蛋白質(zhì)一直是食品化學(xué)領(lǐng)域的一個研究熱點。蛋白質(zhì)因分子質(zhì)量大小不同會對其化學(xué)性質(zhì)有不同的影響，分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)可溶于水，一般稱之為水溶性蛋白；分子質(zhì)量偏大、在鹽的作用下能溶于鹽水的一般就稱為鹽溶性蛋白，分子質(zhì)量再大一些的就不能溶于水了，這些蛋白質(zhì)既不便于消化，也很難參與反應(yīng)，就是所謂的營養(yǎng)價值低的粗蛋白。

    在豬肉中，典型的鹽溶性蛋白是肌原纖維蛋白，典型水溶性蛋白是肌漿蛋白。蛋白質(zhì)降解包括蛋白質(zhì)的水解和氧化，但在過去幾十年，人們對脂質(zhì)的研究比較多，而忽視了蛋白質(zhì)氧化在食品體系中產(chǎn)生并可能造成的影響。蛋白質(zhì)氧化會導(dǎo)致蛋白質(zhì)主鏈和氨基酸殘基側(cè)鏈的變化，如肽主鏈的斷裂、氨基酸殘基側(cè)鏈的羰基化等。有研究表明，蛋白質(zhì)氧化可以顯著影響干腌火腿的品質(zhì)，造成硬度增加和多汁性降低，這可能是因為蛋白質(zhì)溶解性降低和蛋白質(zhì)之間發(fā)生交聯(lián)所致。

    一、 豬肉中蛋白質(zhì)的分類、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)

    豬肉中除水分外的主要組分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，其中肌肉中蛋白質(zhì)含量高達(dá)20%，肌肉中的蛋白質(zhì)依據(jù)其所在肌肉組織上位置的差異可分為4 類，即：肌原纖維蛋白質(zhì)、肌漿蛋白質(zhì)、肉基質(zhì)蛋白質(zhì)、顆粒蛋白質(zhì)。研究較多的是前三類。

    1、 肌原纖維蛋白

    肌原纖維蛋白也稱為鹽溶性蛋白，屬于收縮性蛋白，是肌肉中最重要的蛋白質(zhì)，約占總蛋白含量的50%，通常可利用離子強度大于0.5 mol/kg的高濃度鹽溶液抽提出來，但蛋白質(zhì)被抽提出來后，又可溶于低離子強度的鹽溶液。屬于這類蛋白質(zhì)的有：肌球蛋白、肌動蛋白、原肌球蛋白、肌原蛋白、α-肌動蛋白素、M-蛋白等。

    肌球蛋白是肌肉中含量最高同時也是最重要的蛋白質(zhì)，大約占肌原纖維蛋白質(zhì)的50%，是粗絲的主要成分之一，構(gòu)成肌節(jié)的A帶。肌球蛋白含有2 條相同的長肽鏈和4 條短肽鏈，長肽鏈的分子質(zhì)量為220 kD，又稱之為重鏈，短鏈也被稱為輕鏈。肌球蛋白含有兩個球狀的頭部和一個桿狀的尾部。肌球蛋白一般不溶于水或微溶于水，在中性鹽溶液中可以溶解，在53 ℃左右能發(fā)生凝固形成黏性凝膠，在飽和NaCl或(NH4)2SO4溶液中可鹽析沉淀。肌球蛋白可與肌動蛋白結(jié)合形成肌動球蛋白，肌動球蛋白與肌肉的收縮直接有關(guān)。

    2、肌漿蛋白

    肌漿蛋白是代謝性蛋白質(zhì)，主要包含肌溶蛋白、肌紅蛋白、肌漿酶、肌粒蛋白、肌質(zhì)網(wǎng)蛋白等，這些蛋白溶于水，是肌肉中最容易提取的蛋白質(zhì)。其中肌溶蛋白屬于清蛋白類的單純蛋白質(zhì)，存在于肌原纖維之間。肌溶蛋白易溶于水，將肉用水浸透可以溶出；很不穩(wěn)定，易發(fā)生變性沉淀。肌紅蛋白是一種復(fù)合性的色素蛋白質(zhì)，是影響肉色的關(guān)鍵性蛋白，由一分子的珠蛋白和一個亞鐵血色素結(jié)合而成，為肌肉呈現(xiàn)紅色的主要成分。肌紅蛋白中鐵離子的價態(tài)和與氧結(jié)合的位置是導(dǎo)致其顏色變化的根本所在。

    3、 肉基質(zhì)蛋白

    肉基質(zhì)蛋白屬于結(jié)締組織蛋白質(zhì)，是形成肌內(nèi)膜、肌束膜、肌外膜以及腱的主要成分。包括膠原蛋白、彈性蛋白、網(wǎng)狀蛋白及黏性蛋白等，主要存在于結(jié)締組織的纖維和基質(zhì)中。

    膠原蛋白主要存在于白色結(jié)締組織中，是構(gòu)成膠原纖維的主要成分，大約占膠原纖維固形物的85%。膠原蛋白中含有大量的甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸，脯氨酸和羥脯氨酸為膠原蛋白所特有，其他蛋白質(zhì)幾乎沒有。

    二、蛋白質(zhì)的降解

    蛋白質(zhì)在豬肉加工制品（如臘肉、火腿等腌臘制品）中會發(fā)生降解，使蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化，同時會產(chǎn)生一些低分子的物質(zhì)，如肽、氨基酸、醛、有機酸和胺等，這些物質(zhì)或直接是風(fēng)味物質(zhì)或是重要的風(fēng)味前體物質(zhì)。其中，小分子肽類物質(zhì)和游離氨基酸可以通過降解或美拉德反應(yīng)，生成一些揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，對豬肉制品的風(fēng)味形成具有重要的作用。因此，研究蛋白質(zhì)的降解規(guī)律對于科學(xué)認(rèn)識豬肉制品的品質(zhì)及風(fēng)味形成具有重要的意義。

