摘要：研究了兩種不同滾揉處理鵝肉成熟過程中的品質變化及其蛋白質構象的變化，為改善鵝肉品質提供參考。選取100日齡的浙東白鵝，隨機分為三組，其中一組為對照組，另外兩組分別進行滾揉10min（輕度滾揉）和滾揉30min（重度滾揉）處理。肉樣置于4℃成熟，在12h、36h、72h、120h 分別取出測蒸煮損失率和剪切力值，采用拉曼光譜測定蛋白質構象。結果表明，重度滾揉鵝肉蒸煮損失率最小，輕度滾揉次之，對照組最大，均在成熟36h 達到最大值；12~120 h，對照組鵝肉剪切力值顯著大于輕度滾揉（P＜0.05）和重度滾揉（P＜0.01）肉樣，重度滾揉鵝肉剪切力值最小，嫩度最佳；成熟12 h，對照組鵝肉蛋白中α-螺旋構象含量高達80.04%，顯著高于其他兩組；滾揉對微環(huán)境的影響主要是影響脂肪族氨基酸的疏水相互作用，重度滾揉使脂肪族氨基酸的疏水相互作用顯著增加。

　　浙東白鵝是浙江著名的地方特色品種，具有高蛋白、低脂肪含量、肉質細嫩等特點，是風鵝、糟鵝等傳統特色鵝肉制品的主要原料，廣泛養(yǎng)殖于浙江及周邊地區(qū)，具有極重要的經濟價值。據中國農業(yè)網報道，浙東白鵝一般在20~60日齡絕對增重速度最快，70日齡左右（體重3.2~4.0 kg）時上市肉質較好。然而，由于近幾年禽流感事件時有發(fā)生，導致正常肉鵝出欄日齡混亂，加上羽絨拔毛的需要，大量老鵝出現在市場上。為提高鵝肉品質，我國和歐洲國家近年來主要采用姜汁浸泡、超高壓、氯化鈣注射、擊暈、乳酸和乙酸噴淋等技術開展了一些研究。上述技術中姜汁浸泡、氯化鈣注射、乳酸和乙酸噴淋容易引起肉色、風味等感官變化，二氧化碳氣體擊暈和超高壓則設備成本較高限制其實際應用。真空滾揉曾經被普遍應用于西式火腿的前處理中，也應用于豬肉、牛肉、肉雞和火雞等的嫩化處理上。作為一種機械嫩化技術，滾揉的原理曾被認為是通過強機械力作用造成肌纖維斷裂和肌細胞物理性損傷，引起加工、貯藏過程中肌細胞對外界作用力抵抗的下降和提高蛋白質的溶解性，進而提高肉的嫩度和保水性等。目前，滾揉技術對老齡鵝肉的嫩化效果缺乏相關研究，其對肌原纖維蛋白溶解性的促進作用機制也有待進一步深入研究。

　　拉曼光譜技術作為蛋白質結構分析的重要手段，近幾年來拉曼光譜技術被越來越多的應用于食品分析尤其是肌肉食品蛋白質結構的分析。通過分析拉曼譜帶，可以定性地分析肌原纖維一些基團和微環(huán)境的變化，定量地測定蛋白質二級結構百分含量在加工過程中的變化，從而探究蛋白質構象變化與肌肉品質變化之間的聯系，為改善肉品加工和貯藏條件提供一定的理論依據?；诘鞍踪|結構研究新技術的特點，本研究擬選取了100日齡的浙東白鵝為原料，運用拉曼光譜技術比較了工業(yè)上常用的兩種滾揉工藝（輕度滾揉和重度滾揉）對鵝肉嫩度、保水性及其蛋白質結構的影響，以期為鵝肉品質的改善和滾揉技術在鵝肉嫩化的工業(yè)應用提供理論依據，為進一步研究肌肉蛋白質結構變化對肉品品質的影響提供一些參考。

