NaCl及温度对猪肉脱水过程中蛋白质性质的影响

摘 要：研究食盐腌制猪肉在常温和60 ℃条件下热风干燥过程中肌浆蛋白含量、盐溶性蛋白含量、肌原纤维蛋白表面疏水性及巯基含量等随含水率和腌制液中NaCl质量分数的变化规律。结果表明：食盐腌制（腌制液中NaCl质量分数低于8%）可以提高脱水猪肉中肌浆蛋白及盐溶性蛋白质的稳定性，减少变性损失，显著提高肉样的肌原纤维蛋白表面疏水性，降低蛋白质中巯基的含量（P<0.05），且腌制液中NaCl质量分数越大，对上述化学性质的影响越大。上述研究及相关性分析结果表明，相比常温干燥，60 ℃脱水干燥削弱了食盐及水分脱除对蛋白质化学性质的影响，使猪肉中的蛋白质以热变性为主。

关键词：NaCl；温度；猪肉；脱水；肌原纤维蛋白；化学性质

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

中圖分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2018）07-0001-06

引文格式：

汪媛， 张立彦， 齐宏超. NaCl及温度对猪肉脱水过程中蛋白质性质的影响[J]. 肉类研究， 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

腊肉、咸肉、火腿等传统腌腊类肉制品是将原料肉经预处理、腌制、脱水干燥处理而成[1]，其中腌制和脱水2 个关键环节影响肉制品感官和质构等多方面的品质。对于腌制肉类制品的研究表明，NaCl腌制显著影响肌原纤维蛋白的理化性质、产品风味和质构等[2-4]。例如，食盐腌制可能使肉中的盐溶性蛋白溶解，改变肉品质地，还可以提高蛋白质的表面疏水性[5]；一定浓度的盐可以降低鸡肉蛋白质的热变性温度，鸡肉肌原纤维蛋白热转变温度随着腌制液中NaCl浓度的增大逐渐降低，肌原纤维变性的总焓值也变小[6-8]；而肌原纤维蛋白的性质（含量、表面疏水性、巯基含量、稳定性及变性等）变化显著影响肉的质构等品质特性[9]。但目前国内外鲜有关于NaCl对肌肉干燥过程中蛋白质化学性质等变化影响的研究，也缺乏肉类干制品品质控制的基础数据。基于此，本研究以猪里脊肉为对象，探讨其经不同浓度的食盐腌制后，在常温（25 ℃）及实际生产温度（60 ℃）条件下脱水过程中盐溶性蛋白溶解及变性、蛋白疏水性和巯基含量等蛋白特性的变化规律，为研究NaCl及干燥温度对脱水猪肉品质影响的内在原因提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪背里脊肉，购于广州永旺超市，切成规格为30 mm×30 mm×15 mm的肉块。

食盐（食品级） 广东省盐业集团广州有限公司；茶多酚 上海精科化工仪器有限公司；Tris 美国Genview公司；尿素 天津市福晨化学试剂厂；氯化镁 天津市福晨化学试剂厂；其他试剂除特殊标注外均为分析纯。

1.2 仪器与设备

FJ200-S高速分散均質机 上海标本模型厂；H2050R高速冷冻离心机 湖南赫西仪器装备有限公司；

MYP13-2弛久数显磁力搅拌器 上海梅颖浦有限公司；JJ224BC美国双杰电子天平 上海垒固仪器有限公司；HWS24电热恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品的制备

切块猪肉在4 ℃、不同质量分数NaCl腌制液中浸泡24 h，而后经保鲜膜包裹并继续在4 ℃冰箱放置24 h；然后分别在常温（25 ℃）及60 ℃条件下鼓风干燥。常温干燥肉样每隔6 h表面浸涂1 次0.2%茶多酚溶液，以延缓肉样氧化。干燥过程中不断监测肉样含水率，达到预定含水率后取出肉样，在恒湿器（相对湿度75%）中放置12 h后测定各项蛋白质指标。

