肌原纤维蛋白与肉制品加工的关系

李庆云 张天娇

肌原纤维蛋白凝胶特性

肌肉是一个包含很多部分的复杂的生物组织体系，包括肌原纤维收缩蛋白、肌浆蛋白、多肽、游离氨基酸和游离核苷酸等。肌原纤维蛋白是一种盐溶性蛋白质，是肌肉中最重要的蛋白质之一，它主要是由肌球蛋白、肌动蛋白和肌动球蛋白组成的一种复杂的蛋白复合体，约占总蛋白含量的40%-60%，肌原纤维蛋白在肌肉体系中发挥着重要作用，是肌肉蛋白质的最主要成分，能在肉品加工过程中赋予产品良好的粘结性和质构性，还在赋予肉制品许多期望的理化特性和感官品质方面有重要作用。

肌原纤维蛋白能在热诱导或压力诱导等影响下能够形成凝胶。其凝胶特性会影响肉制品的结构特性和加工特性。肌原纤维蛋白的凝胶特性是肌肉制品中最重要的加工特性之一，其凝胶的流变学特性和质构特性与凝胶类肉制品的感官特性、保油性、保水性、弹性、乳化性乃至产率等都有着十分密切的联系。

肌原纤维蛋白凝胶特性的影响因素

蛋白质热诱导凝胶的形成和维持过程主要依靠的作用力是疏水作用、离子键等物理作用力。此外，有些蛋白质分子之间含有巯基，巯基之间的相互作用力对蛋白质热诱导凝胶的形成也具有重要的作用。因此，蛋白质凝胶特性受到很多外在和内在条件的影响，外在条件主要包括pH值、加热温度、离子强度、盐浓度以及添加的其他物质（如膳食纤维、磷酸盐、淀粉）等。其中，离子强度能够影响蛋白质分子之间的相互作用力，进而影响到凝胶结构的形成。此外，Hermansson等[10， 11]指出蛋白凝胶的微观结构也会受到离子强度的影响，他们指出在较低的离子强度下（0.25 mol/L KCl）形成的凝胶结构是细链的聚合体状，而在较高的离子强度下（0.6 mol/L KCl），形成的凝胶结构是粗链的聚合体状。有研究指出离子强度能够影响肌原纤维蛋白的溶胀，当离子强度降低至相当于0.01 mol/L的NaCl時，肌球蛋白之间的头头结合现象不再出现，当离子强度的不断增加，形成的凝胶网络结构会更加致密。此外，盐的浓度和蛋白溶液pH值的改变也会影响蛋白质的热诱导凝胶特性。

盐浓度会影响蛋白质的溶解度，进而影响蛋白质热诱导凝胶过程中网络结构的形成;蛋白溶液pH值会通过改变蛋白质热诱导凝胶过程中蛋白质-蛋白质的相互作用等发挥作用。在一定的离子强度范围内，当pH远离蛋白质的等电点时，蛋白质之间由于静电斥力的存在，会影响蛋白质聚集体的形成，从而不能形成稳定的凝胶结构，形成不规则的线性多聚体;当pH接近蛋白质的等电点时，蛋白质之间会在疏水作用的影响下，形成凝胶网络结构。在肉类及其制品加工过程中，肌原纤维蛋白是形成热诱导凝胶的主要成分，但加工过程中添加的一些其他功能性成分也会对硬度、凝胶保水性、多汁性、出品率等有一定的影响。有研究表明通过在肉品加工过程中加入海藻粉、变性淀粉、卡拉胶、大豆分离蛋白等成分能提高其热诱导凝胶特性，进而影响到肉制品的品质特性。

影响蛋白质凝胶特性的内在因素主要包括蛋白的主要组成成分和蛋白质的浓度等。有研究表明，在较高的蛋白浓度条件下，蛋白质凝胶的保水性和硬度要高于在较低的蛋白浓度条件下形成的蛋白凝胶保水性和硬度;在相同的蛋白浓度条件时，肌球蛋白的凝胶保水性和硬度要比肌原纤维蛋白的凝胶保水性和硬度好。

