页数:200页文件大小:19.00 MB来源: 畜产品工艺学ppt课件
本课件讲解原料肉的结构与特性,先按肌肉、脂肪、结缔与骨组织四大组织说明肉的形态学结构,再系统介绍蛋白质、脂肪、浸出物、无机物与维生素等化学组成,随后阐述屠宰后的糖原酵解、尸僵、成熟嫩化与腐败变质过程,最后分析肉的颜色、风味、保水性、嫩度与多汁性。
第一章原料肉的结构及特性
本章主要内容第一节肉的组织结构第二节肉的化学组成第三节肉的宰后变化第四节肉的食用品质
第一节肉的形态结构1 肉的概念1.1肉
从生物学的角度出发,研究其结构和功能时,我们将其理解为肌肉组织。骨骼肌(横纹肌)、心肌、平滑肌。骨骼肌平滑肌心肌
1.2常用的名称或术语
2 肉的形态学结构肉(胴体)由肌肉组织;
2.1.肌肉组织2.1.1 肌肉组织宏观结构1)构成:大量肌细胞
横纹肌结构示意图
2.1.2 肌肉的微观结构1)肌原纤维
2)横小管(transversetubule)
3)分布
2.3 结缔组织
2.4 骨胳组织
第二节肉的化学组成
哺乳动物肉的化学成分:下表列出相关数据。
| 成分 | 平均含量(%) | 常见范围(%) |
|---|---|---|
| 水分 | 75.0 | 65~80 |
| 蛋白质 | 19.0 | 16~22 |
| 脂肪 | 3.0 | 1.5~13.0 |
| 含氮化合物 | 1.5 | — |
| 碳水化合物 | 1.0 | — |
| 无机物 | 1.0 | — |
肌原纤维蛋白质的种类和含量:下表列出相关数据。
| 名称 | 含量(%) |
|---|---|
| 肌球蛋白 | 45 |
| 肌动蛋白 | 20 |
| 原肌球蛋白 | 5 |
| 肌原蛋白 | 5 |
| 联结蛋白 | 6 |
| N-line | 3 |
| C-蛋白 | 2 |
| M-蛋白 | 2 |
| α-肌动蛋白素 | 2 |
| β-肌动蛋白素 | <1 |
| γ-肌动蛋白素 | <1 |
| 肌酸激酶 | <1 |
| F-蛋白 | <1 |
| I-蛋白 | <1 |
| filament | <1 |
| 肌间蛋白 | <1 |
| vimentin | <1 |
| synemin | <1 |
1.1.1 肌球蛋白(myosin)
肌球蛋白示意图
用木瓜蛋白酶处理重酶解肌球蛋白,可将重酶解肌球蛋白降解为肌球蛋白头部(heavymeromyosinS-1,HMMS-1)和肌球蛋白颈部(heavymeromyosinS-2,HMMS-2)两部分。
肌球蛋白结构图
Myosin+ActinActomyosin结合位点半胱氨酸的-SH基。
粗微丝的形成示意图
粗微丝及其横桥
1.1.2 肌动蛋白(actin)
许多(约400个)肌动蛋白单体相互连接,形成两条有极性的互相缠绕的螺旋链,称为F—肌动蛋白(在有磷酸盐和少量ATP存在的条件下)。
F-肌动蛋白微丝
1.1.3 原肌球蛋白(tropomyosin)
原肌球蛋白是由两条多肽链胶合而成的长约385埃的纤维状蛋白,彼此相连嵌在F-肌动蛋白分子链的螺旋沟内。
1.1.4 肌钙蛋白(troponin)
细肌丝的结构示意图
1.2 肌浆蛋白质肌浆是指在肌纤维细胞中,分布在肌原纤维之间的细胞质和悬浮于细胞质中的各种有机物、无机物以及亚细胞结构的细胞器等。
1.2.1 肌溶蛋白(myogen)
1.2.2 肌红蛋白(myoglobin)
1.2.3 肌粒中的蛋白质
1.3基质蛋白质(stroma protein)
2 脂肪与磷脂
肉中化学成分以脂肪含量变化最大,它同家畜的营养状况有密切的关系,也同胴体的不同部位有关。
动物体的脂肪可分为二类:
几种畜禽肉脂肪组织的脂肪酸组成:下表列出相关数据。
| 脂肪酸 | 羊肉(%) | 牛肉(%) | 猪肉(%) | 鸡肉(%) |
|---|---|---|---|---|
