超声波对蛋白酶嫩化作用的探讨

        嫩度是衡量肉制品质量好坏的重要因素之一，嫩度所带来的口感差异较其他差异因素更为直接，因此，对原料肉的嫩化处理成为食品加工过程中重要的工艺之一。原料肉的理化指标因种类、地区、年龄等因素的不同而千差万别，从组织层面看又大致相同，主要分为肌肉组织、脂肪组织和结缔组织，其中结缔组织是嫩化的重点对象。

        结缔组织由细胞、纤维和细胞外间质组成，广泛存在于动物机体中。结缔组织中的纤维分为胶原纤维、弹性纤维和网状纤维三种，这些纤维具有韧性大、弹力强等特点，肉类成熟过程中性状改变不明显，严重影响原料肉的加工品质。结缔组织的多少与动物的品种、年龄和部位息息相关。肉类的嫩化主要有两种途径，一种是增加肉的含水量，提高肌肉细胞间的空间，也就是保水。另一种是破坏纤维的完整性，降低纤维的拉力。

        目前肉类嫩化常用的方法有：1、低温静置，屠宰过后的胴体经过悬挂低温静置的方法，使肌肉中的纤维部分被破坏，起到嫩化的作用。牛肉屠宰后的排酸过程也是同理，乳酸被分解后可以改善肉类鲜嫩的口感，是一种很好的低温成熟工艺。2、机械外力，通过机械的外力作用，使结缔组织变得松散破碎，降低阻碍作用。肉类加工的滚揉过程是把经过腌制的肉块采用机械的方法进行翻滚，肌肉蛋白溶解于腌制液中，从而增加了肉的嫩度。3、蛋白酶嫩化，酶法嫩化是肉类嫩化中最为高效的方法，有效水解肌肉纤维蛋白，如肌动蛋白、肌球蛋白、肌联蛋白和伴肌动蛋白等，嫩化程度可控，所需时间短。肉类嫩化常用的蛋白酶有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶等。

        超声波是指频率在20～100 kHz之间的机械振动在固、液、气介质中传播的弹性波，由超声波发生器所发出的超声冲击波产生空化效应，从而发生机械破坏作用，达到破坏肉的内部结构，促进肉类嫩化效果。我们以剪切力为评价指标，综合分析超声波处理时间、蛋白酶种类、用量、时间之间的相互作用关系。

        超声时间与功率差异。超声波对肉类的处理效果远不及酶嫩化剂的效果，超声波在处理7min时，嫩化作用趋于饱和，达到平衡状态。在与酶制剂同时作用时，其空化作用能够加快酶和钙激活因子的扩散和渗透，使蛋白酶与肌纤维接触更加充分，提高嫩化效率。超声波组和超声波+酶组的组合中随着超声功率的增加，其剪切力呈现先增后减的趋势，功率为240 W时，变化值达到。

        酶种类差异。通过比较在超声波辅助下，无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、无花果蛋白酶+木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶+菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶+菠萝蛋白酶的不同组合对嫩化效果的影响来确定酶种类的效果。结果显示，复合酶的嫩化效果要明显优于单一酶，且不同复合酶间的差异较小。从单一酶来看，无花果蛋白酶>木瓜蛋白酶>菠萝蛋白酶。

        酶的用量与时间。酶的用量和时间是相互协作的过程，用量越大、时间越长，嫩化程度越深。但嫩化并非越深越好，嫩化过度的肌纤维支撑力不足，会显著降低肉类组织的口感，对品质和风味起到负作用。因此，酶的用量和时间要根据嫩化对象做调整。另外，酶活与温度息息相关，适当提高温度有利于加快嫩化进程，但实际加工过程中的环境温度都在10℃左右，低温酶活就显得格外重要。

        综合以上条件可以看出，超声波对于肉类嫩化有积极的辅助作用，对于大块原料肉的嫩化提升尤为明显。另外，超声波的空化作用除了能够加速嫩化过程，还能够加快香料的扩散，使风味分布更均匀。随着实际应用的推进，超声波或许将来会在肉类处理过程中占有重要地位。