4第四章肉的成熟与变质
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简述肉的成熟三个阶段
肉的成熟可以分为三个阶段:新鲜期、腐败期和变质期。
1. 新鲜期:指肉刚切割或屠宰后的一段时间。
在新鲜期内,肉的颜色鲜红,肉质紧致,没有异味,保持良好的食用质量。
2. 腐败期:经过一段时间后,新鲜期的肉会逐渐进入腐败期。
腐败期的肉会出现颜色变暗、肉质变松软、挤出大量水分以及产生异味等现象,这时肉已经开始腐败,不宜食用。
3. 变质期:当肉存放时间过长,超出腐败期后,肉就进入了变质期。
变质期的肉表面会出现明显的褐色斑点,散发出难闻的腐臭味,肉质变得非常软烂,含有致病菌和毒素,严重影响健康,不能食用。
为了确保食品安全和健康,我们应及时食用新鲜期的肉,避免在腐败期和变质期食用肉类。
要注意保存肉类的环境卫生,适当调节存放温度,避免肉类过早腐败变质。
食品原料学-教学大纲重点讲义资料《食品原料学》教学大纲课程名称:食品原料学(FoodMaterial)课程编码:105091课程类别:专业基础课学时/学分:48/3适用专业:食品科学与工程、食品质量与安全一、前言1、课程性质《食品原料学》是高等院校的食品质量与安全、食品科学与工程专业开设的一门重要的专业必修课程,是所有食品专业课程的基础课程。
2、教学目标《食品原料学》这门课程主要介绍粮油、果蔬、畜产、水产食品原料的组成、生物学特性和加工储藏特性,以及特色食品原料和安全食品原料生产与控制的内容。
掌握畜产食品原料、农产食品原料、园产食品原料和水产食品原料的组成、生物学特性和加工储藏特性,同时熟悉安全是屁原料生产与控制的基本原则,了解特色食品原料的加工储藏特性,为学习各门专业课程打好基础,为将来食品行业从业者奠定理论知识,这是本课程的目的与任务。
3、教学要求通过学习《食品原料学》,要求掌握畜产食品原料、农产食品原料、园产食品原料和水产食品原料的组成、生物学特性和加工储藏特性,同时熟悉安全是屁原料生产与控制的基本原则,了解特色食品原料的加工储藏特性,为学习各门专业课程打好基础,为将来食品行业从业者奠定理论知识,这是本课程的目的与任务。
4、先修课程无二、课程内容第0章绪论(2学时)教学内容及总体要求:食品原料学的研究内容及食品原料学的重要性及进展。
教学目标:了解食品原料学的研究对象和内容;了解原料学的重要性;掌握食品原料学的研究进展。
教学方式方法建议:理论学习结合实例讲解。
学时:2第1节食品原料学的研究内容第2节食品原料学的重要性及研究进展思考题:无第一章粮油食品原料(10学时)教学内容及总体要求:粮油食品原料的籽粒结构与化学成分以及粮油食品原料的种类及特性,要求,了解粮油食品原料的种类及特性;熟悉粮油食品原料的籽粒结构;熟悉粮油食品原料的化学成分的规律;掌握大米、小麦、玉米和大豆4种原料中的蛋白质特点及其对加工的影响;掌握粮油原料中淀粉粒的形状及其表示形式;掌握淀粉糊化和回生概念及其在粮食原料加工中的意义;掌握油脂中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸的特点;掌握粮油原料的籽粒结构与营养价值。
第四章食品低温处理和保藏一、冷藏和冻藏的温度范围及常用温度:冷藏是在高于食品物料的冻结点的温度下进行保藏,其温度范围:-2—15℃,常用温度是4—8℃。
冻藏是指食品物料在冻结的状态下进行的贮藏,其温度范围:-2—-30℃,常用温度是-18℃。
二、食品的冷却方法及其特点。
