宰后畜禽肌肉组织生化变化及其对肉质的影响


  
    近年来,随着人们生活水平的提高,对畜禽肉的品质要求愈来愈高,这就要求肉品工作者不断深入地研究影响肉品质量的因素,提高肉品的质量。影响肉品质量的因素有很多,诸如遗传、年龄、性别、环境、饲料营养库后处理等,本文主要从宰后畜禽肌肉组织生化变化的角度来阐述其与肉品质量的关系。

1    畜禽宰后肌肉组织生化变化

1.1    肌肉组织的能量代谢

    肌肉组织的活体功能是通过收缩和舒张产生运动,这一过程需要ATP分解生成ADP来供能,血液中的葡萄糖是活体肌肉组织的主要供能物质,正常情况下肌肉组织不动用肌糖原贮备,只有当血液中的供能物质大量减少或机体剧烈运动时才动用肌糖原来提供能量。肌糖原分解有两种途径:一是有氧氧化,最终产物是CO2和H2O;二是无氧酵解,最终产物是乳酸。无氧酵解途径供能效率很低,正常情况下以有氧氧化为主。

    肌肉组织中的ATP水平主要靠CP-ADP一肌苷刺激酶反应系统来维持,肌酸ATP一磷酸肌酸ADP,这是一个可逆反应,由磷酸肌酸催化,当肌肉处于不同的状态时,通过ATP的合成与分解,动态地维持着肌肉中ATP的水平。

1.2    畜禽宰后肌肉组织的糖原酵解

    动物被宰杀后,虽然肌肉组织不再频繁收缩,但要维持其结构完整并保持一定的弹性和温度,必然要消耗一定量的ATP来提供能量。由于宰杀后血液流动的终止,肌肉组织中的供能物质和氧气也被终止,所需能量主要由肌糖原无氧酵解来提供。糖原无氧酵解产生的乳酸,不断在组织中积累,导致肌肉PH值不断降低。之后参与糖原酵解的酶逐渐钝化加之ATP水平的降低,导致糖原酵解的终止,出现最终pH值。

1.3    畜禽宰后肌肉的尸僵与成熟

    动物屠宰后,正常的生理代谢机能遭到破坏,糖原有氧氧化过程中断,在糖原酵解酶的作用下,开始无氧酵解,生成乳酸使pH值下降。同时由于肌肉中ATP水平降低,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Ca2+被释放出来,致使肌浆中的Ca2+浓度增高,促使Mg--ATP复合物解体,ATP酶被活化,ATP分解产生的能量使肌动蛋白与肌球蛋白结合成不可解离的肌动球蛋白复合体,引起肌肉收缩,失去延展性,逐渐进入尸僵状态。尸僵的发生对肌肉嫩度及pH值都有明显的影响。

尸僵持续一段时间后,即开始缓解,肉的硬度降低、保水性能恢复,使肉供变得柔软多汁,具有良好的风味,最适宜加工食用,这个过程即为肉的成熟。关于肉的成熟机制有两种学说:①钙离子学说,这种学说认为肉的熟化过程主要发生三种变化:一是死后僵直肌原纤维产生收缩张力,使线在持续的张力作用下发生断裂,张力的作用越。大肌原纤维的肌节断裂成小片状的程度就越大;死后肌质网功能的破坏,Ca2+从肌质网中释去,使肌浆中的ca2+浓度急剧增高,高浓度的ca2+长时间作用线,使线蛋白质变性而断裂;二是僵直时生成的肌动球蛋白复合体的肌球蛋白和肌动蛋白之间的结合力在熟化过程中会逐渐变弱;再者肌肉中结构弹性网状蛋白质由不可溶性变为可溶性。②酶蛋白学说:肌肉在成熟过程中肌原纤维在蛋白酶——即肽链内切酶的作用下引起分解。在肌肉中,肽链内切酶有许多种,如胃促激酶、氢化酶等。有试验证明,在肉成熟时,分解蛋白质起主要作用的是钙离子活化酶、组织蛋白酶B和L三种酶。

