肉的化学组成.pdf

第三章第三章 肉的组织结构、化学肉的组织结构、化学 组成和基本性质组成和基本性质 2 肉的组织结构、化学肉的组织结构、化学 组成和基本性质组成和基本性质 第一 节 第二 节 第三节 第四节 肉的加工特性 肌肉 的构 造 结缔组织 脂肪和骨骼 组织 第五节 3 一、一般结构 二、显微结构 三、肌纤维 分类 1 1. .骨骼肌；骨骼肌； 2 2. .基本构造单位：基本构造单位： 肌纤维肌纤维。 1 1. . 肌纤维肌纤维（肌细肌细 胞胞）； 2 2. .肌膜；肌膜； 3 3. . 肌原纤维：肌肌原纤维：肌 丝组成；粗丝丝组成；粗丝（肌肌 球 蛋 白球 蛋 白 ） 和 细 丝和 细 丝 （肌动蛋白肌动蛋白）； 4 4. . 肌节：肌肉收肌节：肌肉收 缩基本机能单位缩基本机能单位。 5 5. . 肌浆：溶酶体肌浆：溶酶体 （组织蛋白酶组织蛋白酶）， 肉成熟肉成熟。 1. 红肌（慢肌）； 持续缓慢收缩。 2. 白肌（快肌）， 肌红蛋白少。 3. 禽肉大腿肉和 胸肉 第一节 肌肉的构造 一般结一般结构构 (P32) 肌纤维（基本构造单位）肌纤维（基本构造单位） （肌内膜（肌内膜endomysium） 初级肌束（初级肌束（primary bundle） （肌束膜（肌束膜（perimysium） 次级肌束次级肌束 肌肉块肌肉块（肌外膜，（肌外膜，epimysium） 结缔组织膜起支架和保护作用；结缔组织膜起支架和保护作用； 血管、神经伸入到肌纤维的表面，提供营养和传导神经冲动血管、神经伸入到肌纤维的表面，提供营养和传导神经冲动。 50150条 肌纤维分类肌纤维分类 （一）外观分类（一）外观分类 外观上，可将肌肉分为外观上，可将肌肉分为 红肌（红肌（Red muscle） 白肌（白肌（White muscle） 中间型肌（中间型肌（intermediate muscle） 红肌与白肌最为明显的例子：红肌与白肌最为明显的例子： 禽肉大禽肉大腿部腿部的红肌和的红肌和胸胸部的白肌部的白肌 思考题： 1. 肌肉的基本构造单位是什么？肌束的概念。 2. 肌肉的收缩装置是什么？肌原纤维有什么组成？ 3. 肌丝分为哪两部分？ 4. 肌节概念。 5. 粗丝有什么组成？细丝有什么组成？ 6. 溶酶体的概念。 7. 组织蛋白酶的概念及对肉品质的影响。 8.红肌、白肌、快肌和慢肌的概念。 7 结缔组织细胞 （肉品质量） 一 1.成纤维细胞合成结缔组织胞 外成分的物质，细胞外基质 合成胶原蛋白和弹性蛋白。 2. 间充质细胞可发展为成纤维 细胞和脂肪细胞。 1.1. 结缔组织基质：结缔组织基质：胶原蛋白胶原蛋白 和弹性蛋白前体物和弹性蛋白前体物。 2 2. . 纤维：胶原蛋白纤维：胶原蛋白（最多最多）； 交联交联；其他蛋白；其他蛋白 基质和纤维 二 第二节 结缔组织 纤维纤维 结缔组织的纤维存在于结缔组织的纤维存在于细胞外细胞外，所以，所以 又称细胞外纤维（又称细胞外纤维（Extracellular Fibers）。）。 细胞外纤维主要成分包括细胞外纤维主要成分包括胶原蛋白胶原蛋白和和 弹性蛋白弹性蛋白。 1胶原蛋白胶原蛋白(P37) 图 原胶原蛋白分子结构及胶原蛋白纤丝的生成 结缔组织的结缔组织的主要结构主要结构蛋白，蛋白， 筋腱的主要组成成分，也是筋腱的主要组成成分，也是 软骨和骨骼软骨和骨骼的组成成分之一的组成成分之一 ( (猪皮）猪皮）。 胶原蛋白分子胶原蛋白分子特定结构形成的；特定结构形成的； 整齐地排列于纤维分子之间的共价化学键。整齐地排列于纤维分子之间的共价化学键。 如果没有交联，胶原蛋白将失去如果没有交联，胶原蛋白将失去力学强度力学强度，可溶解于中性盐，可溶解于中性盐 溶液。溶液。 2交联（Cross-Link） 思考： 1.结缔组织细胞主要包括那两种细胞？ 与对肉品质有何影响？ 2. 交联的概念。 3. 动物体内最多的一种蛋白质是什么？ 4. 胶原蛋白的不溶性和坚韧性有什么因素决定的？ 5.为什么动物年龄增大，其肉嫩度下降？为什么动物年龄增大，其肉嫩度下降？ 12 脂肪组织 一 1.脂肪蓄积在肌束内最理想脂肪蓄积在肌束内最理想，肉肉 成成大理石样纹大理石样纹，肉质好肉质好。 2. 肉中的脂肪是肉中的脂肪是风味风味的前体物质的前体物质。 1.1. 骨的成分：钙和磷骨的成分：钙和磷 2 2. . 骨粉骨粉，饲料添加剂饲料添加剂。 3 3. . 超微细粉碎超微细粉碎（骨泥骨泥）， 肉制品的添加剂肉制品的添加剂。 骨组织 二 第三节 脂肪与骨骼组织 一、脂肪组织一、脂肪组织(adipose tissue) 脂肪的构造单位是脂肪的构造单位是脂肪细胞脂肪细胞。 脂肪细胞细胞中心充满脂肪细胞细胞中心充满脂肪滴脂肪滴，细胞核被挤到周边细胞核被挤到周边。 