1、畜产食品工艺学 主讲教师：张富新,畜产食品工艺学教学内容分乳品加工、肉品加工和蛋品加工3篇。在乳品加工中，主要讲授乳化学组成及理化特性、乳制品加工原理及加工工艺；在肉制品加工中主要讲授肉的组织结构及化学成分，肉及肉制品贮藏保鲜、中西式肉制品加工工艺；在蛋品加工中主要讲授蛋的构造及化学组成、蛋的贮藏保鲜以及主要蛋制品加工工艺。,课程内容简介,第一章 肉的组织结构和化学组成 第一节 肉的组织结构 肉是各种组织的综合物，各种组织所占比例因畜禽种类、年龄、营养状况而异。从肉品加工角度，肉是由肌肉组织、脂肪组织、结缔组织以及骨组织组成。另外，肉中还有神经组织、淋巴及血管等，这些组织所占比例很少，从肉品加
2、工角度没有太大的食用价值，在加工一些高档产品时，应尽量剔除。,第二篇 肉品加工,一、肌肉组织（muscle） 骨骼肌(横纹肌或随意肌) 平滑肌(不随意肌) 心肌 (不随意肌),（一）宏观结构 家畜体内大约有300多块肌肉，大小形状各异，但基本结构一样。肌肉组织的基本构造单位是肌纤维（亦称肌细胞）。 肌纤维 初级肌束 次级肌束 肌肉 肌内膜 肌束膜 肌束膜 肌外膜,肌原纤维和肌小节,肌管系统：,1、横小管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。2、纵小管系统:肌质网系统 。3、终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。4、三联管结构:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。 Ca+
3、通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用图 肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位I、亚单位T和亚单位C分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和Ca+。,粗肌丝和细肌丝的空间排列示意图,横小管系统:肌细胞膜从表面横向伸入肌纤维内部的膜小管系统。纵小管系统:肌质网系统 。终池:肌质网在接近横小管处形成特殊的膨大。三联管结构:每一个横小管和来自两侧的终末池构成复合体。,肌管系统结构示意图,Ca+通过和肌钙蛋白结合，诱发横桥和肌动蛋白之间的相互作用图 肌钙蛋白是含有三个亚单位的复合体。亚单位I、亚单位T和亚单位C分别对肌动蛋白、原肌球蛋白和Ca+。,肌丝滑行原理示意图,肌纤维收缩的分子机制,肌丝的
4、分子组成,细肌丝与粗肌丝结构示意图,粗肌丝: 头部有一膨大部横桥:能与细肌丝上的结合位点发生可逆性结合;具有ATP酶的作用。 细肌丝:肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白：,（二）微观结构 肌肉的微观结构主要研究肌纤维内部的细微结构。 肌纤维（muscle fiber） 肌膜（sarcolemma） 肌原纤维（myofibrils） 肌浆（sarcoplasm） 肌细胞核,1、肌纤维（muscle fiber） 肌纤维也称肌细胞，形态呈纤维状，直径为10-100m，长度140mm，最长可达成100mm。2、肌膜（sarcolemma） 肌膜也称细胞膜，肌膜向内凹陷形成网状管，叫横小管。,3、肌原纤维
5、（myofibrils） 肌原纤维是肌细胞中独立的细胞器，占肌纤维固体成分的6070%。 方向： 与肌纤维长轴平行。 数量： 10002000根。 形式： 有粗丝和细丝。 排列方式： A带（暗带）、I带（明带）。 肌节： 两条Z线之间的肌原纤维，其长度 是可变的。,4、肌浆（sarcoplasm） 肌浆是肌纤维细胞的细胞浆，填充于肌原纤维间和核的周围。 从成分上：肌浆中主要含有肌红蛋白、酶、肌糖原及其代谢产物和无机盐类。 从细胞器：主要有线粒体（肌粒）、肌质网（内质膜）、溶酶体等。,5、肌细胞核 肌细胞为多核细胞，数量因长度变化，从几十到数百个。形状：呈椭圆形。位置：肌纤维周边紧贴细胞膜下，不
