化學干預調控肉及肉制品嫩度的研究進展

陳李 周存六

摘? 要：嫩度是肉及肉制品的重要品質屬性之一，影響消費者的購買意愿。化學干預技術因其成本低、投入少、能耗低、易于工業化且嫩化效果好等優點，在肉類加工領域備受關注。本文簡單介紹了肉嫩度的主要影響因素，側重綜述了化學干預技術（無機鹽、有機酸、外源性氨基酸及其他化學物質）對肉及肉制品嫩度的調控作用及其機制，為化學嫩化新技術的開發與應用提供參考。

關鍵詞：化學干預;肉及肉制品;嫩度;無機鹽;有機酸;外源性氨基酸

Recent Progress on Chemical Intervention in Regulating Tenderness of Meat and Meat Products

CHEN Li， ZHOU Cunliu*

（School of Food and Biological Engineering， Hefei University of Technology， Hefei? ?230009， China）

Abstract： Tenderness is one of the most important quality attributes of meat and meat products， which affects consumers' purchasing decision. Chemical intervention technology has attracted considerable attention in meat processing research owing to its advantages of low cost， low input， low energy consumption， good industrial applicability and good tenderization effect. In this paper， the main factors influencing meat tenderness are described with a focus on the regulatory effect and mechanism of chemical intervention technology （inorganic salt， organic acid， exogenous amino acid and other chemical substances） on the tenderness of meat and meat products. This review is expected to provide a reference for the development and application of new chemical tenderization technologies.

Keywords： chemical intervention; meat and meat products; tenderness; inorganic salts; organic acids; exogenous amino acids

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210323-081

中圖分類號：TS251.5? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：

引文格式：

陳李， 周存六. 化學干預調控肉及肉制品嫩度的研究進展[J]. 肉類研究， 2021， 35（3）：? . DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210323-081.? ? http：//www.rlyj.net.cn

CHEN Li， ZHOU Cunliu. Recent progress on chemical intervention in regulating tenderness of meat and meat products[J]. Meat Research， 2021， 35（3）：? . DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210323-081.? ? http：//www.rlyj.net.cn

風味、多汁性和嫩度是影響肉品食用的3 個最主要的品質屬性[1]，同時也與消費者對肉及肉制品整體的品質體驗、購買意愿等高度相關[2]。與風味、多汁性等其他指標相比，嫩度在宰后成熟過程中的變化最大[3]。因此，改善肉的嫩度一直是肉品工作者多年來研究的重點領域。

肉嫩度的調控是一個十分復雜的過程，受諸多因素影響。這些因素可分為宰前和宰后2 個階段。宰前影響因素主要包括動物的品種、年齡、性別、宰前的飼養條件以及處理方式（禁食）等[4]，宰后影響因素主要有胴體的貯藏方式和條件[5]以及深加工方式[6]等。宰后肉嫩度干預的方式主要分為三大類：物理干預、化學干預和酶干預。物理干預包括電刺激、凍融循環、超高壓、超聲波、靜電場以及傳統的懸掛拉伸等[7];化學干預主要通過用無機鹽、有機酸、外源性氨基酸等注射或者腌制以達到肉嫩化的目的[8-9];酶干預主要通過調控內源酶如鈣蛋白酶、組織蛋白酶等活性或者通過添加外源植物蛋白酶、微生物蛋白酶和動物蛋白酶等實現肉的嫩化[10]。目前，國內外學者已對物理干預和酶干預改善肉嫩度的方法及機制進行了詳細總結[2，5，10];但對化學干預改善肉嫩度的方法和機制還缺乏系統性地歸納，同時也忽略了近年來一些新的天然化合物在改善肉嫩度中的作用。因此，本文主要對化學干預調控肉和肉制品嫩度的方法和機理進行綜述，同時分析各種化學手段的利弊，為肉品化學嫩化技術的開發、推廣和應用提供參考。

1? ?影響肉嫩度的主要因素

肉的嫩化是一個復雜的過程，影響因素眾多。由于動物的品種、年齡、性別以及飼養條件的不同，宰后肌肉的嫩度存在很大的差異。這些差異會引起肌內脂肪含量、肌內結締組織狀態、膠原蛋白含量與溶解度以及肌纖維類型等不同[11-12];此外，在肌肉成熟過程中，肌肉嫩度還受成熟進程、貯藏溫度、成熟時間和最終pH值等因素影響[13];但肌節收縮狀態、宰后肌原纖維蛋白的降解以及肌纖維的完整性是影響肌肉嫩度的根本原因[14]。

肌節作為肌原纖維的重復單位，其長度取決于肌肉本身的收縮狀態，尤其是在動物宰后僵直階段，肌節長度與肉的嫩度具有高度的相關性。在相同條件下，肌節收縮得越短，切割肌肉所需的剪切力就越大，意味著肉的嫩度就越差。而肌節的收縮與肌動球蛋白復合體的形成密切相關[15]。在宰后肌肉中，由于5-三磷酸腺苷（5-adenosine triphosphate，ATP）的消耗，肌球蛋白與肌動蛋白結合形成肌動球蛋白復合體，使得更多的粗絲與細絲重疊、肌節收縮，此時肌節密度增大，肉的嫩度也隨之變差。

在肉的成熟過程中，其嫩度在很大程度上由肌纖維的完整性決定，而肌纖維的完整性與肌原纖維蛋白和細胞骨架蛋白的降解程度高度相關[16]。Z-盤附近的結構蛋白（伴肌球蛋白、伴肌動蛋白、肌間線蛋白、肌鈣蛋白-T等）在內源性蛋白酶的作用下發生降解，導致Z-盤崩解乃至整個肌原纖維強度減弱。溶酶體組織蛋白酶類、蛋白酶體、細胞凋亡酶和鈣蛋白酶等內源性蛋白酶均被認為參與了肌原纖維蛋白和細胞骨架蛋白的降解。其中，鈣蛋白酶類在細胞骨架蛋白的降解中發揮著重要作用[13]。此外，近年來一些研究揭示細胞凋亡酶類也參與了宰后成熟過程中肌原纖維蛋白的降解，對肉的嫩化作用不容忽視[17]。