常用的冷却方法有:1)强制空气冷却法:采用空气作为冷却介质来冷却食品物料。
一般采用鼓风机使冷却室内空气形成循环并使温度保持均匀。
空气流速一般控制在1.5—5.0米每秒,其特点是冷空气的温度、相对湿度和流速根据食品的种类确定,一般不使食品冻结。
2)真空冷却法:使被冷却的食品物料处于真空状态,并保持冷却环境的压力低于食品物料的水蒸汽压,造成食品物料中的水分蒸发,利用水的蒸发潜热降低食品的温度。
真空冷却法适用于表面积大,通过水分蒸发就能迅速降温的食品物料。
3)水冷却法:将干净水或盐水经过机械制冷或机械制冷与冰制冷结合制程冷却水,然后用此冷却水通过浸泡或喷淋的方式冷却食物。
因水的热容量比空气大得多,传热效率高,速度快,温度均匀,且可延长保藏期。
4)冰块冷却法:采用冰来冷却食物,利用冰融化时吸热作用来降低食品物料的温度。
常用于鱼虾的冷却,由于冰融化时吸热大因此冷却用冰量不多。
冰块愈小冷却速度愈快。
其缺点是温度不均匀,且冰融成的水到处流动不易管理,现在主要作为其他冷却方法的补充。
三、如何确定冷藏的条件?冷藏温度、空气的相对湿度和空气的流速是冷藏的重要条件因素。
在实际应用中,这三者的具体条件是随着食品种类的不同、贮藏期的长短以及食品是否包装而确定的①贮藏温度,不仅指冷库内空气的温度,更重要的是指食品物料本身的温度。
对于水果、蔬菜、带壳蛋一般以接近冰点为佳。
但热带和亚热带果蔬有各自的最低贮藏温度。
温度过低易出现低温伤害。
②空气湿度过高,易使低温食品的表面产生冷凝水,可能因此引起果蔬霉烂或肉禽发粘长霉;相对湿度过低则水分蒸发快,造成食品表面干缩,带壳蛋气室增大,重量减轻。
原料学名词解释:淀粉的糊化:淀粉颗粒不溶于冷水,将其放入冷水中,经搅拌可成悬浮液。
如停止搅拌,淀粉粒因比水重则会慢慢下沉,如将淀粉乳浆加热到一定的温度,则淀粉粒吸水膨胀,晶体结构消失,悬浮液变成粘稠的糊状液体,虽停止搅拌,淀粉也不会沉淀,这种粘稠的糊状液体称为淀粉糊,这种现象称为淀粉的糊化回生:淀粉溶液或淀粉糊,在低温静置条件下,都有转变为不溶性的倾向,混浊度和粘度都增加,最后形成硬性的凝胶块,在稀薄的淀粉溶液中,则有晶体沉淀析出,这种现象称为淀粉糊的“回生”或“老化”,这种淀粉叫做“回生淀粉”或“老化淀粉”。
腹白度:腹白是指米粒上乳白色不透明的部分,其大小程度叫腹白度。
爆腰率28:凡米粒上有纵向或横向裂纹者叫做爆腰。
糙米中的爆腰粒数占总数的百分比称为爆腰率。
粉力:用曲线所包含的面积表示,可使用求积仪进行测定。
延伸性:用曲线横坐标的长度来表示。
比延伸性:从曲线开始后5分钟的地方量取曲线的高度,单位用BU表示。
拉力比数37:即比延伸性与延伸性的比值。
肉的嫩度:是指肉在咀嚼或切割时所需的剪切力,表明了肉在被咀嚼时柔软、多汁和容易嚼烂的程度。
肉的保水性129:即持水性、系水性,是指肉在压榨、加热、切碎搅拌时,保持水分的能力,或在向其中添加水分时的水合能力。
肉的成熟:畜禽屠宰后,肉内部发生了一系列变化,结果使肉变得柔软、多汁,并产生特殊的滋味和气味。
这一过程称为肉的成熟。
成熟过程可分为尸僵和自溶两个过程。
尸僵:畜禽屠宰后胴体变硬,这一过程称为尸僵。
尸僵是由于肌肉纤维的收缩引起的,但这种收缩是不可逆的,因此导致尸僵。
尸僵期间发生了一系列变化自溶132:肌肉达到最大僵直以后,继续发生着一系列生物化学变化,逐渐使僵直的肌肉变的柔软多汁,并获得细致的结构和美好的滋味,这一过程称为自溶或僵直解除。
