(完整版)豬肉嫩度及其影響因素的研究

1、豬肉嫩度及其影響因素的研究在肉的食用品質(zhì)中， 肉的嫩度是消費(fèi)者最為關(guān)心和重視的性狀之一。 肉品的老或嫩是其內(nèi)部 結(jié)構(gòu)的反映， 并且在一定程度上反映了肉中肌原纖維、 結(jié)締組織以及肌肉脂肪的含水量、 分 布和化學(xué)結(jié)構(gòu)。 嫩度受多種因素影響， 但肌肉中結(jié)締組織、 肌原纖維和肌漿的含量與化學(xué)結(jié) 構(gòu)狀態(tài)是肉品嫩度的主要物質(zhì)基礎(chǔ)。 一切可以引起上述成分的含量和化學(xué)狀態(tài)發(fā)生變化的因 素，均會(huì)導(dǎo)致肉品嫩度改變。肌肉質(zhì)地越好，肌束內(nèi)的肌纖維數(shù)越多，肌纖維越細(xì)，肉也就 越細(xì)嫩。1 肉嫩度的組織學(xué)基礎(chǔ)肉中主要含有肌肉組織、 結(jié)締組織和脂肪組織， 而肌肉組織由肌纖維組成。 肌纖維是多 核細(xì)胞， 富含肌漿。 每條肌原纖

2、維由肌球蛋白粗絲和肌動(dòng)蛋白細(xì)絲構(gòu)成。 肌纖維由一層膜包 圍，稱為肌纖膜。多條肌纖維平行排列組成肌纖維束，并有結(jié)締組織的肌束膜包圍。當(dāng)肌內(nèi) 脂肪沉積越多， 肌束越細(xì)，結(jié)締組織越少時(shí)， 肉質(zhì)就越嫩。構(gòu)成肌肉結(jié)締組織的主要成分是 膠原纖維蛋白， 是包圍著肌纖維的肌內(nèi)膜和肌束膜的主要成分。 一般而言， 結(jié)締組織含量與肌肉中脂肪組織與結(jié)締組織呈交叉使得肌肉肌纖維束容易分離并易于包括肌蛋白的溶漲性、 解離度和系肉的嫩度呈負(fù)相關(guān)， 而脂肪含量與肌肉的嫩度呈正相關(guān)。 狀態(tài)的結(jié)構(gòu)能疏松結(jié)締組織， 減弱結(jié)締組織的物理強(qiáng)度， 被咀嚼，因而嫩度得以改善。肌肉嫩度取決于肌肉蛋白質(zhì)分子之間的相互作用力， 水力等。 肌原纖

3、維中的肌球蛋白， 肌動(dòng)蛋白及肌動(dòng)球蛋白均可影響其嫩度， 特別是肌球蛋白、pH 值、離子強(qiáng)度和某些外源性酶類 （ 如胰蛋白酶、木瓜蛋白酶 ）均可影響肌球蛋白的裂解， 從而改變?nèi)獾哪鄱?。肌肉嫩度還取決于肌肉中結(jié)締組織的分布、 密度和性質(zhì)。 它不但連接肌纖維和肌纖維束， 賦予肉的韌性和伸縮性， 而且直接影響肉的質(zhì)地和嫩度， 結(jié)締組織含量多的肉， 質(zhì)地相對(duì)堅(jiān) 韌，它主要包括膠原纖維、彈性纖維和網(wǎng)狀纖維， 其中對(duì)肉嫩度影響較大的是膠原纖維，即 膠原蛋白。加溫或酸堿都會(huì)改變膠原纖維的伸縮性；將其至于6263C水浴中加溫，膠原纖維收縮I/3I/4并形成不可逆收縮，肉變得堅(jiān)硬；而在7080C條件下長(zhǎng)時(shí)間加熱，

