包装方式对冷藏过程中牦牛肉蛋白质生化特性的影响

2017-06-21 15:10马纪兵张丽包高良牛珺魏晋梅余群力孙宝忠
食品与发酵工业 2017年5期
关键词:盐溶牦牛肉真空包装

马纪兵,张丽*,包高良,牛珺,魏晋梅,余群力,孙宝忠

1(甘肃农业大学 食品科学与工程学院,甘肃 兰州,730070)2(中国农业科学院 北京畜牧兽医研究所,北京,100193) 3(甘肃农业大学 研究测试中心,甘肃 兰州,730070)

包装方式对冷藏过程中牦牛肉蛋白质生化特性的影响

马纪兵1,张丽1*,包高良1,牛珺1,魏晋梅3,余群力1,孙宝忠2

1(甘肃农业大学 食品科学与工程学院,甘肃 兰州,730070)2(中国农业科学院 北京畜牧兽医研究所,北京,100193) 3(甘肃农业大学 研究测试中心,甘肃 兰州,730070)

为研究不同包装方式对冷藏过程中牦牛肉蛋白质生化特性的影响。取牦牛背最长肌,采用真空和非真空2种包装方式,在0~4 ℃下分别冷藏0、2、4、6、8、10、12 d,分析其在冷藏过程中蛋白质生化特性变化。结果显示,随着冷藏时间的延长,真空和非真空包装的牦牛肉肌原纤维蛋白和肌浆蛋白均表现出不同程度的降解,但2种包装方式间差异不显著。真空组和非真空组肌原纤维蛋白小片化指数和表面疏水性均呈显著(P<0.05)上升趋势,肌动球蛋白盐溶性、巯基含量、Ca2+-ATPase酶活性则均呈显著(P<0.05)下降趋势。2种包装方式下的肌动球蛋白盐溶性、Ca2+-ATPase酶活性和肌原纤维蛋白表面疏水性、肌原纤维蛋白小片化指数在0~8 d存在显著(P<0.05)差异,10 d以后差异不显著。研究表明,牦牛肉在冷藏期间蛋白质发生了显著降解和变性,含氧包装促进了肌原纤维蛋白小片化和表面疏水性的增加,加重了肌动球蛋白盐溶性、巯基含量、Ca2+-ATPase酶活性的降低。

牦牛肉;冷藏;包装方式;蛋白质;生化特性

牦牛(Bosgrunniens)是青藏高原特有的遗传资源,是唯一能够充分利用高寒高山草原进行动物性生产的优势牛种[1]。牦牛肉具有肉质鲜美、低脂、高蛋白、矿物质含量丰富的特点[2],是一种天然绿色食品[3]。低温冷藏是肉品贮藏的一种重要的方式,其优点在于不破坏细胞,可较长时间使细胞保持活体状态,具有很好的保鲜作用[4],然而冷藏过程中肉品的货架期短和品质劣变成为限制其发展的主要问题[5]。

在肉品的冷藏过程中生化特性变化是导致其品质劣变的一个重要原因,尤其是蛋白质的变化,蛋白的降解和变性会降低肉的嫩度和风味,减少多汁性,使肉的质地变差、货架期变短[6]。目前,国内外学者对肉品冷藏过程中的生化特性变化已做了大量研究,李培迪等[7]研究发现,羊肉在2~4 ℃冷藏条件下,在0~9 d内背最长肌肌原纤维蛋白小片化指数(MFI)值呈持续上升趋势。荣建华等[8]针对脆肉鲩鱼肉在5 ℃下贮藏4 d过程中的肌动球蛋白特性变化做了研究,结果显示肌动球蛋白盐溶性、巯基含量、Ca2+-ATPase活性均降低。CHELH等[9]报道猪肉背最长肌在0~4 ℃贮藏15 d内,肌原纤维蛋白表面疏水性持续增加。围绕牦牛肉冷藏过程中品质变化,张丽等[10]探讨了0~4 ℃冷藏过程中牦牛肉pH值、剪切力、持水能力、色度变化,并对真空包装牦牛肉冷藏过程中质构特性进行研究并建立了基于初始pH值变化来预测质构变化的模型[11]。但在牦牛肉的冷藏过程,从蛋白降解和变性角度出发,探讨不同包装方式对牦牛肉蛋白生化特性影响的研究鲜有报道。

