[01617916]宰后牦牛肉蛋白酶系变化及其对肌原纤维水解、微观结构和嫩度的影响

①课题来源与背景 该项目由国家自然科学基金委立项,属于国家自然科学基金项目,课题名称为：宰后牦牛肉蛋白酶系变化及其对肌原纤维水解、微观结构和嫩度的影响,编号为：31060221,资助经费：29万元。由甘肃农业大学食品科学与工程学院组织完成的应用基础研究项目,实施期限为2011年01月～2013年12月。本项目以甘南牦牛肉为材料,目前牦牛肉生产中不经过成熟,严重影响了其肉品质,尤其是嫩度很差,本项目采用离子交换层析、免疫印迹分析、透射电镜等先进方法和仪器,测定蛋白酶活力、宰后蛋白水解、微观结构、MFI 及嫩度等指标;研究牦牛肉在宰后成熟过程中钙蛋白酶系、组织蛋白酶系等蛋白酶特性以及肉中理化指标的变化,牦牛肉多种蛋白酶系对肌原纤维蛋白水解、微观结构变化及嫩度品质变化的影响;构建牦牛肉成熟过程最终嫩度预测模型;阐明宰后牦牛肉蛋白酶系变化与成熟嫩化的关系。从而为牦牛肉加工工艺中品质改善提供理论依据或方法。 ②研究目的与意义 我国牦牛资源丰富,牦牛肉具有高蛋白、低脂肪、低热量、富含氨基酸的特点,可为人们提供优质的动物性食品,然而,目前,牦牛肉生产中存在的最大问题是生产的牦牛肉不经过成熟,而直接进行销售,严重影响了牦牛肉的品质,尤其是嫩度很差,从而使牦牛肉的价格优势未能充分体现出来,因此,改善牦牛肉的品质,提升牦牛肉的商业价值,是牦牛产业发展期待解决的问题。因此,本项目的实施对于提高牦牛肉的商业价值,促进牦牛产业的发展,增加牧民收入,发展地方经济具有重要的意义。 ③主要论点与论据 宰后牦牛肉成熟过程中,随着成熟时间的延长,?-calpain 、m-calpain及 calpastatin活力不断降低;组织蛋白酶L、B和H的酶活力均随成熟时间的延长而上升;丝氨酸抑制蛋白,类糜蛋白酶、类胰蛋白酶、谷氨酰胺肽基水解酶活力均随成熟时间延长而减小。?-calpain对肌原纤维蛋白（肌钙蛋白T）有降解作用,m-calpain对肌原纤维蛋白没有降解作用;组织蛋白酶L和B降解肌原纤维的最适pH为5.0～5.7,组织蛋白酶H降解肌原纤维的最适pH为4.0。成熟过程pH值、糖原显著降低,pH值、糖原与?型钙激活酶、m型钙激活酶及其抑制蛋白显著正相关,与组织蛋白酶L、B、H显著负相关。?型钙激活酶、m型钙激活酶、组织蛋白酶L、B、H与剪切力负相关,钙激活酶抑制蛋白与剪切力正相关。?型钙激活酶、m型钙激活酶及其抑制蛋白与MFI显著负相关,与FD显著正相关;组织蛋白酶L、B、H与MFI极显著正相关,与FD极显著负相关。成熟8天剪切力的预测模型为：Y= 0.034 X3+6.385 X4-0.015 X10+ 24.289,其中,Y、X3、X4 、X10分别代表成熟8天的剪切力,成熟1天的钙激活酶抑制蛋白活力、pH值、组织蛋白酶L活力。 ④创见与创新 首次报道了牦牛肉成熟过程中蛋白酶的特性;理化指标的变化及其对蛋白酶的影响;成熟过程中嫩度和微观结构的变化以及蛋白酶对肌原纤维水解、微观结构及嫩度的影响;建立了牦牛肉嫩度的预测模型。 ⑤社会经济效益,存在的问题 本项目的研究成果可为牦牛肉品质改善提供重要的理论依据,项目实施后可改进牦牛肉落后的生产方式,解决生产中牦牛肉品质不高,缺乏市场竞争力的技术问题,从而提高牦牛肉的食用品质,增加商业价值,进一步提升牦牛产业的发展,增加牧民收入,促进当地经济的发展。牦牛肉中钙激活酶、组织蛋白酶、蛋白酶体等蛋白酶的分离纯化对于本课题组来说是初次研究,加之,酶的活性受样品的保存条件、冻融处理等因素影响较大,试验结果仍然不够理想,在今后的研究中需要对新鲜样品与冻融样品进行对比,探讨二者对酶活的影响,同时,进一步深入研究其他酶对嫩度与微观结构的影响,使研究更加系统、更加全面。 ⑥历年获奖情况 无