      僵直解除的时间因动物种类和肌肉部位而异,在2~4℃条件下,鸡肉3~4天尸僵达到顶点,2天解僵完毕,猪肉解僵需3~5天,牛肉需7~10天。

2    宰后畜禽肌肉组织生化变化对肉质性状的影响

2.1  肉  色

      肉色是肌肉外观评定的一个重要指标,宰后肌肉组织的生化变化也是影响肉色的一个重要因素。肉色主要由肌肉中的肌红蛋白(Mb)的含量决定,屠宰后的鲜肉内的O2缺乏,Mb中与O2结合的位置被H20产所取代,使肌肉呈现暗红色。当肉切开于空气中暴露一段时间后就会变成鲜红色,这是由于O2取代H产而形成MbO2,肉呈鲜红色。随着时间的延长,氧合肌红蛋白经缓慢氧化生成变性肌红蛋白(高铁肌红蛋白),呈棕褐色。鲜肉还可因细菌的作用,使蛋白质分解生成H2S,与氧分子共同作用于肌红蛋白形成硫肌红蛋白.使肌肉呈绿色。

    肌肉肉色除了受宰后生化的影响外,还受品种、性别、部位及一些物理现象如光反射的影响。

2.2   pH值

    畜禽屠宰后肌肉组织生物化学变化的一个重要结果就是糖酵解引起的pH值降低。pH值改变的范围和速度都是很重要的。PH的快速下降会导致PSE肉的发生,PSE状态在猪肉中特别普遍。pH值对肌肉品质有重要的影响作用,它直接影响肉品的许多利用过程,影响其保藏性、熟煮损失、干加工能力等,刚屠宰的肉品pH为6~7约经则小时开始下降,经僵直达最低(5.4~5.6)而后随着成熟时间的延长,pH值才开始缓慢回升。PH值的降低与鸡的品种、基因型和部位有密切的关系,一般屠宰后15分钟,鸡肉的pH值为6.0~6.5。很多研究者都认为pH值能很好地反映肉品的优劣,过高对于正常肌肉向食用肉的成熟过程不利,过低则往往会引起异常肉的发生。但目前对于不同畜禽肌肉的PH尚没有一个统一的标准。

2.3   嫩  度

    嫩度也是肌肉品质的一个重要的方面,是受多种因素影响的一项肉质性状,应该包括以下四方面: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。嫩度主要决定于肌肉中结缔组织、肌原纤维和肌浆这三种蛋白质成分的含量与化学结构状态。屠宰后至尸僵出现前,肌原纤维处于松弛状态,肉质较嫩。当尸僵发生时,肌原纤维中的肌球蛋白纤维粗丝和肌动蛋白细丝结合成不可逆的肌动球蛋白,肉的嫩度大大下降。在熟化过程中,肌肉的嫩度可得到改善,但并不是尸僵所形成的肌动球蛋白复合体的解开,也不是组织蛋白质的大量水解所致,主要是因为肌原纤维的微结构形态变化所致,经熟化一段时间后,肌肉嫩度几乎又可恢复到刚刚屠宰时的嫩度。

2.4   系水力

    系水力是指肌肉在受到外力作用如分割、贮藏和加工等一系列过程中保持其内含水分的能力。系水力也是一项重要的肉质性状,它可影响到肉的多汁性、嫩度。营养成分、色泽等食用品质及加工肉的产量等,通常用失水率或滴水损失来衡量肉的系水力。肌肉中水分子有三种形式:不易流动水、自由水和水化水。不易流动水是存在于肌原纤维和肌质之间的水,约占肌肉总水分的80%,通常测定的肌肉系水力及其变化主要指这部分水;自由水是指存在于细胞间隙和组织间隙的水,约占总水分的10%;水化水是在肌肉蛋白质分子周围、与蛋白质分子表面紧密结合的水,这部分水冰点低,无溶剂特性,相对较稳定,对系水力的影响不大。

    宰后肌肉的PH值变化直接影响肌肉的系水力,宰后糖原无氧酵解使肌肉pH值下降,从而使肌肉蛋白质的静电荷强度减弱,使电荷间的相互作用力减弱,肌球蛋白纤丝和肌动蛋白纤丝之间的间隙缩小,使肉的深水性能降低。发生僵直时,肌球蛋白和肌动蛋白形成肌动球蛋白复合体而体肌肉系大力亦得是低。之后的熟化过程中,蛋白质和钙、镁阳离子结合,肌原纤维的蛋白质自由电荷逐渐增加,系水力会有所提高。当pH值大于或小于蛋白质的等电点时,由于蛋白质的两性解高作用,肌原纤维蛋白结构松弛,水分子在亲水集团的作用下,贮留于肌原纤维蛋白质分子间,系水力提高。

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