6、规 律分布。大小：5m。,二、结缔组织 结缔组织是将动物体内不同部位连接和固定在一起的组织。分布于体内各个部位。 结缔组织是由基质、细胞和纤维组成，其中细胞较少，基质和纤维含量较多。,（一）细胞（cells） 结缔组织含有多种细胞，其中纤维细胞和间质细胞与肉品质量关系密切。 1、纤维细胞呈梭状、星状等，大部分为细长梭状。成纤维细胞产生的物质释放到细胞外基质后合成胶原蛋白和弹性蛋白。 (二)基质（ground substance） 基质是由粘稠的蛋白多糖构成。基质中还含有结缔组织代谢产物和底物，如胶原蛋白和弹性蛋白的前体物。氨基葡萄糖中最典型的是透明质酸和硫酸软骨素。透明质酸非常粘稠，存在于骨节
7、和结缔组织纤维之间。硫酸软骨素则存在于软骨、筋腱和骨骼中。,（三）纤维（fibers）纤维和肌纤维一样，但其存在于细胞外，所以又称细胞外纤维（extracellular fiber），细胞外纤维的主要成分是胶原纤维和弹性纤维。1.胶原纤维2.交联3.弹性纤维,三、脂肪组织 脂肪组织主要由脂肪细胞组成，是动物体内最大的细胞，脂肪细胞有细胞膜、细胞质（脂肪滴）和细胞核，细胞核被挤列周边，紧贴细胞膜。 大小：直径为30-120m，最大为250m。 部位：皮下、肾周围、肠系膜、肌肉中，有些 存在于尾巴（如羊）。肌肉中存在脂肪 最为理想，使肉呈理石状，肉质较好。 作用：脂肪也是肉风味的主要成分之一。,四
8、、骨组织 骨组织和结缔组织一样是由细胞、纤维和基质组成，不同之处在于基质已被钙化，所以很坚硬，主要起支撑机体和保护器官的作用，也是Ca、Mg、Na等元素的贮藏组织。 化学成分 水： 40-50%, 胶原蛋白： 20-30%， 无机盐： 20%（其中Ca和P为主要成分）。,第二节肉的化学成分 水分 蛋白质 脂肪 浸出物 维生素 矿物质,一、水分 水分是肉中含量最多的成分，不同组织水分含量差异很大，肌肉含水70%，皮肤为60%，骨骼为1215%，脂肪组织含水较少，所以动物愈肥，其胴体水分含量愈低。肉品中的水分含量及其持水性能直接关系到肉制品的组织状态、品质，甚至风味。 肉中的水分并非像纯水那样以游
9、离状态存在，其存在的形式大致可以分为以下三种： 结合水 不易流动水 自由水,（一）结合水结合水约占水分总量的5%，由肌肉蛋白质亲水基所吸引水分子形成一紧密结合的水层。不易受肌肉蛋白质结构或电荷变化的影响无溶剂性特性冰点很低（-40）不能为微生物所利用,（二）不易流动水不易流动水占水分总量的80%。不易流动水是以不易流动状态存在于纤丝、肌原纤维及肌细胞膜之间的水分。 易受蛋白质结构和电荷变化的影响 能溶解盐及溶质 结冰-1.50,（三）自由水自由水约占总水分的15%。自由水指存在于细胞外间隙中能自由流动的水，它们不依电荷基团而定位排序，仅靠毛细血管作用力而保持。易受蛋白质结构和电荷变化的影响能溶
10、解盐及溶质微生物能利用,二、蛋白质 肌肉中蛋白质约占20，分为三类： 肌原纤维蛋白，约占总蛋白的4060 肌浆蛋白，约占2030 结缔组织蛋白，约占10,(一)肌原纤维蛋白(Myofibrillarprotein) 构成肌原纤维的蛋白质，支撑着肌纤维的形状，因此也称为结构蛋白质或不溶性蛋白质。肌原纤维蛋白主要有肌球蛋白、肌动蛋白和肌动球蛋白。,1肌球蛋白(Myosin) 肌球蛋白占肌原纤维蛋白的5055，是肌肉中含量最高也是最重要的蛋白质，是粗丝的主要成分，构成肌节的A带。 溶解性：肌球蛋白不溶于水或微溶于水，在中性盐溶液 中可溶解。 等电点：pI5.4。 凝固性：在5560发生凝固，易形成粘
11、性凝胶。 盐析： 在饱和的NaCl或(NH4)2SO4溶液中可盐析沉淀。 活性： 肌球蛋白的头部有ATP酶活性，可以分解ATP， 并可与肌动蛋白结合形肌动球蛋白，与肌肉的 收缩直接有关。,2肌动蛋白(Actin) 肌动蛋白约占肌原纤维蛋白的20。肌动蛋白只有一条多肽链构成，其分子量为41800一61000。溶解性: 肌动蛋白能溶于水及稀的盐溶 液中。等电点：pI4.7。盐析: 在半饱和的(NH4)2SO4溶液中可盐 析沉淀。活性： 无活性。,3肌动球蛋白(Actomyosin) 肌动球蛋白是肌动蛋白与肌球蛋白的复合物。肌动球蛋白的粘度很高，具有明显的流动双折射现象，由于其聚合度不同，因而分子量
