堿性氨基酸調控肌原纖維蛋白加工性能及肉品品質研究進展

曹云剛，梁光燦，張 鑫，范 鑫，劉苗苗，馮 莉，黃峻榕,*，熊幼翎

（1.陜西科技大學食品科學與工程學院，陜西 西安 710021；2.肯塔基大學動物與食品科學系，美國 肯塔基 列克星頓 40546）

肉制品的質構、保水和色澤特性是影響廣大消費者接受度的關鍵，這類理化性質與肌肉蛋白有著密切的聯系。肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）是肌肉蛋白的主要構成成分，是形成肌纖維的結構蛋白，對肉制品加工過程中三維凝膠網絡結構的形成及成品的品質特性起著決定性作用[1]。因此，提高MP的功能特性（尤其是凝膠性能）是改善肉品品質的關鍵。在肉制品加工業中，添加高濃度NaCl和多聚磷酸鹽是改善肉蛋白加工性能的常用方法，NaCl的添加可以促進鹽溶性蛋白的溶出，有利于增強肉制品的持水能力、改善肉品品質[2]；磷酸鹽的添加可以提高肉制品的保水性及成品率[3]。然而，現有研究表明NaCl的過量攝入會增加消費者患高血壓、冠心病、心腦血管疾病等慢性疾病的風險[4]，磷酸鹽的過量攝入則會影響機體對鈣的吸收，引起人體鈣磷失衡，誘發低血鈣癥及佝僂病等疾病[5]。隨著《“健康中國2030”規劃綱要》的實施以及消費者健康飲食觀念的不斷增強，“低鹽無磷”綠色健康肉制品逐漸成為肉制品行業未來的發展趨勢。但是單純減少NaCl以及多聚磷酸鹽的添加量會嚴重影響產品得率、嫩度和多汁性等[6]。因此，尋找一種能夠完全代替或部分代替鈉鹽和磷酸鹽的綠色健康食品添加劑是實現“低鹽無磷”健康肉制品生產的關鍵。

堿性氨基酸（等電點大于7.0的氨基酸），如精氨酸（Arg）、賴氨酸（Lys）和組氨酸（His）等（圖1），是蛋白質的基本組成成分，也是人體的必需或半必需氨基酸，目前已實現了工業化生產。作為一種安全無毒、來源廣泛、營養健康且價格低廉的小分子物質，將其添加到食品體系中不會引入有害物質，是一種綠色的食品添加劑。目前，精氨酸和賴氨酸在我國已作為天然香精香料收錄于GB 2760—2014《食品安全國家標準 食品添加劑食用標準》，且沒有限量要求[7]。

大量研究表明，堿性氨基酸能夠與蛋白質相互作用[8]，改變蛋白質的結構和功能特性。近年來堿性氨基酸在調控肉蛋白功能特性及肉制品品質方面的作用同樣引起了廣泛的關注，但現有研究結果并不一致，相互矛盾的結論時有報道，堿性氨基酸對肉蛋白功能特性的調控機制尚不明晰。因此，本文綜述了近年來堿性氨基酸對MP和肉品品質的調控研究進展，旨在為堿性氨基酸在綠色健康肉制品加工中的應用提供參考。

圖1 Arg、Lys和His結構式Fig. 1 Molecular structures of arginine, lysine and histidine

1 堿性氨基酸對MP結構及功能特性的影響

1.1 堿性氨基酸對MP結構的影響

蛋白質的結構是由蛋白質分子內部的相互作用以及蛋白質分子與外界環境之間的相互作用共同維系的，是其發揮加工性能的基礎。Guo Xiuyun等[9]探究了不同離子強度（1、0.15、0.6 mol/L NaCl，pH 6.5）條件下添加5 mmol/LL-Lys或L-His對豬肌球蛋白構象的影響，發現L-Lys和L-His的加入導致肌球蛋白的活性巰基含量增加，但總巰基含量保持恒定；α-螺旋含量降低，β-折疊、β-轉角以及無規卷曲含量增加；芳香族氨基酸逐漸暴露。上述結果表明添加L-Lys和L-His并沒有改變肌球蛋白的一級結構，而是影響了其二級和三級結構，這可能是因為在pH值為6.5時，L-Lys和L-His均帶正電荷，而肌球蛋白帶負電荷，靜電相互作用力可能使L-Lys和L-His與肌球蛋白的帶電殘基結合，破壞蛋白分子內和分子間原有的離子鍵，從而改變蛋白質的空間結構。Li Shiyi等[10]研究發現，在0.15 mol/L NaCl（pH 6.78）條件下，添加0.05%L-Arg或L-Lys促使雞肌球蛋白的α-螺旋結構向其他二級結構轉變，并顯著提高了肌球蛋白的表面疏水性。

