2肉的组织结构和化学成分

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肌肉组织为胴体的主要组成部分。

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

脂肪组织是仅次于肌肉组织的第二个重要组 成部分,具有较高的食用价值。对于改善肉 质、提高风味均有影响。脂肪在肉中的含量 变动较大,决定于动物种类、品种、年龄、 性别及肥育程度。 脂肪的构造单位是脂肪细胞,脂肪细胞或单 个或成群地借助于疏松结缔组织联在一起。 脂肪细胞的大小与畜禽的肥育程度及不同部 位有关。
3、肌原纤维(Myofibrils)

肌原纤维是肌细胞独特的器官,也是肌纤维的 主要成分,约占肌纤维固形成分的60%~70%, 是肌肉的伸缩装臵。肌原纤维在电镜下呈长的
圆筒状结构,其直径约1~2μm,其长轴与肌纤
维的长轴相平行并浸润于肌浆中。
肌节

从肌原纤维的构成上看,它是由许多重复的单 元组成的。肌节是肌原纤维的重复构造单位, 也是肌肉收缩、松弛交替发生的基本单位。 肌节的长度是不恒定的,它取决于肌肉所处的 状态。当肌肉收缩时,肌节变短;松弛时,肌 节变长。 哺乳动物放松时的肌肉,其典型的肌节长度为 2.5um。
第二章
肉的组织结构和化 学成分
本章主要内容

肉的形态学 肉的化学成分
第一节 肉的组织结构

肉(胴体)主要由肌肉组织、脂肪组织、结 缔组织和骨骼组织四大部分组成。

这些组织的构造、性质及其含量直接影响到 肉品质量、加工用途和商品价值,它依据屠 宰动物的种类、品种、性别、年龄和营养状 况等因素不同而有很大差异。
一、肌肉组织

肌肉组织在组织学上可分为三类
骨骼肌:骨骼肌因以各种构形附着于骨骼而得名, 但也有些附着于韧带、筋膜、软骨和皮肤而 间接附着于骨骼,如大皮肌。骨骼肌与心肌 因其在显微镜下观察有明暗相间的条纹,因 而又被称为横纹肌。 平滑肌 心肌
(一)肌肉的宏观结构

肌纤维→初级肌束→次级肌束→肌肉 Musclefiber fiber bundle muscle ↑ ↑ ↑ 肌内膜 肌束膜 肌外膜 endomysium perimysium epimysium (connective tissue)

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:
n1 =1
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。
肌纤维的种类

通常肌纤维根据其所含色素的不同可分为红 肌纤维、白肌纤维和中间型纤维三类。有些 肌肉全部由红肌纤维或全部由白肌纤维构成, 如猪的半腱肌主要由红肌纤维构成。但大多 数肉用家畜的肌肉是由两种或三种肌纤维混 合而成。

红色、白色和中间型肌纤维的构造、功能及 代谢特性等均不相同,其主要的差异列于表 1-3-1(P36)。 从表中的特性可以看出,红肌纤维的供能方 式主要是有氧代谢,因此,只要有氧气供应 就不易疲乏,这表现在红肌纤维的收缩缓慢 而持久。白肌纤维的供能以糖元酵解为主。


4、肌浆(Sarcoplasm)

肌纤维的细胞质称为肌浆,填充于肌原纤维 间和核的周围,是细胞内的胶体物质。含水 分75%~80%。肌浆内富含肌红蛋白、肌糖 元及其代谢产物、无机盐类等。 骨骼肌的肌浆内有发达的线粒体分布,说明 骨骼肌的代谢十分旺盛,习惯把肌纤维内的 线粒体称为肌粒。

二、脂肪组织


(1)肌球蛋白的性质
① 溶解性:微溶于水,可溶解在离子强度为0.2 的盐溶液中。
② 具有流动双折射现象: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。
④ 能与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白.
(二)肌肉的微观结构
1.肌纤维(Muscle fiber) 2.肌膜(Sarolemma)
3.肌原纤维(Myofibrils)
4.肌浆(Sarcoplasm)
5.肌细胞核
1、肌纤维(Muscle fiber)

和其它组织一样,肌肉组织也是由细胞构成 的,但肌细胞是一种相当特殊化的细胞,呈 长线状、不分枝、二端逐渐尖细,因此也叫 肌 纤 维 。 直 径 为 10 ~ 100μm , 长 度 为 1 ~ 40mm,最长可达100mm。


