肌內結締組織與肉嫩度的關聯機制及相關肉嫩化技術的研究進展

汪 洋，王穩航

（天津科技大學食品科學與工程學院，天津 300457）

動物的骨骼肌是人們日常生活中動物蛋白的主要來源之一。肌肉是一種由水、脂肪、蛋白質、碳水化合物和無機成分組成的具有黏彈性的組織，結構主要包括肌原纖維和結締組織，肌原纖維是其實質部分，結締組織起支撐作用。

存在于肌肉組織中的結締組織稱為肌內結締組織（intramuscular connective tissue，IMCT），它是影響肌肉功能的重要部分，也是決定肉品質（如嫩度、保水性）的關鍵成分。IMCT結構由3 層結締組織組成——肌外膜、肌束膜、肌內膜[1]，膠原蛋白是IMCT中最主要的成分。不同動物、不同肌肉之間膠原蛋白的含量、交聯類型及交聯產物（交聯鍵）、熱溶解度、熱穩定性等特性有所差異，這些特性很大程度上影響了肉的質地。IMCT在動物生長發育中起多重作用，同時在宰后成熟和烹飪過程中對肉的嫩度產生特殊的影響。所以研究IMCT在宰后成熟和烹飪過程中的變化、分析其與肉的嫩度的相關性有重大意義。

本文總結了近10 年來國內外學者關于IMCT和肌內膠原蛋白的相關研究，在前期對IMCT的組成、分布、生長與調控的綜述的基礎上，對IMCT中膠原蛋白的特性，IMCT在肉的宰后成熟、烹飪過程中變化規律，以及新興的嫩化技術對IMCT的影響及與之相關的肉嫩度變化等多個方面進行闡述與評論，最后對通過調控IMCT變化提升肉嫩度的研究方向與策略進行了展望，旨在豐富與拓展IMCT的基礎理論與實用技術方向提供參考。

1 IMCT中膠原蛋白的特性

IMCT的主要成分是蛋白聚糖（proteoglycans，PGs）和纖維狀膠原蛋白，這兩類分子在肌束膜、肌內膜和肌纖維之間形成連續網絡[2]。PGs通過與膠原蛋白、非膠原成分、水分子之間的相互作用在組織結構和功能中發揮作用，但目前絕大多數研究者認為PGs不會影響肉的質地[3]。IMCT對肉質地的影響取決于結締組織的主要蛋白質——占肌肉無脂肪干質量2%～7%的膠原蛋白。膠原蛋白是IMCT中最豐富的成分，IMCT對肉嫩度的貢獻主要是通過肌束膜和肌內膜中的膠原蛋白變化實現的。膠原蛋白的含量、溶解性、酶解性、熱性質等特性均與IMCT的強度密切相關[1,4]。同時，在宰后成熟、烹飪過程中膠原蛋白的變化也會影響肌束膜和肌內膜原本的組織結構，從而影響肉的嫩度。

1.1 膠原蛋白的溶解性

膠原蛋白通過分子內或分子間作用力形成不溶性纖維，性質十分穩定，不溶于冷水、稀酸、稀堿溶液[5]，但可在宰后成熟過程中被降解或在加熱過程中溶解，所以在評估膠原蛋白對熟肉質地的貢獻時經常采用可溶性膠原蛋白的相對含量作為衡量標準。Purslow[6]提出在IMCT中，有一定比例的膠原蛋白在烹飪時容易溶解或在成熟后降解。膠原蛋白的溶解性不是固定的，隨品種、動物年齡、烹飪方式等因素的變化而變化[7-9]。在加熱過程中，膠原蛋白會發生部分溶解，這與膠原蛋白的類型、動物年齡和加熱過程中的溫度-時間-pH值的組合關系有關。

分離可溶性膠原蛋白和不溶性膠原蛋白相對含量的測定普遍參照Hill[10]的方法。該方法中1/4 Ringer's溶液與水相比可削弱膠原蛋白中的分子間鍵。但Latorre等[11]認為，Hill推薦的pH 7.3～7.4的1/4 Ringer's溶液與肌肉或結締組織均不等滲，并不符合5.5～5.8這個典型肉類pH值范圍，因此其推薦在測定可溶性膠原蛋白相對含量或分離的IMCT的熱機械性能時用pH 5.6乙酸鹽緩沖液緩替代Ringer's溶液更合適。