然而韓馨蕊等[11]在0.4 mol/L NaCl（pH 6.2）條件下，研究了添加不同濃度（1、3、5 mmol/L和10 mmol/L）L-Lys對冷凍損傷豬MP結構的影響，結果表明L-Lys的添加促使冷凍損傷MP的α-螺旋含量上升，二級結構的構成比例趨近于未經反復凍融處理組；同時L-Lys的添加顯著改變了冷凍損傷MP的內源性色氨酸熒光強度，其影響具有明顯的濃度依賴性。Takai等[12]研究發現，在50～300 mmol/L NaCl（pH 7.5）條件下，添加50 mmol/LL-Arg或L-Lys并沒有引起豬肌球蛋白分子空間結構的變化。

綜上所述，堿性氨基酸能夠引起肉蛋白結構發生改變，但現有研究結果并不一致，可能與肉的種類、體系的離子強度、pH值、堿性氨基酸的濃度等因素有關。

1.2 堿性氨基酸對MP溶解度的影響

溶解度是MP最基本的物理性質，是蛋白質-蛋白質之間和蛋白質-水之間相互作用平衡的結果，與MP的乳化性和凝膠性等密切相關。一般來說，蛋白質的溶解度越大，其所呈現的加工性能就越好。除了蛋白質自身的性質，蛋白質的溶解度受到溫度、pH值、離子強度、共溶質等多種因素的影響。肌球蛋白是肌肉中含量最高的蛋白，約占MP的50%～55%，是肌肉粗絲的主要成分。肌球蛋白在體外低離子強度條件下會自組裝形成絲狀肌球蛋白聚集體，基本處于不溶狀態，唯有離子強度足夠高時才會以肌球蛋白單體的形式存在，此時溶解度較高。Guo Xiuyun等[9]在不同離子強度（1、0.15、0.6 mol/L NaCl，pH 6.5）條件下進行研究發現，添加5 mmol/LL-Lys或L-His能夠誘導肌球蛋白結構展開，暴露出更多的活性巰基等基團，增強肌球蛋白與水分子之間的相互作用，從而提高MP溶解度。韓馨蕊等[11]發現在0.4 mol/L NaCl（pH 6.2）條件下，隨著L-Lys濃度（1、3、5 mmol/L和10 mmol/L）的增加，其對冷凍損傷豬肉MP的增溶作用逐漸增強。

Takai等[12]研究發現，在150 mmol/L NaCl（pH 7.5）條件下，50 mmol/LL-Arg不會使豬肌球蛋白的結構發生改變，但能夠有效地抑制肌球蛋白單體向纖維狀態轉變，從而顯著提升MP在生理鹽溶液中的溶解度。Li Shiyi等[10]研究發現，在0.15 mol/L NaCl（pH 6.78）條件下，添加0.05%（質量分數，下同）L-Arg和L-Lys能夠誘導雞肌球蛋白部分展開，使其α-螺旋結構向其他二級結構轉變；同時誘導色氨酸和酪氨酸疏水性殘基以及巰基暴露于肌球蛋白的表面；又因為兩者均為堿性氨基酸，使蛋白體系pH值升高，從而使肌球蛋白獲得更多的凈負電荷，總體上增強了肌球蛋白與水的相互作用，最終導致肌球蛋白溶解度增加。在另一項研究中，Li Shiyi等[10]還發現Arg和Lys能夠通過與肌球蛋白中的酸性及芳香族氨基酸相互作用，克服表面張力的增加，最終改善MP溶解性。Hayakama等[13]研究了雞胸肉肌球蛋白在含有5 mmol/LL-His的低離子強度溶液（1 mmol/L KCl，pH 7.5）中溶解性和形態的變化，結果表明，L-His能夠使輕酶解肌球蛋白在低離子強度下伸長，從而抑制肌球蛋白形成絲狀纖維，最終導致溶解度增加。Chen Xing等[14]進一步研究發現在低離子強度溶液（1 mmol/L KCl，pH 7.5）中，添加5 mmol/LL-His會導致肌球蛋白構象發生改變：L-His的咪唑環因親核性會破壞肌球蛋白α-螺旋結構中的氫鍵，導致α-螺旋結構部分消失，肌球蛋白尾部伸長，從而抑制其形成絲狀纖維（圖2），最終導致肌球蛋白在低離子強度溶液中的溶解度增加。