結締組織的數量和結構對肉嫩度的影響較大。結締組織主要通過肌束膜和肌內膜中的膠原蛋白影響肉的嫩度，這是因為它們存在于肌肉之中，不易被剔除[18]。結締組織的數量越多，所需剪切力越大，嫩度就越差[19]。值得注意的是，結締組織對肉嫩度的影響不僅取決于其數量，還取決于其膠原交聯水平、方式和成熟度等。研究表明，在具有相同成熟程度和pH值的肉中，結締組織中膠原部分的彈性模量與單位體積肌肉中的膠原交聯總數近似成正比[20]。另外，肌內脂肪含量與肉的嫩度也有著很高的相關性[21]。研究表明，肌內脂肪含量越高，烹飪后肉的嫩度就越好[22]。一方面，肌內脂肪可以改變肌纖維的排列結構及密度，切斷肌纖維束間的交聯結構，進而對肉的嫩度產生影響。另一方面肌內脂肪會影響咀嚼時肌纖維的斷裂[12]。除了肌原纖維蛋白完整性、結締組織和肌內脂肪外，水分作為肌肉中含量最高的成分，也對肉嫩度產生重要影響;水分含量越高，肉的嫩度越好[23]。雖然大部分添加的水分在烹飪過程中丟失，但在最終煮熟的肉制品中水分含量高，其嫩度也較好[23]。

2? ?調控肉嫩度的化學物質

2.1? ?無機鹽類

2.1.1? ?鹽酸鹽

氯化鈉（NaCl）是肉及肉制品加工中必不可少的化合物，它能改善肉及肉制品的嫩度和保水性，同時能賦予肉制品特有的風味和延緩微生物繁殖。吳亮亮等[24]在研究NaCl添加量（0.5%～3.5%）對灘羊肉嫩度影響時發現，灘羊肉的剪切力隨著NaCl添加量的增加而逐漸減小;低場核磁共振分析結果表明，NaCl增加了肌原纖維蛋白與水分子的結合程度，提高了肉的持水力，從而改善了肉的嫩度。同時，Sheard等[25]研究表明，注射10%（以肉質量計，下同）的5 g/100 mL NaCl溶液腌制豬里脊肉，肉的剪切力降低至3 297 g，遠低于空白組（5 149 g）。一般認為，剪切力的下降主要與肉樣含水量的增加和肌原纖維結構的弱化有關。在研究肉的保水機制時，Offer等[26]提出如下機制：氯離子（Cl-）與肌原纖維細絲結合，增加肌纖維間的靜電斥力，在臨界鹽濃度下，肌原纖維中的一個或多個橫向結構約束受到破壞，使得肌絲晶格間隙增加，肌原纖維出現腫脹現象;同時，這個過程伴隨著肌球蛋白的解聚和肌動球蛋白的解離現象。因此，肉嫩度的改變可能是肌球蛋白的解聚、肌動球蛋白的解離以及靜電排斥共同作用的結果。煮制前后水分含量的變化也是導致肉嫩度變化的另一重要原因[23]。大部分添加的水分在烹飪過程中丟失，但NaCl可以使肌纖維晶格膨脹，增加肉的保水性，這將導致最終煮熟的肉中含有較高的水分，并保持較高的嫩度[23]。

通常，在肉的腌制過程中，NaCl作為單一腌制劑的使用量在濕法腌制中約為2%，而在干法腌制中能達到6%～12%[27]。過量攝入鈉鹽會引發高血壓、心血管等一系列疾病[28]。因此，目前氯化鉀（KCl）、氯化鎂（MgCl2）、氯化鈣（CaCl2）等鹽酸鹽常用于代替NaCl。甘瀟等[29]研究以不同比例KCl替代NaCl制備低鹽臘肉時發現，相比于鮮肉，不同添加量的KCl均能顯著降低腌肉的剪切力，這與NaCl嫩化肉的機制類似。然而，過多的KCl會給肉制品帶來較重的苦澀味和金屬味[30];而MgCl2、CaCl2也常用于肉的嫩化，且嫩化效果比較理想。

鎂是人體必需元素之一，在人的生理活動中發揮重要作用[31]。目前，MgCl2尚不能在肉及肉制品中單獨使用，但與NaCl復配后有助于增強肉制品咸味、改善顏色和質地，同時NaCl可以有效抑制Mg2+產生的異味[32]。在對肉嫩度影響方面，Palladino等[33]在研究15 種鈉、鉀、鎂和鈣等鹵鹽對肉嫩度的影響時發現，在相同離子強度下，MgCl2和MgBr2均能提高肌肉的pH值，并表現出較好的嫩化作用;研究者認為鎂是一種松弛因子，能在體內與ATP結合，破壞肌動蛋白-肌球蛋白的結合。但這一觀點還有待進一步確證。此外，Mg2+作為二價陽離子其穿透肌肉的能力低于一價陽離子;因此，為達到同樣的腌制效果，Mg2+所需要的腌制時間較NaCl更長[34]。