本研究选取甘南公牦牛背最长肌,采用真空和非真空两种包装方式,在0~4 ℃冷藏过程中,从蛋白降解和蛋白变性2个方面进行分析,研究冷藏过程中不同包装方式对牦牛肉蛋白质生化特性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料与试剂

在甘肃省甘南州安多随机选取6头自然放牧、健康无病的3~4岁甘南公牦牛,采用伊斯兰屠宰方式屠宰后,立即取其左半胴体背最长肌,分成14份(每份(500±50) g),放入-18 ℃冰箱进行降温,用插入式数显温度计测其中心温度达4 ℃左右时,将7份用PE复合真空包装袋真空包装,其余7份用PE复合包装膜裹膜包装,然后和冰袋一起装入保温箱,运回实验室于0~4 ℃冰箱贮藏。

PE复合包装膜、PE复合真空包装袋;NaOH、CuSO4、Tris、HCl、maleate、SDS、EDTA、2-硝基苯甲酸、溴酚蓝、KCl,K2HPO4,KH2PO4,EGTA,MgCl2,叠氮化钠、甘氨酸、(NH4)2Mo7O4(钼酸铵)、Na2SO3、对苯二酚、NaCl、氟化钠、MDTT、PMSF、Triton X-100、甘油、巯基乙醇、DTT、BCA试剂盒。

1.1.2 仪器设备

DZ-260型真空包装机,上海佳河包装机械有限公司;TP101便携式温度计,广州欧达时科技有限公司;XHF-D高速分散器,宁波新芝生物科技股份有限公司;DYY-6C型电泳仪,北京六一厂;ChampGel 5000凝胶成像仪,北京赛智创业科技有限公司;PHS-3C型pH计,上海仪电科学仪器股份有限公司;TGL-16MC台式高速冷冻离心机,湖南湘仪集团;756P紫外可见分光光度计,上海圣科仪器设备有限公司;BD/BC-408变温冷冻冷藏箱,星星集团有限公司;85-2恒温磁力搅拌器,上海麦尚科学仪器有限公司;C21-SK2105电磁炉,广东佛山美的集团;HX202T电子天平,慈溪市天东衡器厂;HH-2型电热恒温水浴锅,西安科昊生物工程有限责任公司。

1.2 实验方法

1.2.1 试验设计

以甘肃省甘南公牦牛背最长肌为研究对象,采用PE复合真空包装袋真空包装和PE复合包装膜裹膜包装两种方式,在0~4 ℃下冷藏0、2、4、6、8、10、12 d,从蛋白降解和变性2个方面进行分析,分别测定其肌原纤维蛋白小片化指数、盐溶性蛋白和水溶性蛋白SDS-PAGE,肌原纤维蛋白表面疏水性、肌动球蛋白盐溶性、肌动球蛋白巯基含量、肌动球蛋白Ca2+-ATPase酶活性7个指标。

1.2.2 试验方法肌原纤维小片化指数

根据CULLER[12]描述的方法进行测定,取2 g肌肉样品,加40 mL MFI缓冲液(100 mmol/L KCl,11.2 mmol/L K2HPO4,8.8 mmol/L KH2PO4,1 mmol/L EGTA,1 mmol/L MgCl2,1 mmol/L NaN3),均质。然后冷冻离心(1 000 g,15 min,4 ℃),弃上清,将沉淀用40 mL MFI缓冲液悬浮,相同条件再离心,弃上清;沉淀用10 mL的MFI缓冲液充分悬浮,将悬浮液用200目滤布过滤,滤液采用双缩脲法测蛋白浓度,在540 nm波长下测吸光度,计算MFI值。

