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畜产品加工 第三章肉的组织结构和化学成分

根据拉乌耳定律,在一定温度下,稀溶液的蒸气 压等于纯溶剂的蒸气压乘以该溶剂在溶液中的摩 尔分数。
即:P=P0×n2 /(n1+n2),(n1-溶质的摩尔数, n2-溶剂的摩尔数)
亦即 Aw=P/P0= n2 /(n1+n2 )
例 如 , 25℃ 下 在 1000g 纯 水 中 加 入 58.5g ( 1mol ) NaCl的Aw:
很不稳定,易发生变性沉淀,其沉淀部分叫 肌溶蛋白B(myogenfibrin),约占肌浆蛋白 质的3%,可溶性的不沉淀部分叫肌溶蛋白A, 也叫肌白蛋白(myoalbumin)。约占肌浆蛋 白的1%,具有酶的性质。
2、肌红蛋白(myoglobin, Mb)
肌红蛋白是一种复合性的色素蛋白质,由一 分子的珠蛋白和一个亚铁血色素结合而成, 为肌肉呈现红色的主要成分,分子量为34 000,等电点为6.78,含量约占0.2%~2%。
胶原蛋白性质
交联的程度:交联的程度随着年龄的增长而增加,交 联程度越大,性质越稳定,这种交联的程度直接影响 到肉的嫩度。
胶原蛋白性质稳定,具有很强的延伸力,不溶于水及 稀盐溶液,不易被一般蛋白酶水解,但可被胶原蛋白 酶水解。
胶原蛋白遇热会发生热收缩,热当加热温度大于热缩 温度时,胶原蛋白就会逐渐变为明胶(gelatin),变 为明胶的过程并非水解的过程,而是原胶原分子的三 条螺旋被解开,因而易溶于水中。明胶易被酶水解, 也易消化。
通常水75%、蛋白质18%-20%、脂肪3%、 碳水化合物1%、矿物质1%,还有一些维生 素。(P39 表1-3-2)
一、水分
水分在肉中占绝大部分,可以把肉看作是一个复 杂的胶体分散体系。水为溶媒,其它成分为溶质 以不同形式分散在溶媒中。
水在肉体内分布是不均匀的,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。
(3)自由水(15%):指存在于细胞外间隙中能自 由流动的,水加工过程易流失,如血液。
距离蛋白质 亲水基较远
图1-11 肌肉蛋白质与水分的结合形式
2、水分活度
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
肌原纤维蛋白质 (Myofibrillar proteins):盐溶性蛋白 肌浆蛋白 (Sarcoplasmic proteins):水溶性蛋白 结缔组织蛋白质 (Stroma proteins):不溶性蛋白
(一)肌原纤维蛋白质
肌原纤维蛋白质是构成肌原纤维的蛋白质,通常利 用离子强度0.5以上的高浓度盐溶液抽出,但被抽 出后,即可溶于低离子强度的盐溶液中,属于这类 蛋 白 质 的 有 肌 球 蛋 白 ( myosin ) 、 肌 动 蛋 白 (actin)、原肌球蛋白(tropomyosin)、肌原蛋白 (troponin)、α-肌动蛋白素(α-actinin)、M-蛋白 (M-protein)等。
如0.3M KCl/0.15M磷酸盐缓冲液抽提出来。 肌球蛋白的分子量为470 000~510 000。
(1)肌球蛋白的性质
① 溶解性:微溶于水,可溶解在离象:说明肌球蛋白分子本 身是不对称的;在暗带发现双折射,说明肌 球蛋白是暗带的构成成分。
③ 具有ATP酶的活性:可使ATP分解产生能量, 说明其与运动有关。
<1
filament
<1
desmin
<1
vimentin
<1
synemin
<1
1、肌球蛋白(myosin)
肌球蛋白是肌肉中含量最高也是最重要的蛋白 质,约占肌肉总蛋白质的三分之一,占肌原纤 维蛋白质的50%~55%。
肌球蛋白是粗丝的主要成分,构成肌节的A带。 肌肉中的肌球蛋白可以用高离子强度的缓冲液
肌原蛋白又叫肌钙蛋白,约占肌原纤维蛋白的5%~ 6%,肌原蛋白对Ca2+ 有很高的敏感性,并能结合 Ca2+ ,肌原蛋白有三个亚基,各有自己的功能特性: ✓ 钙结合亚基 (Tn-Ca),是Ca2+ 的结合部位; ✓ 抑制亚基(Tn-I),能高度抑制肌球蛋白中ATP酶 的活性,从而阻止肌动蛋白与肌球蛋白结合; ✓ 原肌球蛋白结合亚基(Tn-T) ,能结合原肌球蛋 白,起联接作用。
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,但嗜盐菌在0.7,耐干燥 霉菌在0.65,耐渗透压的酵母菌在0.61时仍能发 育。
中间水分食品:Aw在0.65-0.85
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:
4、原肌球蛋白(Tropomyosin)
原肌球蛋白约占肌原纤维蛋白的4%~5%,形 为杆状分子,长45nm,直径2nm。
