碳酸钠对牛肉嫩化和品质的影响

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牛肉是世界第三消耗肉品，富含丰富的蛋白质、氨基酸和B族维生素，且具有低脂肪、低胆固醇等特点。随着人们生活水平的提高，牛肉成为一种追求营养健康的消费者的理想选择，目前市场上售卖的牛肉产品普遍存在肉质硬、嫩度差等缺点，严重影响肉制品品质，为了改善这些缺点，牛肉在生产加工过程中需要经过嫩化处理。

碱法嫩化是一种传统的嫩化工艺，中国自古以来就有在炖煮牛肉中加入纯碱来提高牛肉嫩度的做法。很多研究证实碱性物质被用于肉类腌制中起到很好的嫩化作用，如磷酸盐和NaCO₃质量比1：8复配而成的腌制剂对重组牛排有很好的嫩化效果，NaCO₃与菊粉共同作用能有效改善重组鸡排嫩度和保水性，但是这些研究通常采用涂抹或浸泡的方式进行嫩化，本文探讨了NaCO₃注射对西门塔尔杂交牛肉的嫩化效果，筛选出合适的NaCO₃处理浓度，并探究NaCO₃注射对牛肉肌纤维及结缔组织的部分影响。

工艺流程：

样品解冻→去除筋膜→注射嫩化→低温腌制→样品检测。

样品处理：

1、冷冻的原料肉在0~4℃环境中解冻24h至完全解冻，将解冻后肉样剔去筋膜脂肪，顺着肌纤维方向切成2cm×5cm×5cm的小块，肉样称重。

2、用1ml注射器沿肌纤维的方向向不同肉样分别均匀注射NaCO₃，固定注射量8%（样品质量的百分比）、腌制时间12h，调节NaCO₃浓度0、0.25、0.3、0.35、0.4mol/L。

3、处理后的样品保鲜膜封口，在0~4℃环境下放置12h后，用吸水纸沥干表面的水分进行检测试验。

对牛肉品质的影响：

1、对牛肉pH值的影响

pH值是牛肉重要的品质指标，与保水性、嫩度、色泽等指标显著相关。牛肉pH值随NaCO₃浓度变化的结果如表1所示。经NaCO₃注射嫩化的牛肉pH值显著高于未注射的空白样品（P＜0.05），且随着NaCO₃浓度的升高，牛肉pH值逐渐升高，这是因为NaCO₃是一种弱碱性的钠盐，它的水溶液可以显著提高牛肉的pH值，当NaCO₃浓度升高到0.4mol/L时，牛肉的pH值达到6.81近中性。

表1 对牛肉pH值及剪切力的影响结果

2、对牛肉嫩度的影响

嫩度是牛肉重要的品质指标，是影响消费者选择最重要的指标之一，一般用剪切力值来表示。由表1数据可以看出，添加NaCO₃能显著降低牛肉的剪切力（P＜0.05），提高牛肉嫩度，随着NaCO₃浓度的提高，剪切力出现显著的下降趋势。NaCO₃对牛肉嫩度的改善与提高牛肉pH值、增加肌肉保水性有关，也有研究表明NaCO₃提高牛肉嫩度可能与改变pH值、弱化结缔组织有关。

3、对牛肉肌原纤维小片化指数的影响

肌原纤维小片化指数（MFI）代表肌原纤维的分解程度，是衡量肌肉嫩度的一个指标，MFI越大，说明肌原纤维内部结构受到破坏的程度越大，肉的嫩度越好。图1结果显示，牛肉的肌原纤维断裂程度随NaCO₃浓度的增大而增加，特别是当NaCO₃浓度达到0.35mol/L后，肌原纤维小片化指数激增，这是NaCO₃嫩化的主要机制之一。

图1 不同浓度NaCO₃溶液对牛肉肌原纤维小片化指数的影响

4、对牛肉胶原蛋白含量的影响

结缔组织是肌肉中的次要组成部分，主要由胶原纤维构成，其主要成分是胶原蛋白，研究表明肌肉的嫩度与肌束膜和肌内膜中胶原蛋白含量显著相关。从图2的数据可以看出，NaCO₃注射能显著降低牛肉中胶原蛋白的含量，当NaCO₃浓度达到0.35mol/L后，牛肉中胶原蛋白含量虽然略有下降，但差异并不显著。

结合微观结构的观察可推断，牛肉胶原蛋白含量的降低与牛肉肌束膜的溶解也有关，肌肉的嫩度与胶原蛋白含量成反比，与可溶性胶原蛋白含量成正比，由此可得到NaCO₃能有效改善牛肉嫩度，且改善牛肉嫩度的机理与降低胶原蛋白含量、弱化结缔组织有关。

图2 不同浓度NaCO₃溶液对牛肉胶原蛋白含量的影响

5、对牛肉保水性的影响

蒸煮损失是体现肉类保水性的重要指标，可以体现肌肉保持水分的能力。不同浓度NaCO₃对牛肉蒸煮损失的影响结果如图3所示，随着NaCO₃浓度的增加，牛肉的蒸煮损失显著下降，保水性增强，肌肉的保水性与pH值密切相关。肌原纤维蛋白质的等电点约为5.2~5.4，未注射NaCO₃溶液的空白牛肉样品pH为5.5，略高于蛋白质等电点，随着NaCO₃注射浓度的提高，牛肉pH值逐渐偏离等电点提高。随着肌肉pH值升高且逐渐偏离肌原纤维蛋白质等电点（5.0~5.2），蛋白质表面负电荷增加，形成了更多与水分子结合的氢键位点，肌原纤维蛋白吸水膨胀，同时随着负电荷的增加，蛋白质分子间的静电斥力增加，引起肌丝的相互排斥，肌原纤维膨胀变粗，肌纤维间的间隙增大，更多的水被保留下来。

图3 不同浓度NaCO₃溶液对牛肉保水性的影响

6、对牛肉色泽的影响

色泽是影响消费者选择肉制品最直观的指标，受到很多因素（如保水性、pH值等）的影响。由图4可以看出随着NaCO₃浓度的增加，牛肉的亮度值（L*）逐渐升高，当NaCO₃浓度为0.4mol/L时，L*值最高，浓度为0.35mol/L时，L*值次之且两者之间没有显著性差异；牛肉的红度值（a*）随NaCO₃浓度的增加而降低，这说明高浓度NaCO₃在一定程度上会影响肉色，黄度值（b*）随着NaCO₃浓度的增大而减小，但各个样品b*值之间没有显著性差异，因此不建议使用高浓度NaCO₃对牛肉进行处理。

图4 不同浓度的NaCO₃溶液对牛肉色泽的影响

7、感官评价

感官分析是体现产品品质最直观的指标，可以清楚地表明消费者对产品的接受程度。随着NaCO3注射浓度的增大，消费者对于产品的色泽接受度是持续下降的，这说明NaCO₃在一定程度上会影响牛肉的色泽；消费者对于牛肉香气的评定没有呈现出一种显著的规律，这说明NaCO₃对于牛肉香气几乎没有影响；滋味、嫩度和多汁性是影响牛肉品质的重要指标，这3种指标都随着NaCO₃浓度的增大而有显著的提高，当NaCO₃浓度达到0.35mol/L后，滋味、嫩度和多汁性评分虽然略有提高，但与0.35mol/L时没有显著变化，添加NaCO₃后，消费者对牛肉的整体可接受度是显著上升的。

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作者：郝婉名，祝超智，赵改名，韩明山，孟子晴，王可，李苗云

文章来源：碳酸钠对牛肉嫩化效果及品质的影响，食品与发酵工业

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