1.2.3 肌原纤维蛋白SDS-PAGE

1.2.3.1 肌原纤维蛋白提取

参考ETLINGER[13]的方法,并稍作修改。称取约0.5 g肉样,加入8倍体积PRB提取液(100 mmol/L KC1,2 mmol/L MgC12,2 mmol/L EDTA,1 mmol/L DTT,1 mmol/L NaN3,2 mmol/L Na4P2O4,10 mmol/L Tris-maleate,pH 6.8),冷却均质,然后以1 000 g低温离心10 min,取沉淀。沉淀采用BCA试剂盒测定蛋白浓度。蛋白样品与样品处理液(3 mmol/L EDTA,3% SDS,20% 甘油,8% β-疏基乙醇,0.04% 溴酚蓝,30 mmol/L Tris-HC1,pH 8.0)按体积比1∶1混合,调蛋白浓度为3.5 mg/mL。混匀后,煮沸5 min,分装,置于-80 ℃冰箱保存备用。

1.2.3.2 SDS-PAGE

变性聚丙烯酰胺凝胶电泳采用12%的分离胶(丙烯酰胺∶甲叉双丙烯酰胺=37.5∶1,0.5 mol/L Tris-HCl pH 8.8,0.5 g/L的TEMED,0.5 g/L的APS,1 g/L的SDS),4%的浓缩胶(丙烯酰胺∶甲叉双丙烯酰胺=37.5∶1,125 mmol/L Tris-HCl pH 6.8,0.5 g/L的TEMED,0.5 g/L的APS,1 g/L的SDS)。电极缓冲液含有25 mmol/L Tris,192 mmol/L甘氨酸和1 g/L的SDS。上样量为:30 ul。电泳结束后,使用Blue-silver染色方法,然后用脱色液进行脱色。

1.2.4 肌浆蛋白SDS-PAGE

1.2.4.1 肌浆蛋白的提取

采用黄峰[14]的方法进行测定。称取约0.5 g肉样,按1∶2(g∶mL)的比例加入预冷后的提取液(150 mmol/L NaCl,5 mmol/L NaF,5 mmol/L EDTA,5 mmol/L EGTA,1 mmol/L DTT,1 mmol/L PMSF,1%Triton X-100,25 mmol/L Tris-HCl,pH 7.6),均质,然后以16 000 g低温离心20 min。取上清液,与上样缓冲液(4% SDS,20% 甘油,10% 巯基乙醇,0.01%的溴酚蓝,125 mmol/L Tris-HCl,pH 6.8)混合,煮沸5 min后,分装,然后存于-80 ℃冰箱中直到上样。

1.2.4.2 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

方法同1.2.3.2。

1.2.5 肌原纤维蛋白表面疏水性

1.2.5.1 肌原纤维蛋白的提取

肌原纤维蛋白的提取参照CHIN等[15]的方法并适当修改。称取1 g肉样,加入4倍体积的20 mmol/L pH 7.5的冰磷酸盐缓冲液均质,然后冷冻离心(1 000 g,10 min,4 ℃),弃上清。沉淀用4倍体积的上述磷酸盐缓冲溶液清洗,重复2次,沉淀再用0.1 mol/L NaCl溶液清洗2次,所得滤液再离心。沉淀即为肌原纤维蛋白。

1.2.5.2 表面疏水性的测定

表面疏水性的测定依据CHELH等[9]的方法。将肌原纤维蛋白溶于pH 7、20 mmol/L的磷酸盐缓冲液中,蛋白浓度为1 mg/mL,取1 mL蛋白溶液,加入200 μL浓度为1 mg/mL溴酚蓝,室温反应15 min,以无肌原纤维蛋白的磷酸盐溶液为对照。在2 000 g离心15 min,取上清液稀释10倍,在595 nm处测定吸光值。表面疏水性用以下公式表示:

(1)

式中:A对照为对照组的吸光值;A样品为处理组的吸光值。

1.2.6 肌动球蛋白的提取和定量

1.2.6.1 肌动球蛋白的提取

参照BENJAKUL[16]的方法,称取肉样2 g,加入20 mL KCl溶液(0.6 mol/L、pH 7.0),低温均质。然后4 ℃条件下8 000 r/min离心30 min,收集上清液并加入3倍的冷却蒸馏水沉淀肌动球蛋白,相同条件下离心20 min,收集沉淀,加入等体积冷却的KC1溶液(1.2 mol/L、pH 7.0)溶解肌动球蛋白,相同条件下离心30 min,所得的上清液即为肌动球蛋白。