圖2 肌球蛋白在組氨酸或精氨酸溶液中的增溶機理[14]Fig. 2 Proposed mechanism for the L-histidine or L-arginine induced solubilization of myosin[14]

上述研究結果表明堿性氨基酸在增加MP溶解度方面具有積極作用，其可能涉及的作用機制如表1所示。

表1 堿性氨基酸對MP溶解性、乳化性和凝膠性的可能作用機制Table 1 Possible mechanisms by which basic amino acids influence the solubility and emulsification and gelation properties of MP

1.3 堿性氨基酸對MP乳化性的影響

乳化性是肉蛋白重要的加工特性之一，對乳化凝膠類肉制品的品質起非常重要的作用。肉蛋白的乳化活性和乳化穩定性決定了乳化型肉制品的品質和貨架期。蛋白質的乳化性能受蛋白質自身性質和外界環境因素的共同影響，一般來說蛋白質柔性越強、表面疏水性越好，其越容易在油-水界面吸附、定向，形成致密有序的界面蛋白膜，乳化性能也就越好。諸曉旭[15]研究發現，在MP-大豆油復合乳化液體系中添加0.1%L-Arg或L-Lys能夠誘導MP結構展開，有助于MP在油滴表面的重排和定位，增強MP與大豆油的相互作用，從而提高MP-大豆油乳狀液的穩定性；在肉糜體系中，添加0.6%L-Arg或L-Lys顯著提高了乳化雞肉腸的乳化穩定性和肉糜的表觀黏度。Shi Tong等[16]探究了在0.5 mol/L NaCl（pH 7.0）條件下L-Arg輔助超聲波處理對魚肌球蛋白界面特性以及乳化特性的影響，結果發現，40 mmol/L Arg和超聲波處理能夠促進天然肌球蛋白的解折疊，誘導肌球蛋白芳香族和脂肪族氨基酸的暴露，促進肌球蛋白在油-水界面形成穩定有序的結構，從而改善乳狀液的穩定性。

Li Linxian等[17]研究發現，在0.6 mol/L NaCl（pH 9.17）條件下，添加0.2%L-Arg或L-Lys能夠提高豬肌球蛋白的乳化活力指數和乳化穩定性指數，其認為L-Arg和L-Lys能夠有效使肌球蛋白的酪氨酸和色氨酸殘基暴露，有利于肌球蛋白在油滴界面的附著和展開，且有助于界面肌球蛋白從無序結構向有序結構轉化，從而提高肌球蛋白-大豆油乳化液的物理穩定性。Guo Xiuyun等[18]探究了在0.15 mol/L NaCl離子強度下添加0.1%L-His或L-Lys對豬肉MP乳化性能的影響，結果表明，L-His與L-Lys都能夠促進MP在油-水界面展開，降低界面張力，通過改變MP的結構和界面行為增強MP乳液在低離子強度下的穩定性。Huang Yajun等[19]研究發現，在0.6 mol/L NaCl條件下添加0.1%L-Lys/L-Arg可以誘導肌球蛋白的二級結構從α-螺旋向其他結構轉化，促進肌球蛋白的解折疊，增強肌球蛋白與大豆油的相互作用，從而提高乳狀液的物理穩定性；0.1%L-Lys/L-Arg與超聲波技術聯用可以進一步改善乳狀液的性能。Zhu Xiaoxu等[20]研究發現，L-Lys/L-Arg的添加可以降低MP-大豆油乳化液中油滴的粒徑和黏度，提高乳液的ζ-電位絕對值；同時堿性氨基酸作為兩親性小分子物質可以直接參與到蛋白在油滴界面的吸附；因此，L-Lys/L-Arg可以用來提高MP的乳化性和乳液的穩定性。此外，Zhu Xiaoxu等[20]還發現過高濃度的L-Lys/L-Arg會引起乳液穩定性的降低，這是由于過量的堿性氨基酸起到了橋梁作用，引起了乳滴之間的架橋絮凝。

