类PSE 禽肉的品质特征探讨及研究进展

康壮丽，赵颖颖，李 可,*，王虎虎，朱学伸，徐幸莲，白艳红

（1.河南科技学院食品学院，食品生产与安全河南省协同创新中心，河南 新乡 453003；2.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，食品生产与安全河南省协同创新中心，河南 郑州 450001；3.南京农业大学 国家肉品质量安全控制工程技术研究中心，江苏 南京 210095；4.江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院，江苏 南京 210013）

类PSE 禽肉的品质特征探讨及研究进展

康壮丽1，赵颖颖2，李 可2,*，王虎虎3，朱学伸4，徐幸莲3，白艳红2

（1.河南科技学院食品学院，食品生产与安全河南省协同创新中心，河南 新乡 453003；2.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，食品生产与安全河南省协同创新中心，河南 郑州 450001；3.南京农业大学 国家肉品质量安全控制工程技术研究中心，江苏 南京 210095；4.江苏第二师范学院生命科学与化学化工学院，江苏 南京 210013）

类苍白、柔软、汁液易流失（pale, soft and exudative，PSE）禽肉现象是禽肉屠宰加工中长期存在的问题，给禽肉工业带来了严重的经济损失。本文简述了类PSE禽肉历史，然后探讨类PSE禽肉的品质特征（颜色、pH值、质构特性、保水性）和分类标准，论述类PSE禽肉蛋白质功能特性包括蛋白质溶解性和凝胶特性劣变机制，最后分析类PSE禽肉蛋白质功能特性改善的方法和发展方向，以期为禽肉工业中解决类PSE禽肉蛋白质功能特性劣变问题提供理论依据和技术支持。

类PSE禽肉；品质；判定标准；蛋白质溶解性

近几十年，全球禽肉生产总量迅速增长，尤其是发展中国家如中国、巴西成为新兴禽肉生产中心。而世界禽肉消费总量很可能在未来成为各种肉类消费中第一位[1]。为了满足禽肉的消费需求，禽肉生产者积极增加禽类生长速率、提高饲料转化率和胸肉比例。与50年前相比，市场上销售的肉鸡和火鸡生长时间缩减一半，体质量增加了两倍[2]。然而，禽肉生产中基因品种选育和饲养使肌肉快速生长，导致一系列鸡肉品质下降问题发生。类苍白、柔软、汁液易流失（pale, soft and exudative，PSE）鸡胸肉表面颜色苍白，影响冷鲜肉的感官品质，降低消费者的购买欲望，作为深加工原料，降低产品出品率，在世界各个国家禽肉工业中普遍发生，越来越受到肉品科学研究人员和禽肉生产者的重视[3]。目前类PSE禽肉品质问题是肉与肉制品蛋白质功能特性研究领域面临的巨大挑战[4]。

因此，本文探讨类PSE禽肉的品质特征，分析类PSE禽肉的发生率调查结果及分类标准，从肌肉蛋白质功能特性角度论述类PSE禽肉的蛋白质溶解性和凝胶特性，总结改善类PSE禽肉蛋白质功能特性的方法，以期为禽肉工业中类PSE禽肉加工调控提供理论参考和技术支持。

1 类PSE禽肉品质

1.1 类PSE禽肉历史

PSE是pale，soft和exudative的缩写，是指肉颜色苍白、质地柔软和保水能力差[5]。这种劣质肉的发生及特点相关研究最早始于猪肉和少量牛肉中。上个世纪70年代，有学者发现火鸡胸肉的僵直过程表现出与猪肉相近的模式[6]。van Hoof[7]首次研究报道火鸡胸肉PSE现象的发生，认为火鸡胸肉颜色苍白、保水性差，类似PSE猪肉。随后，相继有报道发现在肉鸡鸡胸肉中存在比正常鸡肉颜色更亮、更白，类似于PSE猪肉的现象。基于这些发现，研究人员采用“类PSE禽肉”这一术语进行描述。直到90年代，禽肉屠宰加工工业和肉品科学研究人员才真正地开始关注屠宰分割加工过程中火鸡与肉食鸡的类PSE现象[8-12]。