12、不定。肌动蛋白与肌球蛋白的结合比例大约为1:2.5-4。肌动球蛋白也具有ATP酶活性，但与肌球蛋白不同，Ca2+和Mg2+都能激活。,(二)肌浆蛋白质(Myogen) 肌浆是指在肌原纤维细胞中环绕并渗透到肌原纤维的液体和悬浮于其中的各种肌浆蛋白、有机和无机物以及亚细胞结构的细胞器、线粒体等。通常把肌肉磨碎压榨便可挤出肌浆。肌浆蛋白质主要有肌红蛋白、肌浆酶、肌粒蛋白。溶解性：溶于水或低离子强度的中性盐溶 液中，亦称为可溶性蛋白质。凝固性：30-40凝固，粘度较低。,1肌红蛋白(Myoglobin) 肌红蛋白是一种复合性的色素蛋白质，由一分子的珠蛋白和一个血色素结合而成，为肌肉呈现红色的主要成分，
13、分子量17000，等电点6.78。2.肌浆酶 肌浆中除上述可溶性蛋白质及少量肌球蛋白X外，还存在大量可溶性肌浆酶，其中糖酵解酶占23以上。3.肌粒蛋白 主要为三羧酸循环酶及脂肪氧化酶系统，这些蛋白质定位于线粒体中，在离子强度0.2以上的盐溶液中溶解，在0.2以下则呈不稳定的悬浮液。,(三)结蹄组织蛋白 结缔组织构成肌内膜、肌束膜、肌外膜和筋腱，其本身由有形成分和无形的基质组成。 结缔组织蛋白主要有二种： 胶原蛋白 弹性蛋白,1.胶原蛋白(Collagen) 胶原蛋白是构成胶原纤维的主要成分，约占胶原纤维固体物的85。胶原蛋白呈白色，是一种多糖蛋白，含有少量的半乳糖和葡萄糖。甘氨酸是其最重要的组
14、成，占到总氨基酸的1/3，其次是羟脯氨酸和脯氨酸，两者合起来也有1/3，其中羟脯氨酸含量稳定，一般在1314，所以可以通过测定它来推算胶原蛋白的含量。胶原蛋白加热就会逐渐变为明胶，变为明胶的过程并非水解的过程，而是氢键断开，原胶原分子的三条螺旋被解开，溶于水中，当冷却时就会形成明胶。明胶易被酶水解，也易消化。在肉品加工中，利用胶原蛋白的这一性质加工肉冻类制品。,2弹性蛋白(Elastin) 弹性蛋白因含有色素残基所以呈黄色，弹性蛋白在结缔组织中比例很小，仅占胶原蛋白的110。其氨基酸组成有13为甘氨酸，脯氨酸、缬氨酸占4050，不含色氨酸和羟脯氨酸。弹性蛋白中90的氨基酸是非极性的，加上赖氨酸
15、残基上的交联，造成其高度不可溶性；不被胃蛋白酶、胰蛋白酶水解，可被弹性蛋白酶(存于胰腺中)水解。弹性蛋白加热不能分解，因而其营养价值甚小。,三、脂肪 脂肪是肉中仅次于肌肉的另一个重要组织，对肉的食用品质影响甚大，肌肉内脂肪的多少直接影响肉的多汁性和嫩度，脂肪酸的组成则在一定程度上决定了肉的风味。家畜的脂肪组织90为中性脂肪，7-8为水分，蛋白质占3-4，此外还有少量的磷脂和固醇脂。肌肉组织内的脂肪含量变化很大，少到1，多到20，这主要取决于畜禽的肥育程度。另外品种和解剖部位、年龄等也有影响。肌肉中的脂肪含量和水分含量呈负相关，脂肪越多，水分越少，反则反之。,四、浸出物 浸出物是指除蛋白质、盐类
16、、维生素外能溶于水的浸出性物质，包括含氮浸出物和无氮浸出物。 (一)含氮浸出物 含氮浸出物为非蛋白质的含氮物质，如游离氨基酸、磷酸肌酸、核苷酸类(ATP、ADP、AMP、IMP)及肌苷、尿素等。这些物质为肉滋味的主要来源，如ATP除供给肌肉收缩的能量外，逐级降解为肌苷酸，是肉鲜味的成分。又如磷酸肌酸分解成肌酸，肌酸在酸性条件下加热则为肌酐，可增强熟肉的风味。 (二)无氮浸出物 无氮浸出物为不含氮的可浸出的有机化合物，包括碳水化合物和有机酸。 碳水化合物包括糖原、葡萄糖、麦芽糖、核糖、糊精；有机酸主要是乳酸及少量的甲酸、乙酸、丁酸、延胡索酸等。,五、维生素 肉中主要有B族维生素，是人们获取此类维
17、生素的来源之一。另外动物器官中含有大量的维生素，尤其是脂溶性维生素，如肝脏是众所周知的维生素A补品。,六、矿物质 肌肉中含有大量的矿物质，尤以钾、磷含量最多，在腌肉中由于加入盐，使钠占主导地位。,肌肉的宰后变化主要包括： 物理性变化 化学性变化,第二章 肌肉宰后变化,一、肌肉伸缩性的逐渐丧失 刚刚屠宰后的肌肉如果给它一定的负荷，肌纤维就会伸长，去掉负荷肌纤维会恢复原状，显示出和活体肌肉同样的伸缩性，但是随着时间的延长伸缩性逐渐减小，直至消失。宰后肌肉之所以有这种性质，是因为刚刚屠宰后的肌肉中有充足的ATP存在，使得肌浆网中的Ca2+能够得以回收，从而抑制了肌动蛋白与肌球蛋白的不可逆性结合。因此
