Artificial Tactile Sense Technique for Predicting Beef Tenderness Based on FS Pressure Sensor

We present a rapid system for predicting beef tenderness by mimicking the human tactile sense. The detection system includes a FS pressure sensor, a power supply conversion circuit, a signal amplifier and a box in which the sample is mounted. A sample of raw Longissimus dorsi (LD) muscle is placed in the measuring box; then a rod connected to the pressure sensor is pressed into the beef sample to a given depth; the reaction force of the beef sample is measured and used to predict the tenderness. Sensory evaluation and Warner-Bratzler Shear Force (WBSF) evaluation of samples from the same LD muscle are used for comparison. The new detection system agrees with established procedure 95% of the time, and the time to test a sample is less than 5 minutes.

miRNA-dysregulation associated with tenderness variation induced by acute stress in Angus cattle

miRNAs are a class of small, single-stranded, non-coding RNAs that perform post-transcriptional repression of target genes by binding to 3＇ untranslated regions. Research has found that miRNAs involved in the regulation of many metabolic processes. Here we uncovered that the beef quality of Angus cattle sharply diversified after acute stress. By performing miRNA microarray analysis, 13 miRNAs were significantly differentially expressed in stressed group compared to control group. Using a bioinformatics method, 135 protein-coding genes were predicted as the targets of significant differentially expressed miRNAs. Gene Ontology （GO） term and Ingenuity Pathway Analysis （IPA） mined that these target genes involved in some important pathways, which may have impact on meat quality and beef tenderness.

低压静电场协同低温高湿解冻对牛肉嫩度和持水性的影响

为探究低压静电场协同低温高湿解冻对牛肉嫩度和持水性的影响,本研究以牛背最长肌为试验材料,分析了低压静电场解冻(电压2500 V,温度4℃,相对湿度50%)、低温高湿解冻(温度4℃,相对湿度98%)、低压静电场协同低温高湿解冻(电压2500 V,温度4℃,相对湿度98%)与低温解冻(温度4℃,相对湿度50%)四种解冻方式对冷冻牛肉剪切力、质构、水分分布、水分含量、持水性、感官评价的影响。结果表明:低压静电场协同低温高湿解冻的解冻时间最短(804 min),其中解冻损失(2.06%)、蒸煮损失(26.09%)与离心损失(15.00%)显著低于其余三种解冻方式(P<0.05),垂直肌纤维剪切力值(95.46 N)和平行肌纤维剪切力值(41.69 N)最低,自由水含量最低,水分迁移较少,水分含量(68.31%)最高,嫩度品质最优,该解冻方式样品的组织状态、气味、弹性及色泽均最优(总体可接受度最高);综上,低压静电场协同低温高湿解冻加快了牛肉解冻速率、减少了汁液流失,改善了牛肉持水性和嫩度,品质最佳。本研究结果将为低压静电场协同低温高湿解冻技术在冷冻牛肉解冻的产业应用提供理论依据。

超高压联合乳酸钙处理对牛肉嫩化的影响

为提高牛肉嫩度,该实验利用超高压联合乳酸钙处理对牛肉进行嫩化。在单因素基础上,采用Box-Behnken设计进行3因素3水平的试验,以剪切力为响应值,依据响应面分析确定最优的嫩化工艺条件,并对最优工艺处理后的牛肉进行嫩度和组织微观结构观察。结果表明,乳酸钙质量浓度0.05 g/mL(注射量占每块牛肉的5%)、超高压压强330 MPa、保压时间10 min是最佳嫩化条件。与对照组相比,联合处理后的牛肉的肌纤维断裂指数明显提高,相邻肌束膜排列疏松,间隙和空洞增多,肉质出现软化,牛肉的组织结构遭到破坏,剪切力降低49.91%,有助于宰后牛肉嫩化。研究结果为以超高压相关嫩化技术的应用提供了理论参考依据。

Eating Quality of Beef from Arsi, Borana, and Harar Cattle Breed, Oromia National Regional State, Ethiopia