1.2 膠原蛋白的酶解性

膠原蛋白可被內源性蛋白酶和外源性蛋白酶分解，導致肌束膜、肌內膜等結締組織的網絡結構分解，這一性質可為肉的嫩化提供基礎。

宰后早期階段β-葡萄糖醛酸酶和其他酶會從溶酶體中釋放出來，作用于PGs。隨著宰后成熟時間的延長，PGs的降解會使膠原蛋白暴露于膠原酶中，促進了IMCT網格結構的降解，顯著降低了生肉中IMCT的強度，從而改善牛肉的嫩度[12]。盡管宰后成熟引起的肉的嫩化主要是肌原纖維蛋白在一系列內源性蛋白酶作用下被水解所致[13]，但是肉中存在多種具有降解IMCT成分的酶，如膠原酶與β-葡萄糖醛酸酶或透明質酸酶，它們的聯合作用會導致膠原蛋白的溶解度增加[14]。Zamora等[15]報道稱溶酶體中的組織蛋白酶和肌漿中的蛋白水解酶可分解肌肉中少量的膠原蛋白。IMCT降解主要受基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）的控制[16]，該酶參與天然膠原蛋白的降解[6]。外源性蛋白酶中植物源性的蛋白水解酶可作用于加熱時變性的膠原蛋白，首先降解基質中的黏多糖，進而使結締組織纖維變成無定型的物質[17]。

1.3 膠原蛋白的熱穩定性

膠原蛋白中單個分子的三螺旋結構和通過翻譯合成后修飾形成的分子內、分子間的交聯都可為基于膠原蛋白的組織提供機械性能、彈性、結構和化學穩定性[18]。原膠原蛋白分子交聯形成低聚物，以1/4交錯排列組裝進而橫向排列，使分子沿其長度方向的電荷分布所產生的穩定性最大化，這種增加的穩定性使在38 ℃就會發生變性的膠原蛋白三螺旋分子轉變為在IMCT中60～68.5 ℃之間才可發生變性的纖維形式膠原蛋白。纖維狀膠原蛋白的熱穩定性提高主要是由橫向堆積分子間的離子相互作用導致的，共價交聯和與PGs相互作用的影響較小[6,19]。膠原纖維通過二價和三價交聯而穩定，隨著動物年齡的增長，二價交聯轉變為三價交聯，這些三價交聯使得膠原蛋白具有熱穩定的性質，肉的韌性增加，膠原蛋白的熱溶解度下降[20]。

2 IMCT與肉嫩度的相關性

嫩度是指人對肉入口后咀嚼過程中的感受，反映肉的質地和老嫩，是消費者評判肉質優劣的最常用指標[21]。Beermann[22]指出，對于牛肉來說，消費者認為嫩度是其最重要的品質指標，其次是風味。對熟肉制品而言，肉的硬度、韌性、多汁性、纖維性等綜合效應反映其嫩度，通常用咀嚼的食感來判斷肉制品的嫩度，用剪切力表示嫩度的高低[23]。盡管肉的嫩度受肌肉的所有成分（如脂肪和PGs）的影響，但主要取決于肌原纖維和IMCT這兩個主要的肌肉結構[24]。肌原纖維對牛肉嫩度的貢獻主要取決于屠宰前的應激程度和宰后早期畜體的加工處理和管理[25]，因不屬于本文闡述對象，不在此贅述。

2.1 IMCT數量與嫩度的相關性

IMCT是一個三維網絡，其形態和組成受物種、品種、性別、年齡等因素的影響，同時隨肌肉的位置和功能而變化，并且與肉的嫩度有著復雜的聯系[26]。不同IMCT相對含量和肌纖維數量差異很大，是造成肌肉嫩度差異的重要原因。隨著IMCT含量的增加，肉的剪切力增大，嫩度下降[27]，并且IMCT的結構和組成與熟肉嫩度有關[28]。

通常，肌外膜在加工過程中會被修整掉[6]，而占IMCT約90%的肌束膜對肉的品質影響最大，是影響肉的嫩度的主要組分[29]。肌肉中肌束膜膠原蛋白的數量遠大于肌內膜，對于給定的動物，肌肉間肌束膜數量對肉嫩度的影響大于肌內膜[27]。