    1、蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化

    蛋白質(zhì)降解導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化很復(fù)雜，如羰基化、肽主鏈的斷裂以及分子間二硫鍵的形成是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的基本機制。其中，氨基酸殘基側(cè)鏈的羰基化、羥基化等是蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生的主要變化。

    蛋白質(zhì)降解會導(dǎo)致蛋白聚合物或者碎片的產(chǎn)生，有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)：

    1）分子間二硫鍵的形成會導(dǎo)致蛋白質(zhì)的聚集；

    2）羰基化以及蛋白質(zhì)與非蛋白羰基化合物如丙二醛等的共價作用也會導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子聚集；

    3）臘腸在加工過程中蛋白質(zhì)相互作用力有顯著變化，二硫鍵的含量顯著升高，說明二硫鍵穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用顯著增強；

    2、 蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的成分變化

    大量研究資料表明，各種豬肉制品在其加工過程中，因加工時間的不同，蛋白質(zhì)都會發(fā)生不同程度的降解，其他一些相關(guān)含氮化合物的含量也會發(fā)生變化。同時，在豬肉制品的加工過程中，蛋白質(zhì)中的肌原纖維蛋白和肌漿蛋白均得到降解，表現(xiàn)為大分子物質(zhì)種類和含量減少，產(chǎn)生了多種小分子物質(zhì)，這種降解主要是由組織蛋白酶引起。蛋白質(zhì)發(fā)生的主要生化化學(xué)反應(yīng)大致如圖1所示。


    3、蛋白質(zhì)降解對豬肉制品品質(zhì)的影響

    1）蛋白質(zhì)降解對豬肉制品品質(zhì)的不利影響

    肌肉蛋白質(zhì)除了參與肌肉的收縮，與肌肉的嫩度有關(guān)外，還與肉制品的流變學(xué)特性有著密切的關(guān)系。肌肉蛋白質(zhì)的降解會造成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的變化，從而對肉制品的流變特性有很大的影響。由于分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化改變了原有的穩(wěn)定性，所以會對肉制品的品質(zhì)造成不利的影響。

    豬肉制品中蛋白質(zhì)降解的影響具有二重性，主要取決于具體的降解條件。有研究發(fā)現(xiàn)肌原纖維蛋白的凝膠和乳化可以在較弱氧化環(huán)境下得到提高，但過度氧化后蛋白質(zhì)的過度聚集反而會導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)和剛性變差。pH值的變化對蛋白質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)也有類似影響。豬肉制品的持水性除了受pH值變化、蒸煮、腌制等因素的影響外，還與肌肉中蛋白質(zhì)氧化也有密切關(guān)系。

   有研究者發(fā)現(xiàn)高氧氣調(diào)包裝貯藏增加了肉的滴水損失，降低了其多汁性[30]。但是肉制品失水會造成經(jīng)濟損失，還對豬肉及其制品的顏色、風(fēng)味和組織狀態(tài)有很大的影響。潘君慧等[31]也發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)氧化會使肌肉組織解凍汁液流失率增加、持水力下降。因此，在實際生產(chǎn)中，要盡量采取措施控制蛋白質(zhì)氧化的發(fā)生，減少其帶來的不必要損失。

     2） 蛋白質(zhì)降解對豬肉制品品質(zhì)有利的影響

    當(dāng)然，蛋白質(zhì)降解也能對一些肉制品的品質(zhì)帶來很多有利的影響，在豬肉制品中，蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物主要對肉制品的風(fēng)味形成有重要作用。

    三、結(jié) 語

    蛋白質(zhì)一直是食品化學(xué)中經(jīng)久不衰的研究對象，它不僅在人體內(nèi)有重要的生理功能，對肉與肉制品的品質(zhì)也有不可替代的重要影響。

    蛋白質(zhì)的降解對肉與肉制品的影響具有二重性，一方面蛋白質(zhì)降解有使鮮肉變色，蛋白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)受到破壞，肉及肉制品持水能力降低，降低蛋白質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)和剛性等弊端，所有這些弊端嚴(yán)重影響肉與肉制品的加工性能和營養(yǎng)品質(zhì)，所以從這個角度來講應(yīng)盡量采取措施控制食品中蛋白質(zhì)降解的發(fā)生，以防止帶來不必要的損失；另一方面，蛋白質(zhì)降解能產(chǎn)生肽類、氨基酸等小分子物質(zhì)，這些小分子物質(zhì)不僅是重要的呈味物質(zhì)，也是主要的風(fēng)味前體物，故而蛋白質(zhì)降解可使豬肉制品產(chǎn)生特殊的風(fēng)味。蛋白質(zhì)降解的弊端不容忽視，益處亦值得有效利用，但如何在兩者之間尋求平衡點在今后的研究中應(yīng)引起重視；另外，肌肉蛋白質(zhì)種類較多，不同類型的蛋白質(zhì)的降解規(guī)律及對肉品質(zhì)量影響的大小和差異在哪里？蛋白質(zhì)降解與脂質(zhì)降解的關(guān)系如何？這些問題也值得研究。因此對肉與肉制品中蛋白質(zhì)的降解途徑及其降解產(chǎn)物進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究，對于分析了解肉與肉制品蛋白質(zhì)的性質(zhì)、優(yōu)化確定肉與肉制品加工和貯藏工藝技術(shù)具有重要的意義。