EPS肉:有些猪宰杀后的糖酵解速度却比正常的猪进行得要快得多,在屠体温度还远未充分降低时就达到了极限pH值。
所以就会产生明显的肌肉蛋白质变性。
· 1·-----------------------------------------------------------------------------------第肉的成熟与变质畜类刚屠宰后,还保持较高的肉温,肉体柔软且有弹性,这种处于生鲜状态的肉称为热鲜肉。
经过一定时间后,肉温降低,肉体变成僵硬状态,这种现象称为死后僵直(rigor mortis)。
此时肉烹调加工食用肉质较硬,而且持水性也差,加热后重量损失很大,不适宜加工。
再经过一定时间后,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)。
畜类屠宰后,虽然生命已经停止,但由于畜类体还存在着各种酶,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,只有经过一系列的宰后变化,才能完成从肌肉(muscle)到可食肉(meat)的转变。
屠宰后肉的变化包括肉的尸僵、肉的成熟、肉的腐败三个连续变化过程。
在肉品加工中,要控制尸僵、促进成熟、防止腐败。
4.1屠宰后肌肉的生物化学变化4.1.1肌肉收缩的基本原理4.1.1.1肌肉收缩的基本单位构成肌肉的基本单位是肌原纤维,而肌原纤维是由肌球蛋白粗丝和肌动蛋白细丝组成,在每一条肌球蛋白粗丝的周围,有六对肌动蛋白细丝,围绕排列而构成六方格状结构。
在每个肌球蛋白粗丝的周围,有放射状的突起,这些突起呈螺旋状排列,每六个突起排列位置恰好旋转一周。
在突起上含有ATP酶的活性中心的重酶解肌球蛋白,并能和F-肌动蛋白结合。
粗丝和细丝不是永久性结合的,由于某些因素会产生离合状态,便产生肌肉的伸缩。
即所说的肌肉收缩和松弛。
肌肉收缩包括以下四种主要因子:(1)收缩因子肌球蛋白(myosin)、肌动蛋白(Actin)、原肌球蛋白(Tropomyosin)和肌原蛋白(Troponin)。
(2)能源 ATP。
(3)调节因子初级调节因子-钙离子,次级调节因子-原肌球蛋白和肌原蛋白。
(4)疏松因子肌质网系统(Sarcoplasmic reticulum system)和钙离子泵。
肌原蛋白是一种钙调节蛋白(Ca2+-dependent switch),可改变原肌球蛋白的位置,以使肌球蛋白头部与肌动蛋白接触。
原肌球蛋白为一种中间媒介物,可将信息传达至肌动蛋白和肌球蛋白系统。
4.1.1.2肌肉收缩与松弛的生物化学机制生活的肌肉处于静止状态时,由于Mg2+和ATP形成复合体的存在,防碍了肌动蛋白与肌球蛋白粗丝突起端的结合。
肌原纤维周围糖原的无氧酵解和线粒体内进行的三羧酸循环,使ATP不断产生,以供应肌肉收缩之用。
肌球蛋白头部是一种ATP酶,这种酶的激活需要Ca2+的激活。
神经冲动→肌内膜→肌质网释放Ca2+→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→收缩肌肉收缩时首先由神经系统(运动神经)传递信号,来自大脑的信息经神经纤维传到肌原纤维膜产生去极化作用,神经冲动沿着T小管进入肌原纤维,可促使肌质网将Ca2+释放到肌浆中。
进入肌浆中的Ca2+浓度从10-7 mol增高到10-5 mol时,钙离子即与细丝的肌原蛋白钙结合亚基(TnC)结合,引起肌原蛋白三个亚单位构型发生变化,使原肌球蛋白更深地移向肌动蛋白的螺旋槽内,从而暴露出肌动蛋白纤丝上能与肌球蛋白头部结合的位点。