4、則膠原纖維被分解成易消化、溶于水的白明膠，肉被嫩化；當(dāng)賦予115125 C加壓加熱條件時(shí)，膠原纖維明膠化加快，更易于嫩化。肌肉嫩度也取決于肌內(nèi)脂肪含量。 肌間脂肪對(duì)肉類的嫩化作用是分隔并稀釋結(jié)締組織纖 維而使這種纖維更適于加熱處理。 肌肉中的脂肪組織大都分布在肌束膜上， 脂肪細(xì)胞中的脂 肪滴內(nèi)有很多脂類物質(zhì)。 熱加工時(shí)， 脂肪組織細(xì)胞破裂， 脂肪顯著地進(jìn)行再分布， 熔化的脂 肪會(huì)產(chǎn)生令人滿意的口感，增加肉的美味。2 影響豬肉嫩度的主要因素2 1 宰前因素211畜種對(duì)肉嫩度的影響對(duì)肉嫩度影響最重要的因素是畜種， 畜種不同， 其肉的化學(xué)組成也相差很大。 我國(guó)地方 豬種肉質(zhì)優(yōu)良，肌纖維較細(xì)，肌內(nèi)脂肪

5、含量在 3以上，甚至達(dá) 6 7，肉質(zhì)鮮嫩、多汁， 而外來(lái)品種由于對(duì)瘦肉率的過(guò)度選擇已使肌內(nèi)脂肪含量下降到1 %1. 5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于最佳范圍， 因此肉質(zhì)較粗糙。 在外來(lái)品種中， 杜洛克豬肉的肌內(nèi)脂肪含量相對(duì)較高，肉質(zhì)也相對(duì) 較嫩。豬肉脂肪中硬脂酸 （飽和脂肪酸 ）比例較低,而亞油酸 （不飽和脂肪酸 ）是牛、羊的好幾 倍。豬脂肪酸因不飽和程度高而較牛、 羊脂肪軟。 不同的畜種在一定程度上反映了肉組織紋理狀態(tài)的不同， 豬肉因結(jié)締組織少而較細(xì)膩。 同時(shí)有研究發(fā)現(xiàn)， 與結(jié)締組織相關(guān)聯(lián)的羥脯氨 酸含量與肉嫩度關(guān)系密切。如比較相同部位的豬肉與牛肉，羧脯氨酸的含量分別為4202470財(cái)g,和3501 430卩

6、/g時(shí)，豬肉中結(jié)締組織含量要低于牛肉，表現(xiàn)為豬肉的嫩度比 牛肉的嫩度要高。212年齡對(duì)嫩度的影響不同年齡畜肉嫩度差別很大, 一般年齡較小的動(dòng)物肉較嫩,老齡動(dòng)物嫩度較低。 盡管老齡動(dòng)物肉中結(jié)締組織含量下降, 但其結(jié)締組織分子內(nèi)和分子間交聯(lián)程度增加, 肌肉中能溶于 鹽和酸的膠原蛋白含量下降, 加熱后的膠原蛋白可溶性也降低,所以一般來(lái)說(shuō), 豬的體格愈大其肌纖維也就愈粗大, 肉亦愈老。 在其他條件一致的情況下, 一般公豬的肌肉較母豬粗糙, 肉也較老。老齡豬肉的嫩度較幼齡豬的要低。213不同部位肉的嫩度據(jù)測(cè)定以直徑4 cm標(biāo)準(zhǔn)豬肉樣剪切力表示肌肉嫩度時(shí)，烹調(diào)加工的腰大肌為3178g/g,胸肌為7084

