几种蛋白酶与氯化钙对鸡肉系水力的影响

卢智，柳青山，朱俊玲

（1.山西长治职业技术学院，山西长治046000；2.山西农科院高粱研究所，山西榆次030600；3.山西农业大学，山西太谷030801）

肉的系水力(持水力)即保水性,是指肉在外力作用下（如受压、加热、切碎搅拌、冻结、解冻等）保持水分的能力，或在向肉中添加水分的水合能力[1]。肌肉的系水力与动物种类和品种、宰前状况、宰后的变化以及加工过程中的腌制、滚揉、斩拌、蒸煮温度、食品添加剂的添加有关[2]。系水力是一项重要的肉质性状,它可影响肌肉的多汁性、嫩度、色泽等,通常用失水率、蒸煮损失和滴水损失来衡量系水力，通过测定这3项指标对肌肉的系水性进行综合评定[3]。失水率是评定肌肉系水力的有效指标之一。常采用重量加压法测定失水率，也有采用低温高速离心法测定失水率。蒸煮损失是评定肌肉系水力的另一个有效指标。蒸煮损失是肌肉受热之后，由于其组成成分发生一系列的理化变化而产生的重量损失。滴水损失则是评定肌肉系水力的第3个指标。滴水损失是在无外力作用的条件下，肌肉液体的流失量。肌肉失水率与其系水力呈线性负相关，滴水损失和烹煮损失越低，系水力越高[3]。本试验通过测定肌肉的蒸煮损失与滴水损失来反映其系水力。

随着人民生活水平的不断提高，人们对鸡肉的消费需求已经由数量型转向了质量型，人们更加关心的是鸡肉的风味、质地、营养、安全性等因素。鸡肉经过加工后口感粗糙，质量下降，用蛋白酶嫩化处理能够使鸡肉的品质变得柔软适口、多汁且易于咀嚼，并显著提高鸡肉的成品率、保质期及经济效益。氯化钙则是具有很强的保水性，能提高鸡肉及其制品的系水力。因此，拟进行几种蛋白酶与氯化钙对鸡肉系水力的影响的研究，并对单一嫩化剂与复合嫩化剂进行比较以及对复合嫩化剂比例的确定，为提高鸡肉系水力的深入研究以及鸡肉嫩化工艺的改进提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冷冻鸡胸肉：太谷县家家利超市；木瓜蛋白酶（80万 U/g）、碱性蛋白酶（20万 U/g）、中性蛋白酶（20万U/g）、风味蛋白酶（20万 U/g）：南宁庞博生物工程有限公司；无水氯化钙（分析纯）：郑州市中联化学试剂厂；去离子水：山西农业大学实验中心提供。

1.2 主要仪器设备

XMTD-4000电热恒温水浴锅：北京市永光明医疗仪器有限公司；BSA124S电子天平：北京赛多利斯仪器系统有限公司；5 mL注射器：山东威高集团医用高分子制品股份有限公司。

1.3 试验设计

1.3.1 鸡胸肉的前处理

将购买的冷冻鸡胸肉解冻后，剔除筋膜、结缔组织和脂肪，用滤纸吸干肉样表面的水分，用保鲜膜包好，置于4℃的冰箱中保存备用。

1.3.2 不同浓度的嫩化剂溶液的配制

1）将木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶及风味蛋白酶分别配制成0.003 5%、0.005 8%、0.008 3%的蛋白酶溶液，使蛋白酶在每克鸡胸肉中的含量分别达到 1.5、2.5、3.5 个酶活力单位[6]。

2）将无水氯化钙配制成1.0%、2.0%、3.0%的氯化钙溶液[7]。

3）将4种酶与氯化钙分别配制成上述3个浓度中效果最好的浓度的蛋白酶+2.0%氯化钙的嫩化剂溶液。

4）以0.005 8%的木瓜蛋白酶为基准，分别配制1∶1、1∶4、1∶9、1∶12（质量比）的木瓜蛋白酶与氯化钙的混合溶液（木瓜蛋白酶∶氯化钙）[8]。

1.3.3 测定鸡胸肉的蒸煮损失

于冰箱中取出已处理好的鸡胸肉，将鸡胸肉切成约50 g左右的肉块，记录肉重后用保鲜膜包好，于80℃水浴锅中加热至中心温度达到70℃，取出冷却至室温，破坏保鲜膜，取出肉块，用滤纸吸干肉样表面水分，称重[4]。然后计算出蒸煮损失，作为空白对照。

于冰箱中取出已处理好的鸡胸肉，将鸡胸肉切成约50 g左右的肉块，分别记录肉重并加以标示，然后按肉重的4%分别注射不同浓度的4种蛋白酶溶液、不同浓度的氯化钙溶液、效果最好浓度的蛋白酶+2.0%氯化钙溶液、不同比例的木瓜蛋白酶与氯化钙混合溶液。注射完毕后滚揉5 min以促进嫩化剂溶液在肌肉中均匀分布，然后置于4℃冰箱中30 min[8]，然后取出进行蒸煮损失的测定。

