肉类的品质与物理特性探析

肉的食用品质及物理性状主要是指肉的色泽、气味、嫩度、肉的保水性以及肉的 pH、容重、比热、肉的冰点等。这些性质在肉的加工贮藏中直接影响肉品的质量。

一、肉的食用品质

（一）肉的色泽

肉的颜色对肉的营养价值并无多大影响，但在某种程度上影响食欲和商品价值。如果是微生物引起的色泽变化则影响肉的卫生质量。

1．形成肉色的物质

肉的颜色本质上是由肌红蛋白（Mb）和血红蛋白（Hb）产生的。肌红蛋白为肉自身的色素蛋白，肉色的深浅与其含量多少有关。血红蛋白存在于血液中，对肉颜色的影响视放血是否充分而定。在肉中血液残留多则血红蛋白含量也多，肉色深。放血充分的肉色正常，放血不充分或不放血（冷宰）的肉色深且暗。

2．肌红蛋白的变化

肌红蛋白本身为紫红色，与氧结合可生成氧合肌红蛋白，为鲜红色，是新鲜肉的象征；肌红蛋白和氧合肌红蛋白均可以被氧化生成高铁肌红蛋白，呈褐色，使肉色变暗；肌红蛋白与亚硝酸盐反应可生成亚硝基肌红蛋白，呈亮红色，是腌肉加热后的典型色泽。

3．影响肌肉颜色变化的因素

（1）环境中的氧含量。环境中氧的含量决定了肌红蛋白是形成MbO2 还是MMb，从而直接影响到肉的颜色。

（2）湿度。环境中的湿度越大，则肉氧化得越慢，因为在肉的表面有水汽层，影响了氧的扩散。如果环境中的湿度低并且空气流动快，则会加速高铁肌红蛋白的形成，使肉色快速变成褐色。例如，牛肉在 8°C 冷藏时，相对湿度为 70% 时，2 d 变成褐色；相对湿度为 100%时，4 d 变成褐色。

（3）温度。环境温度高会促进肉氧化，温度低则肉氧化得慢。如牛肉在 3～5°C 贮藏时 9 d 变成褐色，0°C 贮藏时 18 d 才变成褐色。因此，为了防止肉变褐氧化，应尽可能在低温下贮藏。

（4）pH。动物在宰杀前糖原消耗过多，尸僵后肉的极限 pH 高，易出现生理异常肉。例如，牛肉会出现 DFD 肉，其肉的颜色较正常肉深暗；猪肉会出现 PSE 肉，其肉色变得苍白。

（5）微生物。肉在贮藏时污染微生物，会使肉的表面颜色发生改变。污染细菌，分解蛋白质使肉色污浊；污染霉菌则在肉的表面形成白色、红色、绿色、黑色等色斑或发出荧光。

（二）肉的风味

肉的风味又称味质，指的是生鲜肉的气味和加热后肉制品的香气和滋味。它是肉中固有成分经过复杂的生物化学变化，产生各种有机化合物所致。其特点是成分复杂多样、含量甚微，用一般方法很难测定，除少数成分外，多数无营养价值，不稳定，加热易破坏和挥发。呈味性能与其分子结构有关，呈味物质均具有各种发香基团，如羟基—OH，羧基—COOH，醛基—CHO，羰基—CO，巯基—SH，酯基—COOR，氨基—NH2，酰胺基—CONH，亚硝基—NO2，苯基—C6H5。这些肉的味质是通过人的高度灵敏的嗅觉和味觉器官反映出来的。

1．气味

气味是肉中具有挥发性的物质，随气流进入鼻腔，刺激嗅觉细胞通过神经传导反映到大脑嗅区而产生的一种刺激感。愉快感为香味，厌恶感为异味、臭味。气味的成分十分复杂，有 1 000 多种，主要有醇、醛、酮、酸、酯、醚、呋喃、吡咯、内酯、糖类及含氮化合物等。

