全 文 ：生姜蛋白酶和生姜汁对猪肉嫩化效果的比较
唐晓珍 ,黄雪松＊ ,王明林 ,马　明 ,李　坤
(山东农业大学食品科学与工程学院 ,山东 泰安　271018, China)
摘要:本文研究了生姜蛋白酶及生姜汁对猪肉的嫩化效果 ,对其用量 、pH 值 、预处理温度进行了测试对比。结果
表明:生姜蛋白酶及生姜汁对猪肉的嫩化效果十分显著(P≤0.01), 生姜蛋白酶最佳用量为 0.01%, 姜汁最佳用
量 5%,最佳 pH 都为 7.0 ,最佳预处理温度生姜蛋白酶为 30℃, 生姜汁为 40℃;并且生姜蛋白酶及生姜汁对猪肉
的嫩化效果极为相似 ,可以证明 , 生姜汁对肉类的嫩化作用就是生姜汁中的生姜蛋白酶作用的结果。
关键词:生姜蛋白酶;生姜汁;肉类嫩化
中图分类号:S632.5　　　文献标识码:A　　　文章编号:1000-2324(2003)01-0015-04
收稿日期:2002-04-19
基金项目:山东省教育厅资助项目(J99D51), 出国留学人员科研启动经费资助项目 , 国家 863 计划子课题(NO.
2001AA248021).
作者简介:唐晓珍(1969-　),女 , 讲师 ,硕士 , 研究方向:有效成分的提取和食品贮藏保鲜.
通讯作者:Author for correspondence.E-mail:Xshuang@sdau.edu.cn
COMPARISON OF EFFECTS OF ZINGIBAIN AND GINGER JUICE ON TENDERIZATION OF PROK
TANG Xiao-zhen ,HUANG Xue-song ,WANG Ming-lin ,MA Ming , LI Kun
(Collage of Food Science and Engineering , Shandong Agricultural University , Taian , 271018 , China)
Abstract:The zingibain obtained by ultra-filtration had been used in pork.It shows that the effect of the protease on
tenderization of pork is significant(P≤0.01)when the concentration of zingibain is 0.01% and pH value 7.0 and
the pretreatment temperature 30℃.The ginger juice also makes the pork tender based on the following parameters , the
concentration of ginger juice is 5%,pH value is 7.0 , temperature is 40℃.The effects of zingibain and ginger juice on
tenderization of pork are very similar , so it is sure that the effect of ginger juice on tenderization of pork is the effect of
zingibain in ginger juice.
Key words:ginger proteases(Zingibain);ginger juice;tenderization of pork
　　生姜(Zingiber offcinai Roscoe)属姜科姜属植物 ,是一种重要的药食兼用蔬菜 ,具有发汗解表 、止呕 、解
毒 、杀菌之功效 ,是一种很有开发价值的经济作物[ 1 , 2] 。俞沛初[ 3] 、徐淑英等人[ 4] 和 Mega等人[ 5 ,6] 已经证实
生姜汁对鸡肉 、牛肉有明显的致嫩作用 ,并推测 ,可能是生姜汁中的一种巯醇蛋白酶作用的结果。本实验
主要研究生姜汁和超滤法提取并冻干的生姜蛋白酶(Ginger proteases ,Zingibain)嫩化猪肉的工业化生产参
数 ,并对其结果进行比较 ,以证实以上推测。
1　材料和方法
1.1　主要材料
生　姜:优质莱芜大黄姜
生姜汁:按生姜与蒸馏水为 1:1.5的比例加水 ,打浆 ,四层纱布过滤取汁 ,将汁离心去除颗粒 ,得生姜
汁 ,待用。
生姜蛋白酶:黄姜※洗净※压榨※汁液离心(3000r min ,20min)※滤液※离心※超滤※真空冷冻干燥