脂肪细胞是动物体内最大的细胞；脂肪细胞是动物体内最大的细胞； 脂肪细胞愈大脂肪细胞愈大，里面的脂肪滴愈多里面的脂肪滴愈多，因而出油率也高因而出油率也高。 骨组织和结缔组织一样也是由骨组织和结缔组织一样也是由细胞细胞、纤维性成分和基纤维性成分和基 质质组成组成，但不同的是其但不同的是其基质已被钙化；基质已被钙化； 很坚硬很坚硬，起着支撑机体和保护器官的作用起着支撑机体和保护器官的作用 钙钙、镁镁、钠钠等元素离子的贮存组织等元素离子的贮存组织。 二 、骨组织 骨质骨质根据构造的致密程度分为根据构造的致密程度分为密质骨密质骨和和松质骨松质骨。 按形状又分为按形状又分为管状骨、扁平骨和不规则骨管状骨、扁平骨和不规则骨。 在在管状骨的骨髓腔管状骨的骨髓腔及其它骨的松质层孔隙内充满着及其它骨的松质层孔隙内充满着骨髓骨髓。 骨由骨膜、骨质和骨髓构成 含量：含量：成年成年动物骨骼含量比较动物骨骼含量比较恒定恒定，变，变 动幅度较小。动幅度较小。 猪猪 骨约占胴体的骨约占胴体的5%9 牛牛 15%20% 羊羊 8%17% 兔兔 12%15% 鸡鸡 8%17% 成分：成分： 水分水分 占占40%50% 胶原蛋白胶原蛋白 占占20%30% 无机质无机质 占占20%，主要是，主要是钙和磷钙和磷 用途：用途：骨粉、骨粉、骨油（骨油（肥皂和脂肪酸等）、骨、骨 胶胶（造纸和纺织工业）和和骨泥（肉制品添加剂）骨泥（肉制品添加剂） 超细骨粉 思考： 脂肪对肉品质有哪些影响？ 要点：大理石花纹肉样，肉质好；风味物质。 19 一 水分 二 蛋白质 1. 水分肉中最多；2. 存在形式；3.不易流 动水。 1. 肌原纤维蛋白；2. 肌浆蛋白质；3.结缔 组织蛋白；4.氨基酸 三 脂肪 1.中性脂肪（饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸）； 2.磷脂和固醇 四 浸出物 1. 含氮浸出物（肉滋味）；无氮浸出物 （碳水化合物） CONTENTS 第四节第四节 肉的化学组成肉的化学组成 20 五 维生素 六 矿物质 1. B族维生素；2.脂溶性维生素 1.肌肉中钾和磷最多；2. 牛肉中铁最高； 3. 猪的肾和肝铁铜最高。 七 影响因素 1.动物种类；2.年龄；3.部位；4.营养状 况、品种和性别等. Part 4 CONTENTS 第四节第四节 肉的化学组成肉的化学组成 组成：依其构成的位置和在组成：依其构成的位置和在盐溶液盐溶液中溶解性，分三种蛋白质中溶解性，分三种蛋白质 肌原纤维蛋白质肌原纤维蛋白质占占50%60%， 肌浆蛋白质约肌浆蛋白质约30%， 基质蛋白质约基质蛋白质约10%20%。 表 动物骨骼肌中不同种类蛋白质的含量（%） 种 类 哺乳动物 禽 类 鱼 肉 肌原纤维蛋白 肌浆蛋白 结缔组织蛋白 4955 3034 1017 6065 3034 57 6575 2030 13 蛋白质 (一)肌原纤维蛋白（Myofibrillar protein） 构成肌原纤维的蛋白质；构成肌原纤维的蛋白质； 支撑着肌纤维的形状，称为支撑着肌纤维的形状，称为结构蛋白。结构蛋白。 包括：包括： 肌球蛋白肌球蛋白 肌动蛋白肌动蛋白 肌动球蛋白肌动球蛋白 原肌球蛋白原肌球蛋白 肌钙蛋白肌钙蛋白 (1)(1)肌球蛋白肌球蛋白（Myosin） 肌肉中肌肉中含量最高也是最重要含量最高也是最重要的蛋白质；的蛋白质； 占肌肉总蛋白质的三分之一；占肌肉总蛋白质的三分之一； 占肌原纤维蛋白的占肌原纤维蛋白的50%55%， 肌球蛋白是肌球蛋白是粗丝粗丝的主要成分，构成的主要成分，构成肌节的肌节的A带带，形状很像，形状很像 “豆芽”，由“豆芽”，由两条两条肽链相互盘旋构成。肽链相互盘旋构成。 myosin II 在酶的作用下，肌球蛋白裂解为二个部分；在酶的作用下，肌球蛋白裂解为二个部分； 即由头部和一部分尾部构成；即由头部和一部分尾部构成； 头部：重酶解肌球蛋白（头部：重酶解肌球蛋白（Heavy meromyosin，HMM） 尾部：轻酶解肌球蛋白（尾部：轻酶解肌球蛋白（Light meromyosin LMM）。）。 (1)(1)肌球蛋白肌球蛋白（Myosin） 中性盐中性盐溶液中可溶解；溶液中可溶解； 5560发生凝固发生凝固，易形成粘易形成粘性凝胶性凝胶； 饱和的饱和的NaCl或或（NH )2SO4溶液中可 溶液中可盐析沉淀盐析沉淀。 肌球蛋白的头部：肌球蛋白的头部： （1）ATP酶活性酶活性， Ca2+是激活剂是激活剂， Mg2+是抑制剂是抑制剂 （2）可与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白可与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白，与肌肉的与肌肉的收缩收缩 直接有关直接有关。 (1)(1)肌肌球球蛋白蛋白（Myosin） (2)(2)肌肌动动蛋白蛋白（Actin） 约占肌原纤维蛋白的约占肌原纤维蛋白的20%，是构成，是构成细丝细丝的主要成分。的主要成分。 单独存在时为球形结构的蛋白分子，称为单独存在时为球形结构的蛋白分子，称为G-肌动蛋白肌动蛋白； 在在磷酸盐和磷酸盐和ATP的存在下，的存在下，G-肌动蛋白聚合成肌动蛋白聚合成F-肌动蛋肌动蛋 白白； F-肌动蛋白与肌动蛋白与原原肌球蛋白肌球蛋白等结合成等结合成细丝；细丝； 在肌肉收缩过程中与在肌肉收缩过程中与肌球蛋白肌球蛋白的横突形成的横突形成交联交联（横桥）（横桥） ，共同参与，共同参与肌肉的收缩肌肉的收缩过程。过程。 (3)(3) 肌肌动球动球蛋白（蛋白（Actomyosin） 肌动球蛋白的肌动球蛋白的粘度很高粘度很高，具有明显的流动具有明显的流动双折射双折射现象；现象； 肌动蛋白与肌球蛋白的结合比例大约为肌动蛋白与肌球蛋白的结合比例大约为12.54。 肌动球蛋白也具有肌动球蛋白也具有ATP酶酶活性活性，Ca2+和和Mg2+都能激活都能激活。 肌动球蛋白能肌动球蛋白能形成形成热诱导凝胶热诱导凝胶，影响肉制品的工艺特性影响肉制品的工艺特性。 (4)(4)原肌球蛋白原肌球蛋白 两条平行的两条平行的多肽链多肽链扭成螺旋；扭成螺旋； 每个每个Tm的长度相当于的长度相当于7个肌动蛋白个肌动蛋白，呈长杆状呈长杆状。 原肌球蛋白与肌动蛋白结合原肌球蛋白与肌动蛋白结合，位于位于肌动蛋白双螺旋肌动蛋白双螺旋的沟中；的沟中； 加强和稳定加强和稳定肌动蛋白丝肌动蛋白丝，抑制抑制肌动蛋白与肌球蛋白结合肌动蛋白与肌球蛋白结合。 (5)(5)肌钙蛋白肌钙蛋白（Troponin） 每一个蛋白分子具有每一个蛋白分子具有4个个Ca2+结合结合 位点位点。 钙结合亚基钙结合亚基Ca2+的结合部位的结合部位 抑制亚基抑制亚基能高度抑制肌球蛋白能高度抑制肌球蛋白 中中ATP酶的活性酶的活性，阻止阻止肌动蛋白肌动蛋白 与肌球蛋白结合；与肌球蛋白结合； 原肌球蛋白结合亚基原肌球蛋白结合亚基能结合能结合 原肌球蛋白原肌球蛋白，起起联接联接的作用的作用。 （二）（二） 肌浆蛋白质（肌浆蛋白质（Myogen） 肌浆肌浆: 肌纤维中环绕并渗透到肌纤维中环绕并渗透到肌原纤维肌原纤维的液体；的液体； 悬浮于其中的各种悬浮于其中的各种有机物有机物、无机物以及亚细胞无机物以及亚细胞结构的结构的 细胞器等；细胞器等； 肌肉磨碎压榨便可挤出肌浆肌肉磨碎压榨便可挤出肌浆。 包括：包括： 肌溶蛋白肌溶蛋白、肌红蛋白肌红蛋白（Myoglobin）、肌球蛋白肌球蛋白X （Globulin X）、肌粒蛋白肌粒蛋白（Granule protein）和和肌浆肌浆 酶酶等等。 主要主要功能功能参与肌细胞中的物质代谢参与肌细胞中的物质代谢。 1 肌红蛋白肌红蛋白（Myoglobin） 肌红蛋白是一种复合性的肌红蛋白是一种复合性的色素色素蛋白质；蛋白质； 一分子的一分子的珠珠蛋白和一个蛋白和一个血色素血色素结合而成；结合而成； 肌肉呈现肌肉呈现红色红色的主要成分。的主要成分。 2肌浆酶肌浆酶 可溶性肌浆酶，其中可溶性肌浆酶，其中糖酵解糖酵解酶占酶占2/32/3以上。以上。 白肌白肌纤维主要依靠纤维主要依靠无氧的糖酵解无氧的糖酵解产生能量；产生能量； 白白肌纤维中肌纤维中糖酵解酶糖酵解酶含量比含量比红红肌纤维多肌纤维多5 5倍；倍； 红肌红肌纤维则以纤维则以氧化氧化产生能量；产生能量； 红肌红肌纤维糖酵解酶含量少；纤维糖酵解酶含量少； 肌红肌红蛋白、蛋白、乳酸脱氢酶乳酸脱氢酶含量高。含量高。 补充资料：补充资料： 补充资料：补充资料： 3. 肌溶蛋白肌溶蛋白 一种清蛋白，存在于肌原纤维中；一种清蛋白，存在于肌原纤维中； 溶于水，易从肌肉中分离出来；溶于水，易从肌肉中分离出来； 5252即凝固。即凝固。 4. 肌粒蛋白肌粒蛋白 三羧酸循环酶系及脂肪氧化酶系；三羧酸循环酶系及脂肪氧化酶系； 这些蛋白质定位于这些蛋白质定位于线粒体线粒体中。中。 离子强度离子强度0.20.2以上以上的的盐盐溶液中溶解；溶液中溶解； 0.20.2以下则呈以下则呈不稳定不稳定的悬浮液。的悬浮液。 （三）结缔组织蛋白质（三）结缔组织蛋白质 结缔组织构成结缔组织构成肌内膜肌内膜、肌束膜肌束膜、肌外膜和筋腱肌外膜和筋腱； 有形有形成分和无形的基质组成；成分和无形的基质组成； 前者前者( (有形有形成分成分) )：胶原蛋白胶原蛋白、弹性蛋白和网状蛋白；弹性蛋白和网状蛋白； 结缔组织中主要蛋白质结缔组织中主要蛋白质。 多糖蛋白多糖蛋白，约占胶原纤维固体物的约占胶原纤维固体物的8585% %。 甘氨酸甘氨酸是其最重要的组成是其最重要的组成，占到总氨基酸的占到总氨基酸的1 1/ /3 3； 其次是其次是羟脯氨酸和脯氨酸羟脯氨酸和脯氨酸，约有约有1 1/ /3 3。 