《宰后肉的变化》PPT课件.ppt

第二章宰后肉的变化 主要内容 1 肌肉收缩与松弛 2 肉的僵直 3 肉的成熟 4 肉的变质 肉屠宰后发生的变化 第一节肌肉收缩与松弛 肌肉收缩时肌节变化 一 肌肉的收缩 一 参与收缩的因素收缩因子 肌球蛋白 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌钙蛋白能源 ATP调节因子 Ca2 原肌球蛋白 肌钙蛋白疏松因子 肌质网系统和钙离子泵 二 肌肉收缩机制 肌球蛋白头部是一种ATP酶 需Ca2 激活 肌细胞接受神经冲动或刺激兴奋时 产生肌膜动作电位 并通过横小管进入肌原纤维 使肌质网将Ca2 释放到肌浆内 Ca2 引起肌原蛋白三个亚单位的构型变化 使肌动蛋白暴露出与肌球蛋白头部结合的位点 并激活ATP酶 ATP分解释放出能量 牵引肌动蛋白细丝向A带内滑进 形成肌动球蛋白 导致肌肉收缩 神经冲动 肌内膜 肌质网释放Ca2 Ca2 浓度升高 使肌动蛋白暴露与肌球蛋白结合位点 使ATP酶活化 ATP分解产生能量 肌动蛋白与肌球蛋白结合 收缩 肌肉收缩示意图 三 肌肉收缩的特点粗丝和细丝的相对滑动 长度不变 A带长度不变 I带变窄极度收缩时粗丝和细丝重叠部分增加需要Ca的参与耗能 二 肌肉的松弛动作电位消失后 肌质网分解ATP获得能量 将肌浆中的Ca2 泵回 Mg2 与ATP形成复合物 抑制了肌动蛋白与肌球蛋白头部的结合 肌肉松弛 一 尸僵 RigorMortis 1 概念胴体在宰后一定时间内 肉的伸展性消失 肉变成紧张 僵硬的状态 归因于Myosin和Actin牢固性横桥 cross bridge 的形成 2 尸僵肉特点 坚硬有粗糙感缺乏风味粘结能力差加热时肉汁流失多 第二节肉的僵直 3 尸僵原因 1 糖原无氧酵解 葡萄糖 丙酮酸 乳酸积累 pH下降 与此同时 维持肌浆网等微小器官的ATP水平降低 2 ATP水平的降低及pH下降 使肌浆网等小器官失常 钙离子被逸出 浓度上升 作用于肌球蛋白 激活ATPase 更加使ATP减少 3 在钙离子的作用下 肌球蛋白与肌动蛋白结合成肌动球蛋白复合体而引起肌肉收缩 第二节肉的僵直 二 僵直过程迟滞期 从宰后到开始出现僵直为止 肌肉的弹性缓慢消失 尸僵前期 急速期 肌肉的弹性迅速消失到完全僵硬状态 尸僵期 尸僵后期 形成延伸性非常小的特定状态到尸僵停止 尸僵迟滞期 delayphase 因动物种类 品种 宰前状况 宰后的变化 温度 宰杀方法 不同部位而异 一般鱼类尸僵发生早 哺乳动物发生较晚 ATP开始减少 肌肉的伸展性就开始消失 同时伴随硬度增加 此即尸僵的起始点 ATP消耗完了 粗丝和细丝之间紧密结合 此时肌肉的伸展性完全消失 弹性率最大 这就是最大的尸僵期 僵直顶点极限PH值 肌肉的尸僵过程与肌肉中的ATP下降速度有着密切的关系 不同种类家畜宰后背最长肌酵解和僵直过程 三 僵直类型酸性僵直 acidrigor 安静状态下屠宰后出现的僵直 僵直从酸性开始 最终pH5 7碱性僵直 alklinerigor 疲劳状态下屠宰后出现的僵直 肌肉大部分为碱性或中性 最终pH7 2中间型僵直 intermediatetyperigor 断食状态下屠宰后出现的僵直 僵直开始为弱碱性或中性 最终pH为6 3 7 