肌节

我们把二个相邻Z线间的肌原纤维单位称为肌 节(Sarcomere),它包括一个完整的A带和 二个位于A带二边的半I带。
粗丝和细丝

肌原纤维的横切面可见大小不同的点有序排列。 这些点实际上是肌原丝(myofilament),又称肌 微丝。 肌原丝可分为粗肌原丝(thick-myofilament,简称 粗 丝 ) 和 细 肌 原 丝 ( thin-myofilament , 简 称 细 丝)。 由于粗丝和细丝的排列,从而形成了在显微镜下 观察时所见的明暗相间的条纹,即横纹。
<1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <1 <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 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。
2、肌动蛋白(Actin)


肌动蛋白约占肌原纤维蛋白的20%,是构成细 丝的主要成分。肌动蛋白只有一条多肽链构成, 其分子量为41800~61000。 肌动蛋白单独存在时,为一球形的蛋白质分子 结构,称G-actin,当G-actin在有磷酸盐和少量 ATP存在的时候,即可形成相互连接的纤维状 结构,大约需300~400个G-actin形成一个纤维 状结构;二条纤维状结构的肌动蛋白相互扭合 成的聚合物称为F-actin。

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,它的冰点很低(-40℃),无溶剂特性,不 易受肌肉蛋白质结构和电荷变化的影响,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。 (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。
肉基质蛋白质 (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。

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 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。


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臵的不同,可分为三类:
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

肉的化学成分主要是指肌肉组织的各种化学 物质的组成,包括有水分、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。 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。

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。 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之间


三、结缔组织



结缔组织是肉的次要成分,在动物体内对各器官 组织起到支持和连接作用,使肌肉保持一定弹性 和硬度。 结缔组织由细胞、纤维和无定形的基质组成。细 胞为成纤维细胞,存在于纤维中间;纤维由蛋白 质分子聚合而成,可分胶原纤维、弹性纤维和网 状纤维三种。 结缔组织的含量决定于年龄、性别、营养状况及 运动等因素。老龄、公畜、消瘦及使役的动物, 结缔组织含量高,同一动物不同部位也不同。
肌原纤维蛋白质的种类和含量
名称 含量(%) 名称 含量(%)
肌球蛋白 肌动蛋白 原肌球蛋白 肌原蛋白 connectin(titan) N-line C-蛋白 Myomesin α-肌动蛋白素 β-肌动蛋白素
45 20 5 5 6 3 2 2 2 <1
γ-肌动蛋白素 肌酸激酶 55000 dalton 蛋 白 F-蛋白 I-蛋白 filament desmin vimentin synemin
四、骨组织

骨组织是肉的次要成分,食用价值和商品价 值较低,在运输和贮藏时要消耗一定能源。 成年动物骨骼的含量比较恒定,变动幅度较 小。猪骨约占胴体的5%~9%,牛占15%~ 20%,羊占8%~17%,兔占12%~15%,鸡 占8%~17%。 骨的结构和组成——课本P39自学。

第二节 肉的化学成分
(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

肌球蛋白是构成粗丝的主要蛋白质,粗丝由350400个肌球蛋白组成,尾部重叠,头部伸向外头。

由二条很长的肽链相互盘旋构成,二条肽链各形 成一盘旋的头部。在尾部有数条轻链 。
肌球蛋白的形状很像“豆芽”,全长为140nm, 其中头部20nm,尾部120nm;头部的直径为5nm, 尾部直径2mm。

S2
S1 木瓜蛋白酶
LMM 胰蛋白酶
HMM
HMM:重酶解肌球蛋白(Heavy meromyosin),与肌动蛋白及 ATP酶结合。 LMM:轻酶解肌球蛋白(Light meromyosin),盐溶性,具有流 动双折射现象,具有一定的刚度。 S1具有ATP酶的活性,Ca 可以激活其活性,并具有和肌动蛋白 结合的特点,S2 是惰性的具有一定的伸缩摆动能力,构成肌球 蛋白的颈部。

2、肌膜(Sarolemma)

肌纤维本身具有的膜叫肌膜,它是由蛋白质和 脂质组成的,具有很好的韧性,因而可承受肌 纤维的伸长和收缩。 肌膜的构造、组成和性质,相当体内其它细胞 膜。

百度文库
肌膜向内凹陷形成一网状的管,叫做横小管 ( Transverse tubules ) , 通 常 称 为 T- 系 统 (T-system)或T小管(T-tubules)。
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