羟脯氨酸含量稳定羟脯氨酸含量稳定，一般在一般在1313% %- -1414% %； 测定它来推算测定它来推算胶原蛋白的含量胶原蛋白的含量。 不溶于水及稀溶液不溶于水及稀溶液，在在酸或碱酸或碱溶液中可以膨胀溶液中可以膨胀。 加热温度大于热缩温度时加热温度大于热缩温度时，胶原蛋白胶原蛋白变为变为明胶；明胶；冷冷 却却才形成明胶才形成明胶。 明胶易被酶水解明胶易被酶水解，也易也易消化消化。 1胶原蛋白（Collagen） 1/31/3为甘氨酸，脯氨酸、缬氨酸占为甘氨酸，脯氨酸、缬氨酸占404050%50%； 不含不含色氨酸和羟脯氨酸，含色氨酸和羟脯氨酸，含特有的赖氨酸特有的赖氨酸。 90%90%的氨基酸是非极性的，且的氨基酸是非极性的，且赖氨酸残基赖氨酸残基上的上的交联交联； 导致其高度不可溶性，故又称导致其高度不可溶性，故又称硬蛋白。硬蛋白。 2弹性蛋白（Elastin） 色素残基而呈黄色，约占弹性纤维固形物的色素残基而呈黄色，约占弹性纤维固形物的75%75%。 氨基酸组成氨基酸组成与胶原蛋白相似；与胶原蛋白相似； 水解后，产生与胶原蛋白同水解后，产生与胶原蛋白同 样的样的肽类肽类； 对对酸、碱酸、碱比较稳定。比较稳定。 3网状蛋白（Reticulin） 肌肉内脂肪影响肉的肌肉内脂肪影响肉的多汁性和嫩度；多汁性和嫩度； 脂肪酸脂肪酸的组成决定的组成决定肉的风味肉的风味。 动物动物种类种类及胴体部位差异及胴体部位差异，脂肪的含量不同脂肪的含量不同。 分为三类：分为三类： 肌肉间脂肪肌肉间脂肪（可见可见的并可的并可分割分割出来出来） 肌肉内脂肪肌肉内脂肪（不不可见的可见的） 细胞间细胞间脂肪脂肪（使肉呈现使肉呈现大理石状大理石状） 脂肪 (一)中性脂肪即甘油三酯 脂肪酸的不同（即饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸）；脂肪酸的不同（即饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸）； 动物脂肪都是混合甘油酯。动物脂肪都是混合甘油酯。 饱和脂肪酸多则熔点和凝固点高，脂肪组织比较饱和脂肪酸多则熔点和凝固点高，脂肪组织比较硬、坚挺硬、坚挺。 反刍反刍动物动物硬脂酸硬脂酸含量较含量较高高，而亚油酸含量低，而亚油酸含量低， 牛羊牛羊脂肪较猪禽脂肪较猪禽脂肪坚硬脂肪坚硬的主要原因。的主要原因。 （二）磷脂和固醇（二）磷脂和固醇 磷脂在组织脂肪中比例较磷脂在组织脂肪中比例较高高； 磷脂的磷脂的不饱和不饱和脂肪酸比中性脂肪多，最高可达脂肪酸比中性脂肪多，最高可达50%50%以上。以上。 磷脂有磷脂有卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂以及其它磷脂卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂以及其它磷脂类，多类，多 存在于存在于内脏内脏器官；器官； 脑磷脂存在于脑磷脂存在于脑神经和内脏脑神经和内脏器官，两种磷脂在器官，两种磷脂在肌肉肌肉中较中较 少。少。 胆固醇除在胆固醇除在脑中存在较多脑中存在较多外，并广泛存在于动物体内。外，并广泛存在于动物体内。 浸出物浸出物是指除蛋白质、盐类、维生素等能溶于水的浸出性物是指除蛋白质、盐类、维生素等能溶于水的浸出性物 质；质； 包括包括含氮浸出物和无氮浸出物含氮浸出物和无氮浸出物。 表1-3-6 肉中主要含氮浸出物 含氮浸出物 含量mg100g -1 肌 苷 250.0 氨基酸 85.0 肌酐酸 76.8 磷酸肌酸 67.0 尿 素 9.9 ATP 8.7 含氮浸出物含氮浸出物成分中含有的主要有成分中含有的主要有 机物为机物为核甘酸、核甘酸、 嘌呤碱、胍嘌呤碱、胍 化合物化合物、氨基酸、肽等。、氨基酸、肽等。 浸出物 无氮浸出物无氮浸出物： 包括包括碳水化合物碳水化合物和和有机酸有机酸。 碳水化合物：碳水化合物： 糖原、葡萄糖、麦芽糖、核糖、糊精糖原、葡萄糖、麦芽糖、核糖、糊精 糖原糖原主要存在于肝脏和肌肉中。主要存在于肝脏和肌肉中。 宰前动物宰前动物疲劳疲劳或受到或受到刺激刺激则肉中糖原则肉中糖原贮备贮备 少少。 肌糖原肌糖原含量度对肉的含量度对肉的pHpH值、保水性、颜色值、保水性、颜色 等等均有影响，并且影响肉的均有影响，并且影响肉的贮藏贮藏性。性。 有机酸有机酸主要是乳酸及少量的甲酸、乙酸、丁主要是乳酸及少量的甲酸、乙酸、丁 酸、延胡索酸等。酸、延胡索酸等。 肉是肉是磷磷的良好来源。的良好来源。 肉的肉的钙钙含量较含量较低低，而，而钾和钠钾和钠几乎全部存在于软组织及体几乎全部存在于软组织及体 液之中。液之中。 钾和钠与钾和钠与细胞膜通透性细胞膜通透性有关，可提高有关，可提高肉的保水性肉的保水性。 