鈣在肉的嫩化中有著極其重要的地位。與Mg2+不同，Ca2+改善宰后（尤其是成熟階段）肉嫩度的機制主要與鈣蛋白酶系統有關。鈣蛋白酶系統是肉嫩化領域研究最為廣泛的內源酶系統之一。鈣蛋白酶系統主要包括了2 種普遍表達的蛋白酶：μ-鈣蛋白酶（calpain-1）和m-鈣蛋白酶（calpain-2）。Calpain-1和Calpain-2是依據各自被激活所需的Ca2+濃度進行分類。通常，激活Calpain-2和Calpain-1活性達到50%時所需Ca2+濃度（half concentration，IC50）分別為400～800 mmol/L和3～50 mmol/L，而宰后肌肉中Ca2+濃度約為220 mmol/L[13]。因此，通常認為添加CaCl2改善肉嫩度的機制是：通過激活鈣蛋白酶（尤其是體內本身無法激活的Calpain-2）降解細胞骨架蛋白，使Z-盤崩解、肌原纖維結構弱化或破壞，最終導致肉嫩度的增加。Colle等[35]研究宰后早期用CaCl2激活Calpain-2對肌肉嫩化的影響，發現向牛里脊肉注射2.2% CaCl2能有效降低其在成熟過程中的剪切力。Lawrence等[36]研究注射不同鈣鹽對牛背最長肌品質影響時發現，與0.1 mol/L CaCl2相比，0.3 mol/L CaCl2的嫩化效果更明顯;乳酸鈣、抗壞血酸鈣也能改善肉的嫩度，其嫩化效果與CaCl2沒有顯著差別。在體外實驗中，Lyu等[37]研究發現，Calpain-2結合肌原纖維和Calpain-2水解肌原纖維所需的Ca2+ IC50分別為0.60 mmol/L和0.29 mmol/L，意味著Ca2+濃度的增加會激活并誘導鈣蛋白酶與肌原纖維的結合。盡管CaCl2已被廣泛應用于肉的嫩化中，但仍然存在與MgCl2類似的缺點。

2.1.2? ?多聚磷酸鹽

磷酸鹽在肉及肉制品加工中應用十分廣泛，具有改善肉及肉制品的嫩度、保水性、色澤以及延長貨架期等功能[38]。在食品添加劑中，多聚磷酸鹽主要作為肉制品的嫩化劑和保水劑，其添加量一般不超過5 g/kg（以磷酸根計）;其中，三聚磷酸鈉和焦磷酸鈉應用最為廣泛，它們的1 g/100 mL水溶液的pH值分別為9.8和10.2[38]。Sheard等[25]研究表明，相較于空白組，注射10% 5 g/100 mL三聚磷酸鈉溶液腌制豬里脊肉，其pH值從5.42增加至5.75，剪切力從5 149 g減少到2 763 g;三聚磷酸鈉與NaCl有協同作用，二者結合使用可以進一步降低水分損失和剪切力。Baublits等[39-40]研究磷酸鹽的種類和注射量對牛肉嫩度等的影響，結果表明三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉均能改善肉的嫩度和多汁性，且三者之間沒有顯著差異。為了提高磷酸鹽的功效，一般采用復合磷酸鹽。Zhang Yinyin等[9]用六偏磷酸鈉：三聚磷酸鈉：焦磷酸鈉質量比1：2：2的復合磷酸鹽處理鹵雞胸肉，結果表明添加量0.3%的復合磷酸鹽可以顯著降低鹵雞胸肉剪切力。通常，磷酸鹽主要通過提高肉的pH值和離子強度[40]、螯合二價金屬離子（Zn2+、Mg2+、Ca2+等）、促進肌動球蛋白的解離[41]等途徑改善肉的嫩度。盡管多聚磷酸鹽具有改善肉及肉制品的嫩度、持水力、色澤等品質屬性的多種作用，但其安全性不容忽視。研究表明，過量的磷酸鹽攝入可能引起腎衰竭或心血管疾病[42];盡管其病理機制目前尚不清楚，但應盡量減少食物中無機磷酸鹽的添加量[43]。

2.1.3? ?碳酸鹽及碳酸氫鹽

近幾年，碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸鉀）和碳酸氫鹽（碳酸氫鈉、碳酸氫鉀）也被用于肉的嫩度、保水等品質屬性的改善。作為食品添加劑，碳酸氫鹽已被廣泛應用于食品各個領域。在肉制品加工領域，碳酸氫鹽可以提高肉的pH值和持水力，從而增加肉制品的嫩度和產量。Sheard等[25]研究發現，向豬里脊肉注射10% 3 g/100 mL碳酸氫鹽溶液就能得到很好的嫩化效果;碳酸氫鹽與NaCl復配，嫩化效果更佳。同樣，Mohan等[44]研究碳酸氫鈉、碳酸氫鉀和NaCl單獨或復合使用對絞碎牛肉品質的影響，結果表明，碳酸氫鹽顯著提高了絞碎牛肉的pH值和持水性，改善絞碎牛肉的嫩度和黏性。但是，經烹飪后添加碳酸氫鹽的肉外觀會出現一些小孔和纖維的縱向撕裂，這可能是加熱過程產生的二氧化碳引起的，也是導致肉剪切力降低的另一可能原因[25]。碳酸氫鹽所引起的外觀缺陷會對消費者造成負面影響，但在碳酸鹽處理的肉中，這種外觀缺陷卻很少發現。LeMaster等[45]研究碳酸鉀對新鮮豬肉品質特性的影響，用3 種不同質量濃度（0.1、0.3、0.5 g/100 mL）的碳酸鉀溶液對去骨豬里脊肉進行注射腌制處理，發現質量濃度0.3 g/100 mL和0.5 g/100 mL的碳酸鉀溶液均能顯著降低肉的剪切力;同時，與三聚磷酸鈉相比，碳酸鉀和碳酸鈉對肌球蛋白重鏈均有增溶作用。這也是碳酸鹽與磷酸鹽在肉的嫩化機制方面的重要區別。除畜禽肉類，碳酸鹽及碳酸氫鹽也用于水產品的嫩化。Chantarasuwan等[46]研究碳酸鈉和碳酸氫鈉對凡納濱對蝦出品率和理化特性的影響，結果表明，碳酸鈉和碳酸氫鈉均有助于改善凡納濱對蝦嫩度，且蝦的剪切力隨浸泡液pH值的增加進一步降低。這也證實了pH值的變化對肉嫩化的重要作用。