1.3.4 测定鸡胸肉的滴水损失

于冰箱中取出已处理好的鸡胸肉，将鸡胸肉切成约70 g左右的肉块，记录肉重后将肉样用丝线或金属钩吊起,悬挂于500 mL的大烧杯中，杯口用保鲜膜封住，将肉样封在烧杯中，杯中留有足够的空间接纳肉样渗出的水滴。然后在4℃冰箱中悬挂24 h后去掉保鲜膜,用滤纸吸干肉样表面水分，称重[5]。然后计算出滴水损失，作为空白对照。

于冰箱中取出已处理好的鸡胸肉，将鸡胸肉切成约70 g左右的肉块，分别记录肉重并加以标示，然后按肉重的4%分别注射不同浓度的4种蛋白酶溶液、不同浓度的氯化钙溶液、效果最好浓度的蛋白酶+2.0%氯化钙溶液、不同比例的木瓜蛋白酶与氯化钙混合溶液。注射完毕后滚揉5 min以促进嫩化剂溶液在肌肉中均匀分布，然后置于4℃冰箱中24 h，然后取出进行滴水损失的测定。

1.3.5 试验结果的计算方法

1.3.5.1 鸡胸肉的蒸煮损失的计算方法该试验中，鸡胸肉的蒸煮损失按公式（1）计算：

式中：m1为蒸煮前肉重，g；m2为蒸煮后肉重，g。

1.3.5.2 鸡胸肉的滴水损失的计算方法

该试验中，鸡胸肉的滴水损失按公式（2）计算：

式中：m1为肉样挂前重，g；m2为肉样挂后重，g。

2 结果与分析

2.1 几种不同浓度蛋白酶对鸡胸肉系水力的影响

由于不同蛋白酶的作用位点、作用条件等方面的不同，所以选择在同一条件下利用不同的蛋白酶对鸡胸肉进行嫩化，将4种酶对鸡胸肉的作用效果进行比较，结果见表1。

表1 几种不同浓度蛋白酶对鸡胸肉蒸煮损失和滴水损失的影响Table 1 The effect of several different concentration of protease on cooking loss and drip loss of chicken breast

由表1可知，不同浓度的蛋白酶对鸡胸肉进行嫩化后的蒸煮损失不同。0.0058%木瓜蛋白酶、0.008 3%碱性蛋白酶、0.008 3%中性蛋白酶以及0.008 3%风味蛋白酶作用后，鸡胸肉的蒸煮损失较小。

不同浓度的蛋白酶对鸡胸肉进行嫩化后的滴水损失也不同。0.005 8%木瓜蛋白酶、0.008 3%碱性蛋白酶、0.008 3%中性蛋白酶以及0.008 3%风味蛋白酶作用后，鸡胸肉的滴水损失较小。

综合上述可知，经酶嫩化后，与空白对照组（蒸煮损失为30.16%，滴水损失为4.09%）相比，鸡胸肉的蒸煮损失与滴水损失均得到了有效的改善，可以得出4种蛋白酶分别在浓度为0.005 8%、0.008 3%、0.008 3%、0.008 3%的条件下，鸡胸肉的系水力较好。在不同的浓度条件下，4种酶对鸡胸肉系水力的影响效果不同，其原因是与不同的酶自身特性不同有关。

2.2 不同浓度氯化钙对鸡胸肉系水力的影响

不同浓度氯化钙对鸡胸肉系水力的影响见表2。

表2 不同浓度氯化钙对鸡胸肉蒸煮损失和滴水损失的影响Table 2 The effect of different concentration of calcium chloride on cooking loss and drip loss of chicken breast

由表2可知，氯化钙对鸡胸肉系水力的保持效果有一定的影响，并且不同浓度的氯化钙溶液对鸡胸肉进行嫩化后的效果不同。当浓度为2.0%时，其对鸡胸肉的蒸煮损失影响最小：当浓度为1.0%时，其对鸡胸肉的滴水损失影响最小。综合考虑，浓度为2.0%的氯化钙溶液系水力较好。其原因可能是：Ca2+激活鸡胸肉中的转谷氨酰胺酶，形成较好的网状结构，从而具有较强的保水性[9]。

2.3 不同蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉系水力的影响

不同蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉系水力的影响见表3。

表3 不同蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉蒸煮损失和滴水损失的影响Table 3 The effect of different protease combined with calcium chloride on cooking loss and drip loss of chicken breast