表 1-3 -9 肉和肉制品中矿物质含量（mg100g -1） 名称 钠 钾 钙 镁 铁 磷 铜 锌 生牛肉 69 334 5 24.5 2.3 276 0.1 4.3 烤牛肉 67 368 9 25.2 3.9 303 0.2 5.9 生羊肉 75 246 13 18.7 1.0 173 0.1 2.1 烤羊肉 102 305 18 22.8 2.4 206 0.2 4.1 生猪肉 45 400 4 26.1 1.4 223 0.1 2.4 烤猪肉 59 258 8 14.9 2.4 178 0.2 3.5 生腌猪肉 975 268 14 12.3 0.9 94 0.1 2.5 矿物质 肌肉含水约肌肉含水约70% 三种：三种： A: A: 结合水结合水(5%)(5%) B: B: 不易流动的水不易流动的水 ( (准结合水准结合水)(80%)(80%) C: C: 自由水自由水(15%)(15%) Fig. Water in meat 水 肌肉蛋白质肌肉蛋白质亲水基亲水基所吸引的水分子形成一紧密结合的水层。所吸引的水分子形成一紧密结合的水层。 不易受肌肉蛋白质不易受肌肉蛋白质结结 构或电荷构或电荷变化的影响；变化的影响； 在施加在施加严重外力严重外力条件条件 下，也不能改变其与下，也不能改变其与 蛋白质分子蛋白质分子紧密结合紧密结合 的状态。的状态。 Fig. Water in meat 结合水(5%) 存在于存在于纤丝、肌原纤维及肌细胞膜纤丝、肌原纤维及肌细胞膜之间。之间。 此水层距离此水层距离蛋白质亲水基蛋白质亲水基较远；较远； 易受蛋白质结构和电荷变化的影响；易受蛋白质结构和电荷变化的影响； 肉的保水性能主要取决于肌肉对此类水的保持能力。肉的保水性能主要取决于肌肉对此类水的保持能力。 不易流动水能溶解溶质，在不易流动水能溶解溶质，在- -1.51.500结冰结冰。 不易流动水 (80%) 存在于存在于细胞外间隙细胞外间隙中能自由流动的水；中能自由流动的水； 不依不依电荷基电荷基而定位排序；而定位排序； 仅靠仅靠毛细管毛细管作用力而保持；作用力而保持； 自由水约占总水分自由水约占总水分1515。 自由水 (15%) 思考： 1. 动物胴体有哪几部分组成？动物胴体有哪几部分组成？ 2. 肉中的水分含量及持水性能与肉的哪些品质有关？肉中的水分含量及持水性能与肉的哪些品质有关？ 3.肉的保水性取决于肉中哪一种水的存在形式？肉的保水性取决于肉中哪一种水的存在形式？ 4.肌原纤维蛋白主要包括哪些蛋白？肌原纤维蛋白主要包括哪些蛋白？ 5.肌肉中含量最高的蛋白质是哪一种？肌肉中含量最高的蛋白质是哪一种？ 6.肌球蛋白形成热诱导凝胶的特性有哪些？肌球蛋白形成热诱导凝胶的特性有哪些？ 7.肌浆蛋白质包括哪些蛋白？肌浆蛋白质包括哪些蛋白？ 思考： 8.结缔组织蛋白主要包括哪些蛋白？结缔组织蛋白主要包括哪些蛋白？ 9.胶原蛋白在肉品加工的方面的特性？胶原蛋白在肉品加工的方面的特性？ 10.肉品加工过程中氨基酸为何会下降？肉品加工过程中氨基酸为何会下降？ 11.牛羊脂肪酸为何较猪禽的硬呢？牛羊脂肪酸为何较猪禽的硬呢？ 禾谷类种子还有哪类脂肪酸？禾谷类种子还有哪类脂肪酸？ 12.浸出物的概念；肉鲜味的主要来源有哪些物质？浸出物的概念；肉鲜味的主要来源有哪些物质？ 13.肌糖原的含量与肉品质的关系？肌糖原的含量与肉品质的关系？ 14.影响肉化学组成的因素有哪些？影响肉化学组成的因素有哪些？ 52 1.肌肉蛋白质在 饱和状态下的 溶解性； 2. 影响因素； 3.胶原蛋白长时 间湿热或者限 制性酸/碱水解 下可溶解。 溶解性溶解性 一一 凝胶性凝胶性 二二 第五节 肉的加工特性 1.肌肉蛋白形成 凝胶； 2.影响因素； 3.热诱导； 4.肌球蛋白对热 诱导凝胶是必需 的。 5.凝胶的强度和 微细结构影响因 素。 乳化性乳化性 三三 1.肌球蛋白 对脂肪乳化 重要。 2.决定乳化 性的蛋白质； 3.避免出油； 4.影响乳化 性因素。 保水性保水性 四四 1.系水力； 2.衡量保水 性指标； 3.影响保水 性因素； 4.肌原纤维 蛋白； 5.提高肉的 保水性； PH 和 离 子 强度影响很 大。 一、溶解性 1 1. . 溶解性溶解性概念概念：在特定的：在特定的提取提取条件下条件下，溶解到溶液里的蛋溶解到溶液里的蛋 白质占总蛋白质的白质占总蛋白质的百分比百分比。 2 2. . 肌肉蛋白质在肌肉蛋白质在饱和饱和状态下的溶解性状态下的溶解性概念概念：蛋白质和水平：蛋白质和水平 衡衡。 3 3. . 蛋白质的溶解性在肉加工中的蛋白质的溶解性在肉加工中的重要性重要性。 要点：要点：凝胶类凝胶类肉制品加工；凝胶化肉制品加工；凝胶化、乳化和保水作用乳化和保水作用溶解溶解了了 肉中蛋白质和各种成分肉中蛋白质和各种成分相互作用结果相互作用结果。 