1.2.6.2 肌动球蛋白的定量

采用双缩脲法对肌动球蛋白进行定量。

1.2.7 肌动球蛋白巯基含量

采用ELLMAN'S试剂法[17],取0.4%肌动球蛋白溶液1 mL,加入0.2 mol/L Tris-HCl缓冲液(含8 mol/L尿素,2% SDS和l0 mmol/L EDTA,pH 6.8)9 mL后取4 mL,再加入0.4 mL DTNB(0.1%),置于40 ℃水浴25 min,在412 nm处测吸光值。用0.6 mol/L的KC1取代样品,作空白对照。巯基含量根据摩尔消光系数13 600 L/(mol·cm)进行计算。

1.2.8 肌动球蛋白Ca2+-ATPase活性

按照万建荣等[18]的方法并略作修改。用KC1溶液(0.6 mol/L、pH 7.0)稀释蛋白至3.0 mg/mL,取1 mL依次加入0.6 mL Tris-HCl缓冲液(0.5 mol/L,pH 7.0)和7.9 mL CaCl2溶液(10 mmol/L)和0.5 mL 20 mmol/L ATP溶液,25 ℃反应10 min后立即用5 mL 15%的TCA终止反应。反应液于6 500 r/min下离心5 min取上清液,上清液用(NH4)2Mo7O4法测定反应中释放出来的无机磷含量。Ca2+-ATPase酶活性用每毫克肌动球蛋白每分钟所释放磷离子的物质的量表示,用分光光度计在660 nm波长下测定其吸光度。

1.3 数据分析

采用Excel 2007及SPSS 19.0数据统计分析软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制

采用双缩脲法测定蛋白含量。以牛血清标准蛋白质浓度为横坐标,以吸光度为纵坐标绘制标准曲线,如图1所示。

图1 牛血清蛋白质标准曲线Fig.1 Standard curve of bovine serum albumin

得到标准曲线方程为y=0.061 3x+0.000 6,所得相关系数R2=0.999 7>R2(0.01)=0.917,此方程线性拟合度较好,方程可用。

2.2 肌原纤维小片化指数(MFI)

MFI值反映了肌节I带附近关键细胞骨架蛋白肌联蛋白(Titin)和伴肌动蛋白(Nebulin)等的降解程度。MFI越大,表明肌原纤维内部结构完整性破坏的程度就越大[19],是衡量肉宰后成熟变化的一个最为直接而有效的指标,可以用来表示冷藏过程中牦牛肉嫩化程度。真空包装和非真空包装牦牛肉MFI值随冷藏时间变化如图2所示。

图2 MFI随冷藏时间的变化Fig.2 Myofibrillar fragmentation index change with cold storage time注:小写字母表示裹膜组贮藏过程中的差异显著性(P<0.05),大写字母表示真空组贮藏过程中的差异显著性(P<0.05)。“*”表示2种包装组间的显著(P<0.05),“**”表示2种包装组间差异极显著(P<0.01),图1~图10同。

由图2可知,真空包装和非真空包装的牦牛肉在冷藏过程中MFI均呈上升趋势,冷藏0~12 d时,真空组MFI值增加了117.87,非真空组则增加了132.2,真空组较非真空组少增加23.6%,这与VEISETH[20]和田甲春等[21]的研究结果一致。真空包装下牦牛肉MFI值在第6天和第8天显著低于非真空组(P<0.05),第4天和第10天则极显著小于非真空组(P<0.01),这种变化表明牦牛肉在冷藏过程中氧化作用和酶的降解作用是同时进行的,并且氧化促进了酶对牦牛肉肌原纤维蛋白降解作用。有关研究证实,活性氧自由基对蛋白的氧化导致蛋白发生聚合、交联以及基团和氨基酸衍生物的生成,这些结构变化能够提高蛋白质对蛋白水解酶的敏感性,从而加速蛋白降解[22]。

2.3 肌原纤维蛋白SDS-PAGE分析

肌原纤维蛋白是肌肉中最主要的组成成分,易发生变性,导致肌束瓦解和断裂。SDS-PAGE电泳图谱中高分子质量条带的扩展、模糊、弱化、消失以及低分子质量条带的出现、浓度增强是蛋白质不断降解的外在表现[23]。