綜上所述，鹽酸鹽、多聚磷酸鹽、碳酸鹽和碳酸氫鹽在調控肉的嫩度方面均發揮重要作用，但作用機制有所不同。總之，無機鹽改善肉嫩度的機制主要有：1）改變pH值和離子強度，增加肌絲晶格間隙，使得肌原纖維發生腫脹，持水力增加，嫩度改善;2）增加蛋白質的溶解度，促進肌動球蛋白的解離;3）激活鈣蛋白酶活性，促進細胞骨架蛋白的降解等。盡管無機鹽能有效改善肉的嫩度，但仍存在一系列的問題。例如，過量的鈉、磷攝入會引起健康問題;鈣、鎂離子的低滲透率和異味;碳酸氫鹽產生二氧化碳造成肉外觀的劣變以及pH值升高引起的病原菌或腐敗細菌的增加。因此，在選擇改善肉的嫩度策略時，這些問題應給予重視。

2.2? ?有機酸類

有機酸應用于食品領域由來已久，部分有機酸（如乙酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸等）不僅能被作為酸味劑應用在飲料、糕點、果醬等食品中，而且還具有防腐和延長貨架期的作用。有機酸在肉制品加工中也有重要作用，主要用于肉的嫩化與風味的改善和病原菌的抑制等[47]。

乙酸（CH3COOH，解離常數4.75）常作為食醋（總酸質量濃度≥3.5 g/100 mL，以乙酸計）中的主要功能成分應用于食品加工中，是我國使用最多、應用最早的酸味劑。除了用于配制食醋，還可用于制作復合調味料、罐頭、泡菜、腌肉等食品。檸檬酸（C6H8O7，其三級解離常數分別為3.08、4.74和5.40）常用于肉類腌制，具有提高保水力、嫩度與抑制脂質氧化的作用，也可作為金屬螯合劑用于金屬離子活性的控制[48]。乳酸（C3H6O3，解離常數3.86）為生物體內無氧呼吸的產物，作為食品添加劑廣泛應用于食品中，除了作為酸度調節劑，還是很好的防腐劑，可用于延長食品貨架期。蘋果酸（C3H6O3，二級解離常數分別為3.40、5.11）在食品中用作酸度調節劑和風味增強劑。與其他有機酸類似，蘋果酸也可殺滅常見食品病原體，用于新鮮蔬菜的保鮮[49]。

國內外學者已對乙酸、檸檬酸、乳酸和蘋果酸在肉嫩度的改善方面開展了研究，這些有機酸均對肉的嫩化具有很好的改善作用。韓惠瑛等[50]在4 ℃條件下用體積分數0.01%～0.05%的醋酸溶液浸泡腌制雞肉24 h（肉與腌制液質量比1：3），發現體積分數0.02%醋酸溶液對雞肉的嫩化效果最好。Ke Shuming等[51]研究注射檸檬酸溶液和檸檬酸溶液腌制2 種方式對牛肉嫩度的影響，結果表明，與未處理組相比，2 種方式檸檬酸處理的牛肉微觀結構發生顯著變化，M-線幾乎消失，嫩度顯著增加;這主要歸因于檸檬酸誘導肌肉pH值降低至3.52，偏離肌原纖維蛋白等電點，使肌原纖維/細胞骨架蛋白上的凈正電荷增加、蛋白分子間排斥力增大導致肌絲膨脹;同時，這也與M-線的消失與肌動球蛋白的解離密切相關。Berge等[52]研究宰后不同時間注射乳酸對牛肉嫩度的影響，結果表明，注射10% 0.5 mol/L乳酸溶液進行腌制能顯著改善牛肉的品質特征（嫩度、拉伸強度、感官評分）。一方面，乳酸增加了組織蛋白酶B/L以及β-葡萄糖醛酸酶的活性，加速了肌球蛋白重鏈的降解和肌原纖維結構的破壞;另一方面，乳酸會削弱肌束膜，提高膠原蛋白熱溶解性，從而有助于肉質地的改善[52]。理論上，蘋果酸也具有嫩化肉的潛力，但很少直接用于肉嫩度的改善。有學者使用含有蘋果酸和檸檬酸的酸橙汁、菠蘿泥腌制牛排，結果表明與空白組相比，處理組有較低的剪切力[53]。

總的來說，乙酸、檸檬酸、乳酸、蘋果酸均可改善肉的嫩度，其作用機制大同小異。有機酸降低肉的pH值導致以下結果：1）偏離肌原纖維蛋白等電點，由于電荷排斥作用，肌絲發生膨脹，肌肉持水力和嫩度增加;2）加速酶（尤其是組織蛋白酶）的激活，從而加速肌動球蛋白的解離和肌原纖維及細胞骨架蛋白結構弱化;3）破壞膠原蛋白分子間的交聯，提高其熱溶解性。但過量的有機酸會導致肉及肉制品滋味過酸，產生不良風味，使得肉制品不具備食用價值。

