碱法嫩化是一种传统的嫩化工艺，中国自古以来就有在炖煮牛肉中加入纯碱来提高牛肉嫩度的做法。
很多研究证实碱性物质被用于肉类腌制中起到很好的嫩化作用，如磷酸盐和Na2CO3，质量比1：8复配而成的腌制剂对重组牛排有很好的嫩化效果；Na2CO3，与菊粉共同作用能有效改善重组鸡排嫩度和保水性；李劫等分别把Na2CO3和NaHCO3，溶液涂抹在牛肉上进行腌制来研究碱对酱牛肉的嫩化作用，证实了碳酸钠和碳酸氢钠在提高肌肉pH值和保水性的同时，还可以降低蒸煮损失，改善牛肉制品的色泽。研究Na2CO3注射对西门塔尔杂交牛肉的嫩化效果，筛选出合适的Na2CO3，处理浓度，并探究Na2CO3，注射对牛肉肌纤维及结缔组织的部分影响，期望为新型牛肉嫩化技术的研究提供理论依据，改善牛肉产品普遍存在的嫩度上的缺点，提高牛肉产品品质与价值。
样品处理
冷冻的原料肉在O-4℃环境中解冻24h至完全解冻，将解冻后肉样剔去筋膜脂肪，顺着肌纤维方向切成2cm*5cm*5cm的小块，肉样称重。用1mL注射器沿肌纤维的方向向不同肉样分别均匀注射Na2CO3。固定注射量8％（样品质量的百分比）、腌制时间12h，调节Na2CO3，浓度0、0.25、0.30、0.35、0.40mol／L。处理后的样品保鲜膜封口在0-4℃环境下放置12h后，用吸水纸沥干表面的水分进行检测试验。
结果分析
1.不同浓度Na2CO3对牛肉pH值的影响
pH值是牛肉重要的品质指标，与保水性、嫩度、色泽等指标显著相关。经Na2CO3注射嫩化的牛肉pH值显著高于未注射的空白样品，且随着Na2CO3浓度的升高，牛肉pH值逐渐升高。这是因为Na2CO3，是一种弱碱性的钠盐，它的水溶液可以显著提高牛肉的pH值。当Na2CO3，浓度升高到 0.40 mol／L时，牛肉的pH值达到6.81近中性。
2.不同浓度Na2CO3对牛肉嫩度的影响
嫩度是牛肉重要的品质指标，是影响消费者选择最重要的指标之一，一般用剪切力值来表示。添加Na2CO3能显著降低牛肉的剪切力，提高牛肉嫩度；随着Na2CO3，浓度的提高，剪切力出现显著的下降趋势；当Na2CO3浓度从 0.30 mol／L升高到0.35 mol／L时，剪切力下降幅度最大（27％），当Na2CO3浓度达到0.35 mo1／L后，牛肉剪切力的下降趋势趋于平缓。Na2CO3对牛肉嫩度的改善与提高牛肉pH值，增加肌肉保水性有关，也有研究表明，Na2CO3提高牛肉嫩度可能与改变pH值，弱化结缔组织有关。
3.不同浓度Na2CO3对牛肉胶原蛋白含量的影响
结缔组织是肌肉中的次要组成部分，主要由胶原纤维构成，其主要成分是胶原蛋白。研究表明，肌肉的嫩度与肌束膜和肌内膜中胶原蛋白含量显著相关。Na2CO3注射能显著降低牛肉中胶原蛋白的含量，当Na2CO3浓度达到0.35mol／L后，牛肉中胶原蛋白含量虽然略有下降，但差异并不显著。结合微观结构的观察可推断，牛肉胶原蛋白含量的降低与牛肉 肌束膜的溶解也有关。肌肉的嫩度与胶原蛋白含量成反比，与可溶性胶原蛋白含量成正比，由此可得到，Na2CO3能有效改善牛肉嫩度，且改善牛肉嫩度的机理与降低胶原蛋白含量，弱化结缔组织有关。
4.不同浓度Na2CO3对牛肉保水性的影响
蒸煮损失是体现肉类保水性的重要指标，可以体现肌肉保持水分的能力。不同浓度Na2CO3对牛肉蒸煮损失的影响结果显示，随着Na2CO3浓度的增加，牛肉的蒸煮损失显著下降，保水性增强，肌肉的保水性与pH值密切相关。肌原纤维蛋白质的等电点约为5.2～5.4，未注射Na2CO3溶液的空白牛肉样品pH为5．5，略高于蛋白质等电点，随着Na2CO3注射浓度的提高，牛肉pH值逐渐偏离等电点提高。随着肌肉pH值升高且逐渐偏离肌原纤维蛋白 质等电点（5.0～5.2），蛋白质表面负电荷增加，形成了更多与水分子结合的氢键位点，肌原纤维蛋白吸水膨胀；同时随着负电荷的增加，蛋白质分子间的静电斥力增加，引起肌丝的相互排斥，肌原纤维膨胀变粗，肌纤维间的间隙增大，更多的水被保留下来。
结论
Na2CO3注射能有效改善牛肉嫩度，提高牛肉保水性。浓度为0.35 mol／L的Na2CO3嫩化效果较好，且对牛肉品质影响较小。Na2CO3可以使肌肉pH值偏离等电点提高从而提高保水性，加大肌纤维之间的空隙；破坏肌纤维结构，使肌纤维小片化指数增加；改变结缔组织结构，降低胶原蛋白胶联，这是Na2CO3嫩化作用的主要机理。Na2CO3嫩化效果显著、安全无害、成本低廉，是一种前景优良的新型嫩化剂。