　　1 材料與方法

　　1.1 原料與設備

　　浙東白鵝均取自浙江寧波象山，草飼，日齡為100d左右，活體重量每只約為4 kg。

　　GR-20 全自動呼吸式真空滾揉機；C-LM 3B型數顯式肌肉嫩度儀，東北農業(yè)大學工程學院；顯微共聚焦拉曼光譜儀；XHFD 型高速分散器；電子天平。

　　1.2 試驗方法

　　1.2.1 原料肉的制備

　　15只活鵝經宰殺放血凈膛清理后迅速置于4℃冷庫中冷卻2 h，隨機分為三組，第一組不滾揉（對照組），第二組輕度滾揉（滾揉10 min），第三組重度滾揉（滾揉30 min），每組5只鵝。滾揉條件：轉速11 r/min、溫度4℃、真空度75kPa。滾揉完成后，迅速將三組鵝的左右胸肉取下，按照取樣點將肉樣均等切分成塊，進行真空包裝，散開放于4℃保藏，分別成熟12 h、36 h、72 h、120 h 取出，剔除肌膜、筋腱和可見脂肪，采用拉曼光譜儀掃描蛋白結構，然后測定各項品質指標。

　　1.2.2 蒸煮損失率的測定

　　取一定大小（2.5cm×2.5cm×4cm）的肉樣，稱重（m1）后密封，置于85℃水浴鍋中，當肉樣中心溫度到達75℃時保持20min。蒸煮完成后，迅速在流水中冷卻到室溫，用吸水紙吸干表面水分，再次稱重（m2）。每組樣品5個重復，按以下公式計算蒸煮損失率。

　　蒸煮損失率/%= (m1- m2) /m1×100

　　1.2.3 剪切力的測定

　　取測定完蒸煮損失率后的熟肉塊，沿肌纖維方向鉆取大小約為Φ×L=1.27×2.5cm 的肉樣，置于4℃冰箱中過夜，用肌肉嫩度儀垂直肌纖維方向切斷肉塊，記錄剪切力值(Kgf)，每個肉樣剪切3次，最終結果取平均值代表一個樣品的嫩度。

　　1.2.4 蛋白質結構測定

　　選用785 nm 離子激光器，功率為140 mW，曝光時間10s，用20倍長聚焦鏡頭將激光聚焦于載玻片上的肉樣，掃描1 次，獲取600~1800 cm-1 范圍的拉曼光譜。以苯丙氨酸的單基取代苯基環(huán)在1002cm-1 伸縮振動強度作為內標進行歸一化，用Labspec 5軟件對圖譜進行平滑和基線校正。

　　1.2.5 數據分析

　　SAS 8.01（Statistics Analysis System，SAS，SASInstitute Inc，Cary，NC，USA，2000）用于方差分析，選用Duncan multiple range test 判斷差異顯著性，P＜0.05。

　　2 結果與討論

　　2.1 不同滾揉處理鵝肉成熟過程中蒸煮損失率和剪切力值的變化

　　鵝肉成熟過程中蒸煮損失率和剪切力值的變化分別如圖1、圖2所示?？傮w上，滾揉后鵝肉的蒸煮損失率明顯小于不滾揉肉樣。一方面由于滾揉機械力使鵝肉的肌纖維直徑減小，使細胞更加緊密，從而減少了汁液流失，另一方面可能是滾揉對細胞的破壞作用提高了鹽溶性蛋白的溶出，而這些蛋白可以結合一部分水分?？梢钥闯觯▓D1），成熟12 h，滾揉10 min和不滾揉肉樣的蒸煮損失率分別為35.16%和34.97%，都顯著大于滾揉30 min 肉樣的蒸煮損失率30.39%(P＜0.05)，滾揉30min肉樣的蒸煮損失率在12~36 h間增加，36 h時達到最大值37.23%，36~120 h內逐漸減小，到120 h減小到33.7%，此時顯著小于滾揉10 min鵝肉34.91% (P＜0.05)和不滾揉樣品36.49% (P＜0.01)。整個成熟期間，除了在36 h時蒸煮損失率與滾揉30 min鵝肉樣品相等，滾揉10min 鵝肉的蒸煮損失率介于不滾揉和滾揉30 min之間，在成熟期間隨時間變化不明顯（P＞0.05）。不滾揉鵝肉的蒸煮損失率在12h略高于滾揉10min鵝肉（P＞0.05），另外三個測試時間點的蒸煮損失率值都顯著大于其他兩組（P＜0.01）。以上結果說明滾揉可能提高肉的保水性，且重度滾揉效果優(yōu)于輕度滾揉，這與Li等報道適當增加滾揉時間蒸煮損失減少的結論類似。