影响肉的气味的因素有：动物种类、性别、饲料等。生鲜肉散发出一种肉腥味，羊肉有膻味，狗肉有腥味，特别是晚去势或未去势的公猪、公牛及母羊的肉有特殊的性气味，在发情期宰杀的动物肉散发出令人厌恶的气味。

某些特殊气味如羊肉的膻味，来源于挥发性低级脂肪酸，如 4-甲基辛酸、壬酸、癸酸等，存在于脂肪中。

喂鱼粉、豆粕、蚕饼等饲料会影响肉的气味，饲料中含有硫丙烯、二硫丙烯、丙烯-丙基二硫化物等会转移在肉内，发出特殊的气味。

肉在冷藏时，由于微生物繁殖，在肉的表面形成菌落成为黏液，而后产生明显的不良气味。长时间的冷藏，脂肪自动氧化，解冻肉汁流失，肉质变软使肉的风味降低。

肉在不良环境中贮藏和与带有挥发性物质如葱、鱼、药物等混合贮藏，会吸收外来异味。

2．滋味

滋味是由溶于水的可溶性呈味物质刺激人的舌面味觉细胞——味蕾，通过神经传导到大脑而反映出来的味感。舌面分布的味蕾可感觉出不同的味道，而肉的香味就是靠舌来感觉的。

肉的鲜味成分来源于核苷酸、氨基酸、酰胺、肽、有机酸、糖类、脂肪等前体物质。关于肉前体的分布，近年来研究较多。例如，把牛肉中的风味前体物质用水提取后，剩下溶于水的肌纤维部分几乎不存在香味物质。另外，在脂肪中人为地加入一些物质，如葡萄糖、肌苷酸、含有无机盐的氨基酸（谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、丝氨酸、异亮氨酸），在水中加热后，结果生成和肉一样的风味，从而证明这些物质为肉风味的前体。

肉风味的产生途径：

（1）美拉德反应。人们很早就知道将生肉汁加热就可以产生肉香味，通过测定成分的变化发现在加热过程中随着大量的氨基酸和绝大多数还原糖的消失，一些风味物质随之产生，这就是所谓的美拉德反应：氨基酸和还原糖反应生成香味物质。此反应较复杂，步骤很多，在大多数生物化学和食品化学书中均有陈述，此处不再一一列出。

（2）脂质氧化。脂质氧化是产生风味物质的主要途径，不同种类风味的差异也主要是由于脂质氧化产物不同所致。肉在烹调时的脂肪氧化（加热氧化）原理与常温时的脂肪氧化相似，但加热氧化由于热能的存在使其产物与常温氧化大不相同。总的来说，常温氧化产生酸败味，而加热氧化产生风味物质。

（3）硫胺素降解。肉在烹调过程中有大量的物质发生降解，其中硫胺素（维生素B1）降解所产生的H2S（硫化氢）对肉的风味，尤其是牛肉味的生成至关重要。H2S 本身是一种呈味物质，更重要的是它可以与呋喃酮等杂环化合物发生反应生成含硫杂环化合物，赋予肉强烈的香味，其中2-甲基-3-呋喃硫醇被认为是肉中最重要的风味物质。

（4）腌肉风味。亚硝酸盐是腌肉的主要特色成分，它除了有发色作用外，对腌肉的风味也有重要影响。亚硝酸盐（抗氧化剂）抑制了脂肪的氧化，所以腌肉体现了肉的基本滋味和香味，减少了脂肪氧化所产生的具有种类特色的风味。

（三）肉的嫩度

肉的嫩度是消费者最重视的食用品质之一，它决定了肉在食用时的口感，是反映肉的质地的指标。

我们通常所谓的肉嫩或肉老，实质上是对肌肉各种蛋白质结构特性的总体概括，它直接与肌肉蛋白质的结构及某些因素作用下蛋白质发生变性、凝集或分解有关。肉的嫩度总结起来包括以下四个方面的含义：