18、，ATP在维持肌肉的伸缩性上起着可缩剂的作用。当给肌肉以外力时，肌动蛋白微丝从肌球蛋白微丝间滑出，肌肉伸张，当外力撤出时肌动蛋白微丝又滑入到肌球蛋白微丝之间恢复原位。,第一节 物理变化,二、肌肉的宰后缩短(收缩) 把刚刚屠宰的肌肉切一小块放置，肌肉会顺着肌纤维的方向缩短，而横向变粗，如果肌肉仍连接在骨骼上，肌肉只能发生等长性收缩，肌肉内部产生拉力。肌肉的宰后缩短，是由于肌纤维中的细丝在粗丝之间的、滑动而引起的，收缩的原理与活体肌肉一致，但与活体肌肉相比，此时的肌肉失去了伸缩性，即只能收缩，不能松弛，收缩是因为肌肉中残存有ATP，不能松弛是因为其静息状态无法重新建立，最终肌肉的解僵松弛是肌肉蛋白
19、质的分解，和活体肌肉的松弛也不是一个原理。,三、解冻僵直 如果宰后迅速冷冻，这时肌肉还没有达到最大僵直，在肌肉内仍含有糖原和ATP。在解冻时，残存的糖原和ATP作为能量使肌肉收缩形成僵直，这种现象称为解冻僵直(thawrigor)。此时达到僵直的速度要比鲜肉在同样环境时快得多，收缩激烈，肉变得更硬，并有很多的肉汁流出。这种现象称为解冻僵直收缩。因此，为了避免解冻僵直收缩现象最好是在肉的最大僵直后期进行冷冻。,一、pH值下降 原因：宰后肌肉内pH值的下降是由于肌糖原的无氧酵解产生乳酸以及ATP分解产生的磷酸根离子等造成的，通常当pH值降到5.4左右时，就不再继续降。这时的pH值是死后肌肉的最低p
20、H值，称为极限pH值。 肌糖原无氧酵解过程中的酶会被肌糖原无氧酵解时产生的酸所抑制而失活，使肌糖原不能再继续分解，乳酸也不能再产生。,第二节 化学变化,二、ATP的降解与僵直产热 死后肌肉中肌糖原分解产生的能量转移给ADP生成ATP。ATP又经ATP分解酶分解成ADP和磷酸，同时释放出能量。机体死亡之后，这些能量不能用于体内各种化学反应和运动，只能转化成热量，同时由于死后呼吸停止产生的热量不能及时排出，蓄积在体内造成体温上升，即形成僵直产热。,一、宰后僵直(rigor mortis)的机理宰后的肌肉，整个细胞内很快变成无氧状态。从而使葡萄糖及肌糖原的有氧分解很快变成无氧酵解而产生乳酸。在有氧条
21、件下每个葡萄糖分子可以产生39个ATP分子，而无氧酵解则只能产生3分子ATP，从而使ATP的供应受阻。体内(肌肉内)ATP的消耗造成宰后肌肉内的ATP含量迅速下降。由于ATP水平的下降和乳酸浓度的提高(pH值降低)，肌浆网钙泵的功能丧失，使肌浆网中Ca2+逐渐释放而得不到回收，致使肌浆Ca2+浓度升高，引起肌动蛋白沿着肌球蛋白的滑动收缩.另一方面引起肌球蛋白头部的ATP酶活化，加快ATP浓度下降.同时由于ATP的丧失又促使肌动蛋白细丝和肌球蛋白粗丝之间结合形成不可逆性的肌动球蛋白(actomyosin)，从而引起肌肉的连续且不可逆的收缩。收缩达到最大程度时即形成了肌肉的宰后僵直，也称尸僵。,第
22、三节 宰后僵直,尸僵发生的原因主要是由于ATP的减少及pH值的下降所致。动物屠宰后，呼吸停止，失去神经调节，生理代谢机能遭到破坏，维持肌质网微小器官机能的ATP水平降低，使肌质网机能失常，肌小胞体失去钙泵作用，Ca2+失控逸出而不被收回。高浓度Ca2+激发了肌球蛋白ATP酶的活性，从而加速ATP的分解。同时使Mg-ATP解离，最终使肌动蛋白与肌球蛋白结合形成肌动球蛋白，引起肌肉的收缩，表现为僵硬。由于动物死后，呼吸停止，在缺氧情况下糖原酵解产生乳酸，同时磷酸肌酸分解为磷酸，酸性产物的蓄积使肉的pH值下降。尸僵时肉的pH降低至糖酵解酶活性消失不再继续下降时，达到最终pH或极限pH。极限pH越低，