0 不同处理条件下肉的尸僵期 用麻醉屠宰防止动物惊恐 开始pH7 最终pH6 温度17 不用麻醉屠宰 动物处于抗拒紧张状态 开始pH6 5 最终pH5 9 温度17 与 条件相同 而且同一部位 温度为37 动物屠宰前经48 72小时断食 并利用麻醉屠宰 开始pH7 09 最终pH6 5 温度17 屠宰时注射注射胰岛素 开始pH7 09 最终pH6 5 温度17 寒冷收缩 coldshortening 牛 羊肉在未僵直前 0 1 冷却发生的显著收缩 解冻僵直 thawshortening 如果宰后迅速冷冻 肌肉尚未达到最大僵直 肌肉内仍含有糖原和ATP 在解冻时 残存的糖原和ATP的变化使肌肉收缩形成僵直 此现象称为解冻僵直 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 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 四 僵直对肉品质的影响极限pH值 动物宰后体内pH值持续降低 直到钝化糖原酵解酶的活性 这个pH值称为肉的极限pH值 最终pH 肉的硬度增加肉的嫩度降低肉的保水性降低pH值5 4 5 5是肌肉中主要蛋白质的等电点ATP消失和形成肌动球蛋白蛋白质的变性 宰后极限pH值的影响因素 与宰前状况有关 饥饿 动物体内糖原贮备少 极限pH高疲劳 活体时乳酸积累过多 极限pH低牲畜的种类 不同的部位及个体的差异等内在因素有关受屠宰前是否注射药物 环境的温度等外界因素影响 环境温度越高 pH值变化越快 1 概念 尸僵完全的肉在冰点以上温度下放置一定时间 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 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 牛胴体的成熟处理 第三节肉的成熟 解僵 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 肉变软的过程 自溶 解僵机制肌原纤维小片化两种肌丝结合变弱结构弹性网状蛋白的变化蛋白酶说 钙离子说 2 成熟对组织结构影响 1 肌原纤维降解 肌原纤维小片化刚屠宰后的肌原纤维和活体肌肉一样 是10 100个肌节相连的长纤维状 成熟时则断裂为1 4个肌节相连的小片状 2 结缔组织变化在肉的成熟过程中胶原纤维的网状结构变松弛 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粘多糖被分解 溶酶体的解联作用 葡萄糖苷酸酶增加 分解胶原蛋白和基质的连接成分以及基质的粘多糖 图成熟过程中结缔组织结构变化 牛肉 a 屠宰后 b 5 成熟28d 3 成熟机制 有争议 钙张力学说钙激活酶学说钙离子学说组织蛋白酶学说 钙张力学说 观点 在成熟的过程中 肌浆中钙离子浓度持续上升 使肌肉长期处于收缩状态 导致肌纤维出现机械性脆弱点而断裂 支持依据 胴体吊挂等技术可改善嫩度 否定依据 纯机械作用下 肌纤维只能断为2段 不能更加小片化 钙激活酶学说 观点 Z线处存在一种对钙离子很敏感的蛋白质水解酶 钙激活酶 Calpains 钙离子浓度的提高对其起激活作用 能催化Z线处蛋白质的降解 