綜上所述，堿性氨基酸主要通過改變肉蛋白質的空間結構和界面行為從而改善肉蛋白的乳化活性和乳化穩定性（表1）。

1.4 堿性氨基酸對MP凝膠性的影響

凝膠性是MP最重要的加工性能，決定著肉制品的質構和持水性等多種品質特性。熱誘導凝膠的持水性、硬度、彈性、咀嚼性等都是評價凝膠性能的重要參數。肉蛋白凝膠化是肉蛋白在熱誘導條件下由溶膠態轉變為凝膠態的過程，是蛋白質分子間相互吸引和相互排斥相平衡的結果。形成和維持蛋白質凝膠的作用力主要包括疏水相互作用、氫鍵、二硫鍵以及靜電相互作用等。

付淵[21]研究發現，與對照組相比，添加0.05%L-Arg或L-Lys能夠使疏松多孔、孔洞排列無序的雞胸肉肌球蛋白凝膠結構變得致密、均勻。Hayakawa等[22]研究發現，在1 mmol/L KCl條件下，5 mmol/LL-His能夠改善雞胸肉肌球蛋白的熱誘導凝膠性能，使凝膠更加透明、細膩和均一。Chen Xing等[23]研究發現，在1 mmol/L NaCl溶液中添加5 mmol/LL-His能夠顯著提高雞胸肉MP熱凝膠能力，同時能夠改善MP凝膠的持水性。Qin Hao等[24]的研究表明，添加0.25%L-Arg使肌球蛋白尾部的變性溫度降低、變性焓增加，促進肌球蛋白形成致密、均勻的凝膠網絡結構，提高了熱誘導凝膠的保水性、硬度、彈性、黏結性和咀嚼性。Xiong Zhiyu等[25]研究發現，在低鹽（0.5% NaCl）魚糜凝膠中添加0.1%L-Arg可以誘導魚糜蛋白β-折疊結構含量增加，有利于蛋白質與蛋白質之間相互作用和凝膠網絡的形成，從而改善低鹽魚糜凝膠的特性和保水性。Zhang Yawei等[26]研究發現L-Lys/L-His在不同NaCl濃度（1、0.15 mol/L和0.6 mol/L）下均顯著提高了豬肌球蛋白的凝膠強度，其認為這可能是與堿性氨基酸改變了肌球蛋白的結構、促進了巰基和疏水性基團暴露、增強了熱誘導凝膠過程中蛋白分子間的交聯有關；Cao Yungang等[27]的研究表明，在0.4 mol/L NaCl（pH 6.2）條件下添加5 mmol/LL-Lys能夠顯著提高氧化損傷MP的α-螺旋含量，降低MP的粒徑，改變其流變學行為，降低熱誘導凝膠的蒸煮損失率，提高凝膠強度，L-Lys（5 mmol/L）和TG（質量比1∶500）復配可以進一步改善氧化損傷MP的凝膠性能。Zheng Yadong等[28]研究發現，L-Lys和L-Arg添加有利于肉蛋白形成致密且均勻的三維網絡凝膠結構，降低低鈉無磷豬肉腸的蒸煮損失率，改善其質構特性。Zhou Cunliu等[29]研究發現，與對照組相比，添加0.8%L-Lys能夠顯著降低豬肉腸的蒸煮損失率，提高其硬度、彈性和咀嚼性等質構特性。