7、. 4卩？ kg ;腰大肌較嫩，而胸肌較硬。究其原因，這與肌內(nèi)中結(jié)締組織的羥 脯氨酸含量有關(guān)。 比較腰大肌和胸肌, 其膠原蛋白和彈性蛋白中羥脯氨酸含量分別, 前者是 9 mg/100 g和1 mg/100 g，后者是11 mg/ 100 g和1 mg/100 g腰大肌和胸肌中測(cè)得的彈 性蛋白羥脯氨酸含量低, 且無(wú)差別; 而膠原蛋白中羥脯氨酸含量的差異則可能是導(dǎo)致雞肉較 嫩的主要因素了。2 1 4營(yíng)養(yǎng)水平和飼養(yǎng)方式一般認(rèn)為, 粗放喂養(yǎng)動(dòng)物的肉質(zhì)不如精料喂養(yǎng)的動(dòng)物。 這可能是由于飼喂高能量日糧的 動(dòng)物生長(zhǎng)快, 蛋白質(zhì)的合成加速、 轉(zhuǎn)化率增加, 肉中新合成的熱不穩(wěn)定膠原蛋白的比例可能 提高,可溶性蛋

8、白的比例增加;瑞士Roche 公司(1990)研究認(rèn)為,獲得最佳生長(zhǎng)速度、飼料轉(zhuǎn)化率和豬肉品質(zhì)的維生素E添加量為200 mg/ kg,在玉米 豆粕飼料中按200 mg/kg給豬補(bǔ)充維生素E，豬肉的系水力強(qiáng)，肉的嫩度、質(zhì)地以及外觀都較好，這二者都對(duì)肉嫩度產(chǎn)生 明顯的影響；飼喂高水平的維生素D，可提高肌肉中Caz的含量而激活鈣離子活化蛋白酶，從而改善肉的嫩度。就飼養(yǎng)方式而言,宰前集約飼養(yǎng)有益于肉感官性狀的改善。21 5宰前狀況包括宰前運(yùn)輸、 應(yīng)激、 宰前休息及飼養(yǎng)管理?xiàng)l件均會(huì)影響肌肉中的肌糖原含量,從而間接影響肉的品質(zhì)。 宰前管理不當(dāng)造成宰前強(qiáng)應(yīng)激時(shí), 體內(nèi)茶酚胺類激素的濃度升高, 肌糖原 濃度降

9、低而乳酸濃度提高, 引起宰后的肉酸化速度加快； 同時(shí)酸化使肌肉蛋白強(qiáng)烈變性, 發(fā) 生收縮,快速失去系水力； pH 降低、甚至肌糖原耗竭,可導(dǎo)致肌內(nèi)剪切力增高和肉嫩度下 降，形成品種低劣的 PSE(pale soft exudative)肉或 DED(dark firm dry)肉。22 宰后因素2 21 宰后自然成熟時(shí)間和溫度不同動(dòng)物肉成熟速度不同, 所需時(shí)間也不一樣。 成熟過(guò)程中, 肌肉超微結(jié)構(gòu)完整性發(fā)生 的最主要變化是肌纖維線斷裂, 使整塊肌肉變得松軟, 嫩度改善。 豬在宰后尸僵持續(xù) 48 h, 肉的質(zhì)地變軟,進(jìn)入成熟期。隨著成熟時(shí)間的延長(zhǎng),肉的剪切力下降,嫩度升高。而同一種 動(dòng)物, 其不

10、同部位的肉需要的成熟時(shí)間也不同, 為使嫩度達(dá)到要求, 豬背最長(zhǎng)肌和腰大肌成 熟時(shí)間需要13 d肩甲肌需要12 d后腿上部肌肉16 d。溫度對(duì)嫩化速率影響很大，它們之間呈 正相關(guān)。在040C范圍內(nèi)，每增加l0 C嫩化速度提高2 . 5倍。當(dāng)溫度高于60C后，由于有 關(guān)酶類蛋白變性,導(dǎo)致嫩化速率迅速下降。2 22 內(nèi)源蛋白水解酶一鈣蛋白酶 (Calpain)鈣蛋白酶(calpain)是鈣依賴蛋白，只有在Ca2+存在的情況下方有活性?；铙wCa2+大部分貯存在肌漿網(wǎng)中，游離 Ca2+濃度僅為0. 2 ymol/ L,不能激活鈣蛋白酶。宰殺后，隨死 后僵直的發(fā)展，屠體中ATP逐漸耗盡，肌漿網(wǎng)崩裂，大量C

