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猪肉肉质特性形成机理

 昵称34363449 2017-07-25



从活猪到猪肉产品的转化涉及一系列组织学、生理学和生物化学的变化过程,该过程的结果决定了 猪肉的品质 (特别是感官品质)特征。



一、肌肉组成



1、 肌肉的化学组成

肌肉的大致组成为:水分60%、蛋白质20%、脂质15%、矿物质4%、碳水化合物1%。肌肉 中的水分从分布来看,约70%存在于肌纤维中,20%存在于肌浆中,10%存在于细胞间。从存在的状 态来看,肌肉水分仅4%~5%是结合状态,绝大部分以游离形式存在。肌肉蛋白质中60%为肌原纤 维,20%为肌浆蛋白,20%为玻璃体蛋白。猪肉中的脂质主要是甘油三酯及微量的磷脂。在甘油三酯 中,不饱和与饱和脂肪酸的比例为6:4。肌肉中的碳水化合物主要是糖原,含量为10~20mg/g,是 肌肉在厌氧条件下的能量来源。此外,肌肉中含有微量的核苷酸参与肉风味的形成。但是僵后的肌肉与 活体肌肉的组成存在一定差异。



2、肌肉的组织结构

肌肉组织主要由肌细胞、结缔组织和肌间脂肪所构成。肌纤维长度为几厘米,直径仅为0.06~0.10mm。约30~80条肌纤维组成的肌纤维束,在肌肉中呈纵向排列。每条肌纤维由细胞膜、肌浆、细胞核及大量的肌原纤维组成。肌原纤维占肌纤维70%,内含参与肌肉收缩的2种蛋白 (肌球蛋白、 肌动蛋白)。肌原纤维蛋白不溶于水,而溶于盐溶液,属盐溶蛋白质。肌浆约占肌细胞的30%,内含大 量的水溶性蛋白质、酶、糖原和 ATP。结缔组织分布于肌肉四周、肌束和肌纤维之间。其功能是把肌 肉的功传到肌腱和骨骼上,并保护肌纤维。结缔组织由肌原纤维组成,而胶原纤维由胶原蛋白组成。胶 原蛋白的分子由3条α-肽链螺旋缠绕,形成3股绳索状结构。肽链中富含甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸及 少量羟赖氨酸。在肉体内,胶原蛋白呈规律性的聚合并共价交联成胶原微纤维,再进一步共价交联 成胶原纤维。胶原蛋白分子内和分子间存在着大量的交联结构和纵向的交叠。胶原蛋白属硬蛋白类,性 质稳定,具有很强的韧性,不溶于水及稀盐酸溶液,在酸或碱中可膨胀。脂肪组织主要分布在肌束和肌 纤维之间,因其数量和分布不同,使肌肉呈现不同程度的大理石纹。



二、肉质特征的形成原理



1、肉色

猪肉的色泽主要受肌红蛋白状态的影响,其次也受光线反射、氧化作用的影响。肌红蛋白的含量对 肉色有一定影响,含量越多,肉色越深。但决定肉色的关键是肌红蛋白的化学特性。肌红蛋白的呈色作 用源于其分子内的亚铁血红素。亚铁血红素对氧有很强的亲和力,当其未与氧结合时,肌红蛋白呈暗红 色;与氧结合后,肌红蛋白呈鲜红色。若亚铁血红素中的Fe2+ 氧化成Fe3+ 后,则肌红蛋白成为变性肌 红蛋白 (高铁肌红蛋白),呈现暗褐色。 猪屠宰后迅速切开肌肉切面,肌红蛋白尚未与氧结合,故呈暗红色;与空气中的氧接触后,肌红蛋 白很快成为氧合肌红蛋白,使肉呈现鲜红色,此为消费者喜爱的颜色。但随着时间的延长,肌红蛋白转 化成变性肌红蛋白,肉色即变成暗褐色。一般情况下,用肉眼观察到肉色变成暗褐色时,已经有60% 以上的肌红蛋白转化成变性肌红蛋白。 鲜肉褪色的速度与氧化过程和变性肌红蛋白的水平有关。一系列的物质如二价铁离子、超氧化的阴 离子、羟基残基等可诱发红蛋白的变化过程,这些物质可直接与亚铁离子作用或导致脂质过氧化物的形 成,后者使Fe2+ 氧化成Fe3+[。 当光线照射到猪肉表面时,由于表面水的存在,一部分光线被反射回来;进入肌肉中的光线大部分 经散射后又反射出来,部分光线被肌球蛋白吸收而呈色。被反射的光线越多,则肌肉表现越苍白。PSE肉 (俗称灰白肉,其颜色暗淡 (灰白),pH 及系水力较低,肌肉组织松软并伴有大量渗水症候,嫩度 和风味较差),由于表面水分渗出较多,且因肌纤维收缩,大部分照射到肌肉表面的光线就被反射回来, 出现肉色苍白,既使使肌红蛋白的含量高也不能改变这一状况。DFD肉 (俗称干黑肉,是肉猪宰后肌 肉pH 高达6.5以上,形成暗红色、质地坚硬、表面干燥的干硬肉),由于系水力高,肌肉表面干燥, 肌肉内所含的大量水分使肌原纤维膨胀,从而可吸收大部分照射到肌肉表面的光线,使肉呈现深黑色。



