卤牛肉加工过程中蛋白质组成的变化

程学勋 刘巧瑜2* 陈海光2 黄 敏

1.广东科贸职业学院生物技术系 广东广州 5104302.仲恺农业工程学院轻工食品学院 广东广州 510225

蛋白质是肉中最主要的成分，具有广泛的功能特性，可形成网络与结构，可与水、盐等成分协同，在肉制品质地、感官与营养品质的形成中发挥重要作用[1]。肌球蛋白、肌动蛋白(肌原纤维蛋白)和胶原蛋白(结缔组织中的主要蛋白)是肉中主要的结构性蛋白[2]。肌球蛋白的热稳定较低，通常40～60℃便开始变性[3]。肌原纤维蛋白对肉与肉制品的持水性具有重要影响[4，5]，同时它(包括肌原纤维骨架蛋白)和骨架蛋白共同决定肉肌原纤维的强度[4]。胶原蛋白与烹调过程中大部分汁液的析出有关[3]。肉的红色主要由血红蛋白和肌红蛋白呈现[1]，肌血球素中的血红素铁可产生促进脂质和生物氧化的自由基，从而影响肉的风味[6，7]。加热过程中，蛋白质逐渐变性并降解，含量和持水性下降，结构收缩[8，9]。随着蛋白质持水性的下降和结构收缩，水逐渐从肉中析出，质地特性、水分分布和色度均改变，由此促进肉制品品质的形成[1]。

上述研究表明，蛋白质在肉制品加工中具有重要作用，研究加工过程中蛋白质组成的变化，有助于阐释蛋白质在制品品质形成中的作用，为制品加工工艺的优化提供理论指导。

卤制品是我国重要的传统熟食制品，牛肉是卤制品加工常用的原料，但卤牛肉加工过程中蛋白质组成的变化仍不清楚。为此，论文研究卤牛肉腌制、出水和卤制过程中蛋白质组成的变化，探讨其变化对卤牛肉品质的影响。

1 材料与方法

1.1 主要材料

牛肉：鲜牛霖，18月龄鲁西黄牛，广东清远牧原养牛场提供。

高速分散机：T25型，IKA Labor Technik German。

高速冷冻离心机：CF16RXⅡ型，Hitachi Koki Co., Ltd Japan。

1.2 牛肉处理方法

牛肉洗净、切成10cm见方的块，(4±1)℃腌制一定时间，每4h上下翻动1次。腌制牛肉用2倍质量冷水出水一定时间。出水牛肉放入1.8倍质量卤汁中，大火加热至95℃，小火保温一定时间。

1.3 蛋白质组成分析方法

根据溶解性的不同，采用离心法将牛肉中的蛋白质分离成非蛋白氮(Non protein nitrogen, NPN)、水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白、碱不溶蛋白，分离的蛋白质组分采用凯氏定氮法定量[1]。

1.4 数据分析

取3次平行测定的算术平均值，采用DPS软件中的Duncan程序分析数据间的显著性差异(p<0.05)。

2 结果与分析

2.1 腌制过程中牛肉蛋白质组成的变化

根据溶解性的不同将牛肉中的蛋白质分成5个组分。NPN主要由氨基酸和肽组成。水溶蛋白主要由肌浆蛋白组成，包括磷酸化酶、肌酸激酶、磷酸甘油酸盐变位酶或磷酸甘油激酶以及磷酸丙糖异构酶。盐溶蛋白主要由肌球蛋白重链(MHC)、肌动蛋白、原肌球蛋白、肌钙蛋白与肌球蛋白轻链等多种肌原纤维蛋白组成。碱溶蛋白主要包括变性的肌动球蛋白和胶原蛋白的降解物。碱不溶蛋白为基质蛋白，由胶原蛋白、弹性蛋白和连结蛋白等大分子量蛋白组成[1，10]。