一、溶解性（机理研究） 4. 4. 影响肌肉蛋白质溶解性的因素。影响肌肉蛋白质溶解性的因素。 要点：蛋白质结构；要点：蛋白质结构；离子强度离子强度（所带电荷数目有关）（所带电荷数目有关）；磷酸盐；磷酸盐； 肌纤维类型。肌纤维类型。 1 1）肌浆蛋白肌浆蛋白：表面带电荷和不带电荷的：表面带电荷和不带电荷的极性基团极性基团使肌浆蛋使肌浆蛋 白的白的等电点等电点接近于接近于中性中性( (系水力最低）系水力最低）； 氨基酸的分布和蛋白质的氨基酸的分布和蛋白质的三级三级结构使肌浆蛋白有高度的结构使肌浆蛋白有高度的 保水保水性。性。 在水中或在水中或稀的盐溶液稀的盐溶液中呈中呈可溶可溶状态。状态。 补充资料： 1. 低离子强度：表达了溶液中离子的电性强弱的程度。 衡量溶液中存在离子所产生的电场强度的量度。 溶液中离子的浓度越大，离子所带的电荷数目越多，离 子强度越大。 补充资料： 2. 20种蛋白质氨基酸在结构上的差别取决于侧链基团侧链基团 R的不同。 非极性氨基酸非极性氨基酸（疏水氨基酸）： 8种种丙氨酸（Ala）缬氨酸（Val）亮氨酸（Leu）异亮氨 酸（Ile）脯氨酸（Pro）苯丙氨酸（Phe），色氨酸 （Trp）蛋氨酸（Met） 极性氨基酸极性氨基酸（亲水氨基酸）： 1）极性不带电荷/极性中性氨基酸：7种种 甘氨酸甘氨酸（Gly） 丝氨酸（Ser）酪氨酸（Tyr）半胱氨酸（Cys）苏氨 酸（Thr）天冬酰胺（Asn）谷氨酰胺（Gln） 2）带正电氨基酸（碱性氨基酸） 3种种 赖氨酸（Lys）精 氨酸（Arg）组氨酸（His） 3）带负电氨基酸（酸性氨基酸） 2种种 天冬氨酸（Asp） 谷氨酸（Glu） 补充资料： 3. 等电点（pI）： 在某一pH的溶液中，氨基酸或蛋白质解离成阳离子和阴离子 的趋势或程度相等，成为兼性离子，呈电中性，此时溶液 的pH成为该氨基酸或蛋白质的等电点。 等电点时，蛋白质分子以两性离子存在，分子净电荷为零。 肌球蛋白Amyosin A 5.2-5.5 净电荷：金属导体中有大量的自由电子，既带有负电荷，还 有很多失去外层电子的正离子，它们带有正电荷。 一、溶解性 2）肌原纤维蛋白：生理条件和低离子强度是不溶解的，随 着离子强度的增加回到溶解状态。 在加工过程中，向肉中添加食盐和磷酸盐使体系的pH值提高 ，延长粉碎（滚揉和斩拌）时间，此可提取到肌原纤维蛋 白到溶液中。 肌球蛋白肌球蛋白：高浓度的食盐降低肌球蛋白的等电点（系水力低） ，使肌球蛋白在pH值范围内带更多的净电荷（阳离子和阴离 子）。 磷酸盐对白肌蛋白质提取效果好。 一、溶解性 3）胶原蛋白：一般不溶解，长时间的湿热（蒸煮）作用和限制 性酸/碱水解下可溶。 补充资料： 蛋白质在蛋白质在酸酸的作用下的作用下，色氨酸色氨酸破坏破坏，天冬酰胺天冬酰胺和和谷氨酰胺谷氨酰胺脱酰胺基脱酰胺基。 蛋白质在蛋白质在碱碱的作用下的作用下，水解后氨基酸会水解后氨基酸会消旋消旋，但色氨酸稳定但色氨酸稳定。手性化合物手性化合物 都具有旋光性都具有旋光性。 酸法水解由于后续的酸液对酸法水解由于后续的酸液对环境污染环境污染，水解产物会有异味；水解产物会有异味； 碱法水解则会使碱法水解则会使L型氨基酸变成型氨基酸变成D型型，且两种水解方法都不存在专一性且两种水解方法都不存在专一性，因因 此此酶法水解酶法水解成为趋势成为趋势。 二、凝胶性 1.定义：可溶性蛋白分子解聚后交联（胶原蛋白的不溶性 和坚韧性）而形成的集聚体。 2. 凝胶的微细结构和流变特性与制品关系： 要点：质构、外观、切片性（如果蛋白提不出来蛋白提不出来,则肉表面上的蛋则肉表面上的蛋 白少白少,肉块间的结着力减弱肉块间的结着力减弱,成片性差成片性差）、保水性、乳化稳定性 和产率有关。 3. 肌原纤维蛋白凝胶由热诱导产生。 1）肌球蛋白凝胶：交联三维网络结构凝胶。 2）混合肌原纤维凝胶： 常见的凝胶：肌动球蛋白凝胶或盐溶性蛋白凝胶。 补充资料： 流变特性：流变特性： 物体在物体在外力外力作用下发生的应变与其应力之间的作用下发生的应变与其应力之间的定量定量关系关系。 这种应变这种应变（流动或变形流动或变形）与物体的与物体的性质和内部结构性质和内部结构有关有关，也与也与 物体内部物体内部质点之间相对运动状态质点之间相对运动状态有关有关。 如：胶体体系的流变特性不仅是单个粒子性质的反映如：胶体体系的流变特性不仅是单个粒子性质的反映，而且也而且也 是是粒子与粒子之间粒子与粒子之间，以及以及粒子粒子与溶剂与溶剂之间相互作用的结果之间相互作用的结果。 不同的物质具有不同的流变特性不同的物质具有不同的流变特性。 