引起小片化 支持依据 能解释成熟中的大多数现象 目前被广泛接受 不能解释 能起作用的钙离子激活酶所需要钙离子浓度远高于肌浆中实际浓度 低于激活所需下限 大部分组织中 钙激活酶抑制剂浓度足以抑制钙激活酶钙也能激活钙激活酶抑制剂 且所需浓度更小成熟过程中的pH对钙激活酶活性不利 钙离子学说 观点 成熟过程中 肌浆中钙离子浓度持续上升 钙离子能引起蛋白质的非酶促反应 使蛋白质降解 组织结构变弱 肌纤维小片化 支持依据 建立了Z线模型 用大量试验结果证明钙离子对多种蛋白质的解离作用 主要不足 钙离子通常以离子键或静电引力的形式 造成蛋白质凝聚或收缩 而非解离蛋白质 锌离子与钙离子有类似的性质 但加入锌离子却使嫩度下降 与该学说相悖 该学说完全否定了钙激活酶学说 但大量研究表明 嫩度与钙激活酶浓度正相关 与钙激活酶抑制因子浓度呈负相关 组织蛋白酶学说 观点 肌浆中有很多种组织蛋白酶类 它们在成熟的过程中使肌原纤维蛋白降解 肌原纤维结构组织受破坏 Z线发生崩裂 嫩度改善 支持依据 在肌肉中添加组织蛋白酶可发生成熟过程中的多数蛋白质降解反应 嫩肉粉得到了广泛应用 否定理由 所有已知组织蛋白酶都能水解肌动蛋白 肌球蛋白和Z线的 actinin 但成熟过程很少发现它们的分解 很少发现肌节的破坏 组织蛋白酶位于溶酶体内 但成熟中很少发现溶酶体的破坏 未发现游离酸浓度显著升高 钙离子对组织蛋白酶和其它很多蛋白酶均无激活作用 甚至还有抑制作用 这与相关试验不吻合 4 肉成熟的时间 取决于动物种类 年龄 营养状况及贮藏温度 0 5 贮藏鸡肉牛肉猪肉马肉8 10d4 6d3 5d1 2 1d在工业生产时 通常是把胴体放在2 4 的冷藏间内保持2 3昼夜 使其适当成熟 5 成熟肉的特征易于被人体消化吸收酸性 具有抑菌作用防止病原菌侵入肉汁多 具有特殊香味富有弹性 6 成熟肉与未成熟肉的区别 7 成熟对肉品质的影响嫩度改善 随着肉成熟的发展 肉的柔软性产生显著的变化 保水性提高 保水性的回升和pH值变化有关 随着解僵 pH值逐渐增高 偏离了肉的等电点 随着成熟的进行 蛋白质分解成较小的单位 使亲水性提高 pH值升高 刚屠宰后肉的pH值在6 7之间 约经1h开始下降 尸僵时达到最低5 4 5 6之间 而后随保藏时间的延长开始慢慢地上升至5 7 6 0 改善风味 风味改善屠宰并经过成熟后 尤其象牛 羊肉类 游离氨基酸10个以内的氨基酸的综合物增加 游离的低分子多肽类形成 提高了肉的风味 蛋白质 糖 核酸分解产生的浸出物 游离脂肪酸 有机酸的综合效应 使肉的风味得到改善 肉在成熟过程中 ATP分解产生次黄嘌呤核苷酸 IMP 磷酸肌酸分解产生肌苷酸 均为风味前体和味质增强剂 根据肌肉的微观构造单位 肌原纤维在成熟的不同阶段 制备的SDS PAGE电泳分析 发现在成熟过程中出现分子量3万的光谱带 五 影响肉成熟的因素物理因素 温度 电刺激 拉伸化学因素 注射激素 Ca2 六偏磷酸钠 柠檬酸钠 氯化镁等生物学因素 酶制剂 1 提高成熟温度在0 40 范围内 每增加10 嫩化速度提高2 5倍 当温度高于60 后 由于有关酶类蛋白变性 导致速率迅速下降 所以加热烹调就终断了肉的嫩化过程 据Dransfield等人的测试 牛肉在1 完成80 的嫩化需10天 在10 