（食品科学专业论文）钙对猪肉品质的影响及其营养调控作用的研究.pdf

摘要 本文研究了注射c a c l 2 对猪肉质的影响及补饲维生素d 3 和c a c 0 3 两项钙营养调控 措施对猪肉质的影响，并探讨了影响机制。 第一部分研究钙对猪肉品质的影响。试验一以股二头肌、内收肌和股四头肌为研究 对象，研究c a c l 2 注射量、c a c l 2 浓度、宰后注射时间、注射后成熟时间对猪肉品质的 影响。c a c l 2 注射量设o 、2 、5 、8 ( 占肉重) ，c a c l 2 浓度设0 、1 0 0 、2 0 0 、3 0 0 m m o l l ， 宰后注射时剧设2 4 、3 6 、4 8 、6 0 h ，注射后成熟时间设2 4 、3 6 、4 8 、6 0 h 。试验二以背 最长肌为研究对象，研究c a c l 2 浓度、宰后注射时间、注射后成熟时间对猪肉品质的影 响。c a c l 2 浓度为0 、1 0 0 、2 0 0 、3 0 0 m m o l l ，宰后注射时间为2 4 、3 6 、4 8 、6 0 h ，注射 后成熟时间为2 4 、3 6 、4 8 、6 0 h ，注射量占肉重5 。试验三对猪半膜肌分别注射0 、1 0 0 、 2 0 0 、3 0 0 m m o l ，l 的c a c l 2 溶液( 占肉重5 、成熟7 2 h ) ，以研究c a c l 2 浓度对猪肉品质 的影响。试验四对半腱肌分别注射0 和3 0 0 m m o l ，l 的c a c l 2 溶液( 占肉重5 、成熟7 2 h ) ， 以进一步研究c a c l 2 浓度对猪肉品质的影响。试验五以股二头肌为研究对象，通过注射 蒸馏水、3 0 0 m m o l lc a c l 2 、3 0 0 咖o l le d t a 、3 0 0 m m o l lz n c l 2 ( 占肉重5 ) 后成熟 2 4 和4 8 h ，深入探讨c a c l 2 处理的嫩化机制。综合上述五个试验的研究结果表明：1 c a c l 2 处理影响猪肉的嫩度，促进猪肉的嫩化；这种嫩化效应与猪肉的部位有关。2 c a c l 2 处理几乎不影响猪肉的系水力、p h 和色泽：其对猪肉的嫩化效应与系水力、p h 无关。 3 宰后4 8 h 、注射占肉重的5 的3 0 0 m m o l ，lc a c l 2 溶液后成熟4 8 h 对改善猪肉品质是 适宜的。4 肉的嫩化主要是c a 2 + 激活c a l 口a i n ，导致肌原纤维小片化的结果。 第二部分研究了钙营养调控措施对猪肉品质的影响。试验一通过宰前短期给育肥猪 大量补饲维生素d 3 ，研究维生素d 3 补饲量和补饲时间对猪生长性能和肉品质的影响及 其机制。维生素d 3 补饲量为2 。5 1 0 5i u 坩或5 1 0 5i u d ，补饲时间为5 d 或l o d 。试验 二通过宰前短期给肥育猪大量补饲c a c 0 3 ，研究c a c 0 3 补饲量和补饲时间对猪生长性 能和肉品质的影响及其机制。c a c 0 3 补饲量为c a c 0 3 7 5 9 d 或1 5 9 d ，补饲时间5 d 或1 0 d 。 试验三通过宰莳短期给肥育猪大量补饲维生素d 3 + c a c 0 3 ，研究其对猪肉品质的影响。 维生素d 3 补饲量为1 2 5 x 1 0 5 刑m 或2 5 1 0 5i u d ，c a c 0 3 补饲量为3 7 5g d 或7 5 9 ，d ， 补饲5 d 。综合上述三个试验的研究结果表明：1 大量补饲维生索d 3 和c a c 0 3 影响猪的 生长性能，适当减少补饲量则没有影响。2 补饲维生素d 3 和c a c 0 3 影响猪肉的嫩度， 促进猪肉的嫩化；其对猪肉的嫩化效应与猪肉的贮存时间和部位有关。3 补饲维生素 d 3 和c a c 0 3 不影响猪肉的系水力、p h 和色泽；其对猪肉的嫩化效应与系水力、p h 无 关。4 补饲5 1 0 5 i u d 维生素d 35 d 、1 5 9 dc a c 0 35 d 、2 5 1 0 5 i u d 维生素d 3 + 3 7 5 9 d c a c 0 35 d ，对改善猪肉嫩度的效果显著。5 补饲维生素d 3 和c a c 0 3 是通过增加猪血 c a 2 + 和肉c a ”浓度，进而提高c a i p a i n 活性，加速肌原纤维分解，最终促进肉的嫩化。 