超声波调控肌原纤维蛋白构象促进腌制鸡胸肉盐分渗透与风味提升的分子机制

为解决传统腌制工艺中盐分渗透不均和风味形成受限的问题，研究人员采用功率梯度超声辅助腌制技术（UAM），系统研究了150-750 W超声功率对鸡胸肉肌原纤维蛋白（MPs）构象、盐分吸收及风味物质释放的影响。研究发现300 W超声处理通过破坏肌原纤维排列、增加表面疏水性和促进α-螺旋向β-折叠转化，显著提升NaCl吸收率23.5%和水分保留量18.7%，同时增强鲜味氨基酸释放（Glu含量提升69 mg/100g）。该研究为优化低盐肉制品加工提供了理论依据和技术支撑。

　　

在追求健康饮食的今天，低盐肉制品的开发面临巨大挑战——传统腌制工艺依赖被动扩散，导致盐分渗透不均、加工周期长，严重影响产品风味和质构。尤其对于组织结构致密的鸡胸肉，其紧密排列的肌原纤维和有限持水性更成为盐分与风味物质迁移的天然屏障。如何突破这一瓶颈，成为食品科学领域亟待解决的关键问题。

烟台大学生命科学学院特色农林生物资源保护与种质创新利用烟台市重点实验室的研究团队在《Food Chemistry: X》发表的最新研究中，创新性地将功率梯度超声技术（150-750 W）应用于鸡胸肉腌制过程。通过多尺度表征技术发现，适度的超声处理（300 W）能精准调控肌原纤维蛋白（Myofibrillar proteins, MPs）的构象变化，像一把"分子钥匙"般打开肌肉组织的微观通道，使盐分吸收效率提升近四分之一，同时显著改善产品的多汁性和鲜味感知。

研究人员采用激光衍射粒径分析、原子力显微镜（AFM）和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）等技术，系统考察了不同超声功率对鸡胸肉微观结构、蛋白质构象和风味物质释放的影响。实验选用126份白羽肉鸡胸肉样本，通过电子舌和高效液相色谱（HPLC）进行感官和生化分析。

3.1. 腌制效率
300 W超声处理使腌制吸收率、NaCl含量和水分含量分别达到峰值（P < 0.05），较静态腌制组提升23.5%、18.7%和15.3%。但功率超过600 W时，组织塌陷导致各项指标显著下降。

3.2. 嫩度分析
剪切力测试显示300 W处理使嫩度提升最显著（P < 0.05），这与透射电镜（TEM）观察到的Z线断裂、肌节结构松弛直接相关。

3.3. TEM分析
300 W处理组肌原纤维呈现明显肿胀和断裂，M线几乎不可辨，这种超微结构改变为盐分渗透创造了理想通道。

3.4. MPs结构变化
SDS-PAGE显示300 W处理使肌球蛋白重链（MHC）解聚，同时肌球蛋白轻链（MLC）释放增加。粒径分析表明该功率下体积平均直径（D_4,3）降至最低（12.4 μm），而750 W时因氧化交联导致粒径反弹。FT-IR证实α-螺旋含量从38.2%（对照组）降至29.5%（300 W），β-折叠相应增加，这种构象转变增强了蛋白质表面活性。AFM三维图像显示300 W处理使表面粗糙度（Rq）从36.4 nm降至14.8 nm，形成更均匀的分散体系。

3.5. 游离氨基酸分析
300 W处理显著提升鲜味氨基酸（Glu+Asp）至69 mg/100g（P < 0.05），其味觉活性值（TAV）达1.83，成为主导风味因子。但600 W以上处理会促进苦味氨基酸（His）积累。

3.6. 电子舌分析
主成分分析（PCA）显示300-450 W处理组在鲜味、咸味和丰富度维度得分最高，与静态腌制组相比酸味和涩味降低42%-55%。

这项研究首次建立了超声功率-MPs构象-腌制效率的定量关系模型，揭示300 W是最佳能量窗口：既能通过空化效应打开蛋白质三级结构，促进盐分渗透和鲜味物质释放，又避免过度处理导致的β-折叠聚集和苦味物质生成。该成果为开发低钠高鲜肉制品提供了创新思路——通过精准调控蛋白质分子构象而非单纯延长腌制时间，即可实现品质升级。未来结合分子动力学模拟，有望进一步解析Na⁺在超声修饰的肌原纤维网络中的迁移路径，为智能化腌制工艺开发奠定理论基础。