2.2 IMCT中膠原蛋白交聯與嫩度的相關性

除了膠原蛋白含量外，膠原蛋白分子間的交聯水平、交聯方式和成熟程度也是影響肉嫩度的重要因素。交聯鍵是由膠原蛋白分子的特定結構形成的、排列于纖維分子之間的共價鍵，交聯鍵的性質、特別是成熟的交聯鍵（三價），決定膠原蛋白的溶解性、收縮程度及肉的嫩度。未發生交聯的膠原蛋白強度差，并可溶于中性鹽溶液[29]，交聯鍵的形成使膠原蛋白的強度增加、溶解性降低。

IMCT中膠原蛋白的成熟交聯鍵比例隨著動物年齡的增加而增加，使膠原蛋白的熱穩定性增強，交聯鍵成熟度與膠原蛋白含量協同影響牛肉的嫩度。Smith等[30]取不同年齡的49 只荷斯坦牛的半腱肌，對其膠原蛋白熱溶解性、熱收縮溫度、焓變和成熟交聯鍵（吡啶啉）含量進行測定，結果表明隨著年齡增加，肌內膠原的吡啶啉含量呈線性增加，IMCT熱穩定性增加。

加熱過程中結締組織的主要變化之一是膠原蛋白的準晶體結構轉變為隨機狀結構。這種分子變化導致結締組織縮短，并使它們具有橡膠樣的性能。在這種狀態下，它們的機械性能取決于肌肉單位體積存在的交聯鍵的總數，熟肉中膠原蛋白交聯鍵數量的增加與肉嫩度降低的幅度接近一致[20]。分子間不同類型交聯鍵類型的熱穩定性不同。劉晶晶等[31]研究加熱溫度及時間對牛肉膠原蛋白共價交聯鍵的影響，結果發現隨著加熱時間的延長，羥賴氨酸吡啶啉的含量遞增，而賴氨酸吡啶啉的含量則下降。

2.3 IMCT與肉的“背景硬度”

盡管IMCT對肉的質地很重要，但很多研究認為在肉的宰后成熟早期，IMCT是不變的。因此，Sullivan等[32]指出，IMCT為每塊肌肉貢獻了“背景硬度”，這意味著盡管肌原纖維在宰后成熟過程中的降解提升了肉的嫩度，但IMCT對肌肉嫩度的貢獻是固定的。IMCT真的是不變的嗎？“背景硬度”這一說法也引起了爭議，IMCT可決定生的和輕度烹煮肌肉的剪切強度，但是在70～80 ℃的烹煮溫度下，其貢獻小于肌原纖維。Purslow[33]認為，目前的研究報道中沒有證據證明膠原蛋白收縮會導致肉的收縮、在65 ℃以上會增加蒸煮損失。Purslow[34]指出IMCT在生肉中的性質以及宰后成熟過程中的降解并不能直接影響熟肉的質地。IMCT在宰后成熟過程中降解，相較于屠宰初始狀態，IMCT的強度降低[35]，但是這種降解對在70～80 ℃烹飪后殘留IMCT的強度沒有影響。烹飪會極大地影響IMCT的性質如膠原蛋白含量、熱穩定性膠原蛋白交聯等，所以需要進一步研究以闡明烹飪對IMCT的影響及其對肉嫩度的影響。