| 14:0 | 2.0 | 2.5 | 1.5 | 1.3 |
| 16:0 | 21.0 | 24.5 | 24.0 | 23.2 |
| 16:1 | 3.0 | 3.1 | 3.5 | 6.5 |
| 18:0 | 28.0 | 18.5 | 14.0 | 6.4 |
| 18:1 | 37.0 | 40.0 | 43.0 | 41.6 |
| 18:2 | 4.0 | 5.0 | 9.5 | 18.9 |
| P/S | 0.07 | 0.11 | 0.25 | 0.64 |
3 浸出物
其主要包括以下几类:
核苷酸类主要成分有三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、一磷酸腺苷(AMP)、肌苷酸(IMP)等。动物死后在ATP酶的作用下,ATP分解成ADP,进一步分解成AMP,AMP脱出氨基生成IMP,IMP进一步降解为次黄嘌呤,IMP和次黄嘌呤参与肉风味的形成。
3.2 无氮浸出物
无氮有机化合物主要是糖类和有机酸,其种类主要有糖原、葡萄糖和核糖。
4 无机物
5 维生素
第三节屠宰后肉的变化
热鲜肉不具备严格意义上的食用品质肌肉(muscle) 食肉(meat)
一、活体内肌肉收缩与舒张的生物化学机制
肌肉的收缩在活体内,当骨骼肌细胞接受神经冲动或刺激而兴奋时,首先出现肌膜动作电位,该动作电位通过横小管膜一直传播到肌纤维内部,深入到终池的附近。而引起膜对Ca++的通透性突然升高,于是贮存在终池内的Ca++就顺着浓度差向肌浆扩散,导致肌浆内Ca++的浓度升高。
Ca++即与细微丝上的肌钙蛋白-C结合,并使之发生构型变化,进而使肌钙蛋白-I分子构型也发生某些变化,于是解除了横桥与肌动蛋白之间在安静时存在的抑制作用,结果出现了横桥与肌动蛋白相结合以及横桥的摆动。
横桥与肌动蛋白结合,形成肌动球蛋白复合物(actomyosin)时,横桥内的ATP酶被激活,催化肌球蛋白分子中的ATP分解并释放出能量,牵引肌动蛋白微丝向A带内滑进,导致肌纤维收缩。
肌纤维的兴奋
肌肉收缩示意图1
肌肉收缩示意图2
肌肉收缩时,肌节变化
肌肉的松驰随后,肌浆网上的钙泵在Ca++和Mg++存在的情况下,分解ATP获得能量,逆浓度差将Ca++由肌浆转运回终池中,肌浆内的Ca++浓度下降,原肌球蛋白和肌钙蛋白恢复原来构型,形成横桥与肌动蛋白的抑制因素。
二、屠宰后肌肉中糖原的酵解和肉的极限pH值
家畜屠宰后氧气供应中断肌内糖原的有氧氧化过程终止,肌内糖原经EMP途径酵解形成乳酸。
肌糖原↓(磷酸化酶)1—磷酸葡萄糖↓(磷酸葡萄糖变位酶)6—磷酸葡萄糖↓(磷酸果糖异构酶)1,6—二磷酸果糖↓(醛缩酶)3—磷酸甘油醛→磷酸二丙酮(磷酸丙糖异构酶)↓(磷酸甘油醛脱氢酶)1,3二磷酸甘油酸↓(磷酸甘油酸激酶)2—磷酸甘油酸↓(磷酸甘油变位酶)2—烯醇式丙酮酸↓(丙酮酸激酶)丙酮酸乳酸
肉的极限pH值
三肉的宰后僵直1 概念和原理:
家畜屠宰以后,随着糖原酵解的进行,原来柔软松弛的肌肉逐渐失去弹性,关节不活动而变得僵硬,这种过程被称之为死后僵直(rigor mortis)。
由于肌肉中ATP数量的减少,肌浆网膜的通透性升高,其内部贮存的Ca++被大量的释放到肌浆中,致使肌浆中的Ca++浓度升高,另外,肌浆网失去钙泵的作用,诱发了和活体内一样的收缩机制,导致了肌纤维的收缩。
2 家畜死后僵直的三个过程
死后僵直的迟滞期从屠宰后到开始出现僵直现象为止,即肌肉的弹性以缓慢的速度消失的阶段,称为死后僵直的迟滞期(或是尸僵前期)。
ATP缓慢减少ATP由糖原酵解过程和磷酸肌酸体系提供,亦可维持相对较高的ATP水平,因此没有尸僵发生。
死后僵直的急速期
肌内糖原蓄积耗尽或是由于酸的蓄积而使糖酵解酶系钝化时,糖原酵解过程则不能继续供给ATP,此时肌肉内ATP数量急剧减少,肌球蛋白和肌动蛋白迅速大量结合,肌肉弹性迅速消失而导致肌肉的僵硬。