缩短到4天 而在20 只需要1 5天 在卫生条件很好的成熟间 适当提高温度可以缩短成熟期 2 电刺激在肌肉僵直发生后进行电刺激可以加速僵直发展 嫩化也随之提前 原理 电刺激可使肌肉产生痉挛 破坏肌纤维结构破坏 此外 可加快宰后生化变化的速度 尽管电刺激不会改变肉的最终嫩化程度 但电刺激可以使嫩化加快 减少成熟所需要的时间 如一般需要成熟10天的牛肉 应用电刺激后则只需要5天 3 机械作用 肉成熟时 将跟腱用钩挂起 此时主要是腰大肌受牵引 如果将臀部挂起 不但腰大肌短缩被抑制 而且半腱肌 半膜肌 背最长肌短缩均被抑制 可以得到较好的嫩化效果 4 化学因素 屠宰前注射肾上腺激素 胰岛素等 使动物在活体时加快糖的代谢过程 肌肉中糖原大部分被消耗或从血液中排出 宰后肌肉中糖原和乳酸含量极少 肉的pH值较高 在6 4 6 9的水平 肉始终保持柔软状态 Ca2 可以激活钙激活酶 Calpain 促进嫩化 可以从外源增加细胞内钙离子浓度 以激活钙激活酶 5 酶嫩化木瓜蛋白酶 菠萝蛋白酶 胰蛋白酶等 6 高压嫩化通过压力的物理作用诱导牛肉中钙激活酶的激活 并通过钙激活酶对肌纤维的结构蛋白的降解而发生嫩化 第四节肉的变质 一 概念变质 肉在组织酶和微生物作用下发生质的变化 最终失去食用价值 主要变化是肉中蛋白质和脂肪分解 包括肉的自溶和肉的腐败 二 腐败特征 肉类腐败变质时 往往在肉在表观上发生明显的变化 发粘 微生物繁殖后所形成的菌落 以及微生物分解蛋白质的产物 变色 最常见的是绿色 蛋白质分解产生的硫化氢与血红蛋白结合后形成的硫化氢血红蛋白 霉斑 肉体表面有霉菌生长时 往往形成霉斑 变味 最明显的是肉类蛋白质被微生物分解产生的恶臭味 除此之外 还有挥发性有机酸的酸味及霉味等 1 肌肉组织的腐败由微生物所引起的蛋白质腐败是复杂的生物化学反应过程 所进行的变化与微生物种类 外界条件 蛋白质构成等因素有关 腐败微生物 主要有大肠杆菌 变形杆菌 葡萄球菌 产芽胞杆菌等 三 腐败机理 蛋白质的分解蛋白质 多肽等 肉汤试验检测肉的新鲜度 氨基酸 含氮有机碱 羧酸 醇酸 吲哚 甲基吲哚和无机物质等微生物分泌的蛋白酶 水解相应的蛋白质而引起肉腐败 影响肉腐败的因素温度 最适宜的温度是20 25 氧气 缺氧时较缓慢pH值 8时最适宜于腐败菌的繁殖水分 2 脂肪的腐败 主要是酸败 脂肪经水解与氧化产生相应的分解产物 水解 分解是在微生物或组织中的解脂酶作用下使中性脂肪分解成甘油和脂肪酸 氧化酸败 脂肪酸可进而断链而形成具有不愉快味道的酮类或酮酸 不饱和脂肪酸的不饱和键处还可形成过氧化物 脂肪酸也可分解成具有特异臭的醛类和醛酸即所谓的 油哈 气味 四 腐败变质肉的感官特性主要有外形 颜色 弹性 气味 脂肪状态 骨髓 腱关节 肉汤等变化 二 肉的新鲜度检验感官检验 视觉 嗅觉 味觉 触觉 听觉细菌污染度检验生物化学检验 分割鲜 冻猪瘦肉感官要求GB9959 2 2001 分割鲜 冻猪瘦肉理化指标GB9959 2 2001 思考题 1 概念 尸僵 解僵 成熟 自溶 变质 腐败 酸败 最终pH 极限pH 2 肌肉收缩有哪些特点 3 屠宰后肉将会发生哪些变化 4 尸僵过程和类型 僵直对肉品质有何影响 5 成熟对肉品质有何影响 6 引起肉腐败变质的原因有哪些 如何预防肉的腐败