位于F-actin双股螺旋结构的每一构槽内,构 成细丝的支架。
每1分子的原肌球蛋白结合7分子的肌动蛋白 和1分子的肌原蛋白,分子量65000~80000。
5、肌原蛋白(troponin)
胶原蛋白在白色结缔组织中含量多,是构成胶原 纤维的主要成分,约占胶原纤维固体物的85%。
胶原蛋白含有大量的甘氨酸、脯氨酸和羟脯氨酸, 后二者为胶原蛋白所特有,其它蛋白质不含有或 含量甚微。
胶原蛋白是由原胶原(tropocollagen)聚合而成 的,原胶原为纤维状蛋白,由三条螺旋状的肽链 组成,三条肽链再以缧旋状互相拧在一起,犹如 三股拧起来的绳一样,
肉的各种组织占胴体重量的百分比
组织名称
肌肉组织 脂肪组织 骨骼组织 结缔组织 血液
牛肉
57~62 3~16 17~29 9~12 0.8~1
猪肉
39~58 15~45 10~18
6~8 0.6~0.8
羊肉
49~56 4~18 7~11 20~35 0.8~1
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: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。
脂酸CH3(CH2)14COOH居多; 不饱和脂肪酸以油酸CH3(CH2)7 CH = CH
(CH2)7COOH居多; 其次是亚油酸CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH
2CH)7COOH。
不同动物脂肪的脂肪酸组成(%)
脂肪 硬脂酸 油酸 棕榈酸 亚油酸 熔点
牛脂肪 41.7 33.0 18.5
1、肉中水的存在形式
(1)结合水(5%):是指与蛋白质分子表面借助 极性基因与水分子的静电引力而紧密结合的水分 子层。结合水通过本身的极性与蛋白质亲水基的 极性结合,水分子排列有序,不易受肌肉蛋白质 结构和电荷变化的影响,它的冰点很低(-40℃), 无溶剂特性,不易流失,不能被微生物利用。
(2)不易流动水(80%):肌肉中大部分水分是以 不易流动水状态存在。它能溶解盐及其它物质, 并在0℃或稍低时结冰,通常肌肉系水力及其变 化主要指这部分水,存在于细胞内。
2、弹性蛋白(Elastin):黄 色
弹性蛋白在黄色结缔组织中含量多,为弹力纤维 的主要成分,约占弹力纤维固形物的75%,胶原 纤维中也有,约占7%。
其氨基酸组成有三分之一为甘氨酸,脯氨酸、缬 氨酸占40%~50%。不含色氨酸和羟脯氨酸。
弹性蛋白属硬蛋白,对酸、碱、盐都稳定,但煮 沸不能分解。蛋白质不被胃蛋白酶、胰蛋白酶水 解,可被弹性蛋白酶(存于胰腺中)水解。
n1 =1(溶质) n2 =1000/18=55.5 Aw= n2 /(n1+n2 )= 55.5/(1+55.5)=0.9823 Aw也相当于平衡时的相对湿度。
纯水的Aw=1,在完全不含水时Aw=0,所以Aw的 范围在0~1之间。
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0.97~0.98,鱼为0.98~0.99,红肠为 0.96左右,干肠为0.65~0.85。
④ 能与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白.
(1)肌球蛋白的性质
⑤ 肌球蛋白受热易变性,对热不稳定,凝固温 度45-50℃,有盐存在30 ℃就发生变性。变 性后失去ATP酶的活性,溶解性降低,保水 性降低。
⑥ 等电点:pH5.4
(2)肌球蛋白的结构(自学)
2.肌动蛋白的性质(构成细丝的
主要成分)
肌动蛋白的性质属于白蛋白类,它还能溶于水及 稀的盐溶液中,在半饱和的(NH4 )2 SO4溶液中可 盐析沉淀,等电点4.7。
肌球蛋白的结合比例大约在1∶2.5至1∶4之间。 肌动球蛋白也具有ATP酶活性,但与肌球蛋白不同,
Ca2+和Mg2+ 都能激活。 在高的离子强度下,如0.6M的KCl溶液中,添加
ATP则溶液的粘度降低,流动双折射也减弱,其原 因是肌动球蛋白受ATP的作用分解成肌动蛋白和肌 球蛋白。添加焦磷酸盐也可看到同样的现象。
(二)肌浆蛋白质
肌浆中的蛋白质为可溶性蛋白质,溶于水溶 液中,因此在加工和烹调过程中容易流失。
肌浆蛋白质不是肌纤维的结构成分。 主要包括:肌红蛋白、肌溶蛋白、肌浆酶、
肌粒蛋白等。
1、肌溶蛋白(myogen)
肌溶蛋白属清蛋白类的单纯蛋白质,存在于 肌原纤维间,易溶于水,把肉用水浸透可以 溶出。
2.0 40~50
羊脂肪 34.7 31.0 23.2
7.3 40~48
猪脂肪 18.4 40.0 26.2 10.3 33~38
肌原纤维蛋白质的种类和含量
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