程中鹽溶性蛋白含量的影響

由圖2可知，在常溫干燥過程中，各樣品鹽溶性蛋白含量逐漸降低，這可能是由于脫水干燥引起肉樣中鹽溶性蛋白表面的水膜被破壞，從而導(dǎo)致維系蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用力減弱[24]，蛋白質(zhì)逐漸變性。含水率相同的1%腌制樣與空白樣，其鹽溶性蛋白含量差別不

大（P>0.05），而含水率相同的3 組腌制樣的鹽溶性蛋白含量排序為1%腌制樣<4%腌制樣<8%腌制樣，且均差異顯著（P<0.05）。溶出量不同可能與腌制液濃度不同使蛋白質(zhì)的變性程度不同有關(guān)。

60 ℃干燥時，不同肉樣中鹽溶性蛋白含量隨含水率的變化趨勢與常溫干燥類似。但對比發(fā)現(xiàn)，60 ℃干燥所得肉樣的鹽溶性蛋白含量比25 ℃干燥時顯著降低，表明高溫干燥造成的鹽溶性蛋白變性非常明顯，但食鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響規(guī)律基本不變。

2.3 NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對豬肉脫水過程中肌原纖維蛋白表面疏水性的影響

表面疏水性是蛋白質(zhì)的重要特征之一，對于維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定性具有重要作用，可以在一定程度上反映蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變。Chelh[25]、劉靜明[26]等發(fā)現(xiàn)，肌原纖維蛋白的表面疏水性在加熱過程中逐漸增大，這是由于加熱使肌原纖維蛋白變性、展開，內(nèi)部的疏水性氨基酸殘基暴露。

由圖3可知，25 ℃干燥時，各肉樣肌原纖維蛋白的表面疏水性均隨含水率降低而逐漸增大，這可能是由于隨著加熱的進行及水分的逐漸脫去，破壞了肉樣中肌原纖維蛋白內(nèi)部疏水作用與外表面的親水作用之間的平衡，蛋白質(zhì)變性而結(jié)構(gòu)展開，逐漸暴露出內(nèi)部的疏水性基團[27]。脫水過程中，1%腌制樣與空白樣的肌原纖維蛋白疏水性差別不大（P>0.05），而相同含水率樣品中，4%腌制樣和8%腌制樣的表面疏水性均高于1%腌制樣，且隨NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而顯著增大（P<0.05），這表明NaCl對常溫條件下肌原纖維蛋白因脫水而引發(fā)的結(jié)構(gòu)展開有促進作用。常溫條件下，隨著干燥的進行，肌原纖維粗絲和細絲間分布的不易流動水逐漸減少，這些水分子原本以非共價結(jié)合的形式結(jié)合在肌原纖維蛋白分子上的某些關(guān)鍵位點，起到維持蛋白質(zhì)構(gòu)象穩(wěn)定的作用，干燥除去后會導(dǎo)致肌原纖維蛋白構(gòu)象變化，引起蛋白質(zhì)變性[22]。另外，Na+和Cl-會與腌制肉樣肌原纖維蛋白中上述關(guān)鍵位點上的水分子相結(jié)合，破壞蛋白質(zhì)分子外部親水作用與內(nèi)部疏水作用間的平衡，進而加劇水分脫除引起的構(gòu)象改變，使內(nèi)部疏水性氨基酸暴露[19]。

60 ℃干燥時，在含水率從60%下降到52%的過程中，各樣品的肌原纖維蛋白表面疏水性隨著含水率的降低顯著增大（P<0.05），在含水率低于52%后逐漸下降，但下降程度不顯著（P>0.05）；同含水率條件下，各肉樣肌原纖維蛋白表面疏水性隨NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而顯著增大

（P<0.05）。上述趨勢表明，肉樣在脫水初期以變性展開為主，而后隨脫水及加熱的進行，肌纖維結(jié)構(gòu)收縮，蛋白質(zhì)間距減少并形成-S-S-鍵，表面疏水性則逐漸下降，部分抵消了脫水過程中蛋白質(zhì)變性展開造成的疏水性提高。

2.4 NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)對豬肉脫水過程中肌原纖維蛋白巰基含量的影響

巰基在加熱過程中易被氧化成二硫鍵，蛋白質(zhì)變性程度可以通過測定總巰基含量和游離巰基含量來反映[20]。由圖4可知，常溫干燥時，各樣品的肌原纖維蛋白巰基含量隨含水率的降低而減少，表明干燥過程中肌原纖維蛋白的巰基不斷通過共價交聯(lián)形成二硫鍵，含量逐漸

減少[28]。相同含水率下，各腌制樣的肌原纖維蛋白巰基含量隨NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而顯著下降（P<0.05）。

