第02章 肉的组织结构、化学组成及特性

第二章肉的组织结构、化学组成有特性作者：单位：目录01肉的组织结构02肉的化学组成03肉的加工特性01肉的组织结构一、肌肉组织肌肉组织（50~60%）脂肪组织（20~30%）结缔组织（9~14%）骨组织（15~20%）一、肌肉组织一、肌肉组织（一）宏观结构肌肉由肌纤维逐级组成：肌纤维：由肌内膜包裹初级肌束：由50~150根肌纤维组成，由肌束膜包裹次级肌束：由多个初级肌束组成肌肉：由多个次级肌束组成，由肌外膜包裹一、肌肉组织（二）微观结构（1）肌纤维呈细长纺锤状，无分支，两端逐渐变细，属于特殊化的一类细胞，又称肌纤维直径为10~100μm；长度为1~40mm，最长可至100mm是肌肉的基本构造单位，占比为75%~92%其他部分为血管、结缔组织、神经纤维和细胞外液等一、肌肉组织（二）微观结构（2）肌纤维膜肌纤维的细胞膜称为肌纤维膜，又叫肌膜由蛋白质和脂质组成具有很好的弹性，可承受伸长和收缩时的变形肌膜向内纵向凹陷形成网状的管状结构，称为横小管，通常叫T-系统或T小管一、肌肉组织（二）微观结构（3）肌原纤维肌原纤维由肌丝组成肌丝可分为粗丝和细丝肌节：两个Z线间的区域，包括一个完整的A带和二个位于此A带两侧的二分之一I带，是肌肉收缩的基本单位一、肌肉组织（二）微观结构（4）肌浆肌纤维的细胞质，内含肌红蛋白、糖原和线粒体等物质溶酶体属于肌浆内特殊的细胞器之一，含有可以消化细胞和细胞内容物的酶组织蛋白酶是溶酶体酶体系中的一员，分解肌肉蛋白质，促进肉成熟一、肌肉组织（二）微观结构（5）肌细胞核骨骼肌纤维为多核细胞，核紧靠肌纤维膜下核为椭圆形，长度约5μm二、结缔组织广泛分布于肌膜、腱、韧带、血管等部位，主要由胶原纤维、弹性纤维和网状纤维组成二、结缔组织（一）结缔组织细胞包含许多类细胞，如对于肉质变化十分重要的成纤维细胞、间充质细胞成纤维细胞：呈梭状或扁的星状等分泌结缔组织胞外成分，是合成胶原蛋白和弹性蛋白的原料间充质细胞：多为梭形，有概率变成纤维细胞或者脂肪细胞紧贴着疏松结缔组织的基质中靠近血管处，脂肪堆积时，转变为脂肪细胞二、结缔组织（二）结缔组织基质包括黏稠的蛋白多糖、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蛋白多糖属于大分子化合物，包含氨基葡聚糖硫酸软骨素和透明质酸属于最基本的氨基葡聚糖，具有润滑、黏结的用途软骨、筋腱和骨骼周围充满硫酸软骨素透明质酸质地十分黏稠，作用在骨节和结缔组织纤维相交处二、结缔组织（三）结缔组织纤维（1）胶原纤维胶原蛋白特性胶原纤维广泛分布于动物的皮、筋腱、软骨等组织中，是构成白色结缔组织的主要成分胶原纤维主要由胶原蛋白组成，70~100℃加热后转化为明胶，易消化，常用于制作肉冻等食品二、结缔组织（三）结缔组织纤维（2）弹性纤维弹性纤维主要存在于富有弹性的组织，如肺、大动脉、韧带、皮肤及耳部软骨等组织中，是构成黄色结缔组织的主要成分在水中加热后也不能分解成明胶。胃蛋白酶、胰蛋白酶无法对弹性蛋白进行消化，但可被无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶二、结缔组织（三）结缔组织纤维（3）网状纤维网状纤维主要构成内脏的结缔组织及脏器的支架网状纤维由网状蛋白构成网状蛋白性质稳定，耐酸、碱、酶的作，食用价值较低三、脂肪组织一种分化了的结缔组织，由脂肪细胞构成动物体中尺寸最大的细胞，形状呈小滴状直径为30～120μm左右，长度可达250μm出油率随着脂肪细胞大小而改变三、脂肪组织蓄积脂肪在体内蓄积，大部分成为脂肪滴主要分布在皮下、腹腔和肌间，为动物储存能量