而Fu Yuan等[30]的研究表明，在0.6 mol/L KCl（pH 6.32）條件下，添加0.05%L-Lys或L-Arg能夠改變雞胸肉肌球蛋白的結構和粒徑，從而改善肌球蛋白凝膠的微觀結構，提高其持水性；但是堿性氨基酸的添加改變了肌球蛋白凝膠中蛋白分子間的作用力，導致凝膠強度有所降低，這可能是L-Lys和L-Arg提高了肌球蛋白溶液的pH值，使肌球蛋白攜帶更多負電荷，高強度負電荷排斥作用會阻礙凝膠形成，從而使凝膠強度降低。付淵等[31]研究發現L-Arg顯著提高了雞肌球蛋白凝膠的持水性，但降低了其凝膠強度；Gao Ruigang等[32]也發現L-Arg/L-His顯著抑制了熱誘導凝膠過程中肌球蛋白分子間的交聯聚集，從而降低了鳙魚肌球蛋白的凝膠強度。鄧文輝等[33]研究發現，在0.4 mol/L NaCl（pH 6.2）條件下，L-Arg的添加降低了冷凍損傷豬MP的粒徑，顯著提高了MP溶解度和凝膠得率，但明顯抑制了熱誘導凝膠的形成，其抑制效果與L-Arg濃度呈正相關。

綜上所述，堿性氨基酸可以有效調控肉蛋白的凝膠性能，其調控機制主要是改變蛋白的結構及膠凝行為（表1），但現有研究結果不盡相同，具體機制仍待進一步深入研究。其調控效果可能與體系的離子強度、pH值、堿性氨基的酸種類及濃度、蛋白體系的氧化還原狀態、有無其他組分存在等有關。

2 堿性氨基酸對肉制品品質的影響

2.1 堿性氨基酸對肉制品色澤的影響

色澤是消費者對肉制品品質優劣最直觀的判斷指標，會直接影響消費者的購買欲。肉制品的色澤主要與肌紅蛋白的含量、氧化還原狀態以及肌紅蛋白與外源性物質所形成復合物等密切相關[34]。Zhou Cunliu等[35]研究發現添加0.4%～0.8%L-Arg或L-Lys提高了豬肉香腸的紅度（a*值），但降低了豬肉紅腸的亮度（L*值）與黃度（b*值）。胡煌等[36]研究發現，肉制品的L*值與水分含量呈負相關，即肉制品中水分含量越高L*值越低，堿性氨基酸能夠提高肉制品的持水性，這可能是導致L*值降低的原因。

Ning Cheng等[37]利用光譜技術對不同方式處理的高鐵肌紅蛋白結構進行表征分析，發現添加0.5%L-Arg或L-Lys能夠將高鐵肌紅蛋白還原為氧合肌紅蛋白，促進亞硝基肌紅蛋白的形成，從而改善豬肉香腸的色澤。楊錫洪等[38]研究發現L-His的咪唑基團能夠與血紅素中亞鐵離子的第六鍵發生配位反應，生成穩定的配位復合物，從而賦予肉制品理想的紅色。Ning Cheng等[39]研究發現添加0.5%L-Arg或L-Lys和0.01%亞硝酸鈉阻礙了腌制豬肉香腸肌紅蛋白的氧化，并促進了亞硝酸鈉與肌紅蛋白反應生成亞硝基色素，從而使香腸a*值得到提高。此外，Zhou Cunliu等[40]還發現L-Arg能夠與游離鐵離子發生配位作用，降低游離鐵的含量，從而抑制鐵離子催化血紅蛋白發生氧化；因此，與對照相比，添加L-Arg提高了氧合血紅蛋白的含量和a*值，降低了高鐵血紅蛋白的含量，最終提高了豬血紅蛋白濃縮物的色澤與穩定性。

綜上所述，堿性氨基酸可以調控肉制品的色澤，其可能調控機制如表2所示。

表2 堿性氨基酸對肉及肉制品色澤、保水性、質構和氧化穩定性的可能調控機制Table 2 Possible mechanisms by which basic amino acids regulate the color,water retention, texture and oxidation stability of meat and meat products