2.3? ?氨基酸類

近年來，越來越多的學者關注外源性氨基酸對肉及肉制品品質和感官屬性的改善作用。其中，組氨酸（C6H9N3O2，pI 7.59）、精氨酸（C6H14N4O2，pI 10.76）和賴氨酸（C6H14N2O2，pI 9.74）這3種堿性氨基酸研究最為廣泛。Zhou Cunliu等[54-55]研究不同濃度精氨酸和賴氨酸對豬肉乳化腸理化性質的影響，結果表明在豬肉乳化腸中添加0.8%的精氨酸和賴氨酸均能顯著提高其保水力、質構和感官品質;Zhang Yawei等[56]研究不同添加量KCl、組氨酸和賴氨酸組合的鹽替代物（含39.7% NaCl、51.3% KCl及9.0% L-His和L-Lys混合物）替代NaCl對熟豬里脊肉品質特性的影響，發現鹽替代物比例為50%（實際NaCl替代比例為30.15%）時不會對產品的保水性、顏色和質構等屬性造成明顯的不利影響。因此，組氨酸、精氨酸和賴氨酸在提高肉及肉制品品質屬性方面具有廣闊的應用潛力。

目前，已有研究證實外源性組氨酸、精氨酸和賴氨酸在肉中的嫩化作用。Zhang Yinyin等[9，57]研究精氨酸和賴氨酸對鹵制雞胸肉嫩度的影響及其機制，結果表明注射0.4%精氨酸和0.4%賴氨酸并靜置1 d后，鹵制雞胸肉剪切力從空白對照組的13.3 N分別降低至8.8 N和10.0 N。一方面，精氨酸和賴氨酸提高了肉的pH值，導致肌節長度和持水力的增加;另一方面，精氨酸和賴氨酸通過維持鈣蛋白酶活性使肌鈣蛋白-T發生降解。此外，與空白對照組相比，精氨酸處理組Ca2+/Mg2+-ATPase活性顯著降低。一般認為，Ca2+-ATPase活性的降低表明肌球蛋白S1頭部結構發生變化，Mg2+-ATPase活性的降低則反映了肌動球蛋白的解離;因此，精氨酸的加入可能促進了肌球蛋白結構的變化和肌動球蛋白的解離，導致肌原纖維結構弱化和雞胸肉剪切力的降低。但是，Zou Ye等[58]在研究超聲輔助組氨酸浸泡處理對牛半腱肌宰后成熟的影響時發現，肌動球蛋白的Ca2+-ATPase活性隨著組氨酸濃度的增加而逐漸增加，這意味著組氨酸促進了肌球蛋白與肌動蛋白結合形成肌動球蛋白復合體。盡管如此，用質量濃度0.15 g/100 mL的組氨酸溶液浸泡處理仍能顯著降低肌肉剪切力，并且超聲輔助處理效果更佳。綜上認為，組氨酸增加了肌節長度和可溶性蛋白含量，增強了Ca2+-ATPase和Caspase-3的活性，從而加速肉的成熟過程[58]。上述研究結果表明組氨酸、精氨酸和賴氨酸在改善肉及肉制品的嫩度方面有廣闊的應用前景。

組氨酸、精氨酸和賴氨酸對肉及肉制品的嫩化機制與處理方式相關，但大致可以歸納為以下幾點：1）增加肉的pH值和蛋白質溶解度，促進肌絲膨脹，從而改善肉的保水性和嫩度;2）調控Ca2+/Mg2+-ATPase活性，促進或加速肌動球蛋白的解離;3）調控Caspase-3以及鈣蛋白酶活性，加速肉的成熟和肌原纖維結構的弱化。理論上，酸性氨基酸（天冬氨酸、谷氨酸）也應具有嫩化作用，但由于其低溶解性（分別為5 g/L和7.5 g/L，25 ℃）而難以應用。盡管上述3 種堿性氨基酸，尤其是精氨酸和賴氨酸，在改善肉及肉制品的嫩度等品質特性上具有多重功效，但在新鮮肉中添加會導致pH值增加，可能促進病原菌生長和誘發食品安全問題。因此，產業化使用前還需進一步研究。

2.4? ?其他化學物質

除上述無機鹽、有機酸、氨基酸外，還有一些其他化學物質也會影響肉的嫩度。Gao Mairui等[59]研究茶多酚對牦牛肉嫩度的影響及其作用機理;將牦牛肉切成2 cm×2 cm×2 cm小塊置于200 mL不同質量濃度（0～1.5 g/100 mL）茶多酚溶液中，于50 ℃下水浴加熱30 min，結果表明低質量濃度（0.75 g/100 mL）的茶多酚溶液處理可以提高牦牛肉的肌原纖維小片化指數，并明顯改變其微觀結構。其主要機理可能是酚類化合物誘導肌原纖維蛋白結構改變，導致肌原纖維碎片化，從而提高肉的嫩度。Deng Shaoying等[60]研究5-磷酸腺苷（adenosine monophosphate，AMP）對豬背最長肌的嫩化作用，結果表明，在16.7 ℃、復配腌制液（4.15% NaCl、22.27 mmol/L AMP）中腌制8 h條件下豬背最長肌嫩化效果最優。這可能歸因于AMP促使肌動球蛋白解離，從而有效增加了肉的嫩度。Shi Haibo等[61]研究超聲聯合海藻酸鉀處理對老雞胸肉嫩度的影響，結果表明，質量濃度0.4 g/100 mL的海藻酸鉀單獨浸泡處理可顯著改善雞胸肉的嫩度，且與超聲波復合處理效果更佳。海藻酸鉀與肌原纖維蛋白相互作用并誘導其形成三維網絡，降低雞胸肉中的水分損失，從而改善肉的嫩度。孟祥忍等[62]研究發現，淀粉處理后上漿豬肉片的肌纖維更細且結構更為松散，對嫩度有很好的改善作用。除淀粉外，日常烹飪所用調料（如醬油）、檸檬汁、菠蘿和獼猴桃果肉等在一定程度上均可用于改善肉的嫩度。

3? ?結? 語

肉的嫩化一直是肉及肉制品加工領域的研究熱點。近年來，關于肉的嫩化技術層出不窮。相較于物理干預，化學干預具有低成本、低技術投入、低能耗等優點;相較于酶干預，具有易控制和工業化等特點。因此，化學干預在肉類加工領域具有巨大的應用前景。但是，化學干預調控肉嫩化的技術在實際生產中仍然存在一些問題。例如，加工處理時間長以及存在交叉污染等，需進一步研究加以解決。因此，在開發和應用新的化學物質改善肉的嫩度時，應綜合考慮這些化合物對肉及肉制品品質屬性和貨架期等的影響。此外，化學干預還受化學物質的種類和處理方式等影響，其嫩化效果和機理不盡相同，有待進一步研究。

參考文獻：

[1] OQUINN T G， LEGAKO J F， BROOKS J C， et al. Evaluation of the contribution of tenderness， juiciness， and flavor to the overall consumer beef eating experience[J]. Translational Animal Science， 2018， 2（1）： 26-36. DOI：10.1093/tas/txx008.