由表3可知，不同的蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉蒸煮损失的影响不同。4种蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉作用后的蒸煮损失分别为23.10%、25.21%、23.93%、24.40%，4个组合对鸡胸肉的蒸煮损失的大小顺序为：碱性蛋白酶+氯化钙＞风味蛋白酶+氯化钙＞中性蛋白酶+氯化钙＞木瓜蛋白酶+氯化钙，反映出4个组合对鸡胸肉作用后，其系水力的大小顺序为：木瓜蛋白酶+氯化钙组＞中性蛋白酶+氯化钙组＞风味蛋白酶+氯化钙组＞碱性蛋白酶+氯化钙组。与上述2.1的结果相比，复合嫩化剂作用后的蒸煮损失与相对应的单一酶的作用效果没有很大差距，其原因可能是：Ca2+对酶活力及蛋白酶的热稳定性有一定的影响[10]。

不同的蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉的滴水损失的影响也不同。4种蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉作用后的滴水损失分别为0.45%、0.62%、0.57%、0.49%，4个组合对鸡胸肉的滴水损失的大小顺序为：碱性蛋白酶+氯化钙＞中性蛋白酶+氯化钙＞风味蛋白酶+氯化钙＞木瓜蛋白酶+氯化钙，反映出4个组合对鸡胸肉作用后，其系水力的大小顺序为：木瓜蛋白酶+氯化钙组＞风味蛋白酶+氯化钙组＞中性蛋白酶+氯化钙组＞碱性蛋白酶+氯化钙组。

综合上述可知，4种蛋白酶与氯化钙的组合对鸡胸肉的系水力均有所影响。与上述单一的酶制剂处理后的结果相比较，其中，对鸡胸肉的蒸煮损失的影响不是很明显，对滴水损失的影响较为显著。4组复合嫩化剂对鸡胸肉作用后，其系水力大小顺序为：木瓜蛋白酶+氯化钙组＞风味蛋白酶+氯化钙组＞中性蛋白酶+氯化钙组＞碱性蛋白酶+氯化钙组。即木瓜蛋白酶与氯化钙的组合的系水力效果最好，碱性蛋白酶与氯化钙的组合的系水力效果最差。

2.4 不同比例的木瓜蛋白酶与氯化钙组合对鸡胸肉系水力的影响

木瓜蛋白酶与氯化钙的比例对鸡胸肉蒸煮损失的影响见图1。

图1 木瓜蛋白酶与氯化钙的比例对鸡胸肉蒸煮损失的影响Fig.1 Effect of The proportion of papain and calcium chloride on cooking loss of chicken breast

由图1可知，木瓜蛋白酶与氯化钙的比例不同，对鸡胸肉的蒸煮损失的影响不同。随着二者比例的增加，鸡胸肉的蒸煮损失逐渐增大，当二者的比例达到1∶4（质量比）时，鸡胸肉的蒸煮损失达到最大，为25.89%；之后随着二者比例继续增大，鸡胸肉的蒸煮损失逐渐减小，当二者的比例达到1∶12（质量比）时，鸡胸肉的蒸煮损失达到最小，为22.06%。即木瓜蛋白酶∶氯化钙为1∶12（质量比）时，对鸡胸肉系水力的效果最好。木瓜蛋白酶与氯化钙的比例对鸡胸肉滴水损失的影响见图2。

图2 木瓜蛋白酶与氯化钙的比例对鸡胸肉滴水损失的影响Fig.2 Effect of The proportion of papain and calcium chloride on drip loss of chicken breast

由图2可知,木瓜蛋白酶与氯化钙的比例不同，对鸡胸肉的滴水损失的影响也不同。随着木瓜蛋白酶与氯化钙比例的增加，鸡胸肉的滴水损失逐渐增大，当二者的比例达到1∶4（质量比）时，鸡胸肉的滴水损失达到最大，为3.18%；之后随着二者比例继续增大，鸡胸肉的滴水损失逐渐减小，当二者的比例达到1∶12（质量比）时，鸡胸肉的滴水损失达到最小，为3.02%。即当木瓜蛋白酶∶氯化钙为1∶12（质量比）时，对鸡胸肉系水力的效果最好。

3 结论

通过研究不同蛋白酶以及氯化钙对鸡胸肉的蒸煮损失及滴水损失的影响，来比较其对鸡肉系水力的影响。使用单一嫩化剂时，4种蛋白酶分别在浓度为0.005 8%、0.008 3%、0.008 3%、0.008 3%时，对鸡肉系水力的效果最好。其中，木瓜蛋白酶的结果与文献中的结果相一致。当氯化钙的浓度为2.0%时，对鸡肉系水力的效果最好。使用复合嫩化剂时，4种蛋白酶与氯化钙组合对鸡肉处理后，其系水力的大小顺序为：木瓜蛋白酶+氯化钙组＞风味蛋白酶+氯化钙组＞中性蛋白酶+氯化钙组＞碱性蛋白酶+氯化钙组。木瓜蛋白酶与氯化钙组合对鸡肉系水力的影响最好。与单一酶制剂相比，复合嫩化剂的效果更好。当木瓜蛋白酶∶氯化钙为1∶12（质量比）时，对鸡肉系水力的效果最好。

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