植物蛋白酶对腌制过程中不同年龄组马肉氧化稳定性、理化性质及感官特性的影响

《Molecules》：Effect of Plant Proteases on Oxidative Stability, Physicochemical and Sensory Properties of Horse Meat from Different Age Groups During Marination

　　

本研究旨在评价植物蛋白酶对不同年龄组马肉在腌制过程中氧化稳定性以及理化性质和感官特性的影响。实验材料包括取自24个马半胴体的胸最长肌(longissimus thoracis)样本，其中12个半胴体来自2–5岁的马，12个半胴体来自8–12岁的马。肉样分别采用浓度为25 mg/100 g的木瓜蛋白酶(papain, P)、菠萝蛋白酶(bromelain, B)和猕猴桃蛋白酶(actinidin, A)溶液，以及0.5%烹饪嫩化剂(MT)溶液进行处理。所采用的处理通过降低剪切力、硬度、韧性和咀嚼性，并影响颜色参数（包括提高两个年龄组的亮度(L^*)和红度(a^*)值(p < 0.05)），显著改善了肉质。同时观察到硫代巴比妥酸反应物(TBARS)值、氧化还原电位(ORP)和加压滴水损失下降，而蒸煮损失随腌制时间延长而增加。老年动物肉样的TBARS值较高，表明其更易发生脂质氧化。延长腌制时间，特别是延长至48 h，有助于减少脂质过氧化过程。

植物蛋白酶对马肉品质的改善作用及其年龄依赖性——基于《Molecules》论文的解读

**一、研究背景与问题提出**
腌制是肉类加工的关键技术之一，传统腌制通过盐、糖、酸、香辛料等成分改善肉的风味、香气和质地，并通过抑制脂质氧化和有害微生物生长延长货架期。近年来，利用植物来源的蛋白酶（如木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和猕猴桃蛋白酶）进行肉类嫩化成为创新方向。这些酶通过催化蛋白质肽键水解，使肌原纤维蛋白长链断裂，降低肌肉结构的刚性和韧性，从而改善嫩度并缩短烹饪时间。

马肉富含多不饱和脂肪酸(PUFA)和肌红蛋白/血红素铁，较牛肉和猪肉更易受自由基攻击而发生氧化变质。马匹年龄是决定马肉品质的关键因素：随年龄增长，肌肉水分含量下降、脂肪含量上升，胶原蛋白交联增加使肉质变得坚韧；同时肌红蛋白和血红素铁浓度升高，加剧了脂质氧化敏感性，使老年马肉更易发生品质劣变。然而，目前关于植物蛋白酶对马肉品质影响的系统研究仍十分有限，同时考察酶类型、腌制时间与动物年龄三者交互作用的研究更为缺乏。为此，研究人员开展了本研究，旨在评价植物蛋白酶对不同年龄组马肉腌制过程中氧化稳定性、理化性质及感官特性的影响，论文发表于《Molecules》。

**二、主要技术方法**
研究材料取自波兰东南部小型农场的24个马半胴体的胸最长肌(longissimus thoracis)样本，分为2–5岁年轻组（12匹）和8–12岁老年组（12匹）。肉样分别以木瓜蛋白酶(P)、菠萝蛋白酶(B)、猕猴桃蛋白酶(A)溶液（25 mg/100 g肉）及0.5%商业烹饪嫩化剂(MT)处理，腌制24 h和48 h。主要方法包括：水分、蛋白质和脂肪含量测定；pH值与CIE LAB颜色参数(L^*、a^*、b^*)测定；硫代巴比妥酸反应物(TBARS)法评估脂质氧化程度；氧化还原电位(ORP)测定；热滴水与加压滴水损失测定；剪切力及质地剖面分析(TPA)；12名经过培训的评定人员进行五点标度感官评价。统计方法包括三因素方差分析、Tukey HSD事后检验、Pearson相关分析和主成分分析(PCA)。

**三、主要研究结果**

**3.1 化学组成**
动物年龄显著影响马肉的化学组成，特别是脂肪和水分含量(p < 0.05)。在所有腌制处理和腌制时间下，老年动物肉样的脂肪含量较高而水分含量较低。

**3.2 理化性质**
pH值受动物年龄、处理物质和腌制时间交互作用的显著影响。木瓜蛋白酶处理的老年马肉pH值最高（5.64），腌制时间从24 h延长至48 h使大多数处理组pH值上升。热滴水损失在酶处理组中显著增加(p < 0.05)且随腌制时间延长而上升；加压滴水损失在酶处理组中显著降低(p < 0.05)，其中木瓜蛋白酶处理组最低。颜色方面，腌制48 h后大多数肉样L^*值上升，a^*和b^*值亦呈增加趋势，老年马肉经木瓜蛋白酶处理后a^*和b^*值最高。TBARS值方面，老年动物肉样普遍高于年轻动物，对照样品(CS)最高，木瓜蛋白酶处理组最低；腌制时间延长至48 h使除CS外所有处理组TBARS值显著下降。ORP值在年轻马肉中较低，且所有腌制处理组随腌制时间延长而降低。Pearson相关分析显示所有实验组中ORP与TBARS值均呈显著正相关（r = 0.453–0.798，p < 0.05），且腌制48 h后的相关系数高于24 h。

**3.3 质地参数**
老年马肉剪切力显著高于年轻动物。所有植物蛋白酶处理均降低剪切力，木瓜蛋白酶处理48 h后剪切力值最低(p < 0.05)。木瓜蛋白酶显著降低硬度1、硬度2、刚度5、刚度8和咀嚼性(p < 0.05)，硬度1在24 h腌制后下降约45.64%（年轻组）和42%（老年组），48 h后下降63%和60%。黏附性、内聚性、弹性和回复性未受显著影响。

**3.4 感官特性**
年轻动物肉样在气味和味道喜好度、多汁性和嫩度方面得分较高，老年动物肉样在气味和味道强度方面得分较高。所有酶处理组的感官评分均高于对照组，腌制48 h后多数感官参数进一步改善，其中木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶处理对嫩度、多汁性和总体可接受性的提升最为显著。

**四、讨论与结论**
主成分分析(PCA)显示，仪器测定的质地属性（硬度、刚度、咀嚼性、弹性、回复性、剪切力）与TBARS和ORP值聚类在一起，与老年马肉和24 h腌制时间密切相关；感官质量属性则与较高的水分和蛋白质含量及较高pH值相关。腌制48 h和木瓜蛋白酶/嫩化剂处理使肉样趋于更高的热滴水损失。猕猴桃蛋白酶和菠萝蛋白酶处理对产品流变学与感官特性影响最为温和稳定。

研究结论表明：植物蛋白酶（木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和猕猴桃蛋白酶）与商业嫩化剂可有效改善马肉品质，尤其在嫩度、质地和颜色方面。木瓜蛋白酶的嫩化效果最强，尤以腌制48 h后为佳。老年马肉对酶处理反应更敏感，需48 h较长腌制时间，以木瓜蛋白酶效果最佳；年轻马肉则宜采用24 h较短腌制时间以减少热滴水损失。猕猴桃蛋白酶和菠萝蛋白酶是效果最稳定和可预测的选择，不会引起过度的质地改变或汁液流失。该研究为肉类工业优化马肉加工策略提供了科学依据，也为改善老年马肉食用品质、开发质地改良型马肉产品提供了新思路。