23、肉的硬度越大。,丙酮酸有3条重要去路。1.有氧呼吸：酵解生成的丙酮酸进一步氧化，经以CO2的形式丢失其羧基，转变成乙酰辅酶A的乙酰基。随后在分子氧的参与下，乙酰基经三羧酸循环彻底氧化成CO2和H2O。 38or36ATP(1磷酸甘油穿梭系统主要存在于肌细胞：这一系统以3-磷酸甘油和磷酸二羟丙酮为载体，在两种不同的-磷酸甘油脱氢酶的催化下，将胞液中NADH的氢原子带入线粒体中，交给FAD，再沿琥珀酸氧化呼吸链进行氧化磷酸化。因此，如NADH通过此穿梭系统带一对氢原子进入线粒体，则只得到2分子ATP。2苹果酸穿梭系统主要存在于肝细胞：此系统以苹果酸和天冬氨酸为载体，在苹果酸脱氢酶和谷草转氨酶的催化
24、下。将胞液中NADH的氢原子带入线粒体交给NAD+，再沿NADH氧化呼吸链进行氧化磷酸化。因此，经此穿梭系统带入一对氢原子可生成3分子ATP NADH+H+参与的递氢体系，每2H氧化成一分子H2O，生成3分子ATP，而FADH2参与的递氢体系则生成2分子ATP ),2. 无氧呼吸:丙酮酸不能进一步氧化，便还原成乳酸。这个过程叫做无氧酵解，是骨骼肌强烈活动时的重要三磷酸腺苷（ATP）来源。葡萄糖分解产生乳酸可分为两个阶段。第1阶段的结果是：含6个碳原子的葡萄糖转变成2分子的3-磷酸甘油醛（含3个碳），在这个阶段中糖磷酸化时消耗ATP。第2个阶段是：3-磷酸甘油醛转变成乳酸。这个阶段与生成ATP的
25、反应偶联，有两步反应产生ATP；还有一步脱氢反应，产生还原型的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADH H ）。此辅酶用于丙酮酸还原成乳酸的反应中，本身转变成氧化型（NAD ）。总的平衡方程式是：葡萄糖 2Pi 2ADP2乳酸 2ATP 2H2O，如从糖原开始，因开始阶段仅消耗1分子ATP，所以每个葡萄糖单位可净生成3分子ATP。在有氧情况下，丙酮酸不还原成乳酸而是进一步氧化分解；酵解过程所产生的NADH H 通过呼吸链将氢传递给氧，可多产生（23）=6个ATP分子。3. 生成乙醇。在啤酒酵母等微生物中，葡萄糖酵解产生的丙酮酸在无氧条件下转变成乙醇和CO2，这个过程叫做生醇发酵或酒精发酵。,二、宰后僵直
26、与肉质的关系 达到宰后僵直时期的肌肉在进行加热等处理时会变硬，肉的保水性差，加热损失多，肉的风味差，不适合于肉制品加工。但是，达到宰后僵直后的肉如果继续储藏，肌肉内仍将发生诸多的化学反应，导致肌肉的成分和结构发生变化，使肌肉变软，同时肌肉的保水性和风味等都增加。,解僵指肌肉在宰后僵直达到最大程度并维持一段时间后，其僵直缓慢解除，肉的质地变软的过程。解僵所需要的时间因动物、肌肉、温度以及其他条件不同而异。成熟(ageing或conditioning)是指尸僵完全的肉在冰点以上温度条件下放置一定时间，使其僵直解除、肌肉变软、系水力和风味得到很大改善的过程。,第四节 解僵与成熟,一、肌肉成熟后肌纤维
27、的主要变化 1、肌原纤维小片化 刚屠宰后的肌原纤维和活体肌肉一样，是10100个肌节相连的长纤维状，而在肉成熟时则断裂为14个肌节相连的小片状，这种现象称为肌纤维的小片化，是肌肉成熟嫩化学说的基本出发点。 2、结缔组织的变化 肌肉中结缔组织的含量虽然很低(占总蛋白的5以下)，但是由于其性质稳定、结构特殊，在维持肉的弹性和强度上起着非常重要的作用，在肉的成熟过程中胶原纤维的网状结构被松弛，由规则、致密的结构变成无序，松散的状态。同时，存在于胶原纤维间以及胶原纤维上的黏多糖被分解，这可能是造成胶原纤维结构变化的主要原因。胶原纤维结构的变化，直接导致了胶原纤维剪切力的下降，从而使整个肌肉的嫩度得以改
28、善。,二、肉的成熟嫩化机制 20世纪60年代在电镜下发现高温成熟肉的某些Z线完全消失，肌原纤维变脆，匀浆后断裂为4-7个肌节的片纤维段。因此一致认为Z-线结构完整性遭到破坏或完全消失，使肌原纤维发生小片化是肌肉嫩度提高的根本原因。但关于肌原纤维小片化形成的原因，观点不很一致，主要有4种，即钙张力学说、组织蛋白酶学说(简称酶学说)、钙激活酶(calpains)学说和钙离子学说。,1、钙张力学说 该学说认为，肉在成熟过程中的嫩度改善，是由于肌肉在成熟过程中肌浆钙离子浓度持续升高，使肌肉长时间处于收缩状态，导致肌纤维出现机械性脆弱点而断裂，肌原纤维小片化而使嫩度得到改善。,2、组织蛋白酶学说 该学说