图3 非真空包装肌原纤维蛋白SDS-PAGE电泳图谱Fig.3 The SDS-PAGE pattern of not vacuum packaging myofibrillar protein

图4 真空包装肌原纤维蛋白SDS-PAGE电泳图谱Fig.4 The SDS-PAGE pattern of vacuum packaging myofibrillar protein

由非真空包装和真空包装牦牛肉肌原纤维蛋白SDS-PAGE电泳图谱(图3、图4)可知,冷藏过程中,非真空组25 kDa条带下游肌球蛋白轻链(LMM)从第8天开始逐渐变得模糊,到第12天基本消失。从第2天开始,25~45 kDa之间增一条条带,在第4天又增加一条新条带,此为肌动蛋白(Actin)降解条带。66 kDa原肌球蛋白(Tm)在第2天开始发生降解并在下游产生一条新条带,从第4天开始又出现两条新条带。真空组25 kDa下游肌球蛋白轻链(LMM)条带变化不明显,25~45 kDa之间在第4天出现新条带,直到第6天出现第二条条带,66 kDa原肌球蛋白(Tm)在第4天略微出现降解,产生新条带,直到第6天以后再次出现新条带。结果表明非真空包装牦牛肉肌原纤维蛋白降解更为明显。

2.4 肌浆蛋白SDS-PAGE分析

冷藏过程中由于蛋白变性或降解导致色泽退变、肌肉软化、鲜味物质流失、蛋白质盐溶性下降、凝胶成型性差等问题[24]。肌浆蛋白与肌原纤维蛋白构成不同,其SDS-PAGE蛋白条带分布有明显差别。

图5 非真空包装肌浆蛋白SDS-PAGE电泳图谱Fig.5 The SDS-PAGE pattern of not vacuum packaging sarcoplasmic protein

图6 真空包装肌浆蛋白SDS-PAGE电泳图谱Fig.6 The SDS-PAGE pattern of vacuum packaging sarcoplasmic protein

由图5、图6可知,在0~10 d,真空包装和非真空包装牦牛肉肌浆蛋白条带无明显变化,从第10天开始,非真空包装组肌浆蛋白开始出现降解,变得模糊,表现在66 kDa下游2条条带变得模糊,发生明显降解。在第12天时,66 kDa条带上游新增一条条带,在45 kDa下游处的蛋白也出现部分降解。真空包装组肌浆蛋白降解情况和非真空组差异不明显,随着贮藏时间的延长,肌浆蛋白降解过程主要表现66 kDa和45 kDa处附近。

2.5 肌原纤维蛋白表面疏水性

蛋白质的表面疏水性反映了蛋白质分子表面疏水性氨基酸的相对含量,可用来衡量蛋白质的变性程度[23],是反映蛋白结构展开程度的重要指标[25]。肌原纤维蛋白表面疏水性随冷藏时间的变化如图7所示。

图7 肌原纤维蛋白表面疏水性随冷藏时间的变化Fig.7 Changes in myofibrillar protein surface hydrophobicity with cold storage time

由图7可知,真空包装和非真空包装牦牛肉肌原纤维蛋白表面疏水性随冷藏时间的延长而呈上升趋势,且非真空包装组表面疏水性上升速度快于真空包装组。从第0天到第12天时,非真空包装组升高了7.80 μg,真空包装组升高6.72 μg,真空组比非真空组增幅低了1.08 μg,冷藏过程中牦牛肉蛋白表面疏水性增加是由于肌原纤维蛋白分子结构展开导致的[26]。2种包装方式表面疏水性在第2、4和6天表现为非真空组极显著高于真空组(P<0.01),第8天显著高于真空组(P<0.05),真空包装和非真空包装组在0~10 d的差异可能是由于氧自由基攻击肌原纤维蛋白导致蛋白结构变化,疏水性氨基酸暴露造成的。BENJAKUL等[27]对大西洋鳕鱼在冷藏过程中的研究发现肌原纤维蛋白质分子疏水性增加,并将其归因于氧自由基的作用。

