堿法嫩化是一種傳統的嫩化工藝，中國自古以來就有在燉煮牛肉中加入純堿來提高牛肉嫩度的做法。
很多研究證實堿性物質被用于肉類腌制中起到很好的嫩化作用，如磷酸鹽和Na2CO3，質量比1：8復配而成的腌制劑對重組牛排有很好的嫩化效果；Na2CO3，與菊粉共同作用能有效改善重組雞排嫩度和保水性；李劫等分別把Na2CO3和NaHCO3，溶液涂抹在牛肉上進行腌制來研究堿對醬牛肉的嫩化作用，證實了碳酸鈉和碳酸氫鈉在提高肌肉pH值和保水性的同時，還可以降低蒸煮損失，改善牛肉制品的色澤。研究Na2CO3注射對西門塔爾雜交牛肉的嫩化效果，篩選出合適的Na2CO3，處理濃度，并探究Na2CO3，注射對牛肉肌纖維及結締組織的部分影響，期望為新型牛肉嫩化技術的研究提供理論依據，改善牛肉產品普遍存在的嫩度上的缺點，提高牛肉產品品質與價值。
樣品處理
冷凍的原料肉在O-4℃環境中解凍24h至完全解凍，將解凍后肉樣剔去筋膜脂肪，順著肌纖維方向切成2cm*5cm*5cm的小塊，肉樣稱重。用1mL注射器沿肌纖維的方向向不同肉樣分別均勻注射Na2CO3。固定注射量8％（樣品質量的百分比）、腌制時間12h，調節Na2CO3，濃度0、0.25、0.30、0.35、0.40mol／L。處理后的樣品保鮮膜封口在0-4℃環境下放置12h后，用吸水紙瀝干表面的水分進行檢測試驗。
結果分析
1.不同濃度Na2CO3對牛肉pH值的影響
pH值是牛肉重要的品質指標，與保水性、嫩度、色澤等指標顯著相關。經Na2CO3注射嫩化的牛肉pH值顯著高于未注射的空白樣品，且隨著Na2CO3濃度的升高，牛肉pH值逐漸升高。這是因為Na2CO3，是一種弱堿性的鈉鹽，它的水溶液可以顯著提高牛肉的pH值。當Na2CO3，濃度升高到 0.40 mol／L時，牛肉的pH值達到6.81近中性。
2.不同濃度Na2CO3對牛肉嫩度的影響
嫩度是牛肉重要的品質指標，是影響消費者選擇最重要的指標之一，一般用剪切力值來表示。添加Na2CO3能顯著降低牛肉的剪切力，提高牛肉嫩度；隨著Na2CO3，濃度的提高，剪切力出現顯著的下降趨勢；當Na2CO3濃度從 0.30 mol／L升高到0.35 mol／L時，剪切力下降幅度最大（27％），當Na2CO3濃度達到0.35 mo1／L后，牛肉剪切力的下降趨勢趨于平緩。Na2CO3對牛肉嫩度的改善與提高牛肉pH值，增加肌肉保水性有關，也有研究表明，Na2CO3提高牛肉嫩度可能與改變pH值，弱化結締組織有關。
3.不同濃度Na2CO3對牛肉膠原蛋白含量的影響
結締組織是肌肉中的次要組成部分，主要由膠原纖維構成，其主要成分是膠原蛋白。研究表明，肌肉的嫩度與肌束膜和肌內膜中膠原蛋白含量顯著相關。Na2CO3注射能顯著降低牛肉中膠原蛋白的含量，當Na2CO3濃度達到0.35mol／L后，牛肉中膠原蛋白含量雖然略有下降，但差異并不顯著。結合微觀結構的觀察可推斷，牛肉膠原蛋白含量的降低與牛肉 肌束膜的溶解也有關。肌肉的嫩度與膠原蛋白含量成反比，與可溶性膠原蛋白含量成正比，由此可得到，Na2CO3能有效改善牛肉嫩度，且改善牛肉嫩度的機理與降低膠原蛋白含量，弱化結締組織有關。
4.不同濃度Na2CO3對牛肉保水性的影響
蒸煮損失是體現肉類保水性的重要指標，可以體現肌肉保持水分的能力。不同濃度Na2CO3對牛肉蒸煮損失的影響結果顯示，隨著Na2CO3濃度的增加，牛肉的蒸煮損失顯著下降，保水性增強，肌肉的保水性與pH值密切相關。肌原纖維蛋白質的等電點約為5.2～5.4，未注射Na2CO3溶液的空白牛肉樣品pH為5．5，略高于蛋白質等電點，隨著Na2CO3注射濃度的提高，牛肉pH值逐漸偏離等電點提高。隨著肌肉pH值升高且逐漸偏離肌原纖維蛋白 質等電點（5.0～5.2），蛋白質表面負電荷增加，形成了更多與水分子結合的氫鍵位點，肌原纖維蛋白吸水膨脹；同時隨著負電荷的增加，蛋白質分子間的靜電斥力增加，引起肌絲的相互排斥，肌原纖維膨脹變粗，肌纖維間的間隙增大，更多的水被保留下來。
結論
Na2CO3注射能有效改善牛肉嫩度，提高牛肉保水性。濃度為0.35 mol／L的Na2CO3嫩化效果較好，且對牛肉品質影響較小。Na2CO3可以使肌肉pH值偏離等電點提高從而提高保水性，加大肌纖維之間的空隙；破壞肌纖維結構，使肌纖維小片化指數增加；改變結締組織結構，降低膠原蛋白膠聯，這是Na2CO3嫩化作用的主要機理。Na2CO3嫩化效果顯著、安全無害、成本低廉，是一種前景優良的新型嫩化劑。
