肉品科学与技术(一).ppt

1、1,肉品科学与技术,李晓东,2,绪 论,一、肉品科学与技术的概念和内容 什么是肉及肉制品呢? 从广义上讲，肉是指各种动物宰杀后所得可食部分的统称，包括肉尸、头、血、蹄和内脏部分。 在肉品工业生产中，从商品学观点出发研究其加工利用价值，把肉理解为胴体，即家畜屠宰后除去血液、头、蹄、内脏后的肉尸，俗称白条肉。它包括肌肉组织、脂肪组织、结缔组织和骨组织。,3,肌肉组织是指骨骼肌而言，即俗称之“瘦肉”或“精肉”。 屠宰过程中产生的副产物如胃、肠、心、肝等称作脏器，俗称“下水”。 脂肪组织中的皮下脂肪称作肥肉，俗称“肥膘”。,4,在肉品工业生产中，把刚屠宰后不久体温还没有完全散失的肉称为热鲜肉； 经过一

2、段时间的冷处理，使肉保持低温(04)而不冻结的状态称为冷却肉； 而经低温冻结后（-15-23）称为冷冻肉。 肉按不同部位分割包装称为分割肉，如经剔骨处理则称剔骨肉。,5,肉品科学与技术包括两个方面的内容，一是肉品加工的基本理论(即Meat Science)，一是肉制品加工技术(即Meat Technology)。本学科研究的主要内容为： （1）肉用畜禽的选购；（2）畜禽的屠宰加工；（3）肉的组织结构、化学成分及理化性质； （4）屠宰后肉的生物化学变化；（5）肉的贮藏保鲜；（6）肉的分级与分割利用；,6,（7）肉制品加工用的辅助材料； （8）肉制品加工厂的建立及常用设备； （9）肉制品加工的基本

3、原理和方法； （10）各类肉制品的加工工艺； （11）肉及肉制品的卫生标准及检测方法； （12）副产品的综合利用。,7,第二章 畜禽屠宰加工,肉用畜禽经过刺杀放血、解体等一系列处理过程，最后加工成胴体(即肉尸，商品学称作白条肉)的过程叫做屠宰加工，它是进一步深加工的前处理，因而也叫初步加工。,8,第一节 宰前的品质管理,一、屠宰前的检验和选择 (一)屠宰前的检验 1入场检验 家畜检疫证件，核对牲畜头数，病亡等情况，经检查正常时，赶入预检圈休息。 2送宰前的检验 经过预检的牲畜在饲养场休息24h后，再测体温，并进行外貌检查，正常的牲畜即可送往屠宰间等候屠宰。,9,二、屠宰前的饲养管理,(一)屠宰

4、前饲养 对育肥良好的牲畜饲喂量，以能恢复运输途中受到的损失为原则。,10,(二)屠宰前休息 由于环境改变，受到惊吓等外界因素的刺激，牲畜易于过度紧张而引起疲劳，使血液循环加速，体温升高，肌肉组织中的毛细血管充满血液，正常的生理机能受到抑制、扰乱或破坏，从面降低了机体的抵抗力，微生物容易侵入血液中，加速肉的腐败过程。,11,由于屠宰时间不同，其肌肉和肝脏中微生物含量也不同。见表2-1。,12,(三)屠宰前断食和安静 屠畜一般在宰前1224h断食，断食时间必须适当： （1）临宰前给予充足饲料时，则其消化和代谢机能旺盛，肌肉组织的毛细血管中充满血液，屠宰时放血不完全，肉容易腐败。,13,（2）停食可

5、减少消化道中的内容物，防止剖腹时胃肠内容物污染胴体，并便于内脏的加工处理。 （3）保持屠宰安静，便于放血。 但断食时间不能过长，断食会降低牲畜的体重和屠宰率。在屠宰前24h应停止给水。,14,第二节 屠宰工艺流程,一、猪的屠宰加工 (一)淋浴 其主要是洗去猪体上的污垢，以减少猪体表面的病菌及污物和提高肉品质量。冬季38左右。夏季一般在20左右。淋浴的时间在35min。,15,(二)击晕,应用物理的或化学的方法，使家畜在宰杀前短时间内处于昏迷状态，谓之致昏，也叫击晕。 主要方法有电击法，锤击法及CO麻醉法。击晕的目的是使屠畜暂时失去知觉，因为屠宰时牲畜精神上受到刺激，容易引起内脏血管收缩，血液剧