[2] WARNERA R D， MCDONNELL C K， BEKHIT A E D， et al. Systematic review of emerging and innovative technologies for meat tenderization[J]. Meat Science， 2017， 132： 72-89. DOI：10.1016/j.meatsci.2017.04.241.

[3] KOOHMARAIE M， KENT M P， SHACKELFORD S D， et al. Meat tenderness and muscle growth： is there any relationship[J]. Meat Science， 2002， 62（3）： 345-352. DOI：10.1016/S0309-1740（02）00127-4.

[4] ACEVEDO-GIRALDO J D， S?NCHEZ J A， ROMERO M H. Effects of feed withdrawal times prior to slaughter on some animal welfare indicators and meat quality traits in commercial pigs[J]. Meat Science， 2020， 167： 107993. DOI：10.1016/j.meatsci.2019.107993.

[5] 張宏博. 宰前因素和宰后處理對商品豬生長發育、屠宰及胴體質量和豬肉品質影響的研究[D]. 呼和浩特： 內蒙古農業大學， 2015： 30-31.

[6] BISWAS A K， MANDAL P K. Meat quality analysis[M/OL]. Amsterdam： Elsevier， 2020： 67-80. DOI：10.1016/B978-0-12-819233-7.00005-7.

[7] BEKHIT A E D， CARNE A， HA M， et al. Physical interventions to manipulate texture and tenderness of fresh meat： a review[J]. International Journal of Food Properties， 2014， 17（2）： 433-453. DOI：10.1080/10942912.2011.642442.

[8] HOPKINS D L， BEKHIT A E D. Tenderizing mechanisms： Chemical[M]//MELTON L， SHAHIDI F， VARELIS P. Encyclopaedia of food chemistry. Amsterdam： Elsevier， 2014： 431-437. DOI：10.1016/B978-0-12-384731-7.00093-3.

[9] ZHANG Yinyin， ZHANG Daojing， HUANG Yajun， et al. Effects of basic amino acid on the tenderness， water binding capacity and texture of cooked marinated chicken breast[J]. LWT-Food Science and Technology， 2020， 129： 109524. DOI：10.1016/j.lwt.2020.109524.

[10] MADHUSANKHA G D M P， THILAKARATHNA R C N. Meat tenderization mechanism and the impact of plant exogenous proteases： a review[J]. Arabian Journal of Chemistry， 2021， 14： 102967. DOI：10.1016/j.arabjc.2020.102967.

[11] MUROYA S， ERTBJERG P， POMPONIO L， et al. Desmin and troponin T are degraded faster in type IIb muscle fibers than in type I fibers during postmortem aging of porcine muscle[J]. Meat Science， 2010， 86： 764-769. DOI：10.1016/j.meatsci.2010.06.019.

[12] 宿甲子， 孫肖明， 孟憲梅. 肌內脂肪對豬肉品質的影響及研究進展[J]. 畜牧獸醫科技信息， 2020（10）： 19-20. DOI：10.3969/J.ISSN.1671-6027.2020.10.015.

[13] BHAT Z F， MORTON J D， MASON S L， et al. Role of calpain system in meat tenderness： a review[J]. Food Science and Human Wellness， 2018， 7： 196-204. DOI：10.1016/j.fshw.2018.08.002.

[14] WHIPPLE G， KOOHMARAIE M， DIKEMAN M E， et al. Predicting beef-longissimus tenderness from various biochemical and histological muscle traits[J]. Journal of Animal Science， 1990， 68（12）： 4193-4199. DOI：10.2527/1990.68124193x.

[15] 李桂霞， 李欣， 李錚， 等. 宰后僵直及成熟過程中羊背最長肌理化性質的變化[J]. 食品科學， 2017， 38（21）： 112-118. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201721018.

[16] LI Zheng， LI Xin， GAO Xing， et al. Effect of inhibition of μ-calpain on the myofibril structure and myofibrillar protein degradation in postmortem ovine muscle[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2017， 97： 2122-2131. DOI：10.1002/jsfa.8018.

[17] 茍惠天， 師希雄. 細胞凋亡酶在肉品成熟過程中對其嫩度影響的研究進展[J]. 食品發酵工業， 2016， 42（5）： 272-276. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201605047.

[18] PURSLOW P P. New developments on the role of intramuscular connective tissue in meat toughness[J]. Annual Review of Food Science and Technology， 2014， 5： 133-153. DOI： 10.1146/annurev-food-030212-182628.

[19] STARKEY C P， GEESINK G H， COLLINS D， et al. Do sarcomere length， collagen content， pH， intramuscular fat and desmin degradation explain variation in the tenderness of three ovine muscles？[J]. Meat Science， 2016， 113： 51-58. DOI：10.1016/j.meatsci.2015.11.013.

[20] LEPETIT J. A theoretical approach of the relationships between collagen content， collagen cross-links and meat tenderness[J]. Meat Science， 2007， 76： 147-159. DOI：10.1016/j.meatsci.2006.10.027.

