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《食品工艺学》中国农业大学主讲教师：李博课程简介•课程名称：食品工艺学•学时数：32•主要内容：《肉制品加工技术》《乳制品加工工艺》《果蔬产品加工工艺》《面食制品加工工艺》主要参考书《食品工艺学》中、下册，轻工业出版社《畜产品加工学》农业出版社《乳与乳制品工艺学》骆承庠主编，农业出版社•《现代食品生产》吴祖兴主编，中国农业大学出版社•《乳制品生产技术》RalphEarly著，(译本)轻工业出版社•《功能性乳制品》郭本恒编，轻工业出版社•《果蔬产品加工工艺学》陈学平主编，农业出版社第一篇肉制品加工技术一、国内外肉品工业发展概况1.我国肉品加工业的历史和进展目前向以中式为主、中西结合方向发展五千年的历史博大精深的饮食文化种类繁多的传统风味肉制品急需工业化生产2.国际肉品工业生产概况食品工业与农业产值的比：日本3.4:1；美国2.9:1；德国3.2:1；中国0.3:11:1国内：腌腊制品，酱卤制品，熏烧烤制品；干制品，油炸制品，香肠制品，火腿制品，罐头，其它国外：火腿(ham)，腌肉(bacon)，灌肠(sausage)3.国内外的主要产品类型4.发展方向营养强化食品方便食品保健食品•肉制品加工的基础知识•腌腊制品•灌肠制品•酱卤制品•罐藏制品肉制品加工内容二、肉用畜禽的屠宰加工肉品工业生产原料的，来源主要是家畜和家禽，简称肉用畜禽。包括：猪、牛、羊、马、骡、驴、骆驼、家兔、鸡、鸭、鹅、火鸡等(狗、鼠)优质的产品需要优质的原料来保证1.肉用畜禽的选购•性别•年龄及适宰期•营养状况•品种2.肉用畜禽的选择1)宰前饲养2)宰前休息3)宰前断食4)屠畜的清洗3.肉屠宰前的管理(候宰管理)4.肉的屠宰工艺流程(猪)牛的屠宰工艺示意图推牛机牵牛机翻板箱(击昏)刺杀放血预剥扯皮机分离内脏洗整过磅入库三、肉的形态学•从商品学观点，把肉理解为胴体，即家畜屠宰后除去血液、头蹄、尾、毛(或皮)、内脏的肉尸，俗称白条肉•热鲜肉：刚屠宰后不久体温还没完全散失的肉1.肉的概念•冷却肉：经过一定时间的冷加工，使肉保持低温而不冻结的状态时，称为冷却肉•冷冻肉：呈冻结状态时•分割肉：肉按不同部位分割包装出售叫分割肉•肉品(肉类)和肉制品2.肉的形态结构•肉(胴体)的组成肌肉组织50-60%脂肪组织20-30%结缔组织15-20%骨组织9-11%肌肉组织（musculartissue)•是肉的主要组成部分，分为横纹肌，平滑肌和心肌三种•肌细胞，是肌肉的基本构造单位，长的圆柱状，又称肌纤维•肌束，30-40根肌纤维组成一级肌束肌原纤维•是肌纤维的主要成分•是肌肉的特有收缩成分•可分为粗（纤）丝和细（纤）丝•由于粗丝和细丝的排列在某一区域形成重叠，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。图1-1肌节的结构肌节的概念•肌节——在肌原纤维上具有和肌纤维相同的横纹，用电子显微镜观察复杂的横纹结构，发现整齐的横纹按一定周期重复，周期的一个单位叫做肌节。•Z线：肌节两端是细线状的暗线称为--。•A带：中间是宽约1.5微米的暗带或称--。•I带：A带和Z线之间是宽约0.4微米的明带或称--•H区：在A带中央还有宽约0.4微米的稍明的H区•3.肌质网---控制肌肉的收缩和松弛,Ca2+结缔组织（connectivetissue)•细胞：成纤维细胞，脯氨酸和羟脯氨酸•纤维：三种1.胶原纤维，性状柔软，牵引力较强但缺乏弹性。在加水加热后出现胶状（明胶）2.弹性纤维，构造坚硬，耐酸碱及加热能力3.