（1）肉对舌或颊的柔软性，即当舌头与颊接触肉时产生的触觉反应。肉的柔软性变动很大，可从软乎乎的感觉到木质化的结实程度。

（2）肉对牙齿压力的抵抗性，即牙齿插入肉中所需用的力。有些肉硬得难以咬动，而有的肉柔软得几乎对牙齿无抵抗性。

（3）咬断肌纤维的难易程度，指牙齿切断肌纤维的能力，首先要咬破肌外膜和肌束，因此这与肉的结缔组织含量和性质密切有关。

（4）嚼碎程度，可用咀嚼后肉渣剩余的多少以及咀嚼后到下咽时所需的时间来衡量。

1．影响肌肉嫩度的因素

影响肌肉嫩度的因素主要是结缔组织的含量与性质及肌原纤维蛋白的化学结构状态，它们受一系列的因素影响而变化，从而导致肉嫩度的变化。影响动物肌肉嫩度的宰前因素也很多，主要有以下几项：

（1）畜龄。一般来说，幼龄家畜的肉比老龄家畜嫩，但前者的结缔组织含量反而高于后者。其原因在于幼龄家畜肌肉中胶原蛋白的交联程度低，易受加热作用而裂解。而成年动物的胶原蛋白的交联程度高，不易受热和酸、碱等因素的影响。例如肌肉加热时胶原蛋白的溶解度，牛犊为 19%～24%，2 岁阉公牛为 7%～8%，而老龄牛仅为 2%～3%，并且对酸解的敏感性也降低。

（2）肌肉的解剖学位置。牛的腰大肌最嫩，胸头肌最老。据测定，牛的腰大肌中羟脯氨酸含量比半腱肌少得多；经常参与活动的肌肉，如半膜肌和股二头肌，比不经常参与活动的肌肉（腰大肌）的弹性蛋白含量多。同一肌肉的不同部位嫩度也不同，猪的背部最长肌的外侧比内侧部分要嫩，牛的半膜肌从近端到远端嫩度逐降。

（3）营养状况。凡是营养良好的家畜，肌肉脂肪含量高，大理石纹丰富，肉的嫩度好（肌肉脂肪有冲淡结缔组织的作用）；而消瘦的动物其肌肉脂肪含量低，肉质老。

（4）尸僵和成熟。宰杀后尸僵发生时，肉的硬度会大大增加。因此，肉的硬度又有固有硬度和尸僵硬度之分，前者为刚宰杀后和成熟时的硬度，而后者为尸僵发生时的硬度。肌肉发生异常尸僵时，如冷收缩和解冻僵直，肌肉发生强烈收缩，从而使硬度达到最大。一般肌肉收缩时短缩度达到 40% 时，肉的硬度最大，而超过 40% 反而变为柔软，这是由于肌动蛋白的细丝过度插入而引起Z 线断裂所致，这种现象称为“超收缩”。僵直解除后，随着成熟的进行，硬度降低，嫩度随之提高，这是由于成熟期间尸僵硬度逐渐消失，Z 线易于断裂之故。

（5）加热处理。加热对肌肉嫩度有双重效应，它既可以使肉变嫩，又可使其变硬，这取决于加热的温度和时间。加热可引起肌肉蛋白质变性，从而发生凝固、凝集和短缩现象。当温度在 65～75°C 时，肌肉纤维的长度会收缩 25%～30%，从而使肉的嫩度降低，但另一方面，肌肉中的结缔组织在 60～65°C 会发生短缩，而超过这一温度会逐渐转变为明胶，从而使肉的嫩度得到改善。结缔组织中的弹性蛋白对热不敏感，所以有些肉虽然经过很长时间的煮制但仍很老，这与肌肉中弹性蛋白的含量高有关。

2．肉的嫩化技术

（1）电刺激。近十几年来，人们对宰杀后用电直接刺激胴体以改善肉的嫩度进行了广泛的研究，尤其对于羊肉和牛肉，通过电刺激提高肉的嫩度的机制尚未充分明了，主要是加速肌肉的代谢，从而缩短尸僵的持续期并降低尸僵的程度，此外，电刺激可以避免羊胴体和牛胴体产生冷收缩。