关键词：c a c l 2 ，维生素d 3 ，c a c 0 3 ，肉质，育肥猪 a b s t r a c t t h es t u d yw a sc o n d u c t 酣t od e t e m 1 ) e 恐c t so fc a c l 2 蝎e c t i o no np o r kq u a l 咄2 ) e 虢c t s o fn u t r i t i o n a lr e g u k i o n 、i mv i t a m i nd 3a i l dc a c 0 3s u p p l e m e m e do np o r kq u a l i 坝a 1 1 d3 ) 血e m e c h a n i 锄o f t h ee f i c c t s i nt 1 1 ef i r s tp a n ，e 疗b c t so fc a l c i u mo np o r kq u a l j t yw e r es t u d i e d i nt h e 五r s te x p e r i m e n t ， b i c e p sf e m o f i sm u s c l e ，a d d u c t o rm u s c l e 肌dq u a d r i c e p s f c m o r i sm u s c l ew e r eu s e dt o d e t e 娜i n et l l ee 虢c t so fc a c l 2 e c t i o nl e v e l ，c a c l 2c o n c e n 仃a t i o n ，p o s 协1 0 n e m 蛔e c t i o nt i m e ， p o s t i 巧e c t i o na g i n gd m e o np o r kq u a i i 瓤c a c l 2 喇e c t i o nl e v e ii n c l u d e so ，2 ，5 ，8 ( b yw e i g h t ) ， c a c l 2c o n c e n t r a t i o ni n c l u d e so ，1o o ，2 0 0 ，3 0 0 m m o l ，l ，p o s t m o n e mi n j e c t i o nt i m ei n c l u d e s2 4 ， 3 6 ，4 8 ，6 0 h ，p o s t i n j e c t i o na g i n g “m ei n c l u d e s2 4 ，3 6 ，4 8 ，6 0 h i nt h es e c o n de x p e r i m e n t ， i o n g i s s i m u sm u s c l ew a sl l g e dt od c t e m i n em ee 疗b c t so fc a c l 2c o n c e n h 丑t i o n ，p o s t m o r t e m i n j e c t i o nt i m e ，p o s t i n j e c t i o na g i n gt i m eo np o r kq u a l i 妙c a c l 2c o n c e n t r a t i o ni n c l u d e s0 ，10 0 ， 2 0 0 ，3 0 0 衄o l l ，p o s 廿r l o r t e mi n j e c t i o nt i m ei n c l u d e s2 4 ，3 6 ，4 8 ，6 0 h ，p o s t i n j e c t i o na g i n gt i m e i n c l u d e s2 4 ， 3 6 ，4 8 ，6 0 h ，c a c l 2i 坷e c t i o nj e v e li s 5 i nt l l e也i r d e x p e r i m e n t ， s 锄i m e m b 啪o u sm u s c l ew a si n j e c t e d0 ，1 0 0 ，2 0 0 ，3 0 0 m m o j lc a c l 2s o l u t i o n 州t 1 15 b y w e i g h cr e s p e c t i v e l yt od e t c m i n et h ee 彘c t so fc a c l 2c o n c e n t 硎o no np o r kq u a l 咄i nt h e f o r me x p c r i m e n t ，s e m i t c n d i n o s u sm u s c l ew a si n j e c t e do ，3 0 0 m m o l ，lc a c l 2s o l u t i o nw i 廿15 b yw e i g h tr