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关于文昌鸡和黄麻鸡在椰子水炖煮过程中肉质软嫩度演变差异的机制分析
导 读
近日,中国农业科学院的研究团队在食品权威期刊《Food Chemistry: X》(IF=8.2)发表题为“Mechanistic insights into the divergent tenderness evolution of Wenchang and Huangma chickens during coconut water stewing”的研究性论文。该论文由中国农业科学院农产品加工研究所完成,黄峰研究员为该论文的通讯作者。
鸡肉是全球最常见的农产品之一,因其优质蛋白质、低脂肪的良好营养成分以及卓越的饲料转化率而备受推崇。根据联合国粮食及农业组织(FAO)发布的《2025年世界粮食与农业统计年鉴》,2023年全球肉类产量达到3.7亿吨。在2000年至2023年间,仅鸡、猪和牛这三种动物就占全球总产量的近90%。2023年,鸡肉占全球肉类总产量的34.2%。自2000年以来,鸡肉在绝对量和相对量方面均实现了最快的增长,并成为2023年产量最高的肉类。这种广泛的消费推动了各类特色产品的开发,这些产品深受地理起源、当地环境和烹饪传统的深刻影响。
本研究旨在通过对比文昌鸡(WC)与黄麻鸡(YC)在椰子水炖煮过程中的行为,揭示文昌鸡出现悖论性快速嫩化的机制。文昌鸡的加热速率更快,使其比黄麻鸡更早超过蛋白质变性的临界温度。这种加速的热动力学过程引发了更早且更剧烈的蛋白质氧化和变性。关键的机理发现是:更快的加热速度诱导了文昌鸡肌原纤维以横向收缩为主,从而强力排出固定水,导致肉质迅速变嫩。这一结论通过T21弛豫时间的快速下降和明显的微观结构变化得到了证实。WC在15分钟时达到最佳嫩度,而YC则需要20分钟。本研究突破了传统范式,将肌原纤维收缩的方向识别为影响肉质口感的关键因素,为基于材料内在特性的精准烹饪提供了理论基础。
这种差异可归因于不同鸡种间的结构特性差异。因此,本研究旨在通过系统比较椰子水炖煮过程中文昌鸡(WC)与典型内陆鸡种黄麻鸡(YC)的嫩度演变,弥合经验实践与科学认知之间的鸿沟。具体目标包括:1) 基于嫩度的动态演变,确定文昌鸡和黄麻鸡的最佳烹饪时间;2) 阐明影响文昌鸡和黄麻鸡嫩度发展差异的多因素机制、热动力学、蛋白质变性/氧化、水分迁移性以及微观结构变化,特别侧重于建立从加热速率到最终质地的因果链。

研究亮点
★文昌鸡在炖煮过程中升温速度快于黄麻鸡。
★快速升温会导致文昌鸡的横向肌原纤维发生显著塌陷。
★这种横向塌陷会强行排出固定水,从而加速肉质变嫩。
★文昌鸡在98–100 °C下仅需10–15 分钟即可达到最佳嫩度,远快于黄麻鸡(约20 分钟)。
研究结论与意义
★本研究表明,在达到峰值温度之前,WC始终保持着比YC更高的温度。这种加速的热输入引发了肌原纤维蛋白的早期和剧烈变性,最终导致肌原纤维晶格发生显著的横向收缩,这一现象已通过透射电子显微镜(TEM)和肌节长度分析得到了定量验证。这种特有的微结构反应使 WC 区别于 YC 样本中观察到的常规纵向收缩模式,并直接促进了固定水的快速排出,这一点通过 T₂₁ 弛豫时间的急剧下降和显著的烹饪损耗得到了确凿证实。因此,WC在短短10–15分钟内迅速从水合凝胶转变为脆性基质,达到最佳嫩度(剪切力范围为17.71–19.99 N)。这些结果证实,WC卓越且快速的嫩化效果不仅是一种经验观察,更是由明确的机理级联反应驱动的,该过程从差异化加热速率和加速的蛋白质变性/氧化开始,进而发展为显著的横向肌原纤维收缩、快速水分迁移以及早期的嫩化起始。
这些发现为根据特定禽类品种的结构特征智能设计烹饪策略提供了科学依据。除机制层面的洞见外,本研究还为行业和烹饪实践提供了实用指导。WC等品种中加速的变性过程表明,采用更短、更强度的处理工艺可优化肉质嫩度和出肉率,从而提高效率并实现产品差异化。对于消费者和厨师而言,独特的“嫩化时间窗口”提供了明确的指导,有助于避免烹饪过度或不足,确保获得理想的质地。
图文赏析

图1 炖煮椰子水期间的热分布及保水能力。(A)在白肉(WC)和黄肉(YC)胸肉几何中心测得的时温曲线。(B)炖煮过程中白肉(WC)和黄肉(YC)烹饪损耗的动态变化。

图2 利用低场核磁共振(NMR)表征水的移动性演变。椰子水炖煮过程中(A)WC和(B)YC的自旋-自旋弛豫时间(T₂)分布,反映了水分子群和移动性的变化。

图3不同SA添加量对原生BSFLA及pH1.5/12-US改性BSFLA的FTIR谱(A)和二级结构含量(B)的影响。 水分分布与损失的空间可视化。(A)WC 和(B)YC。上排显示二维磁共振成像(MRI)横截面,下排显示基于质子密度的相应三维重建图像。红色和蓝色分别表示高水分含量和低水分含量。
图4 炖煮过程中的蛋白质变性与氧化特征。(A) 蛋白质二级结构(α-螺旋、β-折叠、β-转角和无序卷曲)的相对含量。(B) 总巯基含量的变化。(C) 表面疏水性的变化。

图5 肌纤维的微观结构变化。(A, B) (A) WC 和 (B) YC 的西里乌斯红染色组织切片(15×放大倍率),其中肌原纤维呈浅黄色,胶原蛋白呈红色。(C, D) (C) WC 和 (D) YC 横截面微结构的扫描电子显微镜照片(500倍放大)。

图6 不通过透射电子显微镜(8000倍放大)观察到的肌原纤维超微结构变化。(A)WC。(B)YC。箭头指示关键结构特征,如Z线增厚和肌节收缩。

图7 主成分分析(PCA)双图,整合了理化指标与肉质软化过程。该图展示了剪切力、蛋白质性质(巯基含量、表面疏水性)、水分子运动性(T₂弛豫时间)、微结构参数(肌节长度、收缩率)以及烹饪时间之间在白肉(WC)和黄肉(YC)中的关系。

图8 文昌鸡(WC)与黄麻鸡(YC)在炖煮过程中不同嫩化途径的机制。
原文链接
https://doi.org/10.1016/j.fochx.2026.103863
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