　　一般來說，肉質越嫩，剪切力越小，越容易被切斷。由圖2可以看出，各組鵝肉的剪切力隨著成熟時間的增加均呈現下降趨勢，并且鵝肉剪切力大小為不滾揉＞滾揉10 min＞滾揉30 min，這可能與鵝肉蒸煮損失率不同有關。此外，可能因為鵝肉在滾揉機內甩拍滾打過程中，肌原纖維遭到破壞甚至斷裂，使肉變得松軟，剪切力下降。機械外力的作用還可能加速了內源性蛋白酶的釋放，使這些內源性蛋白酶可以更有效地與肌原纖維蛋白結合，促進Z線降解，進而提高肉的嫩度。Pietrasik 等發(fā)現滾揉能改變蛋白質的水化特性，這也可能是上述剪切力減小的原因。Pietrasik 等也發(fā)現延長滾揉時間能減少牛肉的蒸煮損失，減小剪切力，這與本研究中滾揉30min 鵝肉的剪切力值小于滾揉10min鵝肉的結果是類似的。

　　2.2 鵝肉蛋白質拉曼光譜分析

　　鵝肉中的主要蛋白質為肌原纖維蛋白，占肌肉總蛋白的40%~60%，它不但對肌肉的收縮起重要作用，同時也與肉品質構特性以及色澤等密切相關。Herro 等利用拉曼光譜技術對凍藏期間的魚肉蛋白結構進行了原位檢測，發(fā)現蛋白質二級結構的相互轉化，尤其是α-螺旋結構和β-折疊構象的轉變，可能是引起魚肉質構特性的變化的重要原因。Beattie 等對熟牛肉進行了拉曼光譜檢測，發(fā)現肉質較硬的牛肉與肉質較嫩的牛肉之間的主要差異是他們蛋白質組成上的變化。

　　本研究采用拉曼光譜技術對鵝肉進行原位檢測，各組鵝肉不同成熟時間的拉曼光譜如圖3所示，蛋白質拉曼光譜譜帶的指認如表1所示。

　　表1 鵝肉蛋白質拉曼光譜條帶的指認

　　2.2.1 酰胺I 帶拉曼光譜的變化

　　蛋白質的二級結構主要包括α-螺旋、β-折疊、β-轉角和無規(guī)則卷曲幾種形式。范圍1645~1700 cm-1 的譜帶歸屬于酰胺I帶，它主要由C=O的伸縮振動引起，此外，C-N的伸縮振動、Cα-C-N 的彎曲振動和N-H 的面內彎曲振動也對其也微弱的貢獻。12 h，對照組樣品的酰胺I帶最大峰位置出現在1651 cm-1 處（圖3a），而此時滾揉10 min 和滾揉30 min 鵝肉的最大峰位置分別偏移至1655 cm--1和1656 cm-1 處。

　　同時，從表2 中930 cm-1 的相對強度來看，12 h對照組拉曼強度（0.88）大于滾揉10 min（0.78）和滾揉30 min 鵝肉（0.79）的強度，而該處的譜峰歸屬于C-C 引起的α-螺旋條帶，930 cm-1強度較弱表明α-螺旋結構含量較少，滾揉試驗組鵝肉蛋白酰胺I 帶最大峰位置向波數高的位置偏移且930 cm-1處拉曼相對強度小于不滾揉組，說明滾揉可能是引起α-螺旋結構變化的重要原因。原因可能是滾揉破壞了維持α-螺旋結構穩(wěn)定的氫鍵，α-螺旋結構遭到破壞或向其他構象轉化。Schmidt等研究羊肉拉曼光譜信息與其剪切力的關系，測得肉質硬的羊肉與肉質嫩的羊肉相比，由α-螺旋構象引起的拉曼信號更強，這與本試驗中各組在成熟12 h時剪切力越大的鵝肉其由α-螺旋構象引起的拉曼信號越強的結果一致。在此后的成熟期間（圖3b~d），各組酰胺I 帶最大峰的拉曼位移都出現不規(guī)律的偏移，930 cm-1的相對強度也表現出不同程度的波動（見表2），這可能是蛋白質在儲藏過程發(fā)生了不同程度的降解和重組。