补充资料： 食品质构（质构仪：可分析食品的嫩度、硬度、脆性、粘性、弹性可分析食品的嫩度、硬度、脆性、粘性、弹性 、内聚性、咀嚼性、拉伸强度、抗压强度、穿透强度等各项物性指标、内聚性、咀嚼性、拉伸强度、抗压强度、穿透强度等各项物性指标 ）： ISO(国际标准化组织)规定的食品质构：用“力学的、触觉的 、可能的话还包括视觉的、听觉的方法能够感知的食品流 变学特性的综合感觉”。 食品的质构是与以下三方面感觉有关的物理性质。 手或手指对食品的触摸感; 目视的外观感觉; 摄入食品到口腔后的综合感觉，包括咀嚼时感到的软硬、 豁稠、酥脆、滑爽感等。 质构仪质构仪 二、凝胶性 4 4. . 热诱导凝胶是动态过程热诱导凝胶是动态过程。 机理机理：在凝胶化过程中：在凝胶化过程中，肌肉蛋白发生肌肉蛋白发生流变特性流变特性。 1 1）脂肪和水脂肪和水物理地嵌入或化学地结合在这个蛋白质三维网络物理地嵌入或化学地结合在这个蛋白质三维网络 结构中结构中。 2 2）凝胶凝胶强度强度与蛋白质所暴露的与蛋白质所暴露的疏水基团疏水基团、巯基含量和蛋白质巯基含量和蛋白质 分散性分散性相关；相关； 3 3）凝胶的凝胶的微细微细结构随内在蛋白质的性质和结构随内在蛋白质的性质和环境环境条件变化条件变化，如如 ：pHpH、离子强度离子强度、离子类型离子类型、肌肉类型肌肉类型、蛋白质浓度蛋白质浓度、肌肌 球蛋白与肌动蛋白的摩尔比球蛋白与肌动蛋白的摩尔比、煮制终温煮制终温有关有关（检测指标检测指标）。 三、乳化性 1.肌肉的乳化性对稳定乳化性肉制品中的脂肪重要。 2.对脂肪乳化重要的蛋白质：肌球蛋白。 3.脂肪球周围的蛋白质包衣使肉糜稳定；因斩拌或乳化使脂 肪细胞受到破坏，脂肪熔化后为脂肪滴（如果乳化不好如果乳化不好，产产 生生“出油出油”）。 4.决定乳化性主要蛋白质：肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和结缔 组织蛋白（胶原蛋白）。 5. 影响乳化特性：蛋白质表面的疏水性、巯基含量、溶解度 、分散性、加工工艺。 补充资料（出油）： 灌肠类制品,特别是一些低档欧式灌肠,在烘烤和蒸煮、熏烟 工序中,肠体表面常出现油珠或流油现象,称作沁油。 沁油使灌肠质量降低,肠体表面油腻湿润,易污染,色泽发淡,弹 力较差,肠体发脆易折,口感发腻,味道平淡。 分析沁油现象产生有以下几种原因: 1.使用的原料肉肥肉(脂肪)过多。 2.拌馅(或斩拌)时间过长。 3.肉的腌制时间短。 4.烘烤和蒸煮,熏烟时间长或温度过高 。 5.粘着剂和乳化剂使用量不当。 三、乳化性 6. 原理： 1）蛋白质向脂肪滴表面蛋白质向脂肪滴表面靠拢靠拢，影响因素：蛋白分子的溶解情影响因素：蛋白分子的溶解情 况况、分子大小分子大小、温度条件和连续相温度条件和连续相(分散体系中分散其他物质的物分散体系中分散其他物质的物 质质)的黏度的黏度。 2）蛋白质蛋白质吸附吸附在脂肪滴上在脂肪滴上（蛋白质克服表面张力蛋白质克服表面张力，竞争吸附竞争吸附 在脂肪球上的其他物质在脂肪球上的其他物质） 因素：蛋白质表面的氨基酸性质因素：蛋白质表面的氨基酸性质、介质介质pH、离子强度和温度离子强度和温度。 3）蛋白质分子蛋白质分子构象构象改变改变。 蛋白质分子展开蛋白质分子展开，疏水基团与非极性相疏水基团与非极性相(AA）连接；亲水基团连接；亲水基团 与极性的水相连接与极性的水相连接。 补充资料（影响乳化的因素）（影响乳化的因素）： 乳汁：肉糜乳汁：肉糜 1 1. . 肌肉系水力是一项重要的肉质性状肌肉系水力是一项重要的肉质性状，它不仅影响肉的色它不仅影响肉的色 香味香味、营养成分营养成分、多汁性多汁性、嫩度等食用品质嫩度等食用品质。 2 2. . 广义广义定义定义：肉的保水性：肉的保水性（WHCWHC）或系水力：当肌肉受到外或系水力：当肌肉受到外 力力（压力压力、切碎切碎、冷冻冷冻、解冻解冻、贮存加工等贮存加工等）外力作用时外力作用时， 保持原有水分与添加水分的能力保持原有水分与添加水分的能力。 3 3. .衡量保水性衡量保水性指标指标：肉汁损失：肉汁损失、蒸煮损失蒸煮损失、贮藏损失贮藏损失。 3 3. .影响影响因素因素： 1 1）宰前因素：品种宰前因素：品种、年龄年龄、宰前运输宰前运输、饥饿饥饿、能量水平能量水平、 身体状况等身体状况等。 四、肉的保水性四、肉的保水性(Water-Holding Capacity) 四、肉的保水性四、肉的保水性 2 2）宰后因素：屠宰工艺宰后因素：屠宰工艺、胴体贮存胴体贮存、尸僵尸僵开始时间开始时间、熟化熟化、 脂肪厚度脂肪厚度、pHpH的变化的变化、蛋白质水解酶活性和细胞结构；蛋白质水解酶活性和细胞结构； 3 3）加工条件：切碎加工条件：切碎、盐渍盐渍、加热加热、冷冻冷冻、溶冻溶冻、干燥和包装干燥和包装 等等。 4 4）肌肉中的肌肉中的自由水的数量自由水的数量对肉的保水性重要对肉的保水性重要。 a.a. 