6、烈地流集于肌肉内，致使放血不完全，从而降低了肉的质量。 同时减少宰杀时屠畜嚎叫，拼命挣扎消耗过多的糖原，使宰后肉尸保持较低pH值。,16,(三)刺杀放血,卧式刺杀放血 在操作方便，安全的卧式放血平台进行刺杀放血，这种方法便于刺杀，易于收集血液，而且可以减少对后腿的拉伤。,17,(四) 洗猪与洗猪机 目前国内使用的大都是立式洗猪机。将猪体上的污物冲洗干净。但在使用前，必须先调水温至40左右，并注意冷热水的调配。,18,(五) 浸烫脱毛 浸烫脱毛好坏与白条肉质量有直接关系。 浸烫水温与浸烫时间 一般浸烫水温为6263，时间为35min。 刮毛 刮毛分手工热烫脱毛和机器脱毛两种。,19,4温水池刮毛

7、 为进一步将屠体的毛以及表皮、黑污刮得干净，需进一步将屠体在温水池内刮毛，或松香拔毛，以保证白条肉的卫生品质及产品质量。,20,6国外先进浸烫脱毛方法 吊挂式烫洗法是使处于吊挂状态的屠体进入隧道，以热喷淋方式达到猪的浸烫目的，同时还免除了一道摘钩操作，保证流水线速度。,21,图2-8 冷凝式蒸汽烫洗法示意图,22,(六)剥皮 白条肉有带皮与不带皮之分，不带皮白条肉更易污染，操作时需特别注意卫生。 (七)剖腹取内脏 剖腹取内脏，将整个屠体沿椎骨分成两半，术语称开片。劈半方法大致分下列三种。 (1)刀劈 (2)往复式电锯劈半(3)桥形圆盘式电锯劈半,23,(八)肉尸修整 肉尸修整，包括修割与整理两

8、部分。 修割就是把残留在肉尸上的毛、灰、血污等，以及对人体有害的腺体和病变组织修割掉，以确保人身健康。 修整则是根据加工规格要求或合同的需要而进行必要的整理。,24,图210猪屠宰加工生产线,25,第三章 肉的形态结构及理化特性,第一节 肉的形态学 肉（胴体）主要由肌肉组织、脂肪组织、结缔组织和骨骼组织四大部分组成。,26,27,一、肌肉组织 肌肉组织（Muscle tissue）在组织学上可分为三类，即骨骼肌、平滑肌和心肌。 与肉品加工有关的主要是骨骼肌，所以将侧重介绍骨骼肌的构造。,28,（一）肌肉的宏观构造,肌肉的基本构造单位是肌纤维，肌纤维与肌纤维之间有一层很薄的结缔组织膜围绕隔开，此

9、膜叫肌内膜（enolomysium）；每50150条肌纤维聚集成束，称为肌束（muscle bundle）；外包一层结缔组织鞘膜称为肌周膜（perimysium ）或肌束膜，这样形成的小肌束也叫初级肌束，由数十条初级肌束集结在一起并由较厚的结缔组织膜包围就形成次级肌束（又叫二级肌束）。,29,由许多二级肌束集结在一起即形成肌肉块，外面包有一层较厚的结缔组织称为肌外膜。此外，还有脂肪沉积其中，使肌肉断面呈现大理石样纹理。,30,二、脂肪组织,脂肪组织（Adipose tissue）是仅次于肌肉组织的第二个重要组成部分，具有较高的食用价值。 对于改善肉质、提高风味均有影响。脂肪在肉中的含量变动较大