尸僵后期
不同种类家畜背最长肌死后酵解和僵直过程:下表列出相关数据。
| 家畜种类 | 急速期开始时间(min,37℃) | 最初pH值(死后1小时) | 急速期开始时pH值 | 极限pH值 |
|---|---|---|---|---|
| 马 | 238 | 6.95 | 5.97 | 5.51 |
| 牛 | 163 | 6.74 | 6.07 | 5.50 |
| 猪 | 50 | 6.74 | 6.51 | 5.57 |
| 羊 | 60 | 6.95 | 6.54 | 5.60 |
3 家畜死后僵直的类型
酸性尸僵(acid rigor)
碱性尸僵(alkaline rigor)
不同处理条件下肉的尸僵期
4 死后僵直与肉的保水性
5 冷收缩和解冻僵直收缩
2 解僵与成熟
4 钙激活酶与肉的成熟嫩化钙激活酶(calpain)系统由几种同型异构的蛋白水解组成,包括钙激活酶和其内在抑制物钙激活酶抑制蛋白(calpastatin),这个系统在肌肉成长、蛋白转化及嫩化过程中起非常复杂的作用。
5 成熟肉的物理变化
6 成熟肉的化学变化(1)蛋白质水解(2)次黄嘌呤核苷酸(IMP)的形成ATP在三磷酸腺苷酸的作用下生成ADP,ADP在肌激酶的作用下生成AMP,再在腺苷酸脱氢酶的作用下生成IMP,IMP又在磷酸酶的作用下生成肌苷(无味),最后生成次黄嘌呤(苦味)。
(3)肌浆蛋白质溶解性的变化(先降后升,但不能回升至原刚屠宰时的水平)(4)构成肌浆蛋白质的N-端基的数量增加:肽链被打开,水化程度增加,保水性能增高。
五、PSE肉和DFD肉
(2)DFD肉
六、肉的变质
1 变质的概念:肉类的变质是指肉在组织酶和微生物作用下发生质的变化。包括肉的自溶和肉的腐败。
2 变质的原因
(2)微生物对脂肪可进行两类酶促反应:
分割鲜、冻猪瘦肉感官要求(GB 9959:下表列出相关数据。
| 项目 | 感官要求 |
|---|---|
| 色泽 | 肌肉色泽鲜红或深红,有光泽;脂肪呈乳白色或粉白色 |
| 组织状态 | 肉质紧密,有坚实感 |
| 煮沸后肉汤 | 透明澄清,脂肪球团聚于液面,具特有香味 |
| 气味 | 具有猪肉固有的气味,无异味 |
分割鲜、冻猪瘦肉理化指标(GB 9959:下表列出相关数据。
| 项目 | 理化指标 |
|---|---|
| 挥发性盐基氮,mg/100g | ≤20 |
| 汞(Hg),mg/kg | ≤0.05 |
| 水分,% | ≤77 |
第四节肉的食用品质
1 肉的颜色
不同状态猪肉中肌红蛋白与血红蛋白的含量:下表列出相关数据。
| 项目 | Mb(mg/100mg) | Hb(mg/100mg) |
|---|---|---|
| 正常屠宰猪肉 | 7.2 | 2.5 |
| 急宰猪肉 | 7.4 | 4.8 |
| 自然事故死亡猪肉 | 7.3 | 11.2 |
肌红蛋白分子结构和血红素的分子结构
肌红蛋白化学状态的变化
(3) 温度温度对贮存过程中肌肉颜色稳定性影响
(4)微生物微生物对metMb的形成影响较小
只有当肌肉中需氧微生物的数量高达108~109/cm2时,微生物的生长繁殖使得氧分压降低,才会促进metMb的形成,但此时肉已经明显的腐败了。
氧分压对Mb变性的影响
2 肉的风味
狭义的讲,肉的风味包括肉的香气和肉的滋味。
化学反应香气
生肉熟肉滋味风味物质前体物经过加热中的化学反应形成风味化合物。
与肉香味有关的主要化合物(一):下表列出相关数据。
| 化合物 | 特性 | 来源 | 产生途径 |
|---|---|---|---|
| 羰基化合物 | 脂溶、挥发 | 鸡、羊肉、水煮猪肉的特香味 | 脂肪氧化、美拉德反应 |
| 含氧杂环化合物(呋喃和呋喃类) | 水溶、挥发 | 煮猪牛肉、炸鸡、烤鸡、烤牛肉 | 碳水化合物热降解、美拉德反应 |