e s p e c t i v e l yt o 铀胁e rd e t e n n i n e t 1 1 ee 丘l e c t so fc a c l 2o o n c e 曲a t i o no np o r kq u a l 埘 i nt h cf i f t he x p e r i m e n t ，b i c e p sf e m o r i sm u s c l ew a si n j e c t e dd i s t i l l e dw a t e l3 0 0 m m o l lc a c l 2 ， 3 0 0 m m 0 1 le d t a ，3 0 0 m m o l ，lz n c l 2r e s p e c t i v e l yw i t h5 b yw e i g h tt od e t e m i n e m e c h a l l i s mo f t h ee 仃e c t sb yc a l c i 啪仃e a 仃n e n t t h ef l n d i n g so fm ef i v ee x p e r i m c n t sa b o v e i n d i c a t et h a t ：1 c a c l 2 e c t i o nc a i la 厅e c tp o r kt e n d e m e s s i tc 8 1 1i n d u c ep o r kt e n d e r i z a t i o n t h et e n d e r i z a t i o ne 醌c t b yc a c l 2 仃e a n n e n ti sr e l 砒e dw 岫t h er c g i o no fm u s c l e s 2 c a c j 2 t r e a t n l e n tc a l lh a r d i ya 腑c tp o r kw a t e r h o l d i n gc 印a c i t y ，p ha j l dc o l o l1 1 1 et e n d e r i z a t i o ne 腩c t o fc a c l 2 仃c a t m e n th a sn or e l a t i o n 、v i _ 1 1 1w a t e r h 0 1 d i n gc 印a c i t yo rp h3 i t sf e a s i b l ef o rp o r k t e n d e m e s st ob ei m p r o v e dt i 雠p o r ki si n j e c t e d3 0 0 n n o l lc a c l 2s o l 砸o nw 酏5 b yw e i g h t a tp o 曲m o n e m4 8 ha n d8 9 证gf o r4 8 hp o s t i n j e c t i o n 4 p o r k 托r l d e r i z a f i o nr e s u l tf 曲mt h a t c 一+ a c t i v a t ec a l p a i nt oi n d u c em y o 舶r i i 矗a g m e n t a t i o n i nt h es e c o n dp a n ，t h ee 行e c t so fc a i c i u mn u t r i t i o n a lr e g u l a t i n gm e a s u r e so np o r kq u a l i t y w e r es t u d i e d t h ef i r s te x p e r i m e n ti sc a 仃i e dt os t u d yt h ee 丘e c ta 1 1 dm e c k m i s mo fag r e a t 跏o u n to fv i 协m i nd 3s u p p l e m e n t e df o ras h o nt i m eb e f o r es l a u g h t e ro np o r kq u a l i t y ，t 锄i n d 3s u p p i e m e n t a r yi e v e ii n c i u d e s2 5 lo t u ，da n d5 j0 3 i u ，d ，s u p p 】e m e n t a r yt i m ei n g l u d e s 5 da 1 1 d1 0 d t h es e c o n de x p e r i m e n t 、v a sc a r r i e dt