[21] LISTRAT A， LEBRET B， LOUVEAU I， et al. How muscle structure and composition influence meat and flesh quality？[J]. The Scientific World Journal， 2016： 3182746. DOI：10.1155/2016/3182746.

[22] REALINI C E， PAVAN E， JOHNSON P L， et al. Consumer liking of M. longissimus lumborum from New Zealand pasture-finished lamb is influenced by intramuscular fat[J]. Meat Science， 2021， 173： 108380. DOI：10.1016/j.meatsci.2020.108380.

[23] HUGHES J M， OISETH S K， PURSLOW P P， et al. A structural approach to understanding the interactions between colour， water-holding capacity and tenderness[J]. Meat Science， 2014， 98（3）： 520-532. DOI：10.1016/j.meatsci.2014.05.022.

[24] 吳亮亮， 羅瑞明， 孔豐， 等. 食鹽添加量對灘羊肉蒸煮損失、嫩度及水分分布的影響[J]. 食品工業科技， 2016， 37（02）： 322-325. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2016.02.056.

[25] SHEARD P R， TALI A. Injection of salt， tripolyphosphate and bicarbonate marinade solutions to improve the yield and tenderness of cooked pork loin[J]. Meat Science， 2004， 68（2）： 305-311. DOI：10.1016/j.meatsci.2004.03.012.

[26] OFFER G， TRINICK J. On the mechanism of water holding in meat： the swelling and shrinking of myofibrils[J]. Meat Science， 1983， 8（4）： 245-281. DOI：10.1016/0309-1740（83）90013-X.

[27] 劉成花， 李順， 張雅瑋， 等. 低鈉干腌肉加工過程中肌內結締組織特性[J]. 食品科學， 2018， 39（1）： 91-98. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201801014.

[28] PATEIRO M， MUNEKATA P E S， CITTADINI A， et al. Metallic-based salt substitutes to reduce sodium content in meat products[J]. Current Opinion in Food Science， 2021， 40： 21-31. DOI：10.1016/j.cofs.2020.10.029.

[29] 甘瀟， 李洪軍， 賀稚非. 以不同比例KCl替代NaCl制備低鹽臘肉其理化及品質特征的變化[J]. 食品與發酵工業， 2020， 46（9）： 176-184. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023166.

[30] WILAILUX C， SRIWATTANA S， CHOKUMNOYPORN N， et al. Texture and colour characteristics， and optimisation of sodium chloride， potassium chloride and glycine of reduced sodium frankfurter[J]. International Journal of Food Science and Technology， 2020， 55： 2232-2241. DOI：10.1111/ijfs.14476.

[31] BARAT J M， P?REZ-ESTEVE E， ARISTOY M C， et al. Partial replacement of sodium in meat and fish products by using magnesium salts. A review[J]. Plant Soil， 2013， 368： 179-188. DOI：10.1007/s11104-012-1461-7.

[32] LAWLESS H T， RAPACKI F， HORNE J， et al. The taste of calcium and magnesium salts and anionic modifications[J]. Food Quality and Preference， 2003， 14： 319-325. DOI：10.1016/s0950-3293（02）00128-3.

[33] PALLADINO D K， BALL H R. Effects of selected inorganic salts on certain tenderness characteristics of spent hen muscle[J]. Journal of Food Science， 1979， 44（2）： 322-326. DOI：10.1111/j.1365-2621.1979.tb03780.x.

[34] ALI?O M， GRAU R， TOLDR? F， et al. Physicochemical changes in dry-cured hams salted with potassium， calcium and magnesium chloride as a partial replacement for sodium chloride[J]. Meat Science， 2010， 86： 331-336. DOI：10.1016/j.meatsci.2010.05.003.

[35] COLLE M J， NASADOS J A， ROGERS， J M， et al. Strategies to improve beef tenderness by activating calpain-2 earlier postmortem[J]. Meat Science， 2018， 135： 36-41. DOI：10.1016/j.meatsci.2017.08.008.

[36] LAWRENCE T E， DIKEMAN， M E， HUNT M C， et al. Effects of calcium salts on beef Longissimus quality[J]. Meat Science， 2003， 64： 299-308. DOI：10.1016/s0309-1740（02）00201-2.

[37] LYU J， ERTBJERG P. Ca2+-Induced binding of calpain-2 to myofibrils： preliminary results in pork Longissimus thoracis muscle supporting a role on myofibrillar protein degradation[J]. Meat Science， 2020， 172： 108364. DOI：10.1016/j.meatsci.2020.108364.

[38] LONG N H B S， G?L R， BU?KA F. Use of phosphates in meat products[J]. African Journal of Biotechnology， 2011， 10（86）： 19874-19882. DOI：10.5897/AJBX11.023.

[39] BAUBLITS R T， POHLMAN F W， BROWN A H， et al. Enhancement with varying phosphate types， concentrations， and pump rates， without sodium chloride on beef Biceps femoris quality and sensory characteristics[J]. Meat Science， 2006， 72： 404-414. DOI：10.1016/j.meatsci.2005.08.006.

[40] BAUBLITS R T， POHLMAN F W， BROWN A H， et al. Effects of sodium chloride， phosphate type and concentration， and pump rate on beef Biceps femoris quality and sensory characteristics[J]. Meat Science， 2005， 70： 205-214. DOI：10.1016/j.meatsci.2004.12.011.

[41] SHEN Qingwu， SWARTZ D R， WANG Zhenyu， et al. Different actions of salt and pyrophosphate on protein extraction from myofibrils reveal the mechanism controlling myosin dissociation[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2016， 96（6）： 2033-2039. DOI：10.1002/jsfa.7314.