29、认为，肌浆中存在许多组织蛋白酶类，正是它们在肉的成熟过程中对肌原纤维蛋白起降解作用，使肌原纤维结构发生破坏，Z线裂解，出现小片化，从而使肉的嫩度得到改善。,3、钙激活酶(calpains)学说 该学说认为，在肌原纤维的肌节Z线处存在着一种对钙离子非常敏感且有依赖性的蛋白水解酶，称为钙离子活化酶(CAP)或钙激活酶(calpains)。肉在成熟过程中，由于糖酵解引起肌肉pH值下降和ATP耗竭，导致肌浆网破坏，释放出高浓度钙离子进入肌浆并激活钙激活酶，催化Z-线处蛋白质的降解，引起肌原纤维小片化和肉的嫩度提高。,4、钙离子学说 钙离子学说是日本学者Takahashi根据其近年来的研究结论建立起来的
30、学说。在肉的成熟过程中，由于肌浆网的破坏，肌浆中钙离子浓度不断升高，最终可达0.2mmolL。在0.1mmolL以上浓度的钙离子作用下，肌原纤维、肌间线蛋白、中间纤维和肌内结缔组织的结构变弱，匀浆后容易断裂，肉的嫩度因此得以改善。该学说认为，肌原纤维小片化和肉的嫩度提高并非蛋白酶解作用，而是钙离子引起的非酶促反应的结果。,三、成熟对肉质的作用 1、嫩度改善 随着肉成熟的发展，肉的嫩度产生显著的变化，刚屠宰之后肉的嫩度最好，在极限pH值时嫩度最差。成熟肉的嫩度有所改善。 2、保水性提高 肉在成熟时，保水性又有回升。一般牛肉宰后24天pH值下降，极限pH值在5.5左右，此时水合率为4050；最大尸
31、僵期以后pH值为5.65.8，水合率可达60。因在成熟时pH值回升，偏离了等电点，肌动球蛋白解离，扩大了空间结构和极性吸引，使肉的吸水能力增强，肉汁的流失减少。,3、蛋白质的变化 肉成熟时，肌肉中许多酶类对某些蛋白质有一定的分解作用，从而使成熟过程中肌肉中盐溶性蛋白质的浸出性增加。伴随肉的成熟，蛋白质在酶的作用下，肽链解离，使游离的氨基增多，肉的水合力增强，变得柔嫩多汁。 4、风味的变化 成熟过程中改善肉风味的物质主要有两类，一类是ATP的降解物次黄嘌呤核苷酸(IMP)，另一类则是肌肉蛋白质的水解产物氨基酸。随着成熟，肉中浸出物和游离氨基酸的含量增加，其中谷氨酸、精氨酸、亮氨酸、缬氨酸和甘氨酸
32、较多，这些氨基酸都具有增加肉的滋味或有改善肉质香气的作用。,四、影响肉成熟的因素 温度 电刺激 机械作用 化学因素：磷酸盐能结合肌肉蛋白质中的Ca2+、Mg2+，使蛋白质的羰基被解离出来。由于羰基间负电荷的相互排斥作用使蛋白质结构松弛，提高了肉的保水性。 生物学因素,肉类腐败变质时，往往在肉的表面产生明显的感官变化。 发黏 变色 霉斑 变味,第五节 肉的腐败,肉的保鲜方法有冷却保鲜、冷冻保鲜、真空包装、充氮包装、辐射保鲜和化学保鲜等。本章讲授冷却保鲜、冷冻保鲜和化学保鲜方法。,第三章 肉的保鲜,冷却保鲜是常用的肉和肉制品保存方法之一。这种方法将肉品冷却到0左右，并在此温度下进行短期储藏。由于冷
33、却保存耗能少，投资较低，适宜于保存在短期内加工的肉类和不宜冻藏的肉制品。 一、肉的冷却 1、冷却目的 抑制微生物生长繁殖 降低酶活性,第一节 冷却保鲜,2、冷却条件和方法 冷却条件 冷却温度：冷却终温以0为好。 相对湿度(Rh)：冷却初期，Rh宜在95以上，之后，宜维持在9095之间。冷却后期Rh以维持在90%左右为宜。 空气流速：空气流速一般应控制在0.51ms，最高不超过2ms，否则会显著提高肉的干耗。 (2)冷却方法 冷却方法有空气冷却、水冷却、冰冷却和真空冷却等。我国主要采用空气冷却法。,一、肉的冻结 一般对于瘦肉来说，初始冰点时肉中冻结水约占50。而在-5时，冻结水的百分比约占80。
34、由此可见，从初始冰点到-5时，肉中约80的水冻结成冰。因而，从初始冰点到-5这个大量形成冰结晶的温度范围叫做最大冰结晶生成带。肉在通过其最大冰结晶生成带时，要放出大量的热量，因而需要的时间较长。,第二节 冷冻保鲜,1、缓慢冻结 冰晶大 冰晶少 冰晶分布不均匀 2、快速冻结 冰晶小 冰晶多 冰晶分布均匀,3、冻结方法 肉类的冻结方法多采用空气冻结法、板式冻结法和浸渍冻结法。其中空气冻结法最为常用。根据空气所处的状态和流速的不同，又分为静止空气冻结法和鼓风冻结法。,二、冻肉的冻藏 冻肉冻藏的主要目的是阻止冻肉的各种变化，以达到长期储藏的目的。 1、冻藏条件 冻藏间的温度一般保持在1821，温度波动