3 肉宰后成熟過程中IMCT的變化

肉的宰后成熟涉及一系列復雜的物理化學變化，特別是蛋白質的降解和肌肉結構完整性的破壞，對肉的品質特性（尤其是質地、嫩度和保水力）產生重大影響[36]。

在肉的宰后成熟早期，肌原纖維快速降解，而IMCT的機械性能變化緩慢，在宰后10 d內，IMCT強度幾乎保持不變[37]。隨著成熟時間的延長，IMCT解體，主要表現為肌束膜和肌內膜結構的破壞、膠原纖維網狀結構的松弛，IMCT結構由規則、致密的結構變為無序、松散的狀態[38]，從而使得肌肉嫩度得到改善。因此，在長時間成熟過程中IMCT會影響肉的嫩度。研究表明，雞肉、牛肉和豬肉的宰后成熟過程中IMCT的結構完整性會降低[3-5]。Latorre等[39]研究了牛半腱肌和胸大肌在宰后成熟過程中的變化，結果發現4 ℃下貯存5～13 d，半腱肌中膠原蛋白的溶解度高于胸大肌，但隨著成熟時間的進一步延長，兩組肌肉膠原蛋白溶解度差異減小，肌束膜的變性溫度峰值略有下降，但宰后成熟不影響肌束膜的熱收縮力。Starkey等[40]發現羊腰最長肌在成熟過程中，總膠原蛋白含量變化不大，但膠原蛋白的溶解度整體增加。Modzelewska-Kapitu?a等[41]發現冷藏條件下岡下肌的膠原溶解度隨貯存時間（10 d）的延長而增加。Zaj?c等[42]也觀察到在宰后成熟過程中（14 d）牛肉的膠原蛋白溶解度會增加。Fu Yu等[43]在研究宰后成熟過程中牛肉生物活性肽的內源釋放時發現，結構蛋白和膠原蛋白的降解會導致低分子質量（3 kDa）肽的釋放。

4 烹飪過程中IMCT的變化

傳統上將烹飪理解為加熱以使食物在感覺上更可接受、更安全和更易消化。從最嚴格的意義上講，烹飪是指將肉加熱到足夠高的溫度以使蛋白質變性的方法。烹飪溫度對肉質的影響取決于肌肉的保水能力、蛋白質變性程度、膠原蛋白溶解度、膠凝作用以及剪切力[44]。

烹飪過程所產生的熱量會顯著影響IMCT的組分，如膠原蛋白溶解度增加會改變肌束膜和肌內膜結構的固有強度。加熱能夠導致肉類收縮，使IMCT的網絡結構發生相應變化[6]。IMCT中的某些膠原蛋白熱不穩定。Zhang Liyan等[45]研究烹飪對雞胸肉的影響時發現，加熱過程（55～85 ℃）中熱溶性膠原蛋白相對含量在55～65 ℃顯著增加；肉的剪切力在55～65 ℃時降低到最低，65～85 ℃逐漸增加，85～100 ℃略微增加。常海軍[46]通過研究水煮和微波兩種加熱方式對牛肉嫩度影響時發現，60 ℃是牛肉肌束膜和肌內膜的最大熱變性溫度，肌束膜的顆粒化程度與嫩度顯著相關，加熱處理引起的膠原蛋白熱變性會對肉質地產生顯著影響。達迪拉?買買提[47]研究發現加熱會使羊肉的膠原蛋白發生變性溶解，使IMCT結構發生改變，從而對嫩度產生影響。

烹飪過程中大多數膠原蛋白保持不溶，其纖維結構仍保持不變。熟肉中膠原蛋白的機械性能可能取決于肌原纖維的收縮狀態和烹飪過程中肉尺寸的變化[6]。Brüggemann等[48]使用二次諧波顯微鏡研究了豬肉中熱誘導膠原變性，發現膠原蛋白會在57～59.5 ℃收縮，部分膠原蛋白在59～61 ℃變性，三螺旋結構展開；而肌肉中一些膠原蛋白結構在高達68 ℃的溫度下仍保持穩定。

不同的烹飪方法對肉質地的影響不同[44]。可以根據IMCT的數量決定采用哪種烹飪方法以得到嫩度較好的肉：IMCT含量高的肉應在較低溫度下長時間烹飪或在液體介質中烹飪；IMCT含量低的肉盡量不要長時間烹煮，因為這樣會使肉變硬，可以采用燒烤的方式。

5 IMCT在肉成熟嫩化與烹飪嫩化中的矛盾與統一

5.1 熱溶性與非熱溶性膠原蛋白假說

盡管早已證明宰后成熟過程中IMCT會發生降解，并會影響生肉的嫩度，但對于熟肉嫩度的影響一直存在爭議。Rant等[49]研究波蘭美利奴公羊羔的腰大肌和臀中肌時發現，宰后成熟14 d過程中兩種肌肉的嫩度均增加。Christensen等[8]報道15 個品種牛（15 個月）的背最長肌的膠原蛋白特性與生肉質地有良好的相關性，但與熟肉質地之間沒有相關性。Lewis等[50]研究表明在宰后成熟過程牛半腱肌的IMCT強度會降低，而在60 ℃或更高的溫度下烹煮后，強度降低的現象會被高溫烹煮抑制，使成熟和未成熟的肌束膜具有相同的強度。Purslow等[51]證明，在60 ℃以上的溫度下烹飪時，膠原變性對牛半腱肌收縮的貢獻可忽略不計。