os t u d yt h ee 骶c ta 1 1 dm e c h a i l i s mo fag r e a t 硼o u n to fc a c 0 3s 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l ec a 2 + w h i c hc a l la c t i v 砒ec a l p a i nt oi n d u c em y o f i b “lf h g m e n t a t i o np r o c e s s k e y w o r d s ：c a c l 2 ，v i t a n l i nd 3 ，c a c 0 3 ，p o r kq u a l i t y ，f i n i s h i n gp i g 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得沈阳农业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：乙多参才白 时间：卯z 年6 月j 2 日 关于论文使用授权的说明 本人完全了解沈阳农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或 扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意沈阳农业大学可以用不同方式在不同 媒体上发表、传播学位论文的内容。 ( 保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 研究生签名：彰象才锄 时间：弘。f 年月仁日 导师签名 时帆户、，“年月，胡 沈阳农业大学博士学位论文 前言 我国菖牧业生产中“猪为六畜之酋”，养猪收入是我国畜牧业总产值的重要组成部 分。猪肉产量占全国肉类总产量的7 5 ，是我国人民摄食动物性蛋白的主要来源。尽管 随着我国经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，人们的肉食结构从单一的猪肉向 多种肉类转变，但人们长期以来形成的饮食习惯和膳食结构一时难以改变，尤其猪繁殖 率高、相对生长快是其它家畜无可比拟的生理特点。我国相对贫乏的资源决定了猪肉在 今后相当长的一段时间内仍是畜产品消费的主要方向。 随着人们生活水平的提高，对动物性食品保健意识的日益增强，对猪肉品质的要求 也越来越高，人们渴望得到更高的瘦肉率，同时又要最大限度地减少脂肪和胆固醇的含 量，使得近半个世纪以来猪育种和营养学家以此作为首要目标，虽然取得了巨大的成功， 但高瘦肉率品种或品系的培育却对猪肉感官品质带来了明显的负面影响( 张克英， 1 9 9 9 ) 。众所周知，动物体内肌内脂肪的含量与嫩度相关。肌内脂肪含量较高的肉较鲜 嫩。随着猪生长速度及其瘦肉率的提高，肉质略显粗硬且风味欠佳( m e i s i n g e r dm i l l e l 1 9 9 8 ) ，这在一定程度上影响了人们对猪肉的接受程度。越来越多的消费者抱怨现代猪 肉肉色苍白或深暗，水分渗出或坚硬，粗糙却缺少水分。正常猪肉应该是一种鲜艳的红 色，瘦肉有坚实感结构细致而无过多的水分渗出( 表面汁液) 。典型的劣质猪肉有p s e 肉( 苍白、松软和水分渗出) 和d f d 肉( 色暗、坚硬和干燥) 严重影响了猪肉的感官 品质。然而，猪肉的感官品质却是影响消费者购买的首要因素，感官品质差的肉只会使 消费者望而却步，如何提高猪肉的感官品质已演变成为现代养猪生产的重要课题，改善 肉质已经成为肉品加1 j 和营养学者研究的热点。 宰后猪的胴体并q ；是立即停止活动，而是在几小时甚至l o 多天内发生许多理化变 化，所以屠宰后肌肉的变化及其对肉品质的影q q 是肉类科学研究的核心内容之一。( 周 光宏，1 9 9 7 ) 。家畜屠宰后由胴体肌肉( m u s c l e ) 向食用肉( m e a t ) 转化都要经过成熟过程 ( a 1 5 i n g ) ，也称排酸过程。此过程延长了肉制品的生产周期，而且占据了相当大的冷库面 积和相应的设备，加大了生产运行成本；同时将肉尸吊挂进行自然成熟时，肌肉胴体的 失重较为严重，而且也会受到一些嗜冷性细菌的侵害，使肉质下降，安全性降低，造成 经济损失。 成熟过程提高肉的品质，其中主要是改善嫩度。然而，肉为了成熟而冷藏时。如果 卫生条件不适，就会导致腐败。理想的嫩化的方法能够缩短肉的成熟时间。大量的研究 发现，牲成熟过程中用钙离子溶液处理是嫩化方法之一( 刘鹭和李洪军，2 0 0 1 ) 。