1.3.2 肌浆蛋白和盐溶性蛋白含量的测定

肌浆蛋白的制备参考Diaz等[10]的方法，盐溶性蛋白制备参照Sun Weizheng等[11]的方法。采用双缩脲法测定蛋白质含量，以牛血清白蛋白绘制标准曲线。

1.3.3 肌原纤维蛋白表面疏水性的测定

肌原纤维蛋白的提取参考吴菊清[12]的方法。表面疏水性测定：取2 mL经稀释的肌原纤维蛋白溶液（质量浓度10 mg/mL），加入400 ?L 1 mg/mL溴酚蓝（bromphenol blue，BPB）溶液，涡旋振荡10 s，充分混合。以相应的磷酸缓冲液为空白，于10 000 r/min条件下离心8 min后，于595 nm波长处测定上清液的吸光度，按照下式计算表面疏水性[13]。

式中：表面疏水性指数为蛋白质巯基基团与BPB的结合量/μg；A0为离心前溶液的吸光度；A1为离心后上清液的吸光度。

1.3.4 肌原纤维蛋白巯基含量的测定

参考Sun等[14]的方法，并略作修改。添加1.5 mL 10 mg/mL的肌原纤维蛋白样液，悬浮于10 mL的Tris-Gly缓冲液中，添加50 ?L二硫代二硝基苯甲酸（5，5-dithiobis（2-nitrobenzoic acid），DNTB）溶液，25 ℃保温1 h后，12 000×g离心10 min，同时以不加蛋白样液为空白组，取上清液，测定其在412 nm波长处的吸光度，双缩脲法测定相应蛋白质含量。

1.4 数据处理

实验数据采用Origin 8.0软件进行处理，结果以平均值±标准差的形式表示；用SPSS软件进行方差分析并获得数据间的差异显著性，置信度取95%；采用皮尔逊相关系数法分析数据间的相关性。

2 结果与分析

2.1 NaCl质量分数对猪肉脱水过程中肌浆蛋白含量的影响

肉中蛋白质含量变化可以反映其变性程度。由图1可知，常温干燥时，含水率高于36%时，空白样中肌浆蛋白含量随肉样含水率的降低呈上升趋势，其中含水率介于36%～48%时上升显著（P<0.05）。此过程中，肌原纤维蛋白在肉中蛋白酶的作用下逐渐降解为小分子肽及氨基酸，并溶入到肌浆中[15-17]，使肌浆蛋白含量增加。而当含水率继续降至36%及以下，肌浆蛋白由于脱水而变性，其含量显著下降（P<0.05）[18]。NaCl质量分数为1%、4%的腌制样中肌浆蛋白含量随脱水的进行而逐渐增加，后者在低含水率时增加尤为显著，这表明肌肉内一定量的NaCl可以抑制肌浆蛋白变性，这可能与NaCl能维持肌浆蛋白的结构稳定有关[19-20]。上述2 份肉样中肌浆蛋白含量显著小于空白样，应该是由于腌制过程中肌浆蛋白溶入腌制液中造成损失。8%腌制样中肌浆蛋白含量在脱水过程中先随含水率下降而显著增大（P<0.05），含水率低于48%后，其含量则急剧下降。这是由于8%腌制样在48%含水率时，肉中NaCl含量大于6.92%，超过肌肉中蛋白质盐析浓度（约1 mol/L、6%）[18]，肌浆蛋白发生盐析作用而变性[21]。由于8%食盐腌制液的食盐浓度较高，在腌制一开始肉样表面脱水收缩，阻碍肌浆蛋白溶出[22]，使肉样初始肌浆蛋白含量与空白样接近。

60 ℃干燥时，空白样中肌浆蛋白含量随含水率降低持续显著减少（P<0.05），而腌制样在含水率高于44%时，肌浆蛋白含量显著降低（P<0.05），而后变化不大（P>0.05）。相比于低盐腌制样，8%腌制样中肌浆蛋白含量显著降低，这可能与过高的NaCl含量降低了肌浆蛋白质变性温度及变性焓有关[23]。与常温干燥样品相比，60 ℃干燥时肉中肌浆蛋白含量整体偏低，而且干燥过程中不同盐含量肉中肌浆蛋白含量的变性趋势也与常温干燥时不同。究其原因，应该是温度造成的肌浆蛋白变性较食盐的影响大。

