肌肉蛋白質的功能特性在肉品加工上的應用

周榮吉

　　肌肉組織的蛋白質，主要可區分為三大類：

1.肌原纖維蛋白質 ( Myofibrillar  proteins )

　　肌原纖維蛋白質係為構成負責肌肉收縮之肌原纖維的蛋白質，佔肌肉白質的 50 ~ 55%。肌原纖維蛋白質不溶於水，僅溶於高鹽溶液；其種類包括肌球蛋白，肌動蛋白……等等至少 15 種以上蛋白質。

2.肌漿蛋白質 ( Sarcoplasmic  proteins )

　　肌漿蛋白質係位於肌肉細胞質中，與能量代謝功能有關之蛋白質，佔肌肉蛋白質的 30 ~ 35%。肌漿蛋白質之種類有 100 種以上，但多可溶於中性 pH 值的低鹽溶液。

3.基質蛋白質 ( Stroma  proteins )

　　基質蛋白質係構成肌肉細胞中結締組織的蛋白質，佔肌肉蛋白質的 10 ~ 15%。基質蛋白質不溶於中性水溶液，成分以膠原蛋白 ( Collagen ) 及彈性蛋白 ( Elastin ) 為主。

　　上述三種蛋白質中，肌漿蛋白質所含肌血紅素 ( Myoglobin ) 與食肉色澤有關；基質蛋白質則與食肉嫩度關係密切；肌原纖維蛋白質之功能特性則與食肉加工息息相關。

　　肌原纖維蛋白質之主要功能特性，可分為保水能力 ( Water   holding  capacity )，脂肪乳化力 ( Fat  emulsification ) 及加熱後之凝膠作用 ( Gelation )。茲分述如下：

(一)保水能力

　1.定    義：

　　當食肉經過貯存，挽切，鹽漬，加熱及乾燥等加工處理時，肉組織保留水分之能力。

　2.肌肉中水分存在的形式：

　　食肉中水分的種類，可依水分子與食肉成分間結合力的程度而區分為三種形式 ( 圖 1 )：

　　(1) 真正結合水 ( Bund  water )：指水分子與食肉蛋白質呈緊密結合，其量不受加工處理的影響，佔總水分的 4 ~ 5%。

　　(2) 固定水 ( Immobilized  water )：係指鄰近結合水的水分子，其與肌肉蛋白質的結合力量，因距離較遠而減弱。

　　(3) 游離水 ( Free  water )：是僅藉非常微弱結合力或僅藉肌肉組織本身的物理作用存在於肌肉。

　3.影響食肉保水能力的因素：

　　(1) 食肉 pH 值

　　肌肉的保水性與肉的 pH 值有密切的關係，如圖 2，當肉的 pH 值接近 5.2 左右時，保水性最差，因此時肌肉蛋白質的正負電荷幾乎相等 ( 等電點 )；若是 pH 值在 5.2 的兩側，由於蛋白質的正電荷或負電荷增加；再加上同性電荷相斥的關係使肌肉蛋白質分子間距離也增加，使得容納水分子的空間也相對增加，造成肌肉保水能力大幅增加。

　　(2) 食鹽的添加

　　食肉加工時添加食鹽，會將肌肉蛋白質等電點的 pH 值由 5.2 改變到接近 4.0 ( 圖 3 )。故，添加食鹽時增加肌肉蛋白質之負電荷，進而增加保水能力。

　　(3) 其    他

　　屠宰後，因死後僵直的發生，食肉保水能力將降低；其後因熟成的作用，保水能力可隨僵直的解除而逐漸提升。

(二)脂肪乳化能力

　1.定    義：

　　肌肉蛋白質分散及穩定脂肪球於水溶液中的能力。

　2.乳化的形成：

　　肌肉蛋白質所含之胺基酸，可大分為疏水性 ( Hydrophobic ) 及親水性 ( Hydrophilic ) 胺基酸兩大類。在乳化之時，蛋白質之疏水性胺基酸與脂肪球表面結合，親水性胺基酸與水分子結合，即蛋白質形成一層薄膜被覆在脂肪球表面，使脂肪球懸浮及分散於水溶液中，不會聚集在一起。若肌肉蛋白質的乳化能力不良，脂肪球即會聚集造成油水分離現象。脂肪乳化與溫度有密切關係，一般食肉乳化能力隨溫度而急速下降 ( 圖 4 )；且牛肉脂肪乳化溫度不可超過 20℃，豬肉不可超過 15 ~ 17℃，禽肉不可超過 12 ~ 13℃。

(三)凝膠作用

　1.定    義：

　　肌肉蛋白質受熱凝集，形成一種三度空間的網狀構造；這種網狀結構可保留水分子及固定脂肪球的能力，謂之凝膠作用。

　2.凝膠的形成：

　　肌肉蛋白質的凝膠能力與肌球蛋白有關係密切；在加熱 30 ~ 50℃之時，肌球蛋白的頭部開始產生分子間的凝集現象，此凝集現象與肌球蛋白頭部的硫氫基氧化有關。其後，在 50℃以上時，肌球蛋白之尾部螺旋構造會解開，再以疏水性鍵結在一起形成凝膠。

　　( 資料來源：肉類在調理食品之應用研習會 )

中國畜牧雜誌第五十三冊合訂本

1995年一月號至1995年六月號

第 27 卷 (95) 第 1 期 ( 37 ~ 40 )