组织脂肪与磷脂量相当主要分布在内脏和肌肉中，为细胞提供能量和结构支持四、骨组织水（40%~50%）、胶原蛋白（20%~30%）和无机质（20%，主要为钙和磷）成分和结构影响其物理性质和生物功能，如硬度和韧性01由骨膜、骨质和骨髓组成骨膜为骨组织提供营养和保护骨质是骨组织的主要成分，赋予骨组织硬度和强度骨髓则参与造血功能02主要成分结构02肉的化学组成一、水分（一）水分活度水分活度（Aw）是指食品在密闭器内测得的水蒸汽压力与同温下测得纯水蒸汽压力之比新鲜肉的水分活度为0.97~0.98当水分活度降至0.7以下时，大多数微生物生长受到抑制水分含量过高会导致微生物大量繁殖，降低肉的新鲜度水分含量过低则可能引发脂肪氧化，影响肉的色泽肉制品的水分含量与其组织状态、品质及风味密切相关动物体内含量最多的成分，肌肉中约占70%，皮肤中为60%，骨骼中为12%~15%一、水分（二）肉中水分的存在形式与蛋白质亲水基紧密结合的水层，占肌肉水分的5%。结合水的冰点极低（-40℃），无法溶解其他物质结合水存在于肌纤维和细胞膜间隙，占肌肉水分的80%，冰点为-1.5~0℃，具有溶解能力不易流动水存在于细胞外部间隙，占肌肉水分的15%，自由水的流失会导致肉的汁液减少，影响肉的质地和口感自由水二、蛋白质（一）肌原纤维蛋白质是构成骨骼肌收缩功能的基本单元占据了蛋白质总质量的40%~60%主要包括肌球蛋白、肌动蛋白、肌动球蛋白、原肌球蛋白和肌钙蛋白这些蛋白质在肌肉收缩中起关键作用肉中含量仅次于水分的成分，约占20%根据其在肌肉中的位置和功能，可分为肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和结缔组织蛋白，分别占总蛋白的40%~60%、20%~30%和10%。二、蛋白质（一）肌原纤维蛋白质（1）肌球蛋白含量极为丰富，大约占肌原纤维蛋白的三分之一由两条肽链相互盘旋构成，其形状呈“豆芽”状长度与直径比约为100:1，分子质量为50~60万是构成粗丝的主要成分，具有ATP酶活性二、蛋白质（一）肌原纤维蛋白质（2）肌动蛋白构成I带的主要成分，约占肌原纤维蛋白的20%仅有一条多肽链，其分子量为41800～61000Da是构成细丝的主要成分以球状肌动蛋白（G）和纤维状肌动蛋白（F）形式存在后者与原肌球蛋白及肌原蛋白结合形成细丝，参与肌肉的收缩不具备凝胶形成能力二、蛋白质（二）肌浆蛋白质（1）肌红蛋白主要包括肌红蛋白、肌浆酶、肌溶蛋白和肌粒蛋白在肌细胞内主要参与物质代谢是一种色素蛋白复合物，由球蛋白和其辅基血红素构成对肌肉色泽的变化起着决定性作用二、蛋白质（二）肌浆蛋白质（2）肌浆酶肌浆中富含多种可溶性酶，以参与糖酵解的酶类最为丰富，占据了总酶量的2/3以上白肌纤维中内糖酵解酶的含量显著高于红肌纤维红肌纤维中肌红蛋白和乳酸脱氢酶的含量则相对较高二、蛋白质（三）结缔组织蛋白质主要包括胶原蛋白、弹性蛋白和网状蛋白存在于肌内膜、肌束膜和肌外膜中三、脂肪肉中的脂肪含量在1%~20%之间，品种、部位和年龄等因素均会影响其含量脂肪对肉的风味、嫩度和多汁性有重要影响家畜的脂肪组织中，中性脂肪占90%，水分占7%~8%，蛋白质占3%~4%，另有少量磷脂和固醇脂。