2.2 NaCl质量分数对猪肉脱水过程中盐溶性蛋白含量的影响

由图2可知，在常温干燥过程中，各样品盐溶性蛋白含量逐渐降低，这可能是由于脱水干燥引起肉样中盐溶性蛋白表面的水膜被破坏，从而导致维系蛋白质结构稳定的作用力减弱[24]，蛋白质逐渐变性。含水率相同的1%腌制样与空白样，其盐溶性蛋白含量差别不

大（P>0.05），而含水率相同的3 组腌制样的盐溶性蛋白含量排序为1%腌制样<4%腌制样<8%腌制样，且均差异显著（P<0.05）。溶出量不同可能与腌制液浓度不同使蛋白质的变性程度不同有关。

60 ℃干燥时，不同肉样中盐溶性蛋白含量随含水率的变化趋势与常温干燥类似。但对比发现，60 ℃干燥所得肉样的盐溶性蛋白含量比25 ℃干燥时显著降低，表明高温干燥造成的盐溶性蛋白变性非常明显，但食盐质量分数的影响规律基本不变。

2.3 NaCl质量分数对猪肉脱水过程中肌原纤维蛋白表面疏水性的影响

表面疏水性是蛋白质的重要特征之一，对于维持蛋白质构象稳定性具有重要作用，可以在一定程度上反映蛋白质结构的改变。Chelh[25]、刘静明[26]等发现，肌原纤维蛋白的表面疏水性在加热过程中逐渐增大，这是由于加热使肌原纤维蛋白变性、展开，内部的疏水性氨基酸残基暴露。

由图3可知，25 ℃干燥时，各肉样肌原纤维蛋白的表面疏水性均随含水率降低而逐渐增大，这可能是由于随着加热的进行及水分的逐渐脱去，破坏了肉样中肌原纤维蛋白内部疏水作用与外表面的亲水作用之间的平衡，蛋白质变性而结构展开，逐渐暴露出内部的疏水性基团[27]。脱水过程中，1%腌制样与空白样的肌原纤维蛋白疏水性差别不大（P>0.05），而相同含水率样品中，4%腌制样和8%腌制样的表面疏水性均高于1%腌制样，且随NaCl质量分数增大而显著增大（P<0.05），这表明NaCl对常温条件下肌原纤维蛋白因脱水而引发的结构展开有促进作用。常温条件下，随着干燥的进行，肌原纤维粗丝和细丝间分布的不易流动水逐渐减少，这些水分子原本以非共价结合的形式结合在肌原纤维蛋白分子上的某些关键位点，起到维持蛋白质构象稳定的作用，干燥除去后会导致肌原纤维蛋白构象变化，引起蛋白质变性[22]。另外，Na+和Cl-会与腌制肉样肌原纤维蛋白中上述关键位点上的水分子相结合，破坏蛋白质分子外部亲水作用与内部疏水作用间的平衡，进而加剧水分脱除引起的构象改变，使内部疏水性氨基酸暴露[19]。

60 ℃干燥时，在含水率從60%下降到52%的过程中，各样品的肌原纤维蛋白表面疏水性随着含水率的降低显著增大（P<0.05），在含水率低于52%后逐渐下降，但下降程度不显著（P>0.05）；同含水率条件下，各肉样肌原纤维蛋白表面疏水性随NaCl质量分数的增大而显著增大

（P<0.05）。上述趋势表明，肉样在脱水初期以变性展开为主，而后随脱水及加热的进行，肌纤维结构收缩，蛋白质间距减少并形成-S-S-键，表面疏水性则逐渐下降，部分抵消了脱水过程中蛋白质变性展开造成的疏水性提高。

2.4 NaCl质量分数对猪肉脱水过程中肌原纤维蛋白巯基含量的影响

巯基在加热过程中易被氧化成二硫键，蛋白质变性程度可以通过测定总巯基含量和游离巯基含量来反映[20]。由图4可知，常温干燥时，各样品的肌原纤维蛋白巯基含量随含水率的降低而减少，表明干燥过程中肌原纤维蛋白的巯基不断通过共价交联形成二硫键，含量逐渐

减少[28]。相同含水率下，各腌制样的肌原纤维蛋白巯基含量随NaCl质量分数的增大而显著下降（P<0.05）。

60 ℃干燥时，含水率介于36%～50%之间的空白样和高盐腌制样（4%、8% NaCl）中，肌原纤维蛋白巯基含量随含水率的降低而显著下降（P<0.05），且含水率相同的各腌制样的肌原纤维蛋白巯基含量随NaCl质量分数的增大而显著下降（P<0.05）。