钙是 肌肉收缩和钙激活酶的激活剂，对肉的嫩度有很大的影响。提高肌肉中钙离予的浓度对 于提高钙激括酶的活性从而加速宰后肉的嫩化有重要的作用。因此，町以通过调控猪肌 肉中钙离子的浓度和p h 的高低，使钙澈活酶保持较高的活性，加速肌肉的嫩化过程， 从而使肌肉的嫩度增加。 从而使肌肉的嫩度增加。 前言 猪肉的感官品质还受宰前营养因素的影响。采取营养调控措施是提高猪肉品质的重 要途径之一。国内外不少研究已然证明，宰前几天添加矿物元素和维生素可以改善或提 高猪肉的感官品质，能降低宰前运输和屠宰应激对肉品质的不良作用，提高肉质，降低 损失。 因此，为了充分发挥钙离子对肉品质的调控作用，有必要开展向猪肉中注射钙溶液 和在猪饲粮中添加维生素d 3 和钙源对猪肉品质影响的研究。 目前有很多关于将c a c l 2 溶液注射入胴体或肉块当中，或者宰前灌服丙酸钙可改善 肉的品质的研究报告，尤其是国外，但这些研究都只局限于反刍动物，在猪上的研究报 道很少。 宰前短期补饲维生素d 3 研究也主要用于反刍动物，尤其是牛，应用效果比较理想。 而对于猪的应用很少，应用效果不显著。 在所有的报道中，关于宰前短期补钙对肉质影响的研究只见到2 份，1 份关于猪补饲 c a c l 2 的硕士研究报告，但没有涉及对嫩度影响的试验结论：另1 份关于是牛补饲c a c 0 3 的国外论文摘要，结果试验处理对牛肉的嫩度也没有影响。目前还未见猪补饲c a c 0 3 的 研究报告。 上述研究至今尚无定论。因此，为了进一步研究c a c l 2 处理对猪肉的影响和作用机 制，以及c a c l 2 溶液的适宜注射量、浓度、宰后注射时问和注射后的成熟时间，本研究 采用不同部位的猪肉分别进行研究，综合评价c a c l z 处理的作用效果。 在c a c l 2 处理猪肉的前期研究基础上，通过营养调控方式提高猪肉中的钙离子浓度， 采取宰前短期补饲维生素d 3 和钙源两种途径，进一步研究钙营养调控作用对猪肉品质的 影响，并确定研究适宜的添加剂量和添加时间。 本研究的成功实施，将为通过肉品加工、营养调控手段改善猪肉品质奠定基础。 沈阳农业大学博士学位论文 第一章文献综述 1 猪肉品质及其生理基础 肉质包括肉的感官特征、技术指标、营养价值、卫生质量和安全等。目前，猪肉品 质常用肉色( m e a tc o l o u r ) 、p h 、系水力( w a t e r h o l d i n gc a p a c i t y ，w h c ) 、嫩度( t c n d e m e s s ) 等指标进行评定。 1 1 肉色 对肉类工业和消费者来说，肉色是个很重要的质量指标。在所有的肉质性状指标 中，肉色是最直觉最先导的感受印象( 周光宏，1 9 9 9 ) 。肉色的优劣直接决定了市场上 消费者的购买行为，具有重要的影响销售的积极作用，是直接关系到肉的商业价值的最 重要指标。在色索正常的转变范围内，肉的色素并不表示卫生或营养价值。肉色本身并 不会对肉的滋味做出多大贡献。肉色的重要意义在于它是肌肉的生理学、生物化学和微 生物学变化的外部表现。 猪肉的色泽主要受到肌红蛋白的影响，其次也受光反射和氧化作用的影响( 张克英， 陈代文，1 9 9 9 ) 。 1 1 1 肌红蛋白 研究表明，肌肉色泽主要是由肌红蛋白( m b ) 和血红蛋白( h b ) 构成，对肉色起 作用的是m b 。猪肉色泽与m b 含量有关( e i k w e l e n b o o n ，1 9 9 4 ) ，含量越多，肉色越深。 放血良好的动物，其肌肉组织中m b 占色素的8 0 一9 0 。 1 1 2 氧化作用 m b 对肉色的主要作用是由它的化学特性体现出来的。m b 的呈色作用源于其分子内 的亚铁血红素，亚铁血红素与氧有很强的亲和力，当其未与氧结合时，m b 呈暗黑色， 此时的m b 叫脱氧肌红蛋白( d e o x y m b ) 。d e o x y m b 与氧结合后变成氧合肌红蛋白 ( o x v m b ) ，呈现鲜红色；理想鲜红色是很不稳定的，如果露置过久和氧化过度，亚铁 血红素中的f e 2 + 氧化成f e 后，则m b 变成正铁肌红蛋白( m e t m b ) ，而呈现出暗褐色。 m b 中的f e 2 + 变为m c t m b 中的f e 3 + 是氧化的结果( l i u 等，1 9 9 5 ) 。系列的物质，如f e 3 + 、 超氧化阴离子、h 2 0 2 、羟基残基等可诱发此过程，这些物质可直接与f e ”作用或导致脂 质过氧化物的形成，后者使f e 2 + 氧化成f e 3 + ( 苏宁，1 9 9 8 ) 。鲜肉经过烧煮，这种蛋白 质色素就变性，同时产生褐色。 