1.2 类PSE禽肉品质特征及分类标准

许多研究学者从pH值和颜色分析报道类PSE禽肉的典型特点[13-16]。较低的pH值引起肌肉保水性降低，这是由于更多的水分从肌肉内迁移到胞外空间。Barbut等[17]观察了类PSE鸡肉的微观结构，结果发现与正常鸡肉或黑、硬、干（dark, firm and dry，DFD）鸡肉相比，类PSE鸡肉的肌细胞之间空间增大，这一微观结构的变化显著影响了鸡肉的保水性。与保水性相似，鸡肉颜色也受肌细胞空间变化的影响，随着肌细胞空间的增大，光的反射增加[18]，因此，类PSE禽肉苍白，具有更高的亮度值L*。鉴于早期大量研究显示，肌肉亮度值与pH值和保水性的指标显著相关[3,10,14-15]，L*值测定被推荐为进行禽肉分类的有效工具。表1总结了最近15 年不同国家研究学者对类PSE禽肉发生率调查状况以及分类标准。

表1 近15 年各个国家类PSE禽肉的发生率及分类标准Table 1 Incidence and identif i cation criteria of PSE-like poultry meat from different countries in recent 15 years

由表1可知，不同国家的类PSE禽肉发生率明显不同，而且类PSE分类标准并不完全统一。应用颜色评估作为类PSE与正常禽肉的分类标准，是基于颜色是鸡肉品质的重要性质，与其他肌肉品质指标密切相关，且在企业屠宰分割线上容易操作执行，是非破坏无损检测方法，因而颜色测定为有效快速检测类PSE肉的发生提供保障。

然而，也有研究报道简单的颜色测定不足以精确鉴定类PSE肉的发生[26]，主要由于鸡胸肉本身的亮度受不同地区、季节、品种、进食和加工等因素的影响，在一定范围内会存在变动[27]。另外，测定鸡胸肉颜色的位置、仪器设备和参数、操作环境等并没有统一的标准，所以不同研究获得肌肉的颜色很难进行比较[28-29]，因此，世界范围内类PSE的分类标准较难统一。

为了提高类PSE禽肉发生监测的准确性，分类标准可由禽肉屠宰企业独立确定。在设定地区分类PSE禽肉和正常禽肉的L*标准时，应结合禽肉的种类、pH值、加工条件和最终产品的要求进行综合考虑，建立各自企业的分类标准[30-31]。Zhu Xueshen等[21]对国内大型肉鸡屠宰厂的调研表明，建立以L*3h＞53为类PSE鸡肉分类标准，确定类PSE鸡肉发生率在冬季为20.95%、夏季为23.39%。梁荣蓉等[19]研究调查了国内某大型肉鸡屠宰场夏季类PSE鸡肉的发生率，鸡胸肉的L*波动范围为42.56～62.69，用L*3h≥53判定，类PSE鸡肉的发生率约为16%；以L*24h≥55与pH24h≤5.73结合判断，类PSE鸡胸肉的发生率约为20%。这些研究在了解国内鸡胸肉的L*值范围的基础上，建立更加可靠的类PSE鸡肉分类标准，有助于进一步研究探讨类PSE鸡肉的品质特征。

类PSE禽肉品质与PSE猪肉并不完全相同。Smith等[27]研究认为虽然类PSE禽肉这一名词起源于PSE猪肉，但是类PSE禽肉这一概念不完全与PSE猪肉现象相同。PSE猪肉很容易被加工者和消费者通过内在颜色判断，比禽肉具有更恶劣的肉品品质。采用颜色往往不能有效地区别类PSE禽肉，不能展现出真正PSE现象的发生状态，更明亮的禽肉可能也存在于正常鸡胸肉，其保水性和汁液损失并不明显增加。从基因角度来看，类PSE禽肉发生与猪肉不同，检测猪肉中易发生PSE肉的氟烷基因方法在禽肉中并不适用。禽肉发生类PSE肉现象的基因标记也未完全确定，未发现类似引起猪肉发生PSE的相关突变基因[32-33]。另外，禽肉的肌球蛋白分型与猪肉不同[34-35]。Smith等[27]建议为了避免受PSE猪肉这一术语误导，使用其他术语来描述禽胸肉展现的某些颜色苍白、汁液损失高特征，分别为灰白的禽肉综合症（pale poultry muscle syndrome）或苍白的禽肉。因此，类PSE禽肉与PSE猪肉有着微妙的不同，其品质特征探讨仍是研究的热点。