对比图4a和图4b发现，加热温度的升高导致蛋白质变性加剧，巯基含量增加，但随含水率的降低，巯基含量下降程度也加大，表明蛋白质分子内及分子

间—S—S—形成也更迅速、程度更大。而在含水率低于36%后，肉样蛋白质巯基含量不随含水率的下降而持续下降，表明在干燥温度下蛋白质变性程度较大，其中的巯基仍不断显露，使巯基含量下降程度变缓。

2.5 不同NaCl质量分数腌制条件下脱水猪肉化学指标与含水率的相关性

由表1可知，常温干燥过程中，猪肉中盐溶性蛋白含量、巯基含量与含水率呈极显著正相关（P<0.01），而表面疏水性与含水率呈极显著负相关（P<0.01）。空白样肌浆蛋白含量与含水率没有相关性，而1%、4%、8%脱水腌制样肌浆蛋白含量与含水率均呈极显著负相关（P<0.01）。这表明25 ℃干燥时，随着含水率的降低，盐溶性蛋白逐渐变性，表面疏水性上升，蛋白质变性，结构展开，内部疏水基团暴露，部分巯基相互交联形成二硫键而使蛋白质聚集[29]。而且，随着腌制液中NaCl质量分数的上升，盐溶性蛋白含量、肌浆蛋白含量与含水率的相关性系数逐渐降低，这也说明一定量的NaCl可以提高肌肉肌浆蛋白及盐溶性蛋白的稳定性，减少变性损失。

由表2可知，干燥温度为60 ℃时，盐溶性蛋白含量、肌浆蛋白含量、巯基含量与含水率均呈极显著正相关（P<0.01），但相关系数随腌制液中NaCl质量分数的变化规律不明显。这表明60 ℃干燥时，随含水率的降低，肉样中的肌原纤维蛋白发生热变性并形成较多的二硫键，蛋白质分子聚集，从而盐溶性蛋白含量、肌浆蛋白含量和巯基含量随脱水进行不断下降。空白样的蛋白质表面疏水性与含水率呈极显著负相关（P<0.01），而脱水腌制样的表面疏水性与含水率没有相关性。这与2.3节的研究结果基本一致，表明此时温度对猪肉蛋白质变性及表面疏水性的影响较大，NaCl质量分数及脱水作用的影响较小。

3 结 论

常温干燥时，腌制造成肌浆蛋白损失，肉样中食盐含量增加（1%、4%腌制样）可以使肌浆蛋白稳定性增加，变性损失减小；但食盐含量过高时（8%腌制样），肌浆蛋白变性剧烈。60 ℃干燥时，温度的影响较显著，肌浆蛋白以热变性为主。肉样中盐溶性蛋白含量随腌制液中NaCl质量分数的增加而显著增大（P<0.05），但随着脱水的进行逐渐下降，且干燥温度升高造成的盐溶性蛋白变性超过NaCl的影响。常温干燥时，肉样肌原纤维蛋白的表面疏水性随腌制液中NaCl质量分数的增加而显著增大（P<0.05），也随脱水的进行逐渐增加，表明肌原纤维蛋白以变性展开为主；60 ℃干燥时，肉样在脱水初期以变性展开为主，而后由于脱水及加热，表面疏水性逐渐下降。各肉样的肌原纤维蛋白巯基含量随腌制液中NaCl质量分数的增大而显著下降（P<0.05），脱水也使其含量逐渐减少。干燥温度提高，肉样中巯基含量增加，但脱水造成的巯基含量下降程度也加大。常温干燥时，腌制猪肉中盐溶性蛋白含量、巯基含量与含水率呈极显著正相关（P<0.01），表面疏水性及肌浆蛋白含量与含水率呈极显著负相关（P<0.01）；60 ℃干燥时，腌制肉样中的肌浆蛋白含量、盐溶性蛋白含量、巯基含量与含水率呈极显著正相关（P<0.01），而表面疏水性与含水率没有相关性，此条件下温度对蛋白质性质的影响较大。

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