学文网摘要：牛肉的重要食用品质之一就是嫩度，它是评判牛肉质量的常用标准。实践中我们可以看到，牛肉自身的影响因素有：肌肉组织、肌原纤维蛋白结构状态、结缔组织含量和性质以及持水力、脂肪组织等。本文将通过均匀试验设计法在木瓜蛋白酶嫩化牛肉中的应用、木瓜蛋白酶对牛肉干嫩化程度的影响进行研究，以供参考。
关键词：木瓜蛋白酶 牛肉原料 加工 应用 研究
木瓜蛋白酶中含有疏基肽链内切酶，该酶通常表现出蛋白酶、酯酶活性，因此对动植物性蛋白、酯、多肽以及酰胺等具有较强的水解能力，在牛肉原料加工过程中的应用非常广泛，嫩化效果十分明显。
1、均匀试验设计法在木瓜蛋白酶嫩化牛肉中的应用
（1）试验方法
木瓜蛋白酶对牛肉进行嫩化的最佳酸碱值确定：试验过程中，利用磷酸二氢钾、磷酸氢二钠，分别配制酸碱值为3.0——6.5程度溶液（其中每隔0.5为一个单位），木瓜蛋白酶溶液的浓度是0.05%。实践中采用的是均匀注射法，即每一块牛肉中都注射20毫升该溶液，然后进行真空包装，放置于冰箱内，保持1——4摄氏度，对其进行嫩化，时间以24小时为宜。
木瓜蛋白酶对牛肉进行嫩化的最佳浓度确定：分别配制浓度为0.02%——0.1%（每隔0.01%为一个单位），酸碱值为5.5的溶液，利用均匀注射法对牛肉嫩化24小时以后，再用质构仪对其进行样品嫩度测定。
木瓜蛋白酶对牛肉进行嫩化的最佳时间确定：分别配制浓度为0.06%、酸碱值为5.5的木瓜蛋白酶溶液，利用均匀注射法对牛肉进行嫩化处理，时间为2——24小时（以两小时为一个单位），再用质构仪对样品嫩度进行分别测定。
木瓜蛋白酶对牛肉进行嫩化的数学模型构建：对单影响因素试验条件下，利用均匀设计法进行试验，并在此基础上构建木瓜蛋白酶嫩化牛肉数学模型，从而可以有效的确定最佳工艺参数值。每一块牛肉上都注射20毫升的木瓜蛋白酶溶液，pH值分别为4.5、5.0和5.5，其浓度分别为0.05%、0.06%和0.07%，时间分别是12小时、14小时和16小时。
采用该方法的牛肉嫩度测定：试验结束后，将牛肉块取出放入90摄氏度的水中进行浸浴，中心温度达到80摄氏度时取出；将其切成1厘米厚的肉片，对于牛肉的剪切力进行测定，速度控制在2毫米每秒。
（2）结果分析
牛肉嫩化过程中，pH值在3——5.5范围内时木瓜蛋白酶的活力不足，细胞膜难以有效的分解，牛肉细胞浆液中钙离子溶出较少，剪切力非常的大，因此嫩化效果也比较差。当pH值不断升高时，酸度的就会不断的降低，其活性不断地被激活，钙离子逐渐从细胞浆中溶出，剪切力也在不断的下降，此时嫩化效果明显有所提升；当pH值在5.5——6.5范围之内时，pH值不断上升，其嫩化效果则不断的下降。试验结果表明，pH值应当在5.5作用为宜。
试验表明，木瓜蛋白酶溶液的浓度较低时，其对牛肉细胞膜的催化分解动力学能力就会非常的低，而且细胞浆液中的钙离子也很难溶出，牛肉嫩化效果不明显、剪切力很大；浓度在0.06%左右时，细胞浆中的钙离子溶出比较多，可以有效的激活和分解ATP，从而促使牛肉收缩，此时剪切力下降，嫩化效果非常的明显；从试验效果来看，浓度超过这一数值时，虽然牛肉的嫩化效果也会所提高，但是并不明显，因此木瓜蛋白酶溶液的最佳浓度为0.06%。
随着时间的不断延长，剪切力会逐渐的下降，牛肉的嫩化效果也会不断的提高，尤其是前几个小时内的嫩化效果会随着时间的推移而不断的提高；当超过14小时以后，即便时间延长，其嫩化效果也不会有太大的变化。究其原因，细胞浆中的钙离子催化激活分解ATP需要时间，这导致牛肉收缩，肌肉纤维、肌原纤维蛋白出现断裂，最终成为一些小的片状结构，因此剪切力下降。
2、木瓜蛋白酶对牛肉干品质的影响
木瓜蛋白酶对牛肉干品质的影响主要表现在两个方面，即木瓜蛋白酶添加量与嫩化温度，具体分析如下：
通过以上木瓜蛋白酶添加量与牛肉干之间的品质关系可知，随着蛋白酶添加量不断提高，牛肉干自身的弹性、硬度以及咀嚼度都指标都在不断的降低、粘聚性与恢复性指标却在不断的增加。由此试验可知，木瓜蛋白酶不仅可以促使牛肉干结缔组织、肌纤维结构比较相对比较复杂的胶原蛋白以及弹性蛋白适当的降解，而且还可以在一定范围内将该结构破坏掉，从而大大提高牛肉感的嫩度。但需要注意的是：随着蛋白酶添加量的不断增加，其感官品评则表现出先高后低的态势，如果添加过量则会导致木瓜蛋白质的过多分解，最后生成低分子氨类物质以及其他类型的小分子物质，有利于微生物的利用，进而增加其腐败变质的速度，对于长期保存非常不利；随着肉质的不断软化，牛肉干自身的香味也会逐渐散去，失去牛肉的独特味道，营养价值也因此而丧失。基于此，笔者认为在使用木瓜蛋白酶时，应当对其进行充分的活化，并在其中加入适量的盐类，比如复合磷酸盐、氯化钙等物质，这对于增加牛肉干的外源性钙离子非常有利，对于提高牛肉中的钙离子浓度和增强酶活性效果非常明显。
试验表明，随着木瓜蛋白酶的温度不断升高，牛肉自身的嫩化效果变化非常的明显，但超过一定的范围，牛肉的嫩化速度就会不断的下降。实践中我们看到，木瓜蛋白酶可以有效的分解蛋白质，而且有最适宜的反应温度，在40——55摄氏度条件下，牛肉干的咀嚼度会随着温度的不断升高而增加，此时蛋白酶对牛肉干的嫩化效果非常的明显；当温度超过55摄氏度时，牛肉干的咀嚼度就会明显降低。因此，可以判定木瓜蛋白酶对牛肉干的最佳嫩化温度为55摄氏度，若能将温度控制在此范围内，则可以有效的缩短牛肉干的加工时间。
结语：木瓜蛋白酶在牛肉加工过程中发挥着重要的作用，因此正确控制时间、温度以及用量，对于提高牛肉原料的品质（嫩度）至关重要。
参考文献：
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