35、不超过1，冻结肉的中心温度保持在15以下。为减少干耗，冻结空气相对湿度保持在95%98%。空气流速采用自然循环即可。,2、肉在冻结和冻藏期间的变化 物理变化 容积:肉的体积质量是指每立方米体积的质量(kg/m3)。体积质量的大小与动物种类、肥度有关，脂肪含量多则体积质量小。 干耗 冻结烧:冰结晶升华引起 ,表面干燥或出现干燥斑点。（温度变化） 重结晶:：已形成的晶体，由于物理化学条件的变化，部分地熔融或溶解而转入母液，然后又重新成长；已形成的晶体，由于温度和压力的影响，在固体状态下再次成长，使结晶颗粒由细变粗。 化学变化 蛋白质变性 肌肉颜色 风味和营养成分变化,三、冻结肉的解冻 1、解冻的方
36、法 2、解冻肉的质量变化 肉汁流失 营养成分的变化,有机酸及其盐类: 山梨酸及其钾盐、苯甲酸及其钠 盐、乳酸及其钠盐、双乙酸钠、 脱氢醋酸及其钠盐、对羟基苯 甲酸酯类等脂溶性抗氧化剂: 丁基羟基茴香醚BHA、二丁基羟 基甲苯BHT、特丁基对苯二酚 TBHQ、没食子酸丙酯PG水溶性抗氧化剂: 抗坏血酸及其盐类 天然抗氧化剂: 生育酚、茶多酚、黄酮类物质、 乳酸链球菌素(nisin)、溶菌酶等 生物制剂,第三节 化学保鲜,肉色 嫩度 风味 系水力,第四章 肉的食用品质及其评定,一、肌红蛋白及其化学变化 1、肌红蛋白的构造 2、肌红蛋白的含量 3、肌红蛋白的变化 Mb MbO2 MMb Fe2+ F
37、e2+ Fe3+ 红色 鲜红色 褐色,第一节 肉色,肌红蛋白是单个亚基的氧结合蛋白，不存在协同效应；而血红蛋白是含有4个亚基的氧结合蛋白，彼此存在着协同效应。,二、影响肉色稳定的因素及肉色保持方法 (一）影响因素 1、氧分压 2、细菌 3、pH值 DFD肉（dark,firm,dry）：最终PH值高、颜色深、持水性高、质地硬、风味差、货架期短 PSE肉(pale,soft,exudative)：最初PH值低、质地柔软、肉色苍白、持水性低、表面渗水 4、温度,（二）保持肉色的方法 1、真空包装 2、气调包装 3、抗氧化剂,第二节 嫩度 概念：肉的嫩度指肉在食用时口感的老嫩。 一、影响嫩度的因素
38、（一）宰前因素 1、物种、品种及性别 2、年龄 3、肌肉部位 （二）宰后因素 1、温度 2、成熟 3、烹调加热,二、肉的人工嫩化 酶：木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和无花果蛋白酶 。 电刺激 醋渍法：将肉在酸性溶液中浸泡可以改善肉的嫩度，据试验，溶液pH值介于4.14.6时嫩化效果最佳,用酸性红酒或醋来浸泡肉较为常见,它不但可以改善嫩度,还可以增加肉的风味。 压力法：破坏肉的肌纤维中亚细胞结构,使大量Ca2+释放,同时也释放组织蛋白酶,使得蛋白水解活性增强,一些结构蛋白质被水解,从而导致肉的嫩化. 钙盐嫩化法 碱嫩化法：碳酸氢钠或碳酸钠溶液对牛肉进行注射或浸泡腌制处理,可以显著提高pH值和保水能力。,
39、一、滋味物质甜：葡萄糖、果糖、核糖、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸咸：无机盐、谷氨酸钠、天冬氨酸钠酸：天冬氨酸、谷氨酸、组氨酸、天冬酰胺、琥珀酸、乳酸、二氢吡咯羧酸、磷酸苦：肌酸、肌酐酸、次黄嘌呤、鹅肌肽、肌肽、其他肽类、组氨酸、精氨酸、蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、酪氨酸鲜：MSG（谷氨酸钠）、5-IMP、5-GMP，其他肽类,第三节 风味,二、产生途径 （一）美拉德反应(氨基酸和还原糖反应生成香味物质 ) （二）脂质氧化(常温氧化产生酸败味，而加热氧化产生风味物质 ) （三）硫胺素降解(B1) (降解所产生的H2S（硫化氢）可以与呋喃酮等杂环化合物反应生成含硫杂环化