目前，研究学者们从原料肉颜色差异角度考虑分析肉与肉制品的品质差异。Barbiny等[36]研究报道禽肉颜色L*值与其他品质指标如保水性、pH值和嫩度等相关性极显著，然而，他们认为某些相关性系数仍然很低，这表明某些颜色L*值高的样品的pH值与保水性可能仍然正常，其中89 个样品的鸡胸肉L*＞53，但是pH＞5.8，因此需要进一步对样品进行分类。Zhuang Hong等[37]为了探究原料肉颜色差异是否对产品的品质影响，基于L*值将原料鸡胸肉分成明亮组（L*＞60）、正常组（55＜L*＜59）和暗组（L*＜55），然后进行感官评定，结果发现明亮组的感官质构评分与其他处理组存在显著差异。然而，Popp等[38]研究发现基于火鸡原料胸肉的颜色差异会影响胸肉的物理化学品质和微生物性质，研究颜色差异的火鸡胸肉对深加工产品发酵香肠的品质影响，其实验按照颜色分成3 组：明亮组（L*＝53.69±1.18）、正常组（L*＝50.93±0.90）和暗组（L*＝48.50±1.62）制作成发酵香肠进行品质分析，结果表明原料颜色并没有影响发酵香肠的品质。因此基于以上研究分析，学者们和企业生产者可以根据所面对的实际生产状况和需要解决的问题，进行长期监控生产线禽肉的颜色，建立原料肉的品质信息库，结合产品特征确定颜色分类标准，从保水性较好和颜色正常的鸡肉中快速有效剔除类PSE鸡肉，做进一步处理加工。

1.3 类PSE禽肉蛋白质功能特性

1.3.1 蛋白质溶解性

类PSE禽肉品质劣变，表现为蛋白质溶解性降低，蛋白质凝胶形成能力变弱，熟制过程中产品质构损坏和水分过度损失，这些问题长期困扰了企业的深加工生产[39-40]。蛋白质变性的程度一般由蛋白质的溶解性大小来表征[35]。与正常肉相比，类PSE肉的蛋白质溶解性降低，表示蛋白质的变性程度增加。然而，关于引起类PSE禽肉蛋白质发生变性程度增加的机制并不完全清楚[41]。大多数研究从宰后糖酵解速率过快或者极限pH值过低角度解释类PSE禽肉的蛋白质变性状态。宰前热应激或者宰后环境高温容易导致肌肉糖酵解速率加快（pH值下降速率加快），从而引起肌浆蛋白或者肌原纤维蛋白发生过度变性[42-46]。快速糖酵解诱发pH值下降速率加快已经在猪肉与火鸡肉中发现，猪在宰后45 min时肉的pH值会快速下降到5.8以下，火鸡在宰后15 min时肉的pH值低于5.8，而火鸡肉正常pH值为6.0以上[44]。Eadmusik等[47]按照糖酵解速率分成两组，结果发现不同糖酵解速率的极限pH值没有差异，反而亮度值L*存在差异，而Rathgeber等[44]并没有发现糖酵解速率过快的火鸡肉组和正常糖酵解速率的火鸡肉在颜色上存在差异。Fraqueza等[24]指出用宰后15 min pH值判定的类PSE鸡肉与正常肉在品质特征上并没有明显差异。Zhu Xueshen等[48-49]认为类PSE与正常鸡肉的极限pH值并没有显著差异，主要是糖酵解速率造成的。