10、，决定于动物种类、品种、年龄、性别及肥育程度。,31,三、结缔组织,结缔组织（Connective tissue）是肉的次要成分，在动物体内对各器官组织起到支持和连接作用，使肌肉保持一定弹性和硬度。 结缔组织由细胞、纤维和无定形的基质组成。细胞为成纤维细胞，存在于纤维中间；纤维由蛋白质分子聚合而成，可分胶原纤维、弹性纤维和网状纤维三种。,32,四、骨组织,骨组织是肉的次要成分，食用价值和商品价值较低，在运输和贮藏时要消耗一定能源。成年动物骨骼的含量比较恒定，变动幅度较小。猪骨约占胴体的5%9%，牛占15%20%，羊占8%17%，兔占12%15%，鸡占8%17%。,33,将骨骼粉碎可以制成骨粉，

11、作为饲料添加剂，此外还可熬出骨油和骨胶。利用超微粒粉碎机制成骨泥，是肉制品的良好添加剂，也可用作其它食品以强化钙和磷。,34,第二节 肉的化学成分,肉的化学成分主要是指肌肉组织的各种化学物质的组成，包括有水分、蛋白质、脂类、碳水化合物、含氮浸出物及少量的矿物质和维生素等。,35,一、水分,水在肉体内分布是不均匀的，其中肌肉含量约为70%80%，皮肤为60%70%，骨骼为12%15%。 肉中水分含量多少及存在状态影响肉的加工质量及贮藏性。 水分含量与肉品贮藏性呈函数关系，水分多易遭致细菌、霉菌繁殖，引起肉的腐败变质，肉脱水干缩不仅使肉品失重而且影响肉的颜色，风味和组织状态，并引起脂肪氧化。,36

12、,2.水分活度的概念 所谓水分活度（water Activity, Aw）是指食品在密闭器内测得的水蒸汽压力（P ）与同温下测得的纯水蒸汽压力（P0 ）之比。 即: Aw=P/P0 纯水的Aw=1，在完全不含水时Aw=0，所以Aw的范围在01之间。,37,水分活度反映了水分与肉品结合的强弱及被微生物利用的有效性，各种食品都有一定的Aw值。 新鲜肉为0.970.98，鱼为0.980.99，红肠为0.96左右，干肠为0.650.85。 各种微生物的生长发育有其最适的Aw值。一般而言，细菌生长的Aw下限为0.94，酵母菌为0.88，霉菌为0.8。 Aw下降0.7以下，大多数微生物不能生长发育。,38

13、,二、蛋白质 肌肉中除水分外主要成分是蛋白质，约占18%20%，占肉中固形物的80%，肌肉中的蛋白质按照其所存在于肌肉组织上位置的不同，可分为三类，即： 肌原纤维蛋白质 肌浆蛋白 肉基质蛋白质,39,三、脂肪,动物的脂肪可分为蓄积脂肪（depots fats）和组织脂肪（tissue fats）两大类，蓄积脂肪包括皮下脂肪、肾周围脂肪、大网膜脂肪及肌肉间脂肪等；组织脂肪为肌肉及脏器内的脂肪。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。,40,四、 浸出物 浸出物是指除蛋白质、盐类、维生素外能溶于水的浸出性物质，包括有含氮浸出物和无氮浸出物。,4

14、1,1.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。 这些物质左右肉的风味，为香气的主要来源。,42,2.无氮浸出物 无氮浸出物主要有糖原、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。 糖原主要存在于肝脏和肌肉中，宰前动物消瘦，疲劳及病态，肉中糖原贮备少。肌糖原含量多少，对肉的pH值、保水性、颜色等均有影响，并且影响肉的贮藏性。,43,五、矿物质 矿物质是指一些无机盐类和元素，含量占1.5%。 六、维生素 肉中维生素主要有维生素A、B1、B2、PP，叶酸C、D等。其中脂溶性较