钙离子可以使ATP从其惰性的Mg-ATP复合物中游离出来,并刺激肌球蛋白的ATP 酶,使其活化。
ATP酶被活化后,将ATP分解为ADP + Pi + 能量,同时肌球蛋白细丝的突起端点与肌动蛋白细丝结合,形成收缩状态的肌动球蛋白。
当神经冲动产生的动作电位消失,通过肌质网钙泵作用,肌浆中的钙离子被收回。
肌原蛋白钙结合亚基(TN-C)失去Ca2+,肌原蛋白抑制亚基(TN-l)又开始起控制作用。
ATP与Mg形成复合物,且与肌球蛋白头部结合。
而细丝上的原肌球蛋白分子又从肌动蛋白螺旋沟中移出,挡往了肌动蛋白和肌球蛋白结合的位点,形成肌肉的松驰状态。
如果ATP供应不足,则肌球蛋白头部与肌动蛋白结合位点不能脱离,使肌原纤维一直处于收缩状态,这就形成尸僵。
4.1.2糖原的变化死后僵直产生的原因:畜类死亡后,呼吸停止了,供给肌肉的氧气也就中断了,此时其糖原不再像有氧存在时最终氧化成CO2和H2O,而是在缺氧情况下经糖酵解作用产生乳酸。
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。
4.1.3 ATP的分解由于肌浆中ATP酶的作用在继续进行,因此畜类死后,ATP的含量迅速下降。
ATP 的减少及pH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。
4.1.4蛋白质的变化肌动蛋白及肌球蛋白是畜类肌肉中主要的两种蛋白质,在尸僵前期两者是分离的,随着ATP浓度降低,肌动蛋白及肌球蛋白逐渐结合成没有弹性的肌球蛋白,这是尸僵发生的一个主要标志,在这时煮食,肉的口感特别粗糙。
肌肉纤维里还存在一种液态基质,肌浆中的蛋白质最不稳定,在屠宰后由于温度升高,pH值降低,蛋白质就很容易变性,牢牢贴在肌原纤维上,因而肌肉上呈现一种浅淡的色泽。
4.1.5应激综合症猪应激综合征(poreinestresssyndrome,PSS)是指在非特异性的应激因子(如运输、转栏、高温、预防注射、配种等)的作用下,猪发生呼吸急促、心跳加快、体温升高,肌肉僵直、后肢呈现痉挛性收缩,并伴随突然死亡的一种征候群。
这种猪宰前吸入氟烷或氯仿麻醉剂和注射肌肉松驰剂(如琥珀酰胆碱),可以诱发恶性高热综合征(MHS),严重者出现死亡。
死后往往以异常高的频率(60%~70%)出现PSE肉。
PSE肉的产生和发展,给世界各国的养猪生产、加工和销售造成了很大的经济损失。
据报道,全世界每年因PSE肉损失数亿美元;英国的劣质肉损失约为全部屠宰猪瘦肉价值的2.2%,丹麦商品猪中产生的劣质肉约占10%~15%。
我国由于高瘦肉率品种的引进和使用,PSE肉发生率也呈上升趋势。
4.1.5.1应激综合症主要表现特征(1)PSE肉指猪屠宰后肌肉的颜色苍白(Pale),质地松软无弹性(soft)和汁液渗出(exudative),是劣质肉的主要特征。
应激敏感猪宰后产生PSE肉。
PSE肉宰后45分钟pH值低于5.8~5.9,系水力60%以下,肌肉颜色反射值25%以上,肌肉纹理粗糙,肌肉块互相分开,是PSE在肉质上的主要表现。
(2)DFD肉如猪在屠宰前所经受的应激强度较小而时间较长,肌糖原消耗较多,体内产生的乳酸少,被呼吸性碱中毒中和,肌肉则出现切面干燥(dry)、质地较硬(firm)和色泽深暗(drak),是劣质肉的另一种表现。
(3)恶性高热综合征(MHS)是指应激敏感猪吸入麻醉剂(如氟烷、氯仿等)或注射肌肉松弛剂诱发的一种综合征候群。