| 含氮杂环化合物(吡嗪、吡啶、吡咯) | 水溶、挥发 | 浅烤猪肉、炸鸡、高压煮牛肉、煮猪肝 | 美拉德反应、游离氨基酸和核苷酸加热形成 |
与肉香味有关的主要化合物(二):下表列出相关数据。
| 化合物 | 特性 | 来源 | 产生途径 |
|---|---|---|---|
| 含氧、氮杂环化合物(噻唑、噁唑) | 水溶、挥发 | 浅烤猪肉、煮猪肉、炸鸡、烤鸡、腌火腿 | 氨基酸和硫化氢的分解 |
| 含硫化合物 | 水溶、挥发 | 鸡肉基本味、鸡汤、煮牛肉、煮猪肉、烤鸡 | 含硫氨基酸热降解、美拉德反应 |
| 游离氨基酸、单核苷酸(肌苷酸和鸟苷酸) | 水溶 | 肉鲜味、风味增强剂 | 蛋白质降解、ATP水解 |
| 脂肪酸酯、内酯 | 脂溶、挥发 | 烤牛肉汁、煮牛肉 | 甘油酯和磷脂水解、羟基脂肪酸环化 |
在肉风味的形成过程中,热诱导的脂肪氧化反应,尤其是肌内磷脂的氧化、脱羧反应(尽管它们氧化降解的途径与自动氧化相同)对风味的形成具有重要的作用,而三酸甘油脂的作用较小。
2.3 肉鲜味的形成
注意:
3 肉的保水性
肉的保水性(WaterHoldingCapacityWHC)是指在对肉进行各种处理时(绞碎、腌制、斩拌、烟熏等),肉能保持自身水分和外加水分的能力。
肉中水分的存在状态
结合水(Ⅰ型)
肌肉蛋白质与水的结合形式
准结合水或不易流动水(Ⅱ型)
自由水(Ⅲ型)
自由水指能在肌肉内自由流动的水,存在于细胞间隙及组织间,约占总水量的15%。
影响肉保水性的因素
肌肉蛋白质主要以结构蛋白的形式存在,在肌肉内形成特殊的纤维嵌合结构,肌原纤维间和肌原纤维内形成了大量的毛细管,即肌肉蛋白质形成了独特的网状结构,从而为水的存留提供了大量的空间。
肌纤维的超微结构示意图
单位空间内以物理状态捕获的水分量即从一个侧面反映了肌肉保水性的大小,捕获的水分越多,肉的保水性越大。
pH值
在一定的范围内,肉的pH值偏离等电点,无论是向碱性方向还是酸性方向,肉的保水性均提高。
pH值与肉的WHC
pH值的降低速度对保水性的影响
肌肉在糖原酵解过程中pH值的下降速度对肉的保水性有影响,下降速度越快,肉的保水性越低。
pH值的降低速度与肉的WHC
肉的生物学因素
肌内脂肪对保水性的影响
肌内脂肪含量对肉的保水性也有影响。这可能是由于肌内脂肪使肌肉的纤维结构较为松软,因而能吸附更多的水分,同时,作为构成肌肉成分的水被脂肪替换,肉中水分的绝对量减少,也就改善了肌肉的保水性。
食盐对肉保水性的影响
在肉中添加食盐,提高肉的保水性。其原因是食盐使肌肉蛋白质上的负电荷增加,肌原纤维间的斥力增大,同时打破了维持肌球蛋白、肌动蛋白和Z线间的相互连接的力量,扩大了肌原纤维间的空间,从而使肌肉存留水分的能力得到提高。
4 肉的嫩度
影响肉嫩度的因素
肉的嫩度是易受多种因素影响的一个指标,概括起来可以分为宰前和宰后两个方面。
宰前因素对肉嫩度的影响
宰前因素对肉嫩度的影响,从根本上讲,主要的还是肌肉本身的质构和结缔组织的含量和性质的差异所造成的。
幼龄家畜结缔组织中胶原蛋白分子内的交联程度较小;
加热时,胶原蛋白的溶解度较高,犊牛中加热溶解的胶原蛋白占19~24%,而老牛中仅占2~3%;
宰后因素对肉嫩度的影响
较低温度(40~45℃)下,肌肉剪切力值的增加是由于肌原纤维蛋白质—主要是肌球蛋白和肌动蛋白的变性所致,肌原纤维蛋白质的变性凝固导致了半固态凝胶的形成。
随着加热温度的提高和时间的延长,肌肉蛋白质变性程度加大,肉的韧度增加,嫩度降低。
综合上述两方面的因素,考虑到肉制品的微生物安全性和肉的风味,西式肉制品的加热熟制温度是68~72 ℃。
5 肉的多汁性
前者主要取决于肉中的含水量,
后者主要取决于肉中的脂肪对口腔唾液腺的刺激所分泌的唾液数量的多少。
为了保证肉与肉制品具有可接受的多汁性和风味,
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