15、少，而水溶性较多，如猪肉中B族维生素特别丰富，猪肉中维生素A和C很少。,44,第三节 肉的食用品质及物理性质,肉的食用品质主要包括肉的颜色、风味、保水性、pH值、嫩度等。 肉的物化性状主要有容重（kg/m ），比热（J/kg1），热容（kJ/kg），导热系数（kJ/mh）和冰点。 这些性质在肉的加工贮藏中，直接影响肉品的质量。,45,一、肉的颜色,1.形成肉色的物质 肉的颜色本质上由肌红蛋白（Myoglobin，Mb）和血红蛋白（Hemoglobin，Hb）产生。 肌红蛋白为肉自身的色素蛋白，肉色的深浅与其含量多少有关。血红蛋白存在于血液中，对肉颜色的影响要视放血的好坏而定。 放血良好的肉，肌

16、肉中肌红蛋白色素占80%90%，比血红蛋白丰富得多。,46,二、肉的风味 肉的味质又称肉的风味（Flavor），指的是生鲜肉的气味和加热后食肉制品的香气和滋味。它是肉中固有成分经过复杂的生物化学变化，产生各种有机化合物所致。,47,其特点是成分复杂多样，含量甚微，用一般方法很难测定，除少数成分外，多数无营养价值，不稳定，加热易破坏和挥发。 呈味性能与其分子结构有关，呈味物质均具有各种发香基因。如：羟基OH；羧基COOH；醛基CHO；羰基CO；硫氢基SH；酯基COOR；氨基NH2；酰胺基CONH ；亚硝基NO2；苯基C6H5。,48,1.气味 气味的成分十分复杂，约有1 000多种，牛肉的香气，

17、经实验分析有300种左右。主要有醇、醛、酮、酸、酯、醚、呋喃、吡咯、内酯、糖类及含氮化合物等，肉香味化合物产生主要是三个途径： （1）氨基酸与还原糖间的美拉德反应；（2）蛋白质、游离氨基酸、糖类、核苷酸等生物物质的热降解；（3）脂肪的氧化作用。,49,动物种类、性别、饲料等，对肉的气味有很大影响。 生鲜肉散发出一种肉腥味，羊肉有膻味，狗肉有腥味，特别是晚去势或未去势的公猪、公牛及母羊的肉有特殊的性气味，在发情期宰杀的动物肉散发出令人厌恶的气味。,50,某些特殊气味如羊肉的膻味，来源于挥发性低级脂肪酸如4-甲基辛酸、壬酸、癸酸等，存在于脂肪中。 Hornstein（1968）证明，把牛、猪、羊、

18、鲸的红色肌肉水浸液加热，气味无差别，而将脂肪加热，则差别很大。,51,52,2.滋味,肉的鲜味成分，来源于核苷酸、氨基酸、酰胺、肽、有机酸、糖类、脂肪等前体物质。 成熟肉风味的增加，主要是核苷类物质及氨基酸变化显著。 牛肉的风味来自半胱氨酸成分较多，猪肉的风味可从核糖、胱氨酸获得。 牛、猪、绵羊的瘦肉所含挥发性的香味成分，主要存在于肌间脂肪中。如大理石样肉，脂肪杂交状态愈密风味愈好。,53,三、肉的保水性,1.保水性概念 肉的保水性也叫系水力或系水性，是指当肌肉受外力作用时，如加压、切碎、加热、冷冻、解冻、腌制等加工或贮藏条件下保持其原有水分与添加水分的能力。 它对肉的品质有很大的影响，是肉质

19、评定时的重要指标之一。系水力的高低可直接影响到肉的风味、颜色、质地、嫩度、凝结性等。,54,四、肉的嫩度,肉的嫩度决定了肉在食用时口感的老嫩，是反映肉质地（Texture）的指标。 1.嫩度的概念 肉的嫩度总结起来包括以下四方面的含义： 1）肉对舌或颊的柔软性 2）肉对牙齿压力的抵抗性 3）咬断肌纤维的难易程度 4）嚼碎程度,55,第四章屠宰后肉的变化,动物刚屠宰后，肉温还没有散失，柔软具有较小的弹性，这种处于生鲜状态的肉称作热鲜肉。 经过一定时间，肉的伸展性消失，肉体变为僵硬状态，这种现象称为死后僵直（rigor mortis），此时肉加热食用是很硬的，而且持水性也差，因此加热后重量损失很大