[42] C?MARAA A， VIDALA V， SANTOSA M， et al. Reducing phosphate in emulsified meat products by adding chia （Salvia hispanica L.） mucilage in powder or gel format： a clean label technological strategy[J]. Meat Science， 2020， 163： 108085. DOI：10.1016/j.meatsci.2020.108085.

[43] KETTELER M， WOLF M， HAHN K， et al. Phosphate： a novel cardiovascular risk factor[J]. European Heart Journal， 2013， 34（15）： 1099-1101. DOI：10.1093/eurheartj/ehs247.

[44] MOHAN A， JAICO T， KERR W， et al. Functional properties of bicarbonates on physicochemical attributes of ground beef[J]. LWT-Food Science and Technology， 2016， 70： 333-341. DOI：10.1016/j.lwt.2016.02.053.

[45] LEMASTERA M N， CHAUHAN S S， WICK M P， et al. Potassium carbonate improves fresh pork quality characteristics[J]. Meat Science， 2019， 156： 222-230. DOI：10.1016/j.meatsci.2019.05.019.

[46] CHANTARASUWAN C， BENJAKUL S， VISESSANGUAN W. Effects of sodium carbonate and sodium bicarbonate on yield and characteristics of Pacific white shrimp （Litopenaeus vannamei）[J]. Food Science and Technology International， 2011， 17（4）： 403-414. DOI：10.1177/1082013211398802.

[47] DROSINOS E H， MATARAGAS M， KAMPANI A， et al. Inhibitory effect of organic acid salts on spoilage flora in culture medium and cured cooked meat products under commercial manufacturing conditions[J]. Meat Science， 2006， 73（1）：75-81. DOI：10.1016/j.meatsci.2005.11.003.

[48] JOYE I J. Acids and bases in food[M]//MELTON L， SHAHIDI F， VARELIS P. Encyclopaedia of food chemistry. Amsterdam： Elsevier， 2019： 1-9. DOI：10.1016/B978-0-08-100596-5.21582-5.

[49] KIM J H， KWON K H， OH S W. Effects of malic acid or/and grapefruit seed extract for the inactivation of common food pathogens on fresh-cut lettuce[J]. Food Science and Biotechnology， 2016， 25： 1801-1804. DOI：10.1007/s10068-016-0274-5.

[50] 韓惠瑛， 朱迎春， 李海虹. NaCl和有機酸對雞肉嫩度的影響[J]. 中國畜牧獸醫文摘， 2014（12）： 202-203.

[51] KE Shuming， HUANG Yan， DECKER E A， et al. Impact of citric acid on the tenderness， microstructure and oxidative stability of beef muscle[J]. Meat Science， 2009， 82： 113-118. DOI：10.1016/j.meatsci.2008.12.010

[52] BERGE P， ERTBJERG P， LARSEN L M， et al. Tenderization of beef by lactic acid injected at different times post mortem[J]. Meat Science， 2001， 57： 347-357. DOI：10.1016/S0309-1740（00）00110-8.

[53] LAWRENCE M T， LAWRENCE T E. At-home methods for tenderizing meat using blade tenderization， lime juice and pineapple puree[J]. Meat Science， 2021， 176： 108487. DOI：10.1016/j.meatsci.2021.108487.

[54] ZHOU Cunliu， LI Jun， TAN Shengjiang， et al. Effects of L-arginine on physicochemical and sensory characteristics of pork sausage[J]. Advance Journal of Food Science and Technology， 2014， 6（5）： 660-667. DOI：10.19026/ajfst.6.91.

[55] ZHOU Cunliu， LI Jun， TAN Shengjiang. Effect of L-lysine on the physicochemical properties of pork sausage[J]. Food Science and Biotechnology， 2014， 23（3）： 775-780. DOI：10.1007/s10068-014-0104-6.

[56] ZHANG Yawei， GUO Xiuyun， LIU Tongtong， et al. Effects of substitution of NaCl with KCl， L-histidine， and L-lysine on instrumental quality attributes of cured and cooked pork loin[J]. CyTA-Journal of Food， 2018， 16（1）： 877-883. DOI：10.1080/19476337.2018.1493538.

[57] ZHANG Yinyin， ZHANG Daojing， HUANG Yajun， et al. L-Arginine and L-lysine degrade troponin-T， and L-arginine dissociates actomyosin： their roles in improving the tenderness of chicken breast[J]. Food Chemistry， 2020， 318： 126516. DOI：10.1016/j.foodchem.2020.126516.

[58] ZOU Ye， JIANG Di， XU Pingping， et al. Evaluation of the postmortem ageing process of beef M. semitendinosus based on ultrasound-assisted L-histidine treatment[J]. Ultrasonics Sonochemistry， 2020， 69： 105265. DOI：10.1016/j.ultsonch.2020.105265.

[59] GAO Mairui， XU Qianda， ZENG Weicai. Effect of tea polyphenols on the tenderness of yak meat[J]. Journal of Food Processing and Preservation， 2020， 44（5）： e14433. DOI：10.1111/jfpp.14433.

[60] DENG Shaoying， WANG Daoying， ZHANG Muhan， et al. Application and optimization of the tenderization of pig Longissimus dorsi muscle by adenosine 5'-monophosphate （AMP） using the response surface methodology[J]. Animal Science Journal， 2016， 87（3）： 439-448. DOI：10.1111/asj.12434.

[61] SHI Haibo， ZHANG Xinxiao， CHEN Xiao， et al. How ultrasound combined with potassium alginate marination tenderizes old chicken breast meat： possible mechanisms from tissue to protein[J]. Food Chemistry， 2020， 328： 127144. DOI：10.1016/j.foodchem.2020.127144.

[62] 孟祥忍， 高子武， 陳勝姝， 等. 不同種類淀粉對上漿豬肉片品質的影響[J]. 食品工業科技， 2020， 41（4）： 36-41. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2020.04.007.