(-20℃冻藏)※生姜蛋白酶粉[ 7] 。
里脊肉:放心肉店购买的已处理好的冷却里脊猪肉
山东农业大学学报 (自然科学版), 2003 , 34 (1):15 ～ 18
Journal of Shandong Agricultural University (Natural Science)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.2　主要仪器
控温多用高速组织捣碎机:江苏江阴周庄科研器械所
离心机:上海医疗器械厂
电热恒温水浴锅:龙口先科仪器公司
LS1型科研型超滤机:海口立升饮料设备有限公司
真空冷冻干燥机:上海华连理化器材厂
质构仪:Stable Micro Systerms ltd , Vienna court , Lamaas Road , Gedalining , Surrey GUT IYL ,UK
1.3　试验方法
工艺流程:里脊肉※修整※样品※酶处理※水浴加热※冷却※制样※测试[ 8]
(1)肉　同一组样品采用同一部位的肉。
(2)修整　去除表面脂肪 、筋键后 ,放入冷藏箱(2 ～ 4℃)备用 。
(3)样品　顺肌纤维方向取 3个截面积大于 1cm2 肉柱
(4)酶处理　①酶量或姜汁量的影响:配制不同浓度的生姜蛋白酶液或生姜汁各100ml ,在常温下浸泡
肉样 2h;②pH的影响:配制不同 pH的缓冲液 ,加入生姜蛋白酶液或生姜汁 ,使其达到最佳浓度 ,在常温下
浸泡肉样 2h;③预处理温度的影响:向最佳 pH 缓冲液中加入生姜蛋白酶液或生姜汁 ,使其达到最佳浓度 ,
在不同温度水浴中浸泡肉样 1h;然后自然放置约 1h ,让酶继续嫩化反应;
(5)水浴加热　在 85℃的水中水浴 1h ,并用穿刺温度计 ,以肉样几何中心为准测定中心温度 ,使肉样
几何中心温度为 75℃,保温 20min。
(6)冷却　冷却至室温 ,放入冷藏箱(0 ～ 4℃)过夜。
(7)制样　每小块顺肌纤维方向取 3个截面积为 1cm2 肉柱 。
(8)测试　沿肌纤维垂直方向用质构仪测最大剪切力值 ,取三个样的平均值 。
2　结果与分析
2.1　生姜蛋白酶及生姜汁用量对猪肉嫩度的影响
酶液浓度 1%
Concentration of zingibain
图 1　酶液浓度对猪肉嫩化效果的影响
Fig.1　Effect of concentration of zingibain on tenderization of pork
·16· 山东农业大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　第 34卷
姜汁浓度 1%
Concentration of ginger juice
图 2　姜汁浓度对猪肉嫩化效果的影响
Fig.2　Effect of concentration of ginger juice on tenderization of pork
从图 1 、2中可以看出:加入生姜蛋白酶和姜汁后(注:二者非同一块肉样),都有不同程度的嫩化效果
[最大剪切力平均值(n=3)都比未加入生姜蛋白酶或姜汁处理低] ,如生姜蛋白酶浓度为 0.01%时 ,最大
剪切力平均值(1235.9)比不加酶(2357.3)时减少了 960 g cm2 ,嫩化了 1.907倍;姜汁浓度为 5%时 ,最大剪
切力平均值(1360.6)比不加姜汁(2216.8)时减少了 856.2 g cm2 ,嫩化了1.629倍。
当生姜蛋白酶浓度在 0%～ 0.01%,姜汁浓度在 0%～ 5%的范围内 ,随着浓度的增加 ,蛋白酶作用的
强度也增加 ,肌肉纤维的分解量也随之增加 ,肉的最大剪切力便逐渐降低 ,肉的嫩度也逐渐增大;当生姜蛋
白酶浓度为 0.01%时 ,姜汁浓度为 5%时 ,最大剪切力平均值最小 ,嫩度最好;所以 ,生姜蛋白酶浓度选择
0.01%;姜汁浓度选择5%最好 。
当生姜蛋白酶浓度超过 0.01%,或姜汁浓度超过 5%时 ,随着浓度的增加 ,肉的最大剪切力反而增大 ,
说明肉的嫩度逐渐降低;这种现象与木瓜蛋白酶对肉的嫩化效果不一样[ 9、10] ,可能是随着酶量和姜汁量的
增加 ,其中的某些可致猪肉老化的物质量也随之增加 ,从而减少了生姜蛋白酶和生姜汁对猪肉的嫩化作
用。
2.2　pH 值对生姜蛋白酶嫩化猪肉效果的影响
pH 值
pH value
图 3　pH 值对猪肉嫩化效果的影响(生姜蛋白酶浓度为 0.01%,姜汁浓度为5%)
Fig.3　Effect of pH value on tenderization of pork