20、，不适于加工。,56,如果继续贮藏，其僵直情况会缓解，经过自身解僵，肉又变得柔软起来，同时持水性增加，风味提高，所以在利用肉时，一般应解僵后再使用，此过程称作肉的成熟（conditioning）。 成熟肉在不良条件下贮存，经酶和微生物作用分解变质称作肉的腐败（putrefaction）。,57,动物屠宰后，虽然生命已经停止，但由于动物体还存在着各种酶，许多生物化学反应还没有停止，所以从严格意义上讲，还没有成为可食用的肉，只有宰后经过一系列的变化，才能完成从肌肉（muscle）到可食肉(meat)的转变。 屠宰后肉的变化，即包括上述肉的尸僵、肉的成熟、肉的腐败三个连续变化过程。在肉品工业生产中，

21、要控制尸僵、促进成熟、防止腐败。,58,第二节 肉的僵直,屠宰后的肉尸（胴体）经过一定时间，肉的伸展性逐渐消失，由弛缓变为紧张，无光泽，关节不活动，呈现僵硬状态，叫作尸僵。 尸僵的肉硬度大，加热时不易煮熟，有粗糙感，肉汁流失多，缺乏风味，不具备可食肉的特征。 这样的肉从相对意义上讲不适于加工和烹调。,59,一、屠宰后肌肉糖原的酵解,（一）糖酵解作用 动物屠宰以后，糖原的含量会逐渐减少，动物死后血液循环停止，供给肌肉的氧气也就中断了，其结果促进糖的无氧酵解过程，糖原形成乳酸，直至下降到抑制糖酵解酶的活性为止。由于糖原的酵解，乳酸增加，肉的pH值下降。,60,61,（二）酸性极限pH值,一般活体肌

22、肉的pH值保持中性（7.07.2），死后由于糖原酵解生成乳酸，肉的pH值逐渐下降，一直到阻止糖原酵解酶的活性为止，这个pH值称极限pH值。 哺乳动物肌肉的极限pH值为5.45.5之间，达到极限pH值时大部分糖原已被消耗，这时即使残留少量糖原，由于糖酵解酶的钝化，也不能继续分解了。,62,二、死后僵直的机制,死后僵直产生的原因：动物死之后，呼吸停止了，糖酵解产生乳酸。在正常有氧条件下，每个葡萄糖单位可氧化生成39个分子ATP，而经过糖酵解只能生成3分子ATP，ATP的供应受阻。然而体内ATP的消耗，由于肌浆中ATP酶的作用却在继续进行，因此动物死后，ATP的含量迅速下降。,63,ATP的减少及p

23、H值的下降，使肌质网功能失常，发生崩解，肌质网失去钙泵的作用，内部保存的钙离子被放出，致使Ca2+浓度增高，促使粗丝中的肌球蛋白ATP酶活化，更加快了ATP的减少，结果肌动蛋白和肌球蛋白结合形成肌动球蛋白，引起肌肉收缩表现出肉尸僵硬。 这种情况下由ATP不断减少。，所以反应是不可逆的，则引起永久性的收缩,64,三、死后僵直的过程 可分为三个阶段：从屠宰后到开始出现僵直现象为止，即肌肉的弹性以非常缓慢的速度进展阶段，称为迟滞期； 随着弹性的迅速消失出现僵硬阶段叫急速期；最后形成延伸性非常小的一定状态而停止叫僵硬后期。到最后阶段肌肉的硬度可增加到原来的1040倍，并保持较长时间。,65,四、冷收缩