60 ℃干燥時，含水率介于36%～50%之間的空白樣和高鹽腌制樣（4%、8% NaCl）中，肌原纖維蛋白巰基含量隨含水率的降低而顯著下降（P<0.05），且含水率相同的各腌制樣的肌原纖維蛋白巰基含量隨NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而顯著下降（P<0.05）。

對比圖4a和圖4b發(fā)現(xiàn)，加熱溫度的升高導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性加劇，巰基含量增加，但隨含水率的降低，巰基含量下降程度也加大，表明蛋白質(zhì)分子內(nèi)及分子

間—S—S—形成也更迅速、程度更大。而在含水率低于36%后，肉樣蛋白質(zhì)巰基含量不隨含水率的下降而持續(xù)下降，表明在干燥溫度下蛋白質(zhì)變性程度較大，其中的巰基仍不斷顯露，使巰基含量下降程度變緩。

2.5 不同NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)腌制條件下脫水豬肉化學(xué)指標(biāo)與含水率的相關(guān)性

由表1可知，常溫干燥過程中，豬肉中鹽溶性蛋白含量、巰基含量與含水率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），而表面疏水性與含水率呈極顯著負相關(guān)（P<0.01）。空白樣肌漿蛋白含量與含水率沒有相關(guān)性，而1%、4%、8%脫水腌制樣肌漿蛋白含量與含水率均呈極顯著負相關(guān)（P<0.01）。這表明25 ℃干燥時，隨著含水率的降低，鹽溶性蛋白逐漸變性，表面疏水性上升，蛋白質(zhì)變性，結(jié)構(gòu)展開，內(nèi)部疏水基團暴露，部分巰基相互交聯(lián)形成二硫鍵而使蛋白質(zhì)聚集[29]。而且，隨著腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的上升，鹽溶性蛋白含量、肌漿蛋白含量與含水率的相關(guān)性系數(shù)逐漸降低，這也說明一定量的NaCl可以提高肌肉肌漿蛋白及鹽溶性蛋白的穩(wěn)定性，減少變性損失。

由表2可知，干燥溫度為60 ℃時，鹽溶性蛋白含量、肌漿蛋白含量、巰基含量與含水率均呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），但相關(guān)系數(shù)隨腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化規(guī)律不明顯。這表明60 ℃干燥時，隨含水率的降低，肉樣中的肌原纖維蛋白發(fā)生熱變性并形成較多的二硫鍵，蛋白質(zhì)分子聚集，從而鹽溶性蛋白含量、肌漿蛋白含量和巰基含量隨脫水進行不斷下降。空白樣的蛋白質(zhì)表面疏水性與含水率呈極顯著負相關(guān)（P<0.01），而脫水腌制樣的表面疏水性與含水率沒有相關(guān)性。這與2.3節(jié)的研究結(jié)果基本一致，表明此時溫度對豬肉蛋白質(zhì)變性及表面疏水性的影響較大，NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)及脫水作用的影響較小。

3 結(jié) 論

常溫干燥時，腌制造成肌漿蛋白損失，肉樣中食鹽含量增加（1%、4%腌制樣）可以使肌漿蛋白穩(wěn)定性增加，變性損失減小；但食鹽含量過高時（8%腌制樣），肌漿蛋白變性劇烈。60 ℃干燥時，溫度的影響較顯著，肌漿蛋白以熱變性為主。肉樣中鹽溶性蛋白含量隨腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而顯著增大（P<0.05），但隨著脫水的進行逐漸下降，且干燥溫度升高造成的鹽溶性蛋白變性超過NaCl的影響。常溫干燥時，肉樣肌原纖維蛋白的表面疏水性隨腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而顯著增大（P<0.05），也隨脫水的進行逐漸增加，表明肌原纖維蛋白以變性展開為主；60 ℃干燥時，肉樣在脫水初期以變性展開為主，而后由于脫水及加熱，表面疏水性逐漸下降。各肉樣的肌原纖維蛋白巰基含量隨腌制液中NaCl質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增大而顯著下降（P<0.05），脫水也使其含量逐漸減少。干燥溫度提高，肉樣中巰基含量增加，但脫水造成的巰基含量下降程度也加大。常溫干燥時，腌制豬肉中鹽溶性蛋白含量、巰基含量與含水率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），表面疏水性及肌漿蛋白含量與含水率呈極顯著負相關(guān)（P<0.01）；60 ℃干燥時，腌制肉樣中的肌漿蛋白含量、鹽溶性蛋白含量、巰基含量與含水率呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），而表面疏水性與含水率沒有相關(guān)性，此條件下溫度對蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響較大。

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