The objective of this study was to evaluate the eating qualities of Arsi, Borana, and Harar Cattle breeds in Ethiopia. A total of 39 bulls with age categories of <3, 4 - 6, and 7 - 9 years were used for the study. The bulls were purchased from mixed crop-livestock systems (Arsi and Harar) and Ranch (Borana) and slaughtered to evaluate the eating quality. WBSF device was used to evaluate instrumental tenderness while sensory panel testing was used to evaluate sensory tenderness, juiciness and flavor. The color of the meat was evaluated using Hunter Lab Mini Scan EZ while water holding capacity was evaluated using filter papers. A complete randomized design was used for the study. Breed significantly affected (P < 0.0001) instrumental tenderness with beef from Harar and Boran bulls were very tender (18.55 ± 5.34, 20.34 ± 4.06N, respectively) while beef from Arsi bulls intermediate in tenderness (40.60 ± 0.51N). Beef from all age group of Harar and Boran breeds were very tender while beef from the Arsi breed was very tender for age < 3 years, intermediate for 4 - 6 and tough for age group > 7 years of age. Flavor and juiciness was significantly (P < 0.05) affected by breed. Flavor from Harar and Boran breeds were moderately liked while flavor from Arsi was liked slightly. Beef from Boran breed was ranked juicier than beef from Harar and Arsi breed. Borana (<3 years) beef was higher (P < 0.05) in lightness (L*) than Arsi and Harar indicating more quality beef from Borana breed. From the study it was concluded that Arsi bulls older than four years of age produced tougher beef suggesting the use of this breed for beef at early age while beef from Borana and Harar breed can be used to 9 years of age as they produce very tender meat.

蛋白质组学技术在牛肉品质研究的应用

蛋白质组学已被广泛用于研究不同物种的肌肉生物学和肉质性状。牛肉作为肉牛产业的最终产品,其嫩度、颜色、多汁性是消费者最为关注的指标。牛肉蛋白质组学研究不仅有助于我们清晰理解牛肉从肌肉到肉类转化的机制,而且也为进一步有效利用生物标志物、调控肉质变化关键因素等改善牛肉品质提供科学参考。

氧化应激对宰后初期牛肉嫩度的影响研究: 基于蛋白质氧化和细胞凋亡途径

为探究氧化应激对牛肉嫩度的影响,该研究采用过氧化氢处理宰后30 min的牛背最长肌至168 h创造氧化应激条件,从蛋白质氧化和细胞凋亡角度阐释氧化应激对牛肉嫩度的影响机制。研究结果表明,氧化应激处理显著增加了牛肉中活性氧相对含量(P<0.05),使牛肉的剪切力值显著降低(P<0.05),肌间线蛋白的降解程度显著增加(P<0.05)。在宰后成熟第3天,氧化应激组的剪切力值相比于抑制氧化应激组下降了16.68%。氧化应激处理导致牛肉中蛋白质羰基含量(P<0.05)和表面疏水性显著增加(P<0.05),肌浆内Ca^(2+)浓度(P<0.05)和细胞凋亡率显著增加(P<0.05),氧化应激组的细胞凋亡率相比于抑制氧化应激组增加了29.10%。因此,在宰后成熟过程中,由于氧化应激处理改变了蛋白质构象,同时增加肌浆内Ca^(2+)浓度和细胞凋亡水平,进而促进了肌间线蛋白的降解,最终加速了牛肉的嫩化过程。

线粒体膜通透性转化孔促进剂苍术苷对宰后牛肉线粒体损伤及嫩度的影响

明确线粒体膜通透性转换孔促进剂苍术苷对宰后牛肉线粒体膜通透性、嵴结构、细胞色素c释放等损伤水平变化及嫩度的影响,揭示损伤导致细胞色素c释放激活细胞凋亡酶改善肉品嫩度的作用。选取成年杂交黄牛背最长肌,对比分析经过苍术苷处理(处理组)和未处理(对照组)牛肉样品在4℃条件下分别存放0、12、24、72 h和120 h后,检测线粒体超微结构、膜电位、释放至胞浆中细胞色素c含量、细胞凋亡率、细胞凋亡酶-3和肌原纤维小片化指数等指标变化。随着宰后时间延长,线粒体嵴结构明显减少,并发生肿胀、破裂等变化,线粒体膜电位显著下降、细胞色素c逐渐释放,在宰后72 h起提高细胞凋亡酶-3活性和细胞凋亡率,肌细胞逐渐发生凋亡,肌原纤维蛋白小片化程度提高;与对照组相比,苍术苷处理提高了线粒体嵴结构破坏、膜电位下降和细胞色素c释放等线粒体损伤水平,加速了宰后牛肉肌细胞的凋亡和肌原纤维小片化。线粒体膜通透性转换孔的开放显著影响宰后牛肉线粒体损伤水平,经过苍术苷处理的线粒体除外膜通透性提高外,内膜嵴结构也发生明显变化。线粒体内外膜协同作用,共同调控细胞色素c释放,影响宰后牛肉嫩度变化。