Purslow在2014年提出一種假說以解釋宰后成熟和烹飪對IMCT強度的相反作用，IMCT中存在一定比例的在烹飪時容易溶解或在成熟時易降解的膠原蛋白；但另一部分膠原蛋白卻對烹飪和成熟均具有抵抗力，這種具有更高交聯度的膠原蛋白不僅更耐熱，同時可對水解更具抵抗力[6]。Velázquez等[28]通過對肌束膜中膠原蛋白的理化性質、熱變性、機械表征的研究，進一步佐證了這一假說。Latorre等[20]研究發現在60 ℃下加熱24 h，IMCT對熟肉嫩度的影響會變小；隨著加熱時間的延長，肌束膜中變性膠原蛋白的比例緩慢升高，肉的剪切力降低，但是使剩余膠原蛋白變性所需能量增大，說明在IMCT中既存在不穩定的成分，又存在穩定且具有更強抵抗力的成分。決定肉嫩度的一個重要方面是熱穩定性膠原蛋白和熱不穩定性膠原蛋白之間的關系。

大分子原纖維中膠原分子之間的成熟交聯鍵可以提高IMCT的結構穩定性、熱穩定性和生物力學穩定性[20]。Lepetit[52]和Latorre[11]等均認為肌內膠原蛋白可以通過高強度的肌束膜網絡影響剪切力，或者通過提供熱收縮力擠出肌纖維蛋白中的水分來降低肉的嫩度。

5.2 低溫長時烹飪提升肉嫩度的合理性

熱處理會引起肉的結構和成分的改變，肌原纖維、肌質和IMCT蛋白的變性、聚集和降解取決于熱處理過程的時間和溫度[53]。

肌內膠原蛋白變性是一個多步驟過程，至少包含一個不可逆步驟。Latorre等[54]用差示掃描量熱法證明了IMCT中的膠原蛋白變性包括天然三重螺旋分子降解為單鏈螺旋、未折疊的單鏈變性等。變性溫度高度依賴于加熱速率，加熱速率相對較高時，膠原蛋白可在65 ℃左右變性，如果加熱非常緩慢，IMCT中的膠原蛋白會在更低的溫度下開始變性。在0.5 ℃/min的加熱速率下，半腱肌的肌束膜在59 ℃開始變性，而胸大肌則在58 ℃開始變性。Brüggemann等[48]報道，以0.2 ℃/min速率加熱股二頭肌，其肌束膜會在57 ℃變性。肌內膠原蛋白變性依賴于加熱速率是低溫-長時間或低溫蒸煮過程中肉嫩化的基礎[55]。

在50～65 ℃之間的溫度下長時間對肉類進行熱處理，被稱為低溫長時（low temperature-long time，LTLT）烹飪。與常規（高溫、短時間）烹飪相比，LTLT烹飪可增加肉的嫩度并且減少烹飪損失[53]。因此越來越多食品行業，如餐飲業使用LTLT烹飪[56]。

LTLT烹飪的嫩化效果主要歸因于其通過膠原蛋白增溶和糊化作用使IMCT的強度降低[57]。隨著LTLT處理的時間/溫度變化，膠原蛋白的穩定性發生變化。隨著烹飪時間的延長，不溶性膠原蛋白比例降低，表明膠原蛋白中熱穩定性組分減少[20]。LTLT對不同肉類的嫩化都產生了顯著的影響，如豬肉、牛肉和羊肉[58]。在53～58 ℃下對豬肉和牛肉進行LTLT烹飪，延長加熱時間會增加膠原蛋白的溶解度，并會降低背最長肌和半腱肌的剪切力，特別是老齡動物的肌肉[59-61]。

LTLT可代替延長宰后成熟時間來獲得相同嫩度的肉。Li Shengjie等[62]研究了加熱溫度（53、58 ℃）、加熱時間（10、20 h）對不同成熟時間（1、10 d）背豬最長肌肉質的影響，發現成熟1 d的肉在58 ℃下加熱20 h與成熟10 d的肉在53 ℃下加熱20 h或在58 ℃下加熱10 h剪切力相近，這表明優化LTLT溫度-時間范圍以縮短宰后成熟時間是可行的。因此，通過選擇合適的LTLT溫度-時間范圍可以縮短成熟過程，提升肉的嫩度，但該范圍需要進一步的研究。