11、a2+釋放到肌漿中，使 Ca2+濃度比原來(lái)提高了 100倍達(dá)到0. 2 mmol/L,從而能夠激活鈣蛋白酶。目前已確認(rèn)的與肉嫩化 有關(guān)的鈣蛋白酶包括 calpain，mcalpain和calpastatin。因?yàn)殁}蛋白酶主要分布在肌原纖維 的盤附近，故認(rèn)為降解作用從此開始。激活后的鈣蛋白酶對(duì)在宰后肉的嫩化作用表現(xiàn)在3個(gè)方面：對(duì)連接蛋白和半肌動(dòng)蛋白的降解，使肌原纖維I帶和2盤結(jié)合變?nèi)趸驍嗔?。?duì)肌間線蛋白、絲蛋白和 Costameres 蛋白的降解。肌間線蛋白和絲蛋白，起著固定肌原纖維的 作用。骨骼肌肌細(xì)胞中位于肌膜附近的肌原纖維在每帶水平上都有Costameres 結(jié)構(gòu)。Costameres蛋白

12、起著連接肌原纖維和肌膜的作用。對(duì)他們的降解有利于肉的嫩化。對(duì)肌鈣蛋白的降解。 肌鈣蛋白由鈣結(jié)合亞基、 抑制亞基和原肌球蛋白結(jié)合亞基組成。 其中原肌球蛋 白結(jié)合亞基起連接作用， 原肌球蛋白結(jié)合亞基的降解弱化了細(xì)絲結(jié)構(gòu)， 從而有利于肉的嫩化。2. 2. 3溶酶體組織蛋白酶 2 P溶酶體組織蛋白酶為半胱氨酸蛋白酶 （Cathepsin D除外），它有B、D、H、L、N等類型， 都位于單層膜的溶酶體內(nèi)， 只有當(dāng)溶酶體膜破裂時(shí)， 才被釋放出來(lái)發(fā)揮嫩化作用。 最先被研 究的是Cathepsin B，它可以降解肌球蛋白，對(duì)肌動(dòng)蛋白的降解能力稍差。Cathepsin L對(duì)肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白、區(qū)一肌動(dòng)蛋白素、肌

13、鈣蛋白T和I都有較高的水解活性。 Cathepsin H具有內(nèi)切酶和外切酶特性，分子質(zhì)量為 2628 ku，可以降解肌球蛋白。 Cathepsin D是唯一 的天門冬氨酸蛋白酶，其分子量在 4353 ku,可以降解肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白、 titin。2. 2. 4人水化或酸漬豬肉的嫩度受水化和 pH 值的影響,所謂水化是指肌肉的結(jié)合水的自由度（它與肉的膨潤(rùn)性有關(guān), 膨潤(rùn)性是指肉自然地吸水所能增加的重量, 所以, 水化性也是肌肉組織與水相互 作用的程度,肉的水化性好,保水性就強(qiáng),嫩度就高,而水化性與pH 值又有關(guān),無(wú)論是屠宰后的鮮肉,還是冷卻肉,成熟肉的水化作用都隨 pH 值降低而下降, pH 值達(dá)到 5左右時(shí), 接近蛋白質(zhì)等電點(diǎn), 肉的水化降低到最低程度,因此,肉的嫩度最差, 只有高于或低于等電 點(diǎn)時(shí), 由于蛋白質(zhì)的實(shí)效電增加而增大了肽鍵之間的排斥力,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)松弛, 肉的水合作用才增強(qiáng),反之肽鍵之間靜電結(jié)合和氫鍵結(jié)合增強(qiáng),蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊張（就降低了肉的水化作用, 所以, 肉水化作用的實(shí)質(zhì)是電荷的水化作用效應(yīng) （蛋白質(zhì)質(zhì)點(diǎn)電荷的增加或減少, 相應(yīng)的有水分的結(jié)合和分離,