表1 腌制过程中牛肉蛋白质的含量

同一列数据中上标字母不同表示彼此间差异显著(p<0.05)。

碱溶蛋白是牛肉蛋白质的主要组分，然后依次为水溶蛋白、盐溶蛋白、NPN、碱不溶蛋白(详见表1)。牛肉中NPN、水溶蛋白和盐溶蛋白等组分的含量在腌制过程中均发生明显变化(p<0.05)。其中，NPN的含量在腌制0～6h时明显下降(p<0.05)，随后逐渐增加，30h时NPN的含量高于0h(原料)的。NPN主要由游离氨基酸、短肽组成，分子量较小，在水和盐溶液中的溶解性较其它蛋白质组分的高，腌制过程中易随血水的析出而流失，易发生氧化反应，也是微生物生长所利用的主要氮源，故腌制过程中其含量发生明显变化。0～6h时牛肉中的NPN随血水析出，含量下降；6h后酶催化蛋白质水解生成NPN，且NPN生成的速率高于其析出的速率，NPN的含量增加。水溶蛋白和盐溶蛋白的含量在整个腌制加工过程中均逐渐下降(p<0.05)，表明部分水溶蛋白和盐溶蛋白在腌制过程中逐渐溶出或水解。碱溶蛋白和碱不溶蛋白的含量则缓慢下降(p>0.05)，表明碱溶蛋白和碱不溶蛋白在腌制过程中的溶出率和水解程度均较低。由于不同组分蛋白质具有不同的变化趋势，导致牛肉中蛋白质的总量在腌制过程中波动性变化(p<0.05)，其中0～6h和18～30h时均下降(p<0.05)，6～18h时逐渐增加(p<0.05)。腌制过程中，腌制剂中的水分可溶解原料中的NPN和水溶蛋白，食盐有助于盐溶蛋白的溶解，腌制剂产生的渗透压促进蛋白质的析出，内源蛋白酶及微生物所分泌的外源蛋白酶催化蛋白质的水解，生成NPN，降低蛋白质的含量，改变不同蛋白质组分的含量。

2.2 出水过程中牛肉蛋白质组成的变化

出水过程中，牛肉中NPN、水溶蛋白和盐溶蛋白的含量及蛋白质的总量均逐渐显著下降(p<0.05)；出水0～6min时，牛肉中碱溶蛋白含量明显增大(p<0.05)，随后显著降低(p<0.05)；碱不溶蛋白含量有所下降(p>0.05)，详见表2。

出水过程中，血水的析出、水的溶解作用及蛋白质的热水解作用均可导致牛肉中NPN、水溶蛋白和盐溶蛋白含量的下降。蛋白质的溶解性与其空间结构有关，热变性和水解改变蛋白质的空间结构，导致其溶解性的变化[8]。出水0～6min时，牛肉中的水溶蛋白或盐溶蛋白部分转变成碱溶蛋白，导致碱溶蛋白含量的增大。

延长出水时间，碱溶蛋白在热的作用下水解，含量下降。同时，碱溶蛋白的热水解可改变其溶解性，部分碱溶蛋白转变成水溶蛋白或盐溶蛋白，使碱溶蛋白的含量下降。NPN、水溶蛋白、盐溶蛋白和碱溶蛋白等蛋白质组分含量的下降使牛肉中蛋白质总量下降。

表2 出水过程中牛肉蛋白质组分的含量

同一列数据中上标字母不同表示彼此间差异显著(p<0.05)。

2.3 卤制过程中牛肉蛋白质组成的变化

卤制过程中，牛肉中NPN含量显著增大(p<0.05)；水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白的含量以及蛋白质总量均逐渐明显降低(p<0.05)；碱不溶蛋白含量有所下降(p>0.05)，详见表3。

水的溶解作用使牛肉中的蛋白质在卤制过程中逐渐析出，蛋白质含量下降。蛋白质在热的作用下逐渐水解，生成NPN，使NPN含量逐渐增高，其它蛋白质组分的含量则逐渐降低。

盐溶蛋白在加热过程中部分舒张并形成网络，部分亲水性基团可能暴露于蛋白质的表面，从而提高牛肉的持水能力[8]。蛋白质降解增大肽和氨基酸的浓度，提高胞内渗透压，均可提高肉制品的持水能力[1]。

表3 卤制过程中牛肉蛋白质的含量

同一列数据中上标字母不同表示彼此间差异显著(p<0.05)。

3 结论

碱溶蛋白是牛肉中主要的蛋白质组分。腌制过程中，牛肉中NPN含量在0～12h时下降(p<0.05)后有所增大(p>0.05)，水溶蛋白和盐溶蛋白的含量均明显下降(p<0.05)，碱溶蛋白和碱不溶蛋白的含量均略下降(p>0.05)。出水过程中，牛肉中NPN、水溶蛋白和盐溶蛋白的含量及蛋白质总量均显著下降(p<0.05)，碱不溶蛋白含量略下降(p>0.05)；碱溶蛋白含量在0～6min时明显增大(p<0.05)，随后显著降低(p<0.05)。卤制过程中，牛肉中NPN含量明显增大(p<0.05)，水溶蛋白、盐溶蛋白、碱溶蛋白的含量及蛋白质总量均明显降低(p<0.05)，碱不溶蛋白含量稍下降(p>0.05)。