2、嫩度

肌原纤维的状态对肉的嫩度具有决定性作用。肌肉在出现尸僵之前,肌原纤维处于松弛状态,肉质 较嫩;尸僵出现后,肌肉收缩,变得坚韧,嫩度大大下降;在熟化过程中,肌原纤维碎裂,肌肉的嫩度 几乎又可恢复到刚屠宰时的水平。 肌肉中结缔组织含量与结缔组织中胶原蛋白的种类和交联程度是影响肉嫩度的重要因素。胶原 蛋白中最重要的交联反应是赖氨酸分子在赖氨酰氧化酶作用下氧化脱氨形成醛基,再与另一赖氨酸分子 的氨基缩合形成醛亚胺键。这种分子间的交联作用使胶原蛋白具有必要的韧性和强度。很明显,胶原蛋 白的溶解性取决于分子间的交联程度。交联程度越高,不可溶性和热稳定性就越高,因而肉的嫩度就越 差。随着动物年龄增长,体内胶原蛋白的总量并不明显增加,但胶原蛋白的交联键更加稳定,因而肌肉 就更粗糙,嫩度更低。Goll(1964)对牛肉的研究证明了上述现象。 一般认为,肌肉内脂肪含量对猪肉品质影响较大,尤其是嫩度和多汁性。Ramse (1990)发现,猪 背最长肌的大理石纹评分与肉嫩度存在高度相关。Herr y等 (1964)报道,猪肉大理石纹与肉嫩度的相 关系数约为0.62。 肉的嫩度可因熟化过程而得到改善。Dransfield认为,猪肉的熟化在屠宰后即开始,大约40%的嫩化 是发生在尸僵结束之前。钙激活蛋白酶-Ⅰ在此过程中起着重要作用,是决定肉嫩度的主要酶。由于肌肉的内源蛋白酶是体内蛋白质正常周转代谢的酶,因此调控体内蛋白质的周转速度,可控制肉的嫩度。




3、系水力

肉的系水力是影响肉的颜色、风味和嫩度的重要因素。影响系水力的因素有以下2个。

(1)肌肉的pH肌肉的水分主要以吸附状态存在。肌肉蛋白质是高度带电荷的化合物,因而能吸 附大量水分。肌肉pH 能够改变肌肉蛋白质带电荷状况,从而对系水力产生影响。 猪活体肌肉pH 为7.2~7.4,此时蛋白质分子间的相互排斥,也为水分留下了足够的空间,此时肌肉 的系水力高。猪屠宰后,由于糖原的酵解和乳酸积累, pH 下降,肌肉蛋白质正负电荷间的平衡发生改变, 蛋白质带净负电荷的数量减少,吸附水的能力下降。当PH下降到接近肌肉蛋白质的等电点( pH5.0~ 5.5)时,蛋白质所带的净电荷为零,此时肌肉的系水力最低。PH 降低的另一结果是使肌原纤维的肌球蛋 白和肌动蛋白的负电荷减少,相互间的排斥力降低,肌原纤维

丝间的空间减少,大量水分被压迫挤出。在 肌肉熟化过程中,肌原纤维降解产生的胺类使肌肉pH 升高,肌肉的系水力也随之升高。由此可知,屠宰 后肌肉PH 的迅速下降可导致PSE肉的产生。但另一方面,如果屠宰后肌肉的终点PH 高于6.0,则可产 生DFD肉。DFD肉虽然系水力高,但颜色深,风味差,可加工性低,保质期短,与PSE肉一样属于劣质猪 肉。导致DFD肉的主要原因是屠宰前的长期慢性应激使肌糖原耗竭所致。(2)脂类氧化程度研究表明,肌细胞膜和亚细胞膜中的磷脂富含多不饱和脂肪酸,最易发生氧化 分解。脂类的氧化分解使正常膜结构和功能受到破坏,细胞内液即被释出来,从而导致猪肉表面有较多 的水分,滴汁损失增多。此时,猪肉的品质大大下降,经济价值的损失增大,而且由于生物膜作为保护 细胞的屏障作用的丧失,使微生物易于滋生,肉的贮存期也会随之大大缩短。



三、肌肉脂肪对肉风味的影响



脂肪对肉风味影响很大,包括正效应和负效应2方面。脂肪,尤其是脂肪酸的构成是肉类特有风味 的基础。脂肪组成不同是不同肉类香味差异的主要原因。Cameron和Enser (1991)研究了猪肌内脂肪 酸含量和猪肉食用品质之间的关系,结果表明,如果饱和脂肪酸和一元不饱和脂肪酸含量高,猪肉嫩 度、多汁性、香味及总可接受程度的评分值则高;但如果多不饱和脂肪酸的含量高,上述评分值则低。 尽管消费者喜欢不饱和脂肪酸高的脂肪,这有利于健康,但从肉质的角度考虑,这类脂肪质地软且油 腻,食用品质和加工品质均低,且由于不饱和脂肪酸含量高,脂肪发生氧化和产生异味的可能性也大。 大量研究表明,脂类氧化是使肉质变坏的主要原因。脂类氧化产生的醛类和醇类组成复杂的化合物,其 气味和味道很难为消费者所接受。肌肉中脂类的氧化程度受多种因素影响,最主要是多不饱和脂肪 酸的水平。

(来源:众生牧业技术)

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