　　2.2.2 蛋白質二級結構的定量分析

　　參照Alix的方法計算了蛋白質二級結構幾種構象的含量，結果如圖4~6 所示。如圖4，不滾揉鵝肉α-螺旋結構含量在12h高達80.48%，而此時β-折疊構象含量幾乎為零；12~36 h期間，該組鵝肉蛋白α-螺旋結構含量減少21.13%，而β-折疊、無規(guī)則卷曲結構含量分別增加16.4%和3.39%。由此可推斷，在12~36h內不滾揉鵝肉蛋白α-螺旋結構主要向β-折疊和無規(guī)則卷曲發(fā)生了轉化；到72 h，α 螺旋結構含量比36 h 增加7.06%，說明部分α-螺旋結構重新生成。滾揉10 min鵝肉在12 h 時α-螺旋結構含量為66.18%（圖5），顯著小于不滾揉鵝肉（P<0.01）；12~72 h 內，α-螺旋結構含量先減小后又增加，說明了α-螺旋結構在鵝肉成熟過程中伸展和重新生成，可能是鵝肉肌原纖維蛋白在成熟過程中發(fā)生了重組所致。成熟12 h，三組鵝肉中滾揉30 min 鵝肉中肌原纖維蛋白質α-螺旋結構含量最少，為62.6%；12~36 h無變化，72 h增加到65.97%，120 h 又減少至58.91%；同時，β-折疊結構在76 h 減少到11.02%，120 h 又增加到16.51%（圖6），表明α-螺旋主要向β-折疊結構發(fā)生轉化。這些變化與酰胺I帶最大峰偏移的結果相吻合。

　　2.2.3 蛋白質微環(huán)境的變化

　　1340 cm-1和1450 cm-1附近譜帶的變化主要歸因于脂肪族氨基酸微環(huán)境的變化，對疏水相互作用非常敏感。如圖3和表2所示，12 h，滾揉10 min的鵝肉在1340 cm-1和1450 cm-1處的相對強度顯著小于不滾揉組（P<0.05），而此時滾揉30 min 鵝肉在1340 cm-1和1450cm-1處的拉曼相對強度顯著大于不滾揉（P<0.05）和滾揉10 min（P<0.01）鵝肉；在整個成熟期間，滾揉30 min鵝肉在1340 cm-1和1450 cm-1處的拉曼相對強度始終保持較高的水平，大于其他兩組。這一結果表明，不同的滾揉處理對脂肪族氨基酸周圍微環(huán)境的影響存在較大的差異，重度滾揉工藝使鵝肉脂肪族氨基酸疏水相互作用明顯加強。

　　芳香族氨基酸側鏈的一些譜帶也可以反映蛋微環(huán)境的變化，例如，當色氨酸殘基從包埋的疏水環(huán)境中暴露在極性環(huán)境時，760 cm-1附近的譜帶相對強度減小。圖3中鵝肉蛋白757 cm-1處的拉曼光譜歸因于色氨酸殘基，從表2可以看出，不滾揉鵝肉757 cm-1 相對強度在12~72 h 內逐漸減小，表明色氨酸逐漸暴露，而兩組滾揉樣品在757 cm-1處的相對強度逐漸增大，可能是滾揉后鵝肉疏水殘基暴露引起。

　　830 和850 cm-1附近的酪氨酸殘基引起的雙峰是觀測酪氨酸周圍微環(huán)境的很好的探針。由表2可見，各組的I850/I830 值均在1.0~1.1之間波動，表明酪氨酸暴露在極性環(huán)境中或同時作為受體和中到弱的氫鍵供體。總體來說，不同處理間該位置拉曼強度差異不明顯。

　　表2 各組鵝肉蛋白拉曼光譜歸一化后相對強度的變化　　

　　
        注：所有數據表示為平均值±標準差，n=3。同列中標注不同角標者具有顯著性差異（P<0.05）。
       3 結論

　　輕度滾揉和重度滾揉均可改善鵝肉的嫩度。重度滾揉（滾揉30 min）比輕度滾揉（滾揉10 min）鵝肉蒸煮損失率小，剪切力小，肉質更嫩。鵝肉嫩度的變化可能與蛋白質二級結構α-螺旋和β-折疊以及無規(guī)則卷曲結構的轉變有關，但β-轉角構象在整個試驗過程中變化不明顯。滾揉可能破壞α-螺旋結構或促使它向其他結構轉化；不滾揉鵝肉中α-螺旋含量最高，隨滾揉強度的增加，α-螺旋結構減少，β-折疊含量增加。滾揉對微環(huán)境的影響主要是影響脂肪族氨基酸的疏水相互作用，重度滾揉鵝肉蛋白脂肪族氨基酸的疏水相互作用顯著增加。