6 其他新興肉嫩化技術對IMCT的影響

熱量對肉組織的作用非常復雜，但它對肌原纖維（主要通過肌球蛋白的變性和凝結而收縮）、肌漿蛋白（聚集和形成凝膠）、IMCT（收縮和溶解度）和肉的保水性、多汁性的影響最大[56,63]。加工方法和烹飪參數（例如時間、溫度、氣流和壓力）會影響肉的結構，從而影響嫩度[64]。目前用于肉嫩化的技術包括電刺激、高壓處理、添加外源蛋白酶、脈沖電場、超聲波、沖擊波等，這些創新技術不同程度地破壞肌肉結構、增強蛋白水解等，從而導致質地變化[44]。

6.1 電刺激

20世紀70年代電刺激開始工業化應用于牛屠宰，以改善肉的嫩度。在電刺激期間，流經畜體的電流會導致肌肉快速收縮和松弛，快速消耗肌肉中的能量、縮短屠宰后尸僵過程。肉結構的變化和分解還會刺激酶促過程并導致肉嫩化[64]。研究表明電刺激降低了冷收縮的風險并加速了肌原纖維蛋白的降解，促進宰后嫩化[65]。田園[66]發現電刺激可加速宰后24 h牦牛胴體pH值、溫度的變化，形成高溫低pH值的環境，從而預防耗牛肉冷收縮發生。Miko?ajczak等[67]建議在屠宰后盡快使用電刺激處理，他們研究發現，用電刺激處理過的肉樣貯存3 d后剪切力顯著降低，說明電刺激加速了肉的嫩化并增加了膠原蛋白的溶解度。

6.2 高壓處理

高壓處理是通過液體傳輸器將壓力靜態地施加到產品上，壓力為100 MPa或更高時，可影響蛋白質的結構和功能，但僅影響蛋白之間的非共價鍵。高壓處理在低溫或高溫條件下對肉類蛋白質和質地有不同的影響[44]。高壓可以改善肉的嫩度，主要是因為機械外力可破壞肉的肌纖維結構。Ichinoseki等[68]采用不同壓力（0.1～500 MPa）、8 ℃、5 min的條件下處理牛肉，研究其對IMCT的影響，結果表明隨壓力的升高，膠原蛋白的熱穩定性降低，導致其熱溶解度增加；同時發現高壓不能破壞膠原蛋白的分子結構，但是可以使膠原蛋白纖維或原纖維分解為原纖維或分子。

6.3 添加外源蛋白酶

肉的嫩化過程在本質上是酶促反應過程，因此可添加植物性蛋白酶或微生物酶來分解IMCT和肌肉蛋白[65]，提高肉的嫩度。在肉嫩化中使用最廣泛的外源酶是木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、絲氨酸酶以及細菌膠原酶，這些酶可以通過水解膠原蛋白和彈性蛋白來水解肌肉蛋白并增加肉的嫩度[69]。Maqsood等[70]發現添加1%（以肉質量計，下同）的木瓜蛋白酶和菠蘿蛋白酶可使肉中可溶性膠原蛋白含量升高。Zhao Guoyan等[71]發現膠原蛋白酶MCP-01在4 ℃時可有效降解膠原蛋白。獼猴桃提取物可有效水解肌原纖維和膠原蛋白[72]；生姜蛋白酶對IMCT有很好的降解效果[73]。Abdel-Naeem等[74]將生姜提取物（7%）、木瓜蛋白酶（0.01%）、生姜提取物（5%）+木瓜蛋白酶（0.005%）的混合物分別放入駱駝漢堡肉餅的配方中，發現膠原蛋白溶解度和感官評分顯著提高，肉的剪切力顯著降低。Toohey等[75]研究發現注射獼猴桃汁可增加牛半膜肌中膠原蛋白、肌動蛋白和肌球蛋白的溶解性，降低剪切力，從而提高牛肉的嫩度。