van Laack等[35]研究发现类PSE鸡肉肌浆蛋白质溶解性为44 mg/g，显著低于正常鸡肉肌浆蛋白溶解性（50 mg/g）。Barbut等[17]研究比较类PSE鸡肉与正常肉的盐溶性蛋白质提取含量，结果发现类PSE鸡肉和正常肉的蛋白质溶解性分别为76.99 mg/mL和100.62 mg/mL。Zhu Xueshen等[49]研究表明类PSE火鸡肉的肌原纤维蛋白质和肌浆蛋白溶解性显著降低。van Laack等[35]研究报道肌浆蛋白溶解性跟L*值、水分吸收、蒸煮得率都显著相关；而总蛋白溶解性跟水分吸收和蒸煮得率不显著相关，因此该学者认为类PSE鸡肉蛋白质溶解性不是引起肌肉保水性降低的主要因素，这也说明与PSE猪肉蛋白质相比，类PSE鸡肉蛋白质的变性程度要小[35,50]。Chan等[26]研究发现类PSE火鸡胸肉的肌浆蛋白质、肌原纤维蛋白和总蛋白质溶解性分别与正常肉蛋白质的溶解性相比差异都不显著，因此该学者认为类PSE火鸡胸肉的凝胶品质劣变跟蛋白质溶解性无关，而与肌肉其他生物化学性质如肌浆蛋白中的磷酸酶A2和蛋白质酶活性变化有关系[51]。关于类PSE鸡肉与类PSE火鸡肉的溶解性研究结果不一致，这有可能是因为肉食鸡与火鸡宰后肌肉转化为食用肉过程中物理化学变化不同，如颜色变化、能量代谢[52]。然而，Alvarado等[53]提出不恰当冷却速率引起类PSE肉现象，却没有影响总蛋白质的溶解性或肌原纤维磷酸酶，类PSE肉性质与总蛋白质溶解性无关。因此，关于类PSE禽肉蛋白质的溶解性及其与品质的相关性需要进一步探讨。

Barbut等[17]通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate, sodium salt-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）研究发现，类PSE鸡肉盐溶性蛋白中的151 kD条带缺失，与此相似，Rathgeber等[44]采用SDS-PAGE与蛋白质印迹（Western blot）结合方法，也确定延迟冷却和快速糖酵解速率的类PSE火鸡胸肉中的蛋白质152 kD条带缺失，说明类PSE肌球蛋白发生过度变性。Pietrzak等[45]研究发现类似结果，由于低pH值和高温导致肌球蛋白不可逆的不溶解。他们发现磷酸酶与类PSE肉的肌原纤维结合紧密。Eadmusik等[47]借助Western blot测定肌球蛋白和肌动蛋白条带，条带浓度存在显著差异，表明肌原纤维蛋白发生过度变性。目前可能引起类PSE禽肉的蛋白质溶解性降低的机制主要有3种：一是认为蛋白质的溶解性降低主要是肌浆蛋白发生变性后，沉积到肌原纤维蛋白，从而降低了肌原纤维蛋白的提取率，并不涉及肌原纤维蛋白的变性。磷酸酶沉降到火鸡胸肉的肌原纤维，而且是Z线上[45]。肌浆蛋白某些糖原磷酸化酶发生变性沉淀到肌原纤维蛋白上，影响类PSE禽肉的保水性[48]。二是认为肌球蛋白直接变性或降解，造成肌球蛋白的提取性降低[54]。三是肌球蛋白和肌浆蛋白同时发生变性造成溶解度的降低[45-46]。

另外，应用差示扫描量热法（differential scanning calorimetry，DSC）测定原料肉、肉糜或盐溶性蛋白质的热力学性质来研究肌肉蛋白质的变性程度[55-56]，结果表明，与正常鸡肉相比，类PSE鸡肉肌球蛋白和肌浆蛋白蛋白转变温度显著降低[55]，肌动蛋白热稳定性没有显著差异，类PSE鸡肉加入盐水斩拌后，肌动蛋白热稳定性出现显著差异[57]，由此可以看出，类PSE禽肉的蛋白质溶解性或者蛋白质变性状况更为复杂。由于肉食鸡跟火鸡肉宰后生化性质存在差异，这可能引起火鸡肉与肉食鸡肉研究结果不一致，因此，也有必要对类PSE鸡肉和火鸡肉的蛋白溶解性或变性程度分类系统研究。