在宰后不久和贮藏期间，肉表面m e m b 的积累速率受许多内在因子( 如p h ，动物种 类，年龄，品种，性别，饲料等) 、外在因子( 如温度，光照表面微生物。包装方式， 等) 以及这些因子的组合的影响。正常猪肉色泽为鲜红色，猪屠宰后，若猪肉p h 下降过 快或快慢，会导致猪肉色泽苍白或深暗。f a u s 廿n a n 和c a s s e n s ( 1 9 8 9 ) 认为，鲜肉褪色的 速度与氧化过程和m e t m b 的水平密切相关( f a u s t d o n a l l 和g a s s e n s ，1 9 8 9 ) 。饲粮中添加 a 一生育酚醋酸酯能有效地抑制肉中m e t m b 的积累( 苏宁，1 9 9 8 ) 。a m o l d 等和l a l 】a r j 等 第一章文献综述 ( 1 9 9 4 ) 均证明饲粮中添加维生素e 可增强猪肉o x y m b 的稳定性或者延缓鲜肉切块中 m e t m b 的形成，从而增强鲜肉型理想红色的稳定性。 1 1 3 光线反射 据v a n l a a c l c 等( 1 9 9 4 ) 报道，肉的颜色是由于肌肉对光的吸收与反射产生的，吸 光度主要取决于肌肉中含m b 和h b 的数量。当光线射到猪肉表面时，由于表面有水分， 一部分光线被反射回来，进入肌肉中的光线，大部分经反射后又反射回来，部分光线被 肌球蛋白吸收而呈色( 张克英，陈代文，1 9 9 9 ) 。而肌肉表面水分越多，被反射的光线 就越多，肌肉趿收的光线就越少，肉的颜色就越苍白。 肉色评定的方法主要有主观评分法和客观评分法。主观评定方法是目测法，以最后 胸椎处背最长肌的新鲜切面为代表，于宰后1 2 h 对照标准比色评分图进行。客观评定 方法是采用肉脂评定仪对背最长肌的新鲜切面进行评定。 1 2 系水力 猪肉系水力( w h c ) 是猪肉品质鉴定最重要的基本参数之一，用来表述肌肉或肉品 在特定条件下的保水能力，即系水力是当肌肉受到外力作用时，如加压、切碎、冷冻、 加热、融冻、加工和贮存等，保持原有水分的能力。系水力是一项是反映猪肉感官品质 的重要指标，也具有着重要的经济意义。它直接影响肉的滋味、多汁性、嫩度、色泽、 营养成分及香气等食用品质，同时对加工肉的产量、结构和肉色等有较大的影响。系水 力高的肉质好。失水率与系水力相反，失水率越高系水力越低，肉质就越差，反之越好。 一般正常失水率小于2 0 。 正常的猪肌肉组织中含大量的水分，猪的肌肉依品种年龄不同，平均为7 0 7 5 左 右。肌肉中水分子有三种存在形式：不易流动水，自由水和水化水( 陈润生，1 9 8 7 ) 。 通常测定的肌肉系水力及其变化主要是指不易流动水，它存在于纤丝、肌原纤维和膜之 间。约占肌肉中总水分的8 0 ，它能溶解盐及其它物质并在o 或稍低于0 下结冰。这 部分水量取决于肌原纤维蛋白质凝胶的网状结构变化。自由水存在于细胞外间隙中，约 占肌肉总水分的1 5 。水化水约占肌肉总水分的5 ，是指蛋白质分子表面紧密结合的水 分子层，它的冰点很低，无溶剂特性，不易受肌肉蛋白质结构和电荷变化的影响，甚至 在施加严熏外力条件下，也不能改变其与蛋白质分子紧密结合的状态。因此，它对系水 力的影响不大。 家畜屠宰后，肌节缩短，肌动蛋白和肌球蛋白结构发生变化，纤丝内空间减小，致 使尸僵后期大量渗水，这种变化的幅度大体上与粗丝和细丝问交叠程度呈比例，在尸僵 中肌膜对离子的渗透性增大，肌纤维间隙就可能出现高渗，更加剧水分从细胞流出( 武 军，2 0 0 2 ) 。 动物屠宰后的多种因素都会对肌肉的系水力产生影响，其中最主要的是肌肉p h 、能 量水平和贮存过程中肌肉脂质的氧化。p h 对肌肉系水力的影响实质上是蛋白质分子的静 沈阳农业大学博士学位论文 电效应。活体猪肌肉出为7 2 7 4 ，此时肌肉中的蛋白质分子带净负电荷，能够吸附大量 水，且蛋白质分子间相互排斥，这就为水分斟下了足够的空间，此时肌肉的系水力高。 屠宰后，由于糖原酵解，p h 下降，蛋白质带净负电荷的数量减少，肌肉中蛋白质分子发 生凝聚紧缩作用，肌肉系水力下降。当p h 接近肌肉蛋白的等电点时( p h s 0 5 5 ) ，蛋 白质带的狰电荷为零。此时肌肉的系水力最低，食用品质最差。肌肉p h 下降的程度取决 于屠宰时肌肉所含乳酸的含量。乳酸浓度高，肌肉的系水力就低，乳酸浓度低，肌肉的 系水力就高。 系水力测定方法繁多，按样本处理手段可分为三类：第一类，利用外力改变猪肉的 保水结构，然后对改变了的结构和水分的得失进行度量，如压力称重法、压力滤纸面积 法、离心法、核磁共振法、膨胀法、毛细管法等。第二类，不加任何外力度量猪肉的液 体流失，如滴水损失、滤纸法等。