不同极限pH值牛肉品质差异及机制的研究进展

随着人民生活质量的提高，消费市场对牛肉的需求不断增加，消费者也更加关注肉类的品质。生鲜肉的品质包括颜色、嫩度、保水性、多汁性等。其中，消费者会根据肉色来判定牛肉的新鲜程度，因此肉色是决定消费者购买意愿最重要的指标之一。

山东农业大学食品科学与工程学院的王 晶、罗 欣、张一敏*从极限pH值（pHu）形成的角度，阐述了DFD及中间型pHu牛肉的形成机制，进而从肉色、嫩度、保水性和微生物等方面综述了不同pHu牛肉的品质差异特征和潜在的品质差异机制，以期为不同pHu牛肉品质的改善提供科研思路和理论指导。

1、极限pH值

动物宰后肌肉内因氧气供应中断，糖原分解代谢由有氧代谢变为无氧代谢，生成乳酸；同时ATP分解形成H＋，使肌肉pH值迅速下降。在糖原充足的情况下，pH值下降到能够抑制肌糖原无氧酵解过程中的酶活性时，糖原不再继续分解，pH值不再继续下降，此时的pH值称为宰后肌肉的pHu；当糖原含量不充分时，糖原完全消耗时肌肉的pH值为高pHu，因此，pHu与肌肉糖原含量密切相关。

2、肉色

DFD牛肉的评测

DFD牛肉主要通过可见光谱内的视觉评估以及触摸时肉表面的干燥和坚固程度来识别。在加拿大，DFD胴体被降级为B4级，给牛肉生产者造成重大经济损失；美国农业部使用D0到E0级来描述胴体成熟度，颜色范围从暗红色到深暗红色判断是否为DFD牛肉；在澳洲一般使用比色卡，并且当比色卡分数不低于3时即视为DFD牛肉。客观的颜色测定已被用作评判DFD牛肉的标准。

不同pHu值牛肉特征肉色的形成机制

不同pHu之间的牛肉肉色差异明显，正常pHu牛肉表现出较高的亮度、红度和黄度。正常牛肉的肉色初始值大于DFD牛肉，而大多数研究显示中间型pHu（pH 5.8～6.2）牛肉的肉色与正常肉无显著差异。此外，还发现DFD牛肉呈现紫黑色，但其具有较高的肉色稳定性。pH值对牛肉红度的影响可能和宰后线粒体的氧气消耗有关，宰后肌红蛋白与线粒体竞争性耗氧，较高的pH值有利于线粒体的呼吸，因此高pH值条件下肌红蛋白多以脱氧肌红蛋白的形式存在，呈现出较暗的颜色。

3、嫩度

不同pHu牛肉嫩度的差异

成熟过程中改善肉嫩度主要通过肌原纤维骨架蛋白的降解和由此引发的肌纤维结构的变化来实现，随着成熟时间的延长，嫩度上升。肌节长度对肉的质构特性有着显著的影响；不同的pH-温度下降速率，其嫩度存在明显差异，有研究表明，宰后的pH值下降速率影响肌肉的嫩度，也影响着μ-钙蛋白酶活性和自溶程度；且pH值下降越快，肌原纤维小片化的速率也快。

不同pHu牛肉嫩度差异的潜在机制

牛肉的嫩度随着pHu从5.5上升到6.0左右而降低，从6.0升至7.0而增加，不同pHu涉及不同的蛋白水解酶系统。有研究表明，骨骼肌中存在的一些酶体系对肌细胞骨架有关蛋白降解起到一定的作用，目前研究发现起主要作用的是肌钙蛋白酶，尤其是μ-钙蛋白酶的活性与宰后肌肉的嫩度密切相关，在高pHu下存在较高的μ-钙蛋白酶活性，以及在正常pHu下表现出更高的可溶性和与肌原纤维结合的组织蛋白酶活性。

4、保水性

肉的保水性又称为系水力和持水力，直接影响肉的滋味、香气、多汁性、营养成分、嫩度、肉色等食用品质，在生产过程中，较高的肌肉系水潜能可以提高产品的出品率。而较低的持水能力使肉类行业每年损失巨大。宰后早期的pH值下降速率和程度，以及蛋白质水解甚至蛋白质氧化是影响肉类保持水分能力的关键。肌肉中的大部分水被包裹在细胞结构中，包括内部和外部纤维空间，因此，细胞内结构的关键变化影响肌细胞保持水的能力。

5、微生物

肉类微生物

肉的腐败是指在以微生物污染因素为主的多种因素作用下，微生物分解利用肉中的蛋白质和碳水化合物等营养物质进行生长繁殖，并产生不良代谢物的过程。腐败通常发生在特定腐败菌增长到不可接受的水平，而特定微生物的腐败潜力取决于它们产生代谢物的能力。

不同pHu牛肉微生物的生长

对于牛肉而言，不同pHu的肉品，其微生物生长状况存在差异。正常牛肉在菌落总数达到7～8（lg（CFU/g））时会发生腐败，而DFD牛肉在菌落总数为6（lg（CFU/g））时就会发生腐败变质。高pHu的DFD牛肉允许正常pHu下被抑制的微生物生长，例如不动杆菌属和腐败杆菌。与不同pHu牛肉腐败有关的菌种主要有：肉芽孢杆菌、肠杆菌、乳酸菌、假单胞菌、不动杆菌属以及热杀环丝菌等，这些腐败菌代谢造成酸味、变色和发黏等问题，其生长又与贮藏条件密切相关。

结语

不同pHu之间，牛肉的食用品质和安全品质存在明显的差异，pH值的不同使得宰后牛肉内部发生不同的生化反应，从而表现出不同的肉色、嫩度、保水性和微生物的生长情况。

本文《不同极限pH值牛肉品质差异及机制的研究进展》来源于《食品科学》2019年40卷23期283-288页，作者：王晶，罗欣，朱立贤，李航，郝剑刚，张一敏。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20181109-109。

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