24、和解冻僵直收缩,肌肉宰后有三种短缩或收缩形式，即热收缩（heat shortening）、冷收缩（cold shortening）和解冻僵直收缩（thaw shortening）。 热收缩是指一般的尸僵过程，缩短程度和温度有很大关系，这种收缩是在尸僵后期，当ATP含量显著减少以后会发生，在接近零度时收缩的长度为开始长度的5%，到40时，收缩为开始的50%。,66,（一）冷收缩,当牛肉、羊肉和火鸡肉在pH值下降到5.96.2之前，也就是僵直状态完成之前，温度降低到10以下，这些肌肉收缩，并在随后的烹调中变硬，这个现象称为冷收缩，它不同于发生在中温时的正常收缩，而是收缩更强烈，可逆性更小，这种肉甚

25、至在成熟后，在烹调中仍然是坚韧的。,67,为了防止冷收缩带来的不良效果，采用电刺激的方法，使肌肉中ATP迅速消失，pH值迅速下降，使尸僵迅速完成，即可改善肉的质量和外观色泽。 去骨的肌肉易发生冷收缩，硬度较大，带骨肉则可在一定程度上抑制冷收缩。,68,（二）解冻僵直收缩,肌肉在僵直未完成前进行冻结，仍含有较高的ATP，在解冻时由于ATP发生强烈而迅速的分解而产生的僵直现象，称为解冻僵直。 解冻时肌肉产生强烈的收缩，收缩的强度较正常的僵直剧烈的多，并有大量的肉汁流出。解冻僵直发生的收缩严重有力，可缩短50%，这种收缩可破坏肌肉纤维的微结构，而且沿肌纤维方向收缩不够均一。,69,在尸僵发生的任何一

26、点进行冷冻，解冻时都会发生解冻僵直，但随肌肉中ATP浓度的下降，肌肉收缩力也下降。在刚屠宰后立刻冷冻，然后解冻时，这种现象最明显。因此要在形成最大僵直之后再进行冷冻，以避免这种现象的发生。,70,五、尸僵和保水性的关系,尸僵阶段除肉的硬度增加外，肉的保水性减少，在最大尸僵期时最低。 肉的保水性主要受pH值的影响。屠宰后的肌肉，随着糖酵解作用的进行，肉的pH值下降至极限值5.45.5，此pH值正是肌原纤维多数蛋白质的等电点附近，所以，这时即使蛋白质没有完全变性，其保水性也会降低。 刚宰后的肉保水性好，几小时以后保水性降低，到4872h（最大尸僵期）肉的保水性最低。,71,六、尸僵开始和持续时间,

27、因动物的种类、品种、宰前状况，宰后肉的变化及不同部位而异。一般鱼类肉尸发生早，哺乳类动物发生较晚，不放血致死较放血致死发生的早，温度高发生的早持续时间短，温度低则发生的晚，持续时间长。肉在达到最大尸僵时以后，即开始解僵软化进入成熟阶段。,72,第三节 肉的成熟,尸僵持续一定时间后，即开始缓解，肉的硬度降低，保水性有所恢复，使肉变得柔嫩多汁，具有良好的风味，最适于加工食用，这个变化过程即为肉的成熟。 肉的成熟包括尸僵的解除及在组织蛋白酶作用下进一步成熟的过程。,73,一、肉成熟的条件及机制,（一）死后僵直的解除 肌肉死后僵直达到顶点之后，并保持一定时间，其后肌肉又逐渐变软，解除僵直状态。解除僵直所需时间由动物的种类、肌肉的部位以及其它外界条件不同而异。 在24条件贮存的肉类，对鸡肉需34h达到僵直的顶点，而解除僵直需2d，其它牲畜完成僵直约需12d，而解除僵直猪、马肉需35d，牛约需1周到10d左右。,74,未经解僵的肉类，肉质欠佳咀嚼时有如硬橡胶感，不仅风味不佳而且保水性也低，加工肉馅时粘着性差。 充分解僵的肌肉质地变软，加工产品风味也佳，保水性提高，适于作为加工各种肉类制品的原料。 所以，从某种意义来说，僵直的肉类，只有经过解僵之后才能作为食品的“肉类”。,75,当僵直时，