劉澤龍 江南大學(xué)
肌原纖維絲間隙對(duì)肌肉持水力的重要性，它主要由以下平衡決定：1）肌絲間（肌原纖維蛋白）的靜電斥力；2）M 線（蛋白）、Z 盤（蛋白）和橫橋的限制力；3）從肌絲中溶解出的蛋白等物質(zhì)所產(chǎn)生的滲透壓；4）肌纖維中細(xì)胞膜等所產(chǎn)生的機(jī)械力。因此可以看出蛋白對(duì)肉及肉制品保持水分起到極其重要的作用，其表面電荷、溶解性等性質(zhì)決定了肉品的多汁性和嫩度。在生理?xiàng)l件下，當(dāng) pH 變化時(shí)，肌原纖維間靜電斥力會(huì)隨之改變會(huì)，改變肌原纖維徑向尺寸的大小。如肌肉在后熟期間，由于血液循環(huán)停滯，肌肉中的糖原通過(guò)糖酵解生成乳酸使 pH 下降，當(dāng)pH 接近肌原纖維蛋白等電點(diǎn)時(shí)，肌原纖維直徑最??；同時(shí)糖酵解生成的 ATP 不足以維持 ATP 水平，肌動(dòng)球蛋白開始形成。 此外，肌肉中還有含有 Na+、K+、Mg2+和肌肽等陽(yáng)離子，乳酸和磷酸鹽等陰離子，還有一些如肌苷酸等其他氨基酸的兩性離子。肌原纖維的絲間隙還會(huì)隨著離子強(qiáng)度和二價(jià)陽(yáng)離子的變化而改變。因此任何能夠增大肌絲間隙，即使肌原纖維膨脹的方法都可以提高肉的水合能力。
基于這個(gè)原理肉品生產(chǎn)商通常采用添加食鹽（NaCl）（或者 KCl）和磷酸鹽來(lái)提高熟肉制品的持水能力。一方面，生產(chǎn)廠家通常會(huì)向整肉中注射低濃度的 NaC（l0.1%–0.5%）和磷酸鹽（0.2%–0.4%，一般是焦磷酸鹽和三聚磷酸鹽）溶液攫取經(jīng)濟(jì)利益；另一方面，加工肉中常會(huì)使用高濃度的食鹽（達(dá)4%）和磷酸鹽（達(dá) 0.5%）溶液并通過(guò)滾揉等工序提高產(chǎn)品的多汁性、嫩度和味道。添加食鹽后，由于肌球蛋白結(jié)合大量 Cl-所產(chǎn)生的屏蔽效應(yīng)，肌原纖維的膨脹不再是由肌絲本身的靜電斥力所引起。
食鹽可以使粗絲解離，適當(dāng)濃度的食鹽（0.5–2 mol/L）會(huì)弱化肌球蛋白尾部間的次級(jí)鍵，從而使 A帶的膨脹伴隨著肌球蛋白從粗絲兩端向中心解離。但是由于常在僵直期后對(duì)肌肉進(jìn)行加工，此時(shí)肌肉中由于 A 帶中多數(shù)肌球蛋白與肌動(dòng)蛋白結(jié)合，位于 H 區(qū)域內(nèi)的未與肌動(dòng)蛋白結(jié)合的肌球蛋白分子反而會(huì)先行溶解。這時(shí)，粗絲已經(jīng)解離，但是 I 帶的端部的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白仍然保持結(jié)合。肌球蛋白在鹽的作用下解聚，肌球蛋白尾部的運(yùn)動(dòng)幅度會(huì)隨著絲間隙的增加而增大，因此該過(guò)程是一個(gè)墑增的過(guò)程。而去除橫橋，弱化 M 線和 Z 盤也有利于肌原纖維發(fā)生膨脹。
多聚磷酸鹽（如焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽等）也常使用于肉品加工中。它與食鹽結(jié)合使用可以提高肌球蛋白的提取和產(chǎn)品吸收水分的能力。其中，吸水能力的提高一方面因?yàn)樵擃慃}的加入會(huì)使 pH和離子強(qiáng)度有所增高，但更主要的是輔助食鹽解聚粗絲以及解離肌動(dòng)球蛋白[34]。橫橋限制的去處使得肌原纖維結(jié)構(gòu)疏松，水分能夠更快的擴(kuò)散到絲間隙中增加肌原纖維的水合程度。比如肌纖維常在 NaCl 濃度增加到 0.6 mol/L 時(shí)會(huì)發(fā)生明顯膨脹，或者當(dāng)溶液中含有磷酸鹽時(shí)可以在 NaCl濃度達(dá)到 0.4 mol/L 時(shí)就可以發(fā)生明顯膨脹。一般認(rèn)為，焦磷酸鹽（PP）和三聚磷酸鹽（TPP）與 ATP在 HMM 上的結(jié)合位點(diǎn)應(yīng)該相同或相近。PP 在 ATP 結(jié)構(gòu)類似物中對(duì)肌動(dòng)球蛋白的解離能力最強(qiáng)，并介于 ATP 和 ADP 之間。盡管 TPP 也能與肌球蛋白結(jié)合，但是目前對(duì) TPP 解離肌動(dòng)球蛋白的認(rèn)識(shí)主要為：在 Mg2+或者 Ca2+的存在下 TPP 會(huì)被肌球蛋白水解生成 PP，因此實(shí)際上是 PP 導(dǎo)致了以上現(xiàn)象。此外，肌球蛋白與 PP 和 TPP 的結(jié)合會(huì)受到二價(jià)陽(yáng)離子的影響，如在 Mg2+存在下可以得到顯著提高。以焦磷酸為例，有 Mg2+的情況下結(jié)合常數(shù)為 2×106/mol/L（TPP 的結(jié)合常數(shù)與之相似），而沒(méi)有 Mg2+時(shí)只有 103/mol/L。