真空滚揉工艺优化对复合低钠替代盐调理牛肉的品质改善

为了满足复合低钠替代盐调理牛肉的工业化生产需求,该研究在单因素试验基础上,研究液料比、滚揉时间、真空度对腌制吸收率和蒸煮损失率的影响,通过中心组合(Box-Behnken)和响应面法确定调理牛肉真空滚揉的最佳工艺,并对静置腌制和滚揉腌制调理牛肉的质构特征、剪切力、水分分布、微观结构进行分析。结果所得最佳滚揉工艺参数:液料比32%、滚揉时间3.0 h、真空度0.06 MPa,在此条件下得到腌制吸收率24.65%,蒸煮损失率为26.39%。滚揉组调理牛肉的硬度、弹性、咀嚼性和剪切力均显著低于静腌组(P<0.05),不易流动水和自由水弛豫时间显著低于静腌组(P<0.05),并且自由水弛豫峰面积显著高于静腌组(P<0.05)。扫描电镜图显示,滚揉组的肌原纤维结构更加松散,并且有碎片化结构附着表面。结果表明,滚揉处理能够改善调理牛肉的质构特征,提高嫩度,提高保水性,微观上使肌原纤维产生碎片化结构。该研究为复合低钠替代盐调理牛肉的滚揉工艺提供技术支持,为营养型低钠调理肉制品工业化生产提供理论依据。

过氧化物还原酶6对宰后初期牛肉颜色和嫩度的影响及机制研究

为探究过氧化物还原酶6(peroxiredoxin 6,Prdx6)的非硒依赖谷胱甘肽过氧化物酶活性(non-selenium glutathione peroxidase,NSGPx)对宰后初期牛肉品质形成的影响及机制,该研究采用巯基琥珀酸处理宰后30 min的牛背最长肌至168 h以抑制Prdx6的NSGPx活性,测定了肉色和剪切力,并通过蛋白质组学探究其影响牛肉肉色和嫩度的机制。研究结果表明,抑制Prdx6的NSGPx活性加速了肉色的劣变,但同时也加快了牛肉嫩化速率。蛋白质组学结果表明,抑制Prdx6的NSGPx活性处理组中一些结构蛋白和代谢酶类表达量的变化可能是影响牛肉肉色和嫩度的重要原因。此外,差异表达蛋白如组蛋白H2A、细胞色素c氧化酶亚基7A1等蛋白质参与细胞凋亡和呼吸电子传递链等过程,可能是影响牛肉品质的潜在因子。该文从蛋白质水平上阐释了Prdx6的NSGPx活性调控牛肉颜色、嫩度的机理,完善了牛肉品质的调控理论。

响应面法优化超声波辅助超高压改善牛肉质构的研究

为改善牛肉的质构特性,将超声波辅助超高压处理技术应用到牛肉的嫩化处理中,对其硬度、弹性和咀嚼性进行研究。结果表明,超高压处理压力、超声波处理温度和超声波处理时间均对牛肉起到一定的嫩化作用,能够改善牛肉质构特征,不同程度地降低其硬度、弹性和咀嚼性。超声波辅助超高压处理压力后的牛肉结缔组织总胶原蛋白和可溶性胶原蛋白的含量随着处理压力的升高而增加。通过响应面法对回归模型进行预测,结果表明,对于牛肉的嫩度值各因素影响程度大小顺序为:超声波处理温度>超高压处理压力>超声波处理时间。通过优化验证,当超高压处理压力为302.52 MPa,超声波处理时间为41.37 min,超声波处理温度为23.31℃时牛肉的剪切力值最小。