第三类，通过腌制或加温度量猪肉的失水程度，如水 浴损失、熟肉率、拿破率( n 印o l ey i e l d ) 等( 张伟力，2 0 0 2 ) 。 常用滴水损失来衡量肌肉的系水力。滴水损失指在不旋加任何外力而只受重力作用 的条件下，肌肉蛋白质系统在测定时的液体损失量，一般在2 3 。滴水损失与p h 、 颜色和大理石纹评分间显著相关，滴水损失越低，肉质越好。 熟肉率能反映肌肉在蒸煮过程中的保水情况。熟肉率是指肉熟后与生肉的重量比 率，生肉煮熟的过程中自身重量会减轻，这是由于肉中的水分损失造成的。当将肉煮后， 由于肌肉蛋白质的热变性作用，使肌纤维紧缩，空间变小，不易流动水被挤出，造成煮 熟后肉的保水性降低，煮后失重。熟肉率是反映肉质好坏的一个很重要经济指标，与消 费者的利益直接相关。熟肉率越高，肌肉在蒸煮过程中的系水力越高，肉的嫩度就好， 相反肉的嫩度就差。 蒸煮损失与肉的多汁性有很强的负相关关系，d a v i s 等( 1 9 7 5 ) 发现肉的多汁性只在很 小的程度上与滴水损失相关0 = o 0 9 ) ，但是和与蒸煮损失之间存在很强相关性( r = o 5 0 ) 。 而多汁性又是猪肉食用品质中重要的组成部分。牛肉中多汁性与蒸煮损失之间存在负相 关关系，也就是说蒸煮损失越大，多汁性越小。在猪肉中多汁性和蒸煮损失之问的关系 受到品种的影响，但是蒸煮损失仍然是影响肉的多汁性最重要的因素，因此不通过感官 评定，直接测量肉的蒸煮损失也可部分预测出肉的多汁性。 1 3 肉的p h p h 指肉中的酸度，主要由肉中葡萄糖发酵产生的乳酸积累所致。p h 对肉色、系水 力、可溶性蛋白浓度、货架期长短、嫩度等都有明显影响( v e a r y ，1 9 9 1 ；l a n g l o i s 等， 1 9 8 9 ) ；此外，p h 还影响肉的风味，这主要是由于肉中的游离氨基酸、小肽、核苷酸等 重要风味前体物是由酶催化降解产生的，而p h 对酶的活性有显著影响( 诺曼n 波特， 1 9 7 8 ) 。因而p h 是评定肉质的一项重要指标。 肉的酸化程度并不是越高越好，它是在一个范围内变动的。鲜肉的p h 为5 9 6 5 ， 第一章文献综述 次鲜肉为6 6 “7 ，腐败肉p h 在6 7 以上，活体猪肉p h 为7 2 7 4 ，近于中性，宰后l h 肉的p h 可下降至6 2 巧4 ，2 4 h 后降至5 6 6 0 ，并在此水平维持到细菌性分解初期，所 以猪胴体肌肉的最终p h 大多数小于5 8 。 胴体肌肉这种低p h 的形成，与肉的成熟过程密切相关。肉成熟是肌糖原在糖原酵解 酶的作用下，经无氧酵解生成葡萄糖，再由葡萄糖生成乳酸，同时在肌凝蛋白酶的作用 下，使a t p 分解释放出正磷酸，乳酸和讵磷酸一起构成了肉的酸性介质，使肉的p h 值降 低呈酸性。这种变化能使肉嫩度变好，风味和食用价值都得到提高。 宰后肌肉p h 下降程度与肌肉颜色、系水力等都呈显著相关。据张伟力等( 1 9 9 5 ) 研究表明，p h 是评价肉质的一个很关键的参数，它与系水力和肉色相关。在一定范围 内，肉的终点p h 值越高，滴水损失越少( 系水力越高) ，肉色评分越高。猪肉p h 下降 的程度取决于屠宰时肌肉所含糖原的数量和所受应激的大小，糖原浓度高，且受到高强 度的应激时，机体内的能量消耗就大，需糖原分解来维持代谢，宰后机体缺氧的情况下， 糖原就大量发生酵解，产生大量的乳酸，则p h 下降大，猪肉的系水力就低；糖原浓度 低，则p h 下降幅度小，猪肉的系水力高。 肌肉p h 下降的速度和强度，对一系列肉质性状产生决定性的影响。肌肉呈酸性首 先导致肌肉蛋白质变性，使肌肉系水力降低，颜色变为灰色，而这正是形成p s e 猪肉的 重要机制。许多学者研究表明，猪宰杀后，诈常肌肉的p h 随时间变化，缓慢下降，直 到宰后2 4 h 才达到最终p h 。j 下常猪屠宰后2 4 h ，肌肉p h 由7 o 降到5 3 5 7 。这样的肉 颜色正常，显浅红色，系水力也好。而在易于发生p s e 肉的猪，肌肉p h 可能宰后1 h 内下降到5 ，5 以下，基本接近蛋白质的等电点，如再降低就可能引起蛋白质不同程度的 变化，出现p s e 肉。 按全国规定，用p h 判定p s e 。一般情况下，猪屠宰后4 5 分钟测定p h ，正常猪肉为 6 晰5 ，而p s e 肉为5 1 5 5 ( 陈润生，1 9 8 1 ) ；屠宰后肌肉的终点p h 高于6 0 ，则可产生 d f d 肉。导致d f d 肉的主要原因是屠宰前的长期慢性应激使肌糖原耗竭。 1 4 肉的嫩度 肉的嫩度指肉的老嫩程度，是人食肉时对肉撕裂，切断和咀嚼时的难易，嚼后在口 中留存肉渣的大小和多少的总体感觉。