2.2 堿性氨基酸對肉制品保水性的影響

對于肉制品而言，蒸煮損失率與持水力是衡量其保水性的重要參數，蒸煮損失率越小、持水力越大，表明保水性越好[41]。許鵬等[42]研究發現添加0.4%L-Arg/L-Lys顯著降低了乳化香腸的蒸煮損失率，提高了乳化香腸的持水力和部分質構特性。da Silva等[43]研究了添加0.1%L-Arg或0.2%L-His對低鈉博洛尼亞香腸（以KCl代替60% NaCl制得）的影響，結果表明，二者均能夠有效地減輕由KCl代替NaCl所引起的香腸水分含量降低和品質劣化。Zhou Cunliu等[35]探究了不同質量分數（0.2%、0.4%、0.6%和0.8%）L-Arg對乳化豬肉香腸保水性的影響，結果表明，L-Arg添加量小于0.6%時，降低了乳化香腸的蒸煮損失率，但對持水力沒有顯著影響；進一步添加L-Arg（0.8%）不影響蒸煮損失率，但顯著提高了香腸的持水力。Bao Pengqi等[44]研究發現，添加0.5%L-Arg/L-Lys均降低了冷凍豬肉的解凍損失率以及加工過程中的蒸煮損失率。

此外，Gao Ruichang等[45]研究發現在低離子強度（0.1 mol/L NaCl）下，50 mmol/LL-His能夠誘導魚肌球蛋白在熱誘導凝膠過程中形成精細的聚集體和蜂窩狀凝膠網絡結構，增強對水分的截留能力，改善其保水性。Gao Ruichang等[32]通過對比研究L-Arg和L-His對魚肌球蛋白熱聚集性的影響，發現L-Arg能更好地抑制蛋白聚集和提高蛋白持水性，認為這可能與pH值的升高（L-Arg能使肌球蛋白溶液的pH值由6.82提高到8.74）使肌球蛋白進一步遠離其等電點，蛋白質之間靜電斥力增強以及L-Arg能夠與肌球蛋白骨架羰基氧原子形成氫鍵，從而阻止肌球蛋白的相互聚集有關。Lyutova等[46]研究發現L-Arg能夠抑制肌球蛋白的聚集，這是因為L-Arg能夠誘導聚集蛋白重折疊，增強了肌球蛋白分子在體外的溶解度，使其與水結合的位點增多，水合作用增強，從而提高了肌球蛋白的持水性。Sun Xiangdong等[47]認為，相對于聚集狀態，MP的展開更有利于形成良好的三維凝膠結構，良好的凝膠網絡結構能夠更好地將水分截留并束縛于肉制品組織內，從而提高其保水性。

綜上所述，堿性氨基酸能夠有效改善肉制品的保水性，其可能的調控機制如表2所示。

2.3 堿性氨基酸對肉制品質構特性的影響

肉制品的硬度、彈性、黏結性、咀嚼性和回復性等都是衡量其質構特性的重要指標。良好的質構特性對消費者的感官評價起著決定性影響。Zhou Cunliu等[35]研究發現0.6%L-Arg顯著提高了乳化豬肉香腸的硬度、彈性和咀嚼性。許鵬等[42]研究發現，在肥肉和瘦肉質量比為24∶55的情況下，L-Lys和L-Arg增加了乳化香腸的硬度、黏結性和咀嚼性。Zhu Xiaoxu等[48]探究了不同添加量（0.2%、0.4%、0.6%、0.8%和1.0%）L-Lys或L-Arg對雞肉乳化香腸理化性質的影響，發現添加L-Lys和L-Arg顯著提高了雞肉香腸的硬度、彈性、黏附性和咀嚼性等質構特性。Zheng Yadong等[28]研究發現使用0.6%L-Arg/L-Lys代替復合型磷酸鹽加入到低鈉（0.5% KCl＋1.5% NaCl）乳化豬肉香腸中，可以使豬肉腸的微觀結構變得光滑、致密，提高香腸的硬度、黏附性和咀嚼性。諸曉旭[15]研究發現添加0.6%L-Lys/L-Arg顯著降低了乳化雞肉香腸的脂肪損失率，提高了雞肉香腸的硬度、內聚性和咀嚼性。

然而，韓馨蕊等[11]研究發現，無論劑量如何，添加L-Lys均顯著降低了冷凍損傷豬肉MP凝膠的硬度，但少量添加L-Lys（1～3 mmol/L）可以提升豬肉MP凝膠的彈性、內聚性、咀嚼性和回復性等質構指標，過量添加（10 mmol/L）又會導致這些指標水平顯著下降。Zhang Yingying等[49]研究發現添加L-Arg或L-Lys（0.2%、0.4%和0.6%）降低了熟腌制雞胸肉的剪切力、硬度和蒸煮損失率，且高劑量堿性氨基酸提高了熟腌制雞胸肉彈性、內聚性和咀嚼性。