（2）酶法。利用蛋白酶类可以嫩化肉，常用的酶为植物蛋白酶，主要有木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶和无花果蛋白酶，商业上使用的嫩肉粉多为木瓜蛋白酶。酶对肉的嫩化作用主要是对蛋白质的裂解所致，所以使用时应控制酸的浓度和作用时间，如酶解过度，则肉品会失去应有的质地并产生不良的味道。

（3）醋渍法。将肉在酸性溶液中浸泡可以改善肉的嫩度，据试验，溶液 pH 介于 4.1～4.6时嫩化效果最佳，用酸性红酒或醋来浸泡肉较为常见，它不但可以改善肉的嫩度，还可以增加肉的风味。

（4）压力法。给肉施加高压可以破坏肉的肌纤维中的亚细胞结构，使大量 Ca2+ 被释放，同时也释放组织蛋白酶，使得蛋白水解活性增强，一些结构蛋白质被水解，从而导致肉的嫩化。

（5）碱嫩化法。用肉质量的 0.4%～1.2%的碳酸氢钠或碳酸钠溶液对牛肉进行注射或浸泡腌制处理，可以显著提高牛肉的 pH和保水能力，降低烹饪损失，改善熟肉制品的色泽，使结缔组织的热变性提高，从而使肌原纤维蛋白对热变性有较大的抗性，所以肉的嫩度提高。

（四）肉的保水性

肉的保水性即持水性、系水性，指肉在压榨、加热、切碎搅拌等外界因素的作用下，保持原有水分和添加水分的能力。肉的保水性是一项重要的肉质性状，这种特性对肉品加工的质量和产品的数量都有很大影响。

1．肉的保水性的理化基础

肌肉中的水是以结合水、不易流动水和自由水三种形式存在的。其中不易流动水主要存在于细胞内、肌原纤维及膜之间，度量肌肉的保水性主要指的是这部分水，它取决于肌原纤维蛋白质的网状结构及蛋白质所带的净电荷的多少。蛋白质处于膨胀胶体状态时，网状空间大，保水性就高；反之处于紧缩状态时，网状空间小，保水性就低。

2．影响肉的保水性的因素

（1）肉的 pH 对保水性的影响

肉的 pH 对保水性的影响实质是蛋白质分子的静电效应。蛋白质分子所带的净电荷对蛋白质的保水性具有两方面的意义：其一，净电荷是蛋白质分子吸引水的强有力的中心；其二，由于净电荷使蛋白质分子间具有静电斥力，因而可以使其结构松弛，增加保水效果。对肉来讲，净电荷如果增加，保水性就得以提高，净电荷减少，则保水性降低。

添加酸或碱来调节肌肉的 pH，并借助加压的方法测定其保水性能时可知，肉的保水性随pH的高低而发生变化。当pH 在5.0 左右时，肉的保水性最低。保水性最低时的pH 几乎与肌动球蛋白的等电点一致。如果稍稍改变 pH，就可引起保水性的很大变化。任何影响肉 pH 变化的因素或处理方法均可影响肉的保水性，尤以猪肉为甚。在肉制品加工中常采用添加磷酸盐的方法来调节 pH 至 5.8以上，以提高肉的保水性。

（2）动物因素

畜禽的种类、年龄、性别、饲养条件、肌肉部位及屠宰前后的处理等因素对肉的保水性都有影响。兔肉的保水性最佳，依次为牛肉、猪肉、鸡肉、马肉。就年龄和性别而论，牛肉的保水性依次是去势牛＞成年牛＞母牛＞幼龄牛＞老龄牛，成年牛随体重的增加而保水性降低。试验表明：猪的冈上肌保水性最好，依次是胸锯肌＞腰大肌＞半膜肌＞股二头肌＞臀中肌＞半键肌＞背最长肌。其他骨骼肌较平滑肌为佳，颈肉、头肉比腹部肉、舌肉的保水性好。