40、合物，赋予肉强烈的香味，其中2-甲基-3-呋喃硫醇被认为是肉中最重要的芳香物质。 ) （四）腌肉风味：亚硝酸盐（抗氧化剂）除了与有发色作用外，抑制了脂肪的氧化，所以腌肉体现了肉的基本滋味和香味，减少了脂肪氧化所产生的风味以及过热味（WOF）。,第四节 系水力概念：肉的系水力Water binding capacity(保水性Water holding capacity或持水性Water keeping capacity)是指当肌肉受到外力作用时，其保持原有水分与添加水分的能力。,一、理化基础 肌肉中的水分以3种状态存在。 不易流动水占总水分的80，存在于纤丝，肌原纤维及膜之间，它能溶解盐类及其
41、他物质，在0或稍低温度下结冰。通常测定肌肉系水力的变化主要由这部分水决定，而这部分水的可保持性主要取决于肌原纤维蛋白质的网状结构及蛋白质所带净电荷多少。 结合水指与蛋白质分子表面紧密结合的水分子层，占总水量的5左右。结合水的冰点很低，在-40，不易解离和蒸发，并不易受肌肉蛋白质结构和电荷变化的影响，甚至在施加强大外力的条件下，也不能改变其与蛋白质结合的状态。因此结合水对肌肉系水力没有影响。 自由水是存在于肌细胞外间隙中的水分，这部分水主要靠毛细管凝结作用(capillary condensation)而存在于肌肉中。,二、影响因素 （一）pH值对系水力的影响 pH值对系水力的影响实质是蛋白质分
42、子的净电荷效应。蛋白质分子所带有的净电荷对系水力有双重意义：一是净电荷是蛋白质分子吸引水分的强有力中心；二是净电荷增加蛋白质分子之间的静电斥力，使结构松散开，留下容水的空间，当净电荷下降，蛋白质分子间发生凝聚紧缩，系水力下降。 （二）空间效应对系水力的影响(尸僵) 动物死亡后由于没有足够的能量解开肌动球蛋白，肌肉处于收缩状态，其中空间减少，导致系水力下降，随着熟化发生尸僵逐渐消失，系水力又重新回升。,（三）加热过程系水力的变化 肉加热时系水力明显降低，肉汁渗出。这是由于蛋白质受热变性，使肌纤维紧缩，空间变小，不易流动水被挤出。 （四）腌制 盐对肌肉系水力的影响取决于肌肉的pH值，当pH等电点(
43、pI)，盐可提高系水力，当pHpI时，盐起脱水作用使系水力下降。这是因为NaCI中的CI-，当pH pI时，Cl-提高净电斥力，蛋白质分子内聚力下降，网状结构松弛，保留较多的水分，当pHpI时,Cl-降低电荷的斥力，使网状结构紧缩，导致系水力下降。,第一节 辅料 肉制品加工生产过程中，为了改善和提高肉制品的感官特性及品质，延长肉制品的保存期和便于加工生产，常需添加一些其他可食性物料，这些物料称为辅料。正确使用辅料，对提高肉制品的质量和产量，增加肉制品的花色品种，提高其营养价值和商品价值，保障消费者的身体健康具有重要的意义。,第五章 肉制品加工原理,一、调味料 调味料是指为了改善食品的风味，赋予
44、食品特殊味感(咸、甜、酸、苦、鲜、麻、辣等)、使食品鲜美可口、增进食欲而添加入食品中的天然或人工合成的物质。1、谷氨酸钠; 2、肌苷酸钠; 3、5-鸟苷酸钠; 4、蔗糖; 5、葡萄糖; 6、饴糖;7、食盐; 8、酱油; 9、醋; 10、料酒; 11、柠檬酸; 12、调味肉类香精。,二、香辛料 香辛料是某些植物的果实、花、皮、蕾、叶、茎、根，它们具有辛辣和芳香风味成分。其作用是赋予产品特有的风味，抑制或矫正不良气味，增进食欲，促进消化。许多香辛料有抗菌防腐作用和抗氧化作用，同时还有特殊生理药理作用。常用的香辛料如下： 1、大茴香；2、小茴香；3、花椒；4、肉蔻； 5、桂皮； 6、砂仁； 7、草果；8、丁香； 9、白芷； 10、山萘；11、陈皮；12、芫荽； 13、月桂叶；14、鼠尾草 ； 15、胡椒； 16、葱 ； 17、蒜 ； 18、姜。,三、添加剂 添加剂是指食品在生产加工和储藏过程中加入的少量物质。添加这些物质有助于食品品种多样化，改善其色、香、昧、形，保持食品的新鲜度和质量，并满足加工工艺过程的需要。肉品加工中经常使用的添加剂有以下几种： 1发色剂；2发色助剂；3着色剂； 4品质改良剂；5抗氧化剂； 6防腐剂,一、腌制成分及其作用 （一）食盐 1、突出鲜味作用 2、防腐作用 脱水作用毒性作用抑制酶活性作用 3、保水作用,