三、脂肪（一）中性脂肪由1分子甘油与3分子脂肪酸化合而成，也称甘油三酯分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸饱和脂肪酸含量高的脂肪质地较硬，不饱和脂肪酸含量高的脂肪质地较软脂肪蓄积顺序一般为腹腔、皮下、肌间、肌内三、脂肪（二）磷脂和固醇磷脂与中性脂肪结构相似，区别在于磷脂分子中的1~2个脂肪酸位置被磷酸基团替代磷脂含有较多的不饱和脂肪酸磷脂包括卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂以及其他类型的磷脂卵磷脂主要富集于内脏器官，而脑磷脂主要分布在脑神经和内脏器官中胆固醇除在脑中存在较多外，广泛分布于动物体内四、浸出物（一）含氮浸出物浸出物是除了蛋白质、盐类、维生素以外能溶于水的可浸出性物质包括含氮浸出物和无氮浸出物非蛋白质的含氮物质即为含氮浸出物包括磷酸肌酸、游离氨基酸、核苷酸类及肌苷、肽类等作为蛋白质代谢过程中的降解产物，是肉类风味的主要构成因素（二）无氮浸出物主要包括碳水化合物和有机酸两大类在碳水化合物方面，包括了糖原、葡萄糖和核糖等有机酸以乳酸为主，同时伴有少量的甲酸、乙酸、丁酸和延胡索酸等五、维生素肉中富含B族维生素，特别是瘦肉中含量较高，人们通过食用肉类从而获取此类维生素肉中水溶性维生素含量高，脂溶性维生素含量低猪肉的维生素B1的含量最为丰富，猪肉和羊肉的叶酸含量低于牛肉的叶酸含量六、矿物质肉中的矿物质含量为0.8%~1.2%，其中钾和磷含量较高。牛肉中铁的含量最高肉中的矿物质含量受到其水分和蛋白质含量的影响在腌肉中添加食盐进行腌制，可以提高肉品中的钠含量七、影响因素受动物种类、年龄、部位、饲养水平、性别和营养状态等因素的影响不同动物的肌肉组成有所差异包括动物的种类、年龄、部位、饲养水平、营养状态、饲料成分等年龄增长会导致脂肪含量增加，饲养水平影响肌内脂肪的含量，性别和营养状态也会对肉的组成产生显著影响03肉的加工特性一、肉的颜色（一）肌红蛋白肌红蛋白是一种含有血红素环的复合蛋白，血红素环中心的铁原子决定了肉色的变化。肌红蛋白的氧合与氧化：氧合肌红蛋白：氧气充足时，肌红蛋白与氧结合，呈现鲜红色高铁肌红蛋白：氧气不足时，肌红蛋白氧化，呈现褐色脱氧肌红蛋白：氧气极低时，肌红蛋白失去氧，呈现紫红色肉的颜色主要由肌红蛋白和血红蛋白决定，其中肌红蛋白在充分放血时占主导地位一、肉的颜色（二）影响肉色稳定的因素繁殖消耗氧气，促进高铁肌红蛋白的形成，导致肉色变褐有利于氧合肌红蛋白的形成，低氧分压促进高铁肌红蛋白生成氧气压pH值过高或过低都会导致肉色异常（如PSE肉和DFD肉）微生物一、肉的颜色（二）影响肉色稳定的因素硝酸盐与亚硝酸盐的作用在腌制