6.4 脈沖電場

脈沖電場處理是指將食物置于兩個電極之間放置，使其受電場強度為0.1～80 kV/cm的幾納秒至幾毫秒的短時間的電場脈沖的影響[76]。它可增強細胞滲透性、增強Ca2+和鈣蛋白酶的釋放，從而刺激早期的糖酵解過程[77]，通過加快肌原纖維斷裂和降解來促進肉嫩化[78-80]。脈沖電場可改善IMCT的熱溶解性，Alahakoon等[81]發現經過脈沖電場預處理過的牛胸大肌IMCT的變性溫度降低，可溶性膠原蛋白比例升高，在60 ℃和70 ℃的熱溶解度測試中，處理后的樣品均比未處理的樣品溶解度增加。在某些加工條件下，對牛胸肉進行脈沖電場預處理可以顯著改變其質地（剪切力、硬度、咀嚼性），從而在后續真空蒸煮加工中促進膠原蛋白溶解、改善肉的嫩度[82]。

6.5 超聲波

超聲波是一種基于聲能的非熱技術，當聲波在高壓（壓縮）和低壓（反射）之間傳播時，微小的氣泡振蕩并尺寸增大。這個過程將一直持續到泡沫破裂，從而產生一種稱為空化的現象[83]。在較高的強度下，小氣泡會爆裂，從而破壞物質的結構。食品行業中的超聲應用分為低功率（低強度）或高功率（高強度）超聲[44]。利用超聲波處理肉品可使肌原纖維蛋白結構斷裂、IMCT和溶酶體結構受到破壞、蛋白酶釋放，從而加速蛋白水解或蛋白質變性，導致肉的嫩化[84]。Chang Haijun等[85]發現低頻和高功率超聲處理對膠原蛋白特性和肉質結構具有顯著影響，可降低膠原蛋白的平均穩定性，處理后的膠原纖維紊亂并明顯錯開，排列松散；使細胞外出現膠原纖維的變性、成粒和聚集，但對熱不溶性膠原的含量沒有顯著影響。超聲波處理對膠原含量和溶解度的影響很小[86]。Ozuna等[87]在應用超聲波處理豬背最長肌時觀察到IMCT中膠原纖維的破壞和分散；Gonzalez-Gonzalez等[88]發現高功率超聲處理80 min可有效降低牛腰最長肌、岡下肌和枕骨肌的總膠蛋白原含量；Pe?a-Gonzalez等[89]發現超聲處理可有效降低肉的剪切力，并使纖維間隙變大、肌內膜變薄。

6.6 沖擊波

沖擊波又名流體動力學壓力處理，是指在幾分之一毫秒內瞬時產生的高達1 GPa的壓力波，可在液體介質（通常是水）中快速傳播。由于肉中水分質量分數在75%左右，因此高壓波穿過肉產生機械應力，從而撕裂肌肉結構，這會產生所謂的“破裂效應”，導致肌原纖維結構的物理破壞、蛋白水解、IMCT軟化并分解，從而達到嫩化效果[90]。Bolumar等[91]報道流體壓力處理或沖擊波處理可提高牛里脊的嫩度，使肌纖維束結構破壞和肌內膜空間增加。Zuckerman等[92]在經沖擊波處理的樣品中觀察到肌內膜蜂窩結構發生變形，其外觀變為松散的網眼狀結構，肌內膜中膠原纖維網絡的完整性遭到破壞。

7 結 語

在肉的宰后成熟過程中，IMCT在一系列內源性蛋白酶作用下會發生降解，從而導致肉的嫩化。闡明IMCT在宰后成熟過程中的分解機制有助于了解膠原蛋白在成熟和加熱過程中的降解情況、肌肉組織在成熟和烹飪后的物理特性，并有助于更好地調控宰后肉嫩度。在烹飪過程中，受加熱時間和溫度等因素的影響，肌內膠原蛋白的性質發生變化，因此IMCT對熟肉嫩度有重要的影響。隨著科技的發展，越來越多的新興技術可用于肉的嫩化，同時可與宰后成熟相結合，以便肉類生產企業節省時間和成本，提高效益。在烹飪過程中熱穩定性膠原蛋白含量決定了肉的嫩度，如何降解或轉換這部分熱穩定性膠原蛋白，可成為未來調控IMCT從而改善熟肉嫩度的主要方法。