碳酸钾处理对秦川肉牛牛肉食用品质的影响

为探究碳酸钾处理对牛肉嫩化效果的影响,试验采用不同浓度碳酸钾溶液(0、0.1、0.2、0.3、0.4mol/L)对屠宰的秦川牛肉用新品系(简称“秦川肉牛”)牛肉进行处理,通过检测牛肉剪切力、蒸煮损失、肌原纤维小片化指数、肌纤维微观结构、肌原纤维蛋白降解情况等指标,研究碳酸钾对秦川肉牛牛肉食用品质的影响。结果显示,不同浓度碳酸钾溶液处理对牛肉嫩化有一定作用,尤其在0.3mol/L时效果明显,差异显著(P<0.05)。在0.3mol/L碳酸钾溶液处理后,牛肉的剪切力和蒸煮损失显著降低(P<0.05),肌纤维肌节长度显著增大(P<0.05),肌原纤维小片化指数显著增大(P<0.05),肌球蛋白重链和肌钙蛋白T发生不同程度的降解。可见,一定浓度的碳酸钾溶液处理可以提高牛肉嫩度和持水性,嫩化效果明显,为新型嫩化技术的研究提供理论依据。

牛腰肌中μ-钙蛋白酶基因表达量和蛋白活性与嫩度的关系

牛肉嫩度是影响牛肉品质的重要因素,μ-钙蛋白酶是影响牛肉嫩度的关键酶。本研究的目的是探究夏南母牛,夏南公牛,西门塔尔公牛肉中μ-钙蛋白酶mRNA表达量和蛋白活性与嫩度的关系。本研究选取年龄为48月龄的夏南母牛3头,18月龄的夏南公牛3头,15月龄的西门塔尔公牛3头,以腰最长肌为研究对象。利用实时荧光定量PCR分析不同品种牛腰最长肌中μ-钙蛋白酶mRNA表达量;采用酪蛋白酶谱法分析成熟3 d时不同样品μ-钙蛋白酶活性的差异;通过剪切力测定不同品种牛腰最长肌肉质嫩度的差异。结果发现:3个样品牛肉中μ-钙蛋白酶基因mRNA表达量差异不显著(P>0.05);夏南牛与西门塔尔牛肉中μ-钙蛋白酶活性差异极显著(P<0.01);夏南牛与西门塔尔牛剪切力差异极显著(P<0.01)。结论:3个样品腰最长肌中μ-钙蛋白酶的mRNA表达量与牛肉嫩度无显著相关性,夏南母牛比夏南公牛嫩度好,夏南公牛比西门塔尔公牛嫩度好。

不同烹饪方式对水煮牛肉品质的影响

本研究以著名川菜水煮牛肉为实验对象,比较传统沸水煮、低温慢煮和微波加热3种烹饪方法对水煮牛肉嫩度的影响,确定了低温慢煮的最佳烹饪条件为65℃水浴加热45 min;微波加热最佳烹饪条件为280 W水浴加热4 min。与传统的沸水煮1 min得到的水煮牛肉进行比较,低温慢煮和微波加热得到的水煮牛肉的色泽和营养成分相近,其中微波加热牛肉的烹饪失水率最低,为20.60%,微波加热牛肉的弹性和胶黏性较另两组更低,说明牛肉的口感更嫩,是更适合水煮牛肉工业化生产的加工方法。

杂种牛CAPN4基因第六内含子的遗传变异与牛肉嫩度的关联分析

以CAPN4基因作为肉牛肉品质嫩度性状的候选基因,利用PCR-RFLP方法在牛CAPN4基因内发现了1个变异酶切位点,为intron6上的HhaI-RFLP。对此多态性片段进行克隆测序分析,结果表明此酶切位点是由于488位的碱基T→C的突变引起。此多态位点有A、B两个等位基因,其频率分别为0.7和0.3,在所研究的群体中,该位点处于Hardy-Weiberg平衡状态。利用最小二乘法拟合线性模型对不同分子标记基因型效应值间肉品质嫩度性状差异显著性检验,结果表明差异不显著(P>0.05)。