自由水数量取决于蛋白质结构自由水数量取决于蛋白质结构（肌原纤维蛋白肌原纤维蛋白中的中的肌球肌球蛋蛋 白的性质和结构白的性质和结构） b b. . 肌肉大部分水被束缚在肌原纤维的粗肌丝和细肌丝之间肌肉大部分水被束缚在肌原纤维的粗肌丝和细肌丝之间。 宰后肉的变化宰后肉的变化 加热加热过程系水力的变化过程系水力的变化: 肉加热时系肉加热时系水力明显降低水力明显降低，肉汁渗出。，肉汁渗出。 蛋白质受热变性，使蛋白质受热变性，使肌纤维紧缩肌纤维紧缩，空间变小，不易流，空间变小，不易流 动水被挤出。动水被挤出。 空间效应对系水力影响（空间效应对系水力影响（尸僵尸僵） 动物死亡后由于没有足够的能量动物死亡后由于没有足够的能量解开肌动球蛋白解开肌动球蛋白，肌，肌 肉处于肉处于收缩收缩状态，其中空间减少，导致系水力下降，随着状态，其中空间减少，导致系水力下降，随着 熟化发生熟化发生尸僵逐渐消失尸僵逐渐消失，系水力又重新回升。，系水力又重新回升。 四、肉的保水性四、肉的保水性 肌丝间隙与肌丝间隙与内部内部环境环境（肌肉类型肌肉类型、肌节长度和收缩长短肌节长度和收缩长短）和和 外部外部（酸碱度酸碱度、离子强度离子强度、渗透压渗透压、某些二价阳离子或多某些二价阳离子或多 聚磷酸盐聚磷酸盐）有关有关 5 5）静静（静止静止）电荷电荷（防止摩擦起电防止摩擦起电）增加增加提高肌原纤维的静电提高肌原纤维的静电 斥力斥力，增加肌原纤维的溶胀程度和保水性增加肌原纤维的溶胀程度和保水性（肌纤维肌纤维溶胀溶胀）。 【不同的物体接触分离可产生静电荷不同的物体接触分离可产生静电荷。】 增加增加蛋白电荷或极性电荷蛋白电荷或极性电荷（高浓度盐溶液高浓度盐溶液、偏离等电点的酸偏离等电点的酸 解度解度）都提高肉的保水性都提高肉的保水性。 肌肉僵直肌肉僵直- -交联交联- -抑制肌原纤维溶胀抑制肌原纤维溶胀- -影响保水性影响保水性。 四、肉的保水性四、肉的保水性 6 6）pHpH对肉的保水性影响很大对肉的保水性影响很大。 实质：蛋白质分子的实质：蛋白质分子的净电荷效应净电荷效应。 a a. .净电荷是蛋白质分子吸引水分的强有力中心；净电荷是蛋白质分子吸引水分的强有力中心； b b. .净电荷净电荷增加增加了蛋白质分子之间的了蛋白质分子之间的静电斥力静电斥力，留容水的空间留容水的空间 。反之反之，系水力下降系水力下降。 c c. . 肌肉肌肉pHpH接近蛋白质等电点接近蛋白质等电点（5 5. .0 0- -5 5. .4 4），正负电荷基数接正负电荷基数接 近近，系水力最低系水力最低。 图图 肉的保水性与肉的保水性与pH的关系的关系 pH值的影响 四、肉的保水性四、肉的保水性 7 7）离子强度离子强度对肌肉系水力的影响取决于肉的对肌肉系水力的影响取决于肉的pHpH ( (添加剂食盐添加剂食盐） a.a. pHpH大于等电点大于等电点，盐提高系水力盐提高系水力（小于等电点小于等电点？）； ClCl离子离子（阴离子阴离子）提高了电荷的斥力提高了电荷的斥力，蛋白质分子蛋白质分子内聚力下内聚力下 降降，保留水分保留水分。 b b. . pHpH小于等电点小于等电点，盐脱水使系水力下降盐脱水使系水力下降。 ClCl离子降低了电荷的斥力离子降低了电荷的斥力，蛋白质分子蛋白质分子网状结构紧缩网状结构紧缩，系水系水 力下降力下降。 Fresh meat Salted meat (2%NaCl) NH3+ Cl- NH3+ Cl- Cl- Cl- NH3+/Cl- NH3+/COO- NH3+ COO- Water-Retention Ability 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 pH of Meat NH3+ + + _ _ 0 0 Xiong (2000) 磷酸盐磷酸盐：（焦磷酸钠焦磷酸钠，三聚磷酸钠和六偏磷酸钠三聚磷酸钠和六偏磷酸钠）提高肉保提高肉保 水性水性。 1 1. . 提高肉的提高肉的pHpH值的作用值的作用 焦磷酸盐和三聚磷酸盐焦磷酸盐和三聚磷酸盐。 2 2. . 对肉中金属离子有对肉中金属离子有螯合螯合作用作用 肌肉蛋白中的羟基游离肌肉蛋白中的羟基游离，由由 于羧基之间静电力的作用于羧基之间静电力的作用，使使蛋白质结构松弛蛋白质结构松弛（肌纤维肌纤维溶胀溶胀）。 3 3. . 增加肉的离子强度的增加肉的离子强度的作用作用 聚磷酸盐是具有多价阴离子的聚磷酸盐是具有多价阴离子的 化合物化合物，在在较低的浓度较低的浓度下可以具有较高的离子强度下可以具有较高的离子强度。 4 4. . 解离解离肌动球蛋白的作用肌动球蛋白的作用 焦磷酸盐和三聚磷酸盐焦磷酸盐和三聚磷酸盐。 影响保水性的主要因素影响保水性的主要因素 本质因素：本质因素： 蛋白质凝胶网络结构蛋白质凝胶网络结构（肌纤维紧缩或者肌纤维紧缩或者 溶胀