2.6 肌动球蛋白盐溶性

肌原纤维蛋白由肌球蛋白、肌动蛋白以及调节蛋白所组成,其中肌动蛋白和肌球蛋白在ATP的存在下形成肌动球蛋白,其不仅与肌肉的收缩和死后僵硬有关,而且与加工、贮藏过程中的蛋白质变性和凝胶形成有密切关系,其盐溶性代表了变性程度,溶解度越小,变性程度越大[28]。图8为2种包装方式肌动球蛋白盐溶性随冷藏时间的变化。

图8 肌动球蛋白盐溶性随冷藏时间的变化Fig.8 Changes in saltsolubility of actomyosin with cold storage time

由图8可知,随着冷藏时间的延长,非真空包装和真空包装牦牛肉肌动球蛋白盐溶性呈显著下降趋势(P<0.05)。从第0天到第12天,非真空包装组肌动球蛋白盐溶性下降了49%,真空包装组下降了50.94%。这与周国燕[29]等对黄牛肉在低温贮藏过程中肌动球蛋白盐溶性变化趋势是一致的。真空组肌动球蛋白盐溶性在第0~第10天显著高于非真空组(P<0.05),其中在第2天差异显著(P<0.05),第4、8天则差异极显著(P<0.01)。造成这种变化的原因可能是活性氧使巯基氧化,导致肌球蛋白重链发生聚合,降低其盐溶性。也有学者将其因归结于肌原纤维蛋白质变性后所产生的碱溶性蛋白在高离子强度下不易溶出,导致在冷藏过程中肌动球蛋白溶出量的下降[30]。

2.7 肌动球蛋白巯基含量

肌球蛋白含有大量的自由巯基,每个肌球蛋白中大约含有40个巯基,这些巯基很容易发生氧化而转化成分子内或分子间的二硫键,这也是氧化过程中蛋白发生聚合的主要途径,氧化程度越高,巯基含量越低[31]。

图9 肌动球蛋白巯基含量随冷藏时间的变化Fig.9 Changes in actomyosin sulfhydryl content with cold storage time

由图9可知,在冷藏过程中真空包装和非真空包装牦牛肉肌动球蛋白巯基含量均呈下降趋势,从0~12 d时,真空包装组下降了64.2%,非真空包装组下降了63.7%,但2种包装方式间差异不显著(P>0.05)。有学者认为巯基含量的减少是由于氧化导致巯基间形成二硫键所致[32],本研究结果显示在不同含氧量条件下,牦牛肉肌动球蛋白巯基含量下降没有显著差异(P>0.05),巯基含量的降低可能是内源酶作用的结果。DILEEP等[33]也曾报道肌球蛋白构象的改变和巯基的交联与相关酶有密切关系。

2.8 肌动球蛋白Ca2+-ATPase活性

肌球蛋白头部的Ca2+-ATPase酶活性部位含有巯基,酶活性的变化可以反映出肌球蛋白氧化后结构的变化[34]。图10表示肌动球蛋白Ca2+-ATPase酶活性随冷藏时间的变化趋势。

图10 肌动球蛋白Ca2+-ATPase酶活性随冷藏时间的变化Fig.10 Changes inCa2+-ATPase activity of actomyosin sulfhydryl with cold storage time

由图10得知,真空包装组和非真空包装组肌动球蛋白的Ca2+-ATPase酶活性呈显著下降趋势(P<0.05),从0~12 d,真空包装组下降了61.7%,非真空包装组下降了65.9%,这与有关黄牛肉在冷冻贮藏过程中Ca2+-ATPase酶活性的变化趋势的报道结果基本一致[29]。 真空包装组的Ca2+-ATPase酶活性在第0~第8天高于非真空包装组,其中第4天表现为真空组极显著高于非真空组(P<0.01),第8天则显著高于非真空组(P<0.05)。BENJAKUL等[34]认为由于肌球蛋白头部的构象变化及聚合导致Ca2+-ATPase活性下降。本研究结果显示Ca2+-ATPase活性与巯基含量的变化趋势非常相近,很可能是由于巯基的氧化导致了Ca2+-ATPase活性的降低。