肉类及其制品中的蛋白质是人类食物中蛋白质的重要来源，在肉类及其制品中，氯化钠对形成肉制品良好风味和口感具有重要作用。近年来，人们对肉类及其制品的需求量呈上升趋势，肉制品成为膳食中钠盐的重要来源[18]。在发达国家的饮食中，超过20%-30%的钠摄入来源于肉类产品。氯化钠是肉品加工中最常用的一种成分，氯化钠不仅能赋予肉制品较好的加工特性，还能使使加工肉制品具有良好的咸味和风味，在加工肉制品中，氯化钠的主要作用有以下几个方面：

（1）提高肉品的感官咸度，增加肉制品的风味强度

氯化钠分子中的的咸味主要来源于Na+和Cl-协同作用的的结果。Matulis等[20]发现在富含脂肪的肉制品中，增加氯化钠的添加量，能够明显增强肉制品的咸味强度。此外，氯化钠具有较好的结合脂肪的特性，能和肉制品中的脂肪相互作用，提高肉制品的风味强度，也有研究报道食盐不仅能够增加肉制品的咸度，更能增加其风味强度 。Ruusunen等报道脂肪的含量也和咸味的形成存在一定的关系。在肉制品中，能够被感知的咸味和风味强度取决于氯化钠的添加量。

（2）提高肉品的离子强度，增加肉制品的质构特性

加入氯化钠能够提高肉制品的离子强度，进而增加肌原纤维蛋白的溶解度，加热后，这些肌纤维蛋白发生变性，将脂肪和水分紧紧包裹起来，从而提高其水化能力以及与水结合的能力，并最终提高蛋白质的结合特性，改善肉制品的质构特性。一定浓度的氯化钠还可以使肌肉组织中的肌原纤维蛋白片段破碎，促进其不断的溶解渗出，肌原纤维蛋白溶解后，水和脂肪的相互作用得到加强，进而提高了肉制品的产率和保水性。添加氯化钠还可以减少肉类及其制品的蒸煮损失，提高多汁性和嫩度。

（3）增加肉品的保藏时间，具有防腐保鲜的作用

早在远古时代，食盐就被用来保存食物，这主要是因为氯化钠可以通过脱水作用和渗透作用使肉制品中的水分含量降低，从而显著降低肉品中的水分活度，进而抑制肉品中微生物的生长和繁殖，达到延长肉制品货架期的目的。有研究指出当肉品中氯化钠的浓度达到5%时，厌氧菌的生长可以被完全抑制，氯化钠的浓度达到10%时大部分细菌的生长都会被抑制。Whiting 等指出将法兰克福香肠中的氯化钠含量减少60%达到1.5%时，自然菌群的抑制作用被减弱，更快速地增长。猪肉中氯化钠的含量减少50%达到1.25%时，乳酸杆菌的生长会加速。

虽然氯化钠对保证人体正常的生理机能起着重要作用，而且是肉类制品加工生产中必不可少的一种组成成分，对提高产品的风味强度、质构特性、保水性、产率等具有重要作用，同时还能降低肉品中的水分含量，延长货架期。但是过量的摄入钠盐，会给人体带来很多不利的影响。世界卫生组织指出，如果每天减少2.9 g的食盐摄入量就能减少22%因中风而死亡、16%因冠心病而死亡的人数;同时建议每人每日食盐的摄入量应为5-6 g。中国营养学会根据实际的调查情况，建议每人每日的食盐摄入量不超过6 g。

摄入过量得钠盐会增加高血压的患病风险。高血压会增加中风和心血管疾病的发病率，从而增加过早死的风险。此外，有研究指出，摄入过量的钠与患冠状动脉心脏病的风险直接相关，这是独立于包括高血压在内的其他心血管疾病的危险因素。此外，摄入过量的钠会导致钙离子的流失增加，加重糖尿病，甚至还会增加某些癌症的发病率，大量研究表明，减少食盐摄入量有助于降低人体血压。因此，减少日常膳食中钠盐的摄入量越来越引起生产者和消费者的关注。