（3）尸僵和成熟

当 pH 降至 5.4～5.5，达到了肌原纤维的主要蛋白质肌球蛋白的等电点，即使没有蛋白质的变性，其保水性也会降低。此外，由于ATP的丧失和肌动球蛋白的形成，使肌球蛋白和肌动蛋白间的有效空隙大为减少，这种结构的变化也使肉的保水性大为降低。而蛋白质的某种程度的变性，也是动物死后不可避免的结果。肌浆蛋白质在高温、低 pH的作用下沉淀到肌原纤维蛋白质之上，进一步影响了后者的保水性。

僵直期后（约 1～2 d），肉的水合性逐渐升高，肉僵直逐渐解除。一种原因是蛋白质分子分解成较小的单位，引起肌肉纤维渗透压增高所致；另一种原因可能是引起蛋白质净电荷（实效电荷）增加及主要价键分裂，使蛋白质结构疏松，有助于蛋白质水合离子的形成，因而肉的保水性增加。

（4）无机盐

一定浓度食盐具有增加肉的保水能力的作用。这主要是因为食盐能使肌原纤维发生膨胀。肌原纤维在一定浓度食盐存在下，大量氯离子被束缚在肌原纤维间，增加了负电荷引起的静电斥力，导致肌原纤维膨胀，使保水力增强。另外，食盐腌肉使肉的离子强度增高，肌纤维蛋白质数量增多。在这些纤维状肌肉蛋白质加热变性的情况下，将水分和脂肪包裹起来凝固，使肉的保水性提高。通常肉制品中食盐含量在3%左右。

磷酸盐能结合肌肉蛋白质中的 Ca2+、Mg2+，使蛋白质的羰基被解离出来，由于羰基间负电荷的相互排斥作用使蛋白质结构松弛，提高了肉的保水性，较低浓度的磷酸盐就具有较高的离子强度，使处于凝胶状态的球状蛋白质的溶解度显著增加，提高了肉的保水性。焦磷酸盐和三聚磷酸盐可将肌动球蛋白解离成肌球蛋白和肌动蛋白，使肉的保水性提高。肌球蛋白是决定肉的保水性的重要成分，但肌球蛋白遇热不稳定，其凝固温度为 42～51°C，在盐溶液中30°C 就开始变性。肌球蛋白过早变性会使其保水能力降低。聚磷酸盐对肌球蛋白变性有一定的抑制作用，可使肌肉蛋白质的保水能力稳定。

（5）加热

肉加热时保水能力明显降低，加热程度越高保水能力下降越明显。这是由于蛋白质的热变性作用，使肌原纤维紧缩，空间变小，不易流动水被挤出。

二、肉的物理性质

肉的物理性质有以下几项指标：

（1）肉的体积质量：是指每立方米体积的肉的质量（kg/m3）。肉的体积质量的大小与动物种类、肥度有关，脂肪含量多则体积质量小。如去掉脂肪的牛、羊、猪肉体积质量为 1 020～1 070 kg/m3，猪肉为 940～960 kg/m3，牛肉为 970～990 kg/m3，猪脂肪为 850 kg/m3。

（2）肉的比热：是指 1 kg 肉升降 1°C 所需的热量。它受肉的含水量和脂肪含量的影响，含水量多比热大，其冻结或溶化潜热增高，肉中脂肪含量多则相反。

（3）肉的热导率：是指肉在一定温度下，每小时每米传导的热量（以 kJ 计）。肉的热导率受肉的组织结构、部位及冻结状态等因素的影响，很难准确地测定。肉的热导率大小决定了肉冷却、冻结及解冻时温度升降的快慢。肉的热导率随温度下降而增大。因冰的热导率比水大4 倍，因此，冻肉比鲜肉更易导热。

（4）肉的冰点：是指肉中水分开始结冰的温度，也叫冻结点。它取决于肉中盐类的浓度，浓度愈高，冰点愈低。纯水的冰点为 0°C，而肉中含水分 60%～70%，并且有各种盐类，因此肉的冰点低于水。一般猪肉、牛肉的冻结点为－1.2～－0.6°C。