1.3.2 蛋白质凝胶特性

在肉制品加工中，类PSE禽肉形成凝胶能力弱，相比正常禽肉显得更加柔软。早期关于PSE禽肉研究，在对类PSE禽肉肉糜的凝胶强度、质构测定和评价时，多通过肉糜的盐溶性蛋白质减少或者肌原纤维蛋白质提取量的降低来解释肉糜的凝胶强度下降。Chan等[26,51]研究报道不同极限pH值的火鸡胸肉的功能特性，结果发现，低极限pH值组的凝胶强度和黏弹性（G’和G″）显著低于正常极限pH值组，而类PSE与正常火鸡胸肉在蛋白质溶解性方面并没有差异。也有研究关于不同L*值和极限pH值的肉食鸡肉（PSE、DFD、正常肉）质构特征和流变学特性[58]，结果表明，类PSE鸡肉与正常肉的蛋白质溶解性、质构特性、G’和G″都存在显著差异。Li Ke等[40]在统一配方（蛋白质浓度和盐浓度）和加工条件下比较类PSE鸡肉和正常肉的加工特性差异，结果发现，类PSE鸡肉用于肉糜加工时，加热后凝胶颜色差异性降低，L*值不受原料鸡胸肉颜色的影响，但类PSE鸡肉肉糜凝胶质构特性和保水性受到了损害，凝胶强度降低约46%，硬度降低约40%，蒸煮损失增加约7%；G’在25～54 ℃区间未出现峰值，凝胶形成能力变弱。

从蛋白质功能特性角度来看，类PSE鸡胸肉蛋白质凝胶特性劣变与内在蛋白质发生过度变性相关。肌原纤维蛋白主要包括肌球蛋白与肌动球蛋白，是肉形成良好结合性和凝胶特性的重要蛋白质，然而很少研究报道类PSE禽肉中参与凝胶形成的肌原纤维蛋白质或盐溶性蛋白质的性质变化。因而，类PSE鸡肉蛋白质凝胶特性的劣变有待进一步探究。

2 类PSE禽肉蛋白质功能特性改善

类PSE禽肉现象的发生长期困扰企业的深加工生产，虽然目前学者们从基因、宰前因素、击晕方式和冷却机制等因素深入地研究引起类PSE禽肉的发生机制[59-62]，进而积极采取措施，例如宰前管理和宰后各种处理方式以降低类PSE禽肉的发生率，但是类PSE禽肉现象仍然发生。根据研究调查显示，在禽肉屠宰生产线上类PSE禽肉发生率至少为5%，这也跟类PSE禽肉蛋白质性质的复杂性密切相关。

目前，肉类科技工作者正积极寻找加工技术措施提升类PSE禽肉的凝胶特性[30,41]。通过使用专门的加工工艺如注射、滚揉并添加某些非肉成分来改善类PSE禽肉深加工制品的质构和保水性。非肉成分包括不同种类的淀粉、卡拉胶、胶原蛋白、大豆分离蛋白等。另外，通过添加磷酸盐、碳酸氢钠增加类PSE禽肉的pH值和离子强度来改善类PSE禽肉的加工特性[63]。然而，调整pH值只能部分恢复类PSE鸡肉肉糜的加工特性[64]，而且在肉制品中添加磷酸盐并不受消费者的喜爱，部分国家已严格规定限制磷酸盐的使用。添加非肉成分以及各种盐来改善类PSE鸡肉蛋白质功能特性不符合尽量少添加非肉成分生产高品质肉制品的发展趋势[4,41,65]。Chan等[66]研究了超高压处理对类PSE火鸡肉（89.5%肉糜、0.5%盐、10%水）的凝胶功能特性影响，发现超高压处理可以提高类PSE火鸡肉肉糜凝胶的保水性，并能较好地降低食盐添加量，推断这可能主要由于超高压处理可以增加类PSE火鸡肉的蛋白质溶解性。另外，也有研究报道应用高能超声波技术可以改性蛋白质，从而改善类PSE鸡肉的凝胶特性[67]。近几年国内外鸡肉加工研究及技术发展主要集中在新技术应用改善鸡肉制品凝胶特性[68]。从根本上解决类PSE禽肉蛋白质功能特性劣变问题，这要求研究不仅仅关注类PSE鸡肉凝胶品质表观指标变化，还要从类PSE鸡肉蛋白质分子水平进一步探寻类PSE鸡肉改善的机制。