上述研究結果表明，堿性氨基酸可以在改善肉制品的質構特性中發揮重要作用，但現有研究結果并不一致，這可能與肉的種類、pH值、堿性氨基酸種類及添加量等有關。

2.4 堿性氨基酸對肉制品氧化穩定性的影響

肌肉組織的天然成分中，不飽和脂質、血紅素、金屬離子及氧化酶等都是形成活性氧（reactive oxygen species，ROS）的潛在前體物質或催化劑，因此，肉及肉制品中的脂肪和蛋白質極易受到ROS攻擊而發生氧化，導致產品品質劣變和貨架期降低。有效抑制蛋白和脂肪氧化具有重要的理論和實際意義，是肉品科學領域當前的研究熱點之一。馬文慧等[50]研究發現在羥自由基氧化體系下，添加低濃度（0～5 mmol/L）的L-Arg對巰基有一定的保護作用，但是無法阻止氧化誘導的蛋白結構展開以及交聯聚集和溶解度降低。李俊[51]研究發現添加0.8%L-Lys或0.6%L-Arg顯著降低了乳化豬肉腸的過氧化值和蛋白質羰基含量，表明L-Lys/L-Arg能夠抑制乳化香腸中脂類和蛋白質的氧化。Zhang Yawei等[52]研究發現在干腌豬里脊肉中加入L-His/L-Lys降低了其過氧化值和硫代巴比妥酸反應物值，表明L-His/L-Lys在一定程度上抑制了脂質氧化。

Xu Peng等[53]探究了添加0.4%L-Arg或L-Lys對乳化香腸中蛋白質和脂肪氧化的影響，結果表明，L-Arg和L-Lys所表現出的還原能力較弱，但具有較強的亞鐵離子螯合活性和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基及羥自由基清除能力，從而有效抑制了乳化香腸中脂質和蛋白質的氧化。Sun Weizheng等[54]對從廣式香腸中提取出的活性肽結構特性和抗氧化活性進行了研究，發現L-His是該活性肽結構中最主要的氨基酸，其表現出良好的抗氧化性，同時又具有螯合金屬離子的能力，可與金屬離子反應生成一種非活性復合物，從而降低金屬離子的催化活力，抑制脂質氧化反應，最終改善肉制品的氧化穩定性。此外，堿性氨基酸可以改善肉蛋白的乳化性能，增強肉制品中油滴表面的物理屏障，抵御ROS的攻擊，進而提高肉制品的氧化穩定性[55]。

綜上所述，堿性氨基酸能夠通過螯合金屬離子、清除羥自由基和增強油滴界面屏障等途徑抑制脂肪和蛋白氧化（表2），提高肉制品的氧化穩定性。

3 結 語

近幾年，堿性氨基酸作為一種綠色添加物，在肉制品加工領域的研究與應用已受到廣泛關注。MP是肌肉蛋白的主要構成成分，其功能性質與肉制品品質密切相關，現有研究結果表明，堿性氨基酸作為NaCl和多聚磷酸鹽的潛在替代物能夠有效改善MP的溶解度、乳化性和凝膠性等功能特性，進而改善肉制品的質構特性和保水性；此外，堿性氨基酸還具有一定的抗氧化性，不但可以通過抑制肌紅蛋白的氧化等途徑改善肉制品的色澤，還可以在一定程度上抑制脂肪和蛋白的氧化，提高產品的氧化穩定性。因此，堿性氨基酸在綠色健康肉制品加工領域具有廣闊的應用前景。

需要指出的是，現有研究結果并不完全一致，堿性氨基酸在不同的食品體系中可能產生不同的作用效果，因此，想要真正實現其在健康肉制品工業化生產中的應用，還需要系統研究pH值、離子強度、其他食品添加劑、生產工藝等各種因素對堿性氨基酸調控肉蛋白加工性能的影響，并在肉制品加工中進一步優化。