过程中生成一氧化氮，与肌红蛋白结合形成亚硝基肌红蛋白，赋予腌制肉品粉红色泽亚硝基肌红蛋白稳定性强，在加工和储存过程中能保持肉品良好的色泽腌制条件的控制腌制温度、时间和配料比例对肉色影响显著，低温腌制可防止蛋白质变性，保持肉质鲜嫩和色泽过量使用硝酸盐或亚硝酸盐会带来食品安全风险，需严格控制使用量二、肉的风味（一）气味0203气味主要来源于挥发性化合物，如2-甲基-3-呋喃硫醇、糠基硫醇等，赋予肉独特的香气挥发性化合物的作用因动物种类、饲料和储存条件而异，如羊肉的膻味、公猪肉的腥味，这些气味是肉的品质特征之一生鲜肉气味的差异肉的风味物质在加热过程中生成，如美拉德反应和脂肪氧化产物，赋予肉烤、煎等烹饪方式特有的香气加热过程中的变化01二、肉的风味（二）滋味包括甜味（糖类）、咸味（无机盐）、酸味（有机酸）、苦味（游离氨基酸）、鲜味（谷氨酸钠和肌苷酸）谷氨酸钠（MSG）及肌苷酸（IMP）既是肉的鲜味物质，又是风味增强剂肉在成熟过程中ATP分解产生IMP三、肉的保水性改善保水性可提高肉制品的出品率，降低生产成本，提升经济效益，同时保持肉质鲜嫩多汁，满足消费者需求评估肌肉保水性的常用指标包括肉汁流失、烹饪损失和储存流失指在加工过程中，包括施压、切碎、冷冻、解冻、储存和进一步加工等，肌肉维持其内部水分和外加水分的能力基本概念对品质影响衡量方法三、肉的保水性肌肉pH接近等电点（pH5.0~5.4）时，保水性最低，此时肌原纤维蛋白的电荷平衡，水合作用弱pH高离子强度可增加肌肉的保水性，如添加食盐可提高肉的离子强度，增强保水性，使肉质鲜嫩多汁离子强度腌制、滚揉等加工方法可改善肉的保水性，如滚揉可破坏肌纤维结构，增加水分结合能力加工方法影响保水性的因素四、肉的嫩度（一）概念涉及肉的触感、对牙齿压力的抵抗力、肌纤维的断裂难易度以及咀嚼后的碎裂程度嫩度高的肉口感鲜嫩，咀嚼轻松，而嫩度低的肉口感粗糙，咀嚼费力是衡量肉质地的重要指标，影响消费者的接受度四、肉的嫩度（二）影响肌肉嫩度的因素宰后因素尸僵前期肉质较硬，成熟后期肉质变嫩加热处理可通过蛋白质变性和胶原蛋白转化影响嫩度宰前因素如年龄、营养状况、肌肉部位等年轻家畜的肉较嫩，营养状况良好的家畜肉质更柔嫩四、肉的嫩度（三）肉的嫩化方法物理嫩化法包括拉伸嫩化法和电刺激法，拉伸肌节可增加肌纤维的弹性，电刺激可加速ATP降解操作简便，效果显著，但对设备要求较高化学嫩化法主要有盐类嫩化法和有机酸嫩化法使用盐类或有机酸浸泡或注射处理肌肉，提高离子强度或加速肌肉蛋白质分解生物酶嫩化法使用植物或微生物来源的酶分解结缔组织，改善嫩度使用方便，但大多数酶具有广泛底物专一性，易致肉质过嫩或不均匀五、肉的乳化性乳化性对乳化型肉制品的稳定性至关重要，主要依赖肌球蛋白的乳化作用经典乳化理论认为，脂肪球周围的蛋白质包衣使肉糜稳定第一步是蛋白向脂肪滴表面靠拢第二步是蛋白质分子在脂肪滴表面发生吸附第三步是蛋白分子发生构象变化，蛋白分子展开，疏水基团与非极性相相连，亲水基团与极性的水相相连决定乳化性的主要蛋白质依次是肌原纤维蛋白、肌浆蛋白、结缔组织蛋白五、肉的乳化性原料肉的质量直接决定其乳化特性，对粘着性低的蛋白质应限定使用是获得稳定乳化的关键原料肉质量要获得优质的乳化效果