改进工艺条件对红烧卤牛肉出品率和感官品质的影响

为提高红烧卤牛肉的出品率和感官品质,本试验以公司原有红烧卤牛肉工艺(牛肋排经解冻、分切、汆烫、清洗剔骨、焖煮等工艺)为基础(对照组Control check,CK),增加盐水注射(Brine injection,BI)和真空滚揉(Vacuum rolling,VR)工艺(用BI-VR表示),BI-VR1组和BI-VR2组的盐水注射液量为20%,总滚揉时间为40 min,但剔骨顺序不同;BI-VR3、BI-VR4、BI-VR5、BI-VR6盐水注射量分别为20%、15%、10%、5%,滚揉总时间降为30 min。试验结果表明,CK组的感官品质较差,口感粗糙,嫩度差,口味淡,产品出品率最低(42.43%);BI-VR1组、BI-VR2组和BI-VR3组之间的出品率差异不显著(P>0.05),说明剔骨顺序并不影响出品率。3组的出品率(48.23%~48.34%)均显著高于CK组(P<0.05),但由于盐水注射量(20%)较高,致使产品口感过于软烂;BI-VR4组感官品质最佳(24.1分),出品率达到50.78%,比CK组提升了8.27%。其次BI-VR5组的口感弹性也较好,出品率为49.33%。通过试验说明,以牛肋排为原料,注射15%事先配制好的腌制液,放入真空滚揉中,真空度为0.06 MPa,总滚揉时间30min(正转15 min,停10 min,反转15min)后,放入0~4℃冷库中静腌10~12h,然后经过汆烫、清洗剔骨、焖煮,真空包装后二次低温杀菌、速冻的处理过程,即可得到品质优良的红烧卤牛肉产品,此工艺可以适合公司进行大规模的工业化生产。

肉牛CAST基因分子多态性与肉品质性状相关性的研究

运用现代分子生物技术寻找影响牛肉嫩度和大理石纹性状的候选基因。选取7个牛品种(群体)共176头牛作为试验动物,利用PCR-RFLP方法研究钙激活蛋白酶抑制蛋白基因(calpastatin,CAST)第6内含子(intron6)内的遗传变异,并进行克隆测序,证实酶切位点突变。利用最小二乘线性模型进行基因性效应差异显著性检验,结果表明CAST基因对牛肉的嫩度有显著作用,这为CAST作为牛肉嫩度候选基因提供进一步根据。

肉嫩度决定因子及牛肉嫩化技术研究进展

肉的嫩度是肉品品质的首要指标,肉嫩度(特别是牛肉嫩度)的改善,多年来一直是国内外肉品科学研究的热点之一。本文从肌肉的基本结构—肌原纤维和结缔组织入手,阐述了二者影响嫩度变化的理化机制,并介绍了目前在牛肉生产中所采用的嫩化技术。

不同加热条件下牛肉嫩度和保水性的变化及机理

为探究不同加热条件下牛肉嫩度及保水性的变化机理,测定了牛肉在不同加热温度和时间条件下的蒸煮损失率、剪切力、肌原纤维小片化指数和肌节长度,并进行了差示扫描量热和低场核磁共振测定。结果表明,随加热温度的升高,蒸煮损失率显著增大(P<0.05);剪切力整体趋于上升,但在45~55℃和75℃以上温度时均出现下降趋势,肌原纤维小片化指数在55~65℃显著增加(P<0.05),可能由肌动球蛋白解离造成,这也是55℃时剪切力下降的主要原因;差示扫描量热测定中变性焓值和低场核磁共振T2弛豫谱测定中的T_(21)与A21逐渐降低,肌节长度呈缩短趋势,这与蒸煮损失率的变化一致。这些结果表明55~65℃是牛肉加热过程中的一个关键控制温度范围,可以为进一步形成牛肉类菜肴低温加热技术提供理论依据。

3个杂交牛种H-FABP基因第二内含子的遗传变异与肉品质性状的相关分析

利用PCR-RFLP方法在牛H-FABP基因内发现了1个变异酶切位点,为intron2上的HaeIII-RFLP。对此多态性片段进行克隆测序分析,结果表明此酶切位点是由于1006位的碱基C→G的突变引起。利用最小二乘法拟合线性模型对不同分子标记基因型效应值间肉品质大理石花纹和嫩度性状差异显著性检验,结果表明:牛H-FABP基因中的h等位基因,尤其是hh纯合基因型对牛肉嫩度剪切力值有较大的影响。