猪体温升高至42℃~45℃,呼吸急促,心跳过速,代谢亢进,肌肉僵硬,四肢僵直,全身颤抖,机体内水分和电解质代谢紊乱,肌肉中乳酸大量积累引起代谢性酸中毒。
因此,一般认为MHS是PSS的征候群之一,并导致发生PSS肉,它们之间存在着依存关系,即PSS→MHS→PSE。
但也有一些研究者认为,它们之间并不总是存在确定的依存关系。
但三者都与糖原酵解和乳酸生成有关,都与同样的遗传缺陷有关,但PSE肉亦可能在无遗传缺陷的个体中发生。
4.1.5.2应激综合征对养猪生产的影响猪应激综合症对养猪生产最主要的影响是PSS引起的PSE和DFD劣质肉现象。
PSE 肉的发生主要与猪的氟烷敏感基因(Haln)有关。
但氟烷阳性猪或氟烷敏感基因携带者(HalNn)则不一定导致PSE肉,瘦肉率较高的猪在不恰当的宰前处理和非正常屠宰条件也常常诱发劣质肉的发生。
肉质的好坏是遗传和环境效应综合作用的结果,国内外学者认为:影响猪肉品质的猪场内和猪场外的因素各占50%。
其中,遗传因素包括品种、氟烷基因和RN基因(酸肉基因)等主效基因的效应,是肉质好坏的内因;环境因素包括宰前营养配方(VE、硒、镁元素等)、应激因素(如气温变化、运输、禁食等)、宰前处理(短期恶性应激和应激累积)和屠宰工艺(如击晕、淋浴、胴体冷却等)是肉质好坏的外因。
从猪肉的销售终端来看,猪肉的消费有三种类型:冷冻肉、冷鲜肉(又叫冷却肉)和热鲜肉,其中以热鲜肉消费为主。
烫毛、打毛工艺通过影响肌肉内温度而影响肉质,没有任何因子像温度一样对肉质产生广泛影响。
在炎热季节,猪由于不能迅速排出体内热量,从而导致肌肉温度升高,这将加速呼吸频率和代谢反应,增加PSE肉发生的频率。
烫毛过程(60℃~65℃热水5~8min)使屠体肌肉温度上升,促进肌糖原酵解导致PSE 肉发生率比例增高,在美国PSE肉发生率变化范围从冬天的2%到夏天的30%。
Barton等报道,宰后45min,肌肉温度高于38.5℃的PSE肉发生率达66.84%。
低于38.5℃的PSE 肉发生率为15.79%。
由此可见,宰后迅速冷却以降低胴体和肌肉内温度,可有效减少肉的PSE特性,看来,冷鲜肉的推广势在必行。
我国猪肉以热鲜肉形态消费为主,所以,PSE肉对养猪生产者、屠宰商和猪肉零售商的危害最大。
另外,猪应激综合征造成猪只转群、运输、捕捉的猝死也给养猪生产和流通造成一定损失。
4.1.5.3 降低猪应激综合征的不良影响随着商品猪胴体瘦肉率的提高,选择高瘦肉率会提高氟烷敏感基因的频率,伴随着猪应激敏感反应及PSE肉、DFD肉的出现,给养猪业造成了严重损失。
氟烷敏感基因较多地存在于皮特兰与比利时和德国长白猪等猪群中。
尽管皮特兰猪由于应激敏感原因并没有被大量引种,但近几年台系杜洛克作为终端父本被大量应用于养猪生产。
据专家估计台系杜洛克含有皮特兰血统,比利时长白由于其外型优异而被大量推广,所以,“洋三元”杂交组合商品猪应激综合症较突出地存在。
降低猪应激综合症的影响应从遗传、环境和管理多方面采取综合措施。
(1)加强种猪选育,淘汰应激敏感个体由于市场导向的作用,我国养猪生产经营者非常专注于种猪的体型外貌。
并且父系、母系以同样标准进行选择,一味追求体型好,瘦肉率高。
结果就把体型好、瘦肉率高、氟烷敏感基因频率很高的皮特兰、台系杜洛克、比利时长白等品系同时作为父系和母系组织杂交生产,导致商品猪瘦肉率虽高,但产仔数减少,运输过程死亡率和PSE肉比例较高。
严重影响养猪生产成绩的进一步提高。
在亲本选择时尽可能防止劣质商品猪肉。