3 展 望

类PSE禽肉现象的发生一直困扰着国内禽肉屠宰加工企业。它带来的深加工产品的出水、质构变差是急需解决的品质问题，而国内对这一相关领域的研究仍然较少，这应当引起广泛的关注。今后类PSE禽肉的蛋白质功能劣变机理方面仍是研究的重点。新技术开发利用类PSE禽肉，从蛋白质水平揭示新技术有效调控类PSE禽肉的蛋白质功能特性将成为研究的热点。在肉与肉制品加工研究领域，充分利用蛋白质模型系统监测类PSE禽肉蛋白质的物理化学性质和影响蛋白质功能特性形成的各种因素，可以更好理解类PSE禽肉的蛋白质功能特性，有助于解决类PSE禽肉加工利用问题，对减少禽肉工业的经济损失具有重要意义。

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A Review of the Current Research on the Mechanism of PSE-like Poultry Meat Quality Defect

KANG Zhuangli1, ZHAO Yingying2, LI Ke2,*, WANG Huhu3, ZHU Xueshen4, XU Xinglian3, BAI Yanhong2
(1. Henan Province Collaborative Innovation Center for Food Production and Safety, School of Food Science, Henan Institute of Science and Technology, Xinxiang 453003, China; 2. Henan Province Collaborative Innovation Center for Food Production and Safety, College of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China; 3. National Center of Meat Quality and Safety Control, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 4. School of Life Science and Chemistry, Jiangsu Second Normal University, Nanjing 210013, China)

Pale, soft, exudative-like (PSE-like) poultry meat continues to a major quality defect that adversely affects the poultry industry worldwide, resulting in a great economic loss. This review describes the history of understanding PSE-like poultry meat and reviews recent research focused on the typical characteristics of PSE-like poultry meat (color, pH, texture and water holding capacity) and the criteria for its identification. The deterioration mechanism of functional properties of PSE-like poultry meat protein such as solubility and gel properties is discussed as well as the future direction in the development of strategies to improve functional properties of PSE-like poultry meat protein. The review is expected to provide a theoretical reference and technical support for improving functional properties of PSE-like poultry meat protein in the poultry industry.

PSE-like poultry meat; quality; identif i cation criteria; protein solubility

10.7506/spkx1002-6630-201707045

TS251.1

A

1002-6630（2017）07-0284-06

康壮丽, 赵颖颖, 李可, 等. 类PSE禽肉的品质特征探讨及研究进展[J]. 食品科学, 2017, 38(7): 284-289. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201707045. http://www.spkx.net.cn

KANG Zhuangli, ZHAO Yingying, LI Ke, et al. A review of the current research on the mechanism of PSE-like poultry meat quality defect[J]. Food Science, 2017, 38(7): 284-289. (in Chinese with English abstract)

10.7506/spkx1002-6630-201707045. http://www.spkx.net.cn

2016-04-12

国家自然科学基金青年科学基金项目（31601492；31501508；31301507）；河南省高等学校重点科研项目（16A550006）；郑州轻工业学院博士科研启动基金项目（2015BSJJ038）

康壮丽（1980—），男，讲师，博士，研究方向为肉品加工与质量安全控制。E-mail：kzlnj1988@163.com

*通信作者：李可（1986—），男，讲师，博士，研究方向为肉品加工与质量安全控制。E-mail：xc_like@163.com