它主要由肌肉中肌纤维的状态、结缔组织的含量 和组成、肌内脂肪的多少以及肌肉内蛋白分解酶的形态等决定，一定程度上反映了肌肉 中肌纤维、结缔组织以及肌内脂肪的含量、分布和化学状态。嫩度决定着肉的烹调和加 工产品的最终感官质量，是消费者选择肉和肉制品的重要衡量指标。 影响肉类嫩度的因素主要有以下几方面：家畜的品种、年龄、营养状况、性别、屠 宰方法、宰后的生物化学变化、加工方法等，其根本原因在于肌肉的组织结构及宰后生 物化学变化，特别是取决于肌肉中肌原纤维蛋白的状态( 即肌球蛋白与肌动蛋白结合的 紧密程度) 、结缔组织的组成和含量、肌间脂肪的分布和含量以及肌肉持水性的大小等 沈刖农业大学博士学位论文 ( 戴瑞彤、吴国强，2 0 0 0 ) 。猪背最长肌的大理石纹评分与肉的嫩度存在高度相关( r a s e y ， 1 9 9 0 ) ，二者相关系数x = o 6 2 ( h c 姗y 等，1 9 6 3 ) 。 肉的嫩度主要取决于肌肉组织各组分及其内部的生物化学对各组分特性的改变( 王 志耕，1 9 9 7 ) 。决定肉嫩度的两个最主要因素是肌原纤维和结缔组织。 1 4 1 结缔组织 研究表明，肌肉中结缔组织含量的高低与肉的嫩度呈负相关，胶原蛋白是肌肉结缔 组织的组成成分，其含量和交联程度影响肌肉的嫩度。胶原蛋白含量越高、溶解度越低， 肉的嫩度就越低。随着胶原蛋白交联程度的不断增加，胶原蛋白对热更稳定，溶解性降 低，蛋白质水解速度减慢，因此，肉变得粗糙，嫩度下降。随着家畜的年龄增大，结缔 组织的绝对含量增加，并且胶原蛋白分子之间形成的热稳定性共价交联键数目增加，从 而使由胶原引起的肉的本底硬度增大。不同肉块，由于胶原蛋白的含量及其中热稳定性 交联键数目不同，其嫩度也不同。 张克英等( 2 0 0 2 ) 研究表明，胶原蛋白含量与滴水损失呈正相关，与次黄嘌岭核苷 酸( 1 m p ) 呈负相关，也与大理石纹和肌内脂肪含量呈一定负相关，表明胶原蛋白含量 的提高可降低肉的嫩度、多汁性和风味。 因此，提高肉的品质，就要设法降低肉中胶原蛋白的含量。但这方面的研究进展非 常缓慢。虽然胶原蛋白在酸性情况下有可能被降解，但在肉正常的p h( 5 7 ) ，胶原可 以完全抵抗蛋白质水解酶的降解作用，因此在肉的成熟过程中，胶原蛋白降解不明显( 戴 瑞彤、吴国强，2 0 0 0 ) 。 家畜的饲养管理状况对胶原蛋白的结构有影响。肌内脂肪的增加可能不是自由采食 时嫩度和多汁性提高的唯一原因，肉质的改善可能与生长速度快有关。a b e r l e 等( 1 9 8 1 ) 认为，猪生长速度快时，肌肉内新合成的胶原蛋白的比例就高，即盐溶性胶原蛋白含量 高，因其交联程度小，溶解性高，故猪肉嫩度得以改善。这与m c c o r m i c k ( 1 9 9 4 年) 研 究的结论一致。另外可以通过遗传调控胶原蛋白之间交联键的化学合成来降低结缔组织 的硬度( k u y p e r sa i l dk u r m ，1 9 9 5 ) 。 羟脯氨酸( h y d r o x y p r o l i n e ) 主要存在于肌肉的结缔组织腔原蛋白中，而且于胶原 蛋白中组成恒定( 占其总氨基酸的1 2 1 4 ) ( 曾勇庆和王慧，2 0 0 0 ) 。肌肉中羟脯氨 酸含量与肌肉嫩度之问存在明显的负相关( b e h y 等，1 9 7 4 ) 。肌肉中这种羟脯氨酸含量 在不同年龄存在很大差异( c o u r s e 等，1 9 8 6 ) ，9 0 k g 体重组肌肉羟脯氨酸含量极显著高 于8 0 k g 体重组肌肉羟脯氨酸的含量( 曾勇庆等，1 9 9 0 ) 。不同部位间羟脯氨酸的含量也 存在很大差异( s e i d e m a l l ，1 9 8 6 ) ，腰大肌羟脯氨酸含量最少，最嫩，而半腱肌中含量 比腰大肌中高9 倍，故其嫩度较差( 徐永平，1 9 8 5 ) 。各部位肌肉羟脯氨酸含量的大小 顺序是股二头肌 背最长肌 半腱肌 半膜肌 腰大肌。此结果与人们长期以来所形成的腰 大肌细嫩而股二头肌粗老的盛觉印象相吻合。因此，测定利用猪肉品中羟脯氨酸的含量 来对猪肉食用品质的嫩度做出评价不失为一种较为严谨的客观手段。 第一蕈文献综述 1 4 。2 肌原纤维 肌纤维是构成肌肉的基本单位，肌纤维的状态将直接影响猪肉品质的好坏。猪肉的 加工学性状、组织学性状，尤其是食用品质( 嫩度、风味、多汁性、系水力等) 都直接受 到肌纤维组织学特性的影响( 川井博田，1 9 8 3 ：曾永庆等，1 9 9 8 ) 。 肌原纤维的状态( 收缩、舒张与分解) 对肉的嫩度有决定性的影响( 陈耀春译，1 9 8 8 )