2.9 蛋白生化特性各指标间的相关性分析

通过对冷藏0~12 d真空包装和非真空包装牦牛肉蛋白生化特性各指标间进行相关性分析,结果如表1和表2所示。

表1 真空组蛋白生化特性各指标间的相关系数

注:“ *”表示相关性显著(P<0.05),“**”表示相关性极显著(P<0.01),表2同。

表2 非真空组蛋白生化特性各指标间的相关系数

由表1和表2可知,真空组和非真空组MFI值和肌原纤维蛋白表面疏水性均呈极显著正相关(r真=0.844,r非=0.853,P<0.01),这与魏秀丽等[34]对猪肉在0~4 ℃条件下成熟过程中的研究结果基本一致,表明在冷藏过程中肌原纤维蛋白降解和变性是同时进行的,MFI值升高,引起了肌原纤维蛋白的表面疏水性变化。真空组和非真空组肌动球蛋白巯基含量与盐溶性均呈极显著正相关(r真=0.813,r非=0.837,P<0.01),肌动球蛋白巯基含量与Ca2+-ATPase活性均呈极显著正相关(r真=0.882,r非=0.901,P<0.01),肌动球蛋白盐溶性与Ca2+-ATPase活性均呈极显著正相关(r真=0.882,r非=0.901,P<0.01),这与李学鹏等[30]对中国对虾在冷藏过程中的研究结果基本一致,表明氧化导致肌动球蛋白巯基结构发生变化,进而引起肌动球蛋白盐溶性和Ca2+-ATPase活性降低。

3 结论

采用真空包装和非真空包装的牦牛肉在冷藏过程中蛋白均发生了严重降解和变性,具体表现为肌纤维发生不断的断裂和小片化,肌原纤维蛋白表面疏水性增加,而肌动球蛋白盐溶性、巯基含量、Ca2+-ATPase酶活性则显著下降。2种包装方式下的肌动球蛋白盐溶性、Ca2+-ATPase酶活性和肌原纤维蛋白表面疏水性、肌原纤维蛋白小片化指数在0~8 d存在显著(P<0.05)差异,10 d以后差异不显著。含氧包装促进了肌动球蛋白巯基结构变化,进而引起肌动球蛋白盐溶性和Ca2+-ATPase活性降低,也促进了肌原纤维小片化和表面疏水性增加。

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Effect of packaging methods on biochemical characteristics of yak meat protein during cold storage

MA Ji-bing1,ZHANG Li1*,BAO Gao-liang1,NIU Jun1,WEI Jin-mei3,YU Qun-li1,SUN Bao-zhong2

1(College of Food Science and Engineering, Gansu Agriculture University, Lanzhou 730070, China)2(Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)3(Instrumental Research and Analysis Center, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)

To study the effect of different packing methods on the biochemical characteristics of yak meat protein during cold storage, the longissimus of yak was packaged in vacuum and refrigerated for 0,2,4,6,8,10,12 days at 0-4 ℃. The changes in protein biochemical characteristics during the cold storage was analyzed. The results showed that with the extension of storage time, myofibrillar proteins and sarcoplasmic protein exhibited different degrees of degradation for film packaging and vacuum packaging samples, but the difference between the two methods were not significant. Film packaging and vacuum packaging of yak meat samples myofibrillar fragmentation index (MFI) and surface hydrophobicity showed an significant incrase(P<0.05), actomyosin salt-solubility, sulfhydryl content, Ca2+-ATPase activity showed significantly decreased (P<0.05).Two kinds of packaging of actomyosin salt solution, Ca2+-ATPase activity and myofibrillar protein surface hydrophobicity, myofibrillar fragmentation index (MFI) in 0-8 days exhibited significant differences(P<0.05). After 10days, the differences were not significant anymore. The research showed that the protein of yak meat was significantly degraded and modified during cold storage. The oxygen increased myofibrillar protein fragmentation and surface hydrophobicity, and aggravated the decrease of actomyosin salt solubility, sulfhydryl content, Ca2+-ATPase enzyme activity.

yak meat; refrigeration; packingmethods; protein; biochemical characteristics

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201705037

硕士研究生(张丽教授为通讯作者,E-mail:zhanglwubd@163.com)。

国家自然科学基金(31540045);甘肃省“陇原青年创新人才扶持计划”项目;国家现代农业(肉牛牦牛)产业技术体系资助项目(CARS-38)

2016-08-09,改回日期:2016-10-18

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