·17·第 1 期　　　　　　　　　　　唐晓珍等:生姜蛋白酶和生姜汁对猪肉嫩化效果的比较
从图 3中可以看出:pH 值对生姜蛋白酶(浓度为 0.01%)和姜汁(浓度为 5%)嫩化猪肉的影响十分显
著(P≤0.01)。随着pH 的增加 ,肉的最大平均剪切力逐渐降低;当缓冲液 pH 为7.0时 ,最大剪切力平均值
最小 ,生姜蛋白酶为 1158.5 ,姜汁为 664.0(注:二者非同一块肉样),说明嫩度最好。所以 ,生姜蛋白酶嫩
化猪肉时采用 pH 为 7.0的缓冲液最好 ,这与前人研究的以肉蛋白为底物时生姜蛋白酶的最适 pH 相一
致。
pH4.0时 ,有一小低峰 ,说明此时生姜蛋白酶活力稍高 ,嫩化效果稍好。这可能是因为所提取的生姜
蛋白酶是多种蛋白酶的混合物 ,某些酶类在此 pH下酶活力较高所致。
2.3　预处理温度对生姜蛋白酶嫩化猪肉效果的影响
温度 ℃
Temperature
图4　预处理温度的影响(生姜蛋白酶浓度为 0.01%,姜汁浓度为 5%,缓冲液 pH 值为 7.0)
Fig.4　Effect of pretreatment temperature on tenderization of pork
从图 4中可以看出:在40℃～ 70℃时 ,随着温度的增加 ,猪肉的最大平均剪切力反而逐渐增大 ,说明肉
的嫩度逐渐降低 。这是因为高温处理时 ,酶活力降低 ,对肉的嫩化作用也随之降低;而且 ,高温会使肉老
化 ,所以 ,70℃时猪肉的最大剪切力平均值增大显著。
在20℃～ 30℃时 ,生姜蛋白酶的最大平均剪切力比姜汁的小(注:本小实验中二者为同一块肉样),说
明生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果比姜汁好 。在 40℃～ 70℃时 ,生姜蛋白酶的最大平均剪切力比姜汁的
大 ,说明生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果比姜汁差 ,这是因为高温使生姜蛋白酶部分失活[ 11] ,从而降低了对
猪肉的嫩化效果 ,而姜汁中成分较生姜蛋白酶复杂 ,在嫩化肉时可能降低了其中的酶对温度的敏感性;也
因此导致了生姜蛋白酶在 30℃时 ,而生姜汁在 40℃时对肉的嫩化效果最好。
3　讨论与结论
(1)试验结果证实生姜蛋白酶和生姜汁对猪肉的嫩化效果十分显著(P≤0.01):如 0.01%的生姜蛋白
酶最大可嫩化 1.907倍 ,5%生姜汁最大可嫩化 1.629倍 。
(2)试验结果表明:生姜蛋白酶嫩化猪肉的最适条件:浓度为 0.01%, pH 为 7.0 ,预处理温度为 30℃;
姜汁可作为嫩化猪肉的酶源直接使用 ,姜汁嫩化猪肉的最适条件:浓度为 5%, pH 为 7.0 ,预处理温度为
40℃。
(3)由试验结果可以看出:不论是用量的影响 ,还是缓冲液 pH 值的影响 ,或者是预处理温度的影响 ,
生姜汁与生姜蛋白酶对猪肉的嫩化效果都十分相似 ,这说明国内外学者对生姜汁嫩化肉类机理的推测是
正确的 ,即生姜汁对肉类的嫩化作用确实是生姜汁中的一种巯醇蛋白酶(即生姜蛋白酶)作用的结果。
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·18· 山东农业大学学报(自然科学版)　　　　　　　　　　　　　　第 34卷
盛的花序进行浸染 ,在转化实验中是非常重要的 ,这与 Steve Clough和 Andrew Bent的实验结论相一致。生
长的花序中弱势花较多 ,所得转化率相对较低 ,浸染液中我们用吐温-80代替 swilet L-77做为表面活性
剂 ,达到了相同的效果。花序浸染后要首先放在暗箱中并保持一定的湿度 ,可提高转化效率率 。浸染时间
和浸染次数以及每次浸染的间隔时间与 Steve Clough和 Andrew Bent描述的实验方法差别较大。这种改进
的Dip法既保证了花序的成活率 ,又提高了转化率 ,非常简单易操作 。Dip法转反义 PLDγ基因 ,避免了传
统的基因枪法和农杆菌法转化所要求的组织培养技术 ,丰富和完善了遗传转化的方法 ,转化方法简单 、易
操作 ,转化频率高 ,具有很强的实用性。实验中发现转 PLDγ拟南芥植株耐盐 、抗逆性增强并有大量雄性
不育现象 ,进一步的研究工作正在进行中。
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·23·第 1 期　　　　　　　　　　　韩红岩等:Dip 法获得转反义磷脂酶 Dγ(PLDγ)基因拟南芥植株