电刺激和延迟冷却对牛背最长肌中Calpains活性及嫩度的影响

嫩度是衡量牛肉食用品质优劣的重要指标。牛肉嫩度除了受牛品种、年龄等生理因素影响外,牛屠宰后的处理方式包括冷却方式、电刺激处理等都对牛肉的嫩度有显著影响。肉类科学的大量研究已经证实,Calpains—钙激活中性蛋白酶是肉成熟嫩化的主要蛋白酶。本实验在前人研究的基础上,通过对宰后成熟过程中牛背最长肌的钙激活酶活性以及pH、胴体温度、剪切力的测定,探讨了延迟冷却和电刺激对钙激活酶活性及牛肉嫩度的影响,目的是通过对钙激活酶活性、pH、胴体温度和剪切力的影响分析延迟冷却和电刺激对牛肉嫩化的机理,为进一步改善牛肉食用品质提供理论上的依据。 本实验的主要实验结果如下: 1电刺激处理和延迟冷却处理对牛肉品质的影响 延迟冷却处理减慢了胴体温度的降低速率,电刺激处理没有改变胴体温度的降低速率;延迟冷却处理和电刺激处理均显著提高了pH的下降速度,且pH与胴体温度具有很高的相关性;牛背最长肌成熟24h、72h、168h、240h时,延迟冷却处理组的剪切力值分别比常规冷却处理组低18.25%、12.11%、13.47%、11.03%;电刺激处理组的剪切力值分别比常规冷却处理组低23.15%、14.0%、21.38%、18.01%;电刺激处理和延迟冷却处理显著地降低了牛背最长肌的剪切力值(P<0.05)。 2 Calpains的分离纯化 DEAE-Sepharose-FF对Calpains纯化时,试验结果显示:采用流速为2ml/min,两步线性梯度洗脱(第一步线性梯度为0～215mMNaCl,第二步线性梯度为215～500mMNaCl)能较好的分离纯化Calpains,calpastatin、μ-calpain、m-calpain分别在NaCl 25～125mM、130～200mM、230～330mM被洗脱下来。 3电刺激处理和延迟冷却处理对牛背最长肌中μ-calpain活性的影响 与常规冷却处理相比,宰后成熟1h,延迟冷却处理和电刺激处理显著提高了牛背最长肌中μ-calpain的活性(P<0.05);随着成熟时间的延长,牛背最长肌中的μ-calpain活性迅速降低;宰后成熟24h、72h,延迟冷却处理组的μ-calpain活性比常规冷却处理组下降了15.6%和45.4%;电刺激处理组的μ-calpain活性比常规冷却处理组下降了40.5%和68.8%,电刺激处理和延迟冷却处理对μ-calpain活性影响极显著(P<0.01);宰后成熟168h,各处理组均无法检测到μ-calpain活性。这说明电刺激和延迟冷却在宰后成熟早期快速提高了μ-calpain的活性,提高了牛肉嫩度;随着成熟时间的延长,μ-calpain的失活速率加快,从而在牛肉的后期成熟中嫩化作用减弱。 4电刺激处理和延迟冷却处理对牛背最长肌中m-calpain活性的影响 宰后成熟1h,与常规冷却处理组相比,延迟冷却处理和电刺激处理显著提高了m-calpain的活性(P<0.05);随着成熟时间的延长,m-calpain的活性也显著下降,延迟冷却处理组、电刺激处理组的m-calpain活性和常规冷却处理组之间差异不显著(P>0.05)。说明电刺激处理和延迟冷却处理对m-calpain的活性影响不显著,m-calpain在肉的成熟过程中,并不起主要作用。 5电刺激处理和延迟冷却处理对牛背最长肌中calpastatin活性的影响 宰后成熟1h,延迟冷却处理组和电刺激处理组的calpastatin活性分别比常规冷却处理组提高了27.9%、39.3%,活性增加显著(P<0.05);随着成熟时间的延长,calpastatin活性迅速下降,宰后成熟24h、72h,延迟冷却处理组的calpastatin活性比常规冷却处理组分别下降了17.3%和41.4%;电刺激处理组的calpastatin活性比常规冷却处理组分别下降了25.2%和71.8%,电刺激处理和延迟冷却处理对calpastatin活性影响极显著(P<0.01);宰后成熟168h,各处理组均未检测到calpastatin的活性。这说明电刺激处理和延迟冷却处理加快了calpastatin的失活速率,降低了它对μ-calpain的抑制作用,对牛肉的成熟具有积极意义。 6电刺激和延迟冷却复合处理对calpains活性及牛肉品质的影响 电刺激和延迟冷却处理的结合对胴体pH的下降速率、胴体温度、剪切力值、μ-calpain和calpastatin活性的影响比电刺激处理显著,但对m-calpain活性的影响与电刺激处理之间无显著差异,这说明电刺激效果和冷却程序有显著的相关性。