网状纤维，构造疏松，不会出现胶状•基质：粘多糖和粘蛋白脂肪组织•重要性：仅次于肌肉组织，对提高食用价值，改善肉的风味有直接影响•构造单位：脂肪细胞•脂肪滴：脂肪和水构成的胶体物质•组成成分：脂肪，89-92%，水分，6-12%蛋白质1.3-1.8%，及其它图1-2脂肪细胞•1.脂肪滴2.细胞膜3.细胞质4.细胞核骨组织•骨的构造：骨膜，骨质和骨髓•骨的化学成分：水分约占40-50%，胶原蛋白20-30%，无机质20%•用途：骨粉，骨油，骨胶，骨泥四、肉的理化性质（一）肉的化学成分•水分，蛋白质、脂肪、碳水化合物，含氮浸出物，矿物质，维生素等水分与肉的持水性1水的存在形式：三种结合水，不易流动水和自由水2肉的持水性（waterholdingcapacity)概念影响因素：凝胶的网络结构及蛋白质所带净电荷的数量蛋白质本身的变性与持水性有密切关系蛋白质•肌原纤维蛋白质•肌浆蛋白质：肌溶蛋白，肌红蛋白及酶类•基质蛋白质：胶原蛋白，弹性蛋白和网状蛋白肌原纤维蛋白质1.肌球蛋白2.肌动蛋白3.肌动球蛋白肌球蛋白•又称肌凝蛋白，肌肉中含量最多，存在粗丝当中构成A带；是关系到加工过程中嫩度、持水性变化和其它凝胶性质的主要成分•不溶于水，溶于低盐溶液，等电点pH5.4，凝固温度45-50℃，成粘性，易形成凝胶•肌球蛋白的作用：a构成粗纤丝bATP酶活性c具有与肌动蛋白结合的位点，连接细丝和粗丝，形成肌动球蛋白肌动蛋白•又称肌纤蛋白，为细丝的主要成分，构成I带。约占20%。分子呈球形，称G-肌动蛋白；300-400个单体集合在一起，呈纤维状，称F-肌动蛋白•能溶于水或稀的盐溶液，等电点pH4.7•作用：为肌肉收缩的主要蛋白质，可与肌球蛋白横桥形成交联，结合两个调节蛋白质一起参与肌肉收缩。肌动球蛋白(actomyosin)•又称肌纤凝蛋白，由肌动蛋白与肌球蛋白结合而成，肌动:肌球=1:2.5-4[g:g]•性质1.具有较高的粘度和ATP酶的活性2.肌动球蛋白在离子强度为0.4以上的盐溶液中处于溶解状态3.高浓度的肌动球蛋白易形成凝胶。在高离子强度下，如0.6MKCl溶液中，添加ATP则溶液的黏度降低，流动双折射也减弱。（肌动球蛋白分解；添加焦磷酸盐也有同样现象）天然肌动球蛋白和合成肌动球蛋白；肌球蛋白A和肌球蛋白B•合成肌动球蛋白,即预先抽提出肌动蛋白和肌球蛋白，然后按一定的比例混合制得肌动球蛋白。•天然肌动球蛋白，即将新鲜的磨碎的肌肉，加入盐溶液(0.6MKCl,0.1MNa2CO3,0.06MNaHCO3)，经反复抽提而制得，因其中含有少量肌球蛋白，这样制得的肌动球蛋白又称为肌球蛋白B.而纯的肌球蛋白则称为肌球蛋白A.肌浆蛋白质(Sarcoplasticprotein)•肌溶蛋白：易溶于水，不稳定，易发生变性沉淀，为全价蛋白质，易于消化吸收•肌红蛋白：复合性的色素蛋白质，由一条肽链的珠蛋白和一分子的亚铁血红素结合而成，为肌肉呈现红色的主要成分等电点pH7.0，不稳定，易氧化变色•酶类等肉基质蛋白质•胶原蛋白(collagen)•弹性蛋白(elastin)•网状蛋白•胶原蛋白(collagen)1.不完全蛋白质，特有羟脯氨酸和羟赖氨酸2.具有较强的伸展力，不溶于水及稀的盐溶液，在酸碱溶液中吸水膨胀3.胶原蛋白加热70-100℃时可变成明胶4.易被胃蛋白酶水解；不易被胰蛋白酶水解•弹性蛋白（elastin)1.从营养上，也是不完全蛋白质2.在化学上很稳定，不溶于水，即使在水中煮沸后，亦不能分解成明胶•网状蛋白1.属于糖蛋白类，耐酸、碱2.非全价蛋白质，不易被消化吸收，营养价值低脂肪•生脂肪与油脂•主要成分：甘油三酯•动物脂肪都是混合甘油酯肌苷酸是肉香的主要成分肌酐——增强熟肉的风味浸出物（extractives)•无氮浸出物糖类化合物和有机酸•含氮浸出物（香气的主要来源）腺嘌呤（ATP），游离氨基酸，磷酸肌酸，核苷酸类，肌肽，尿素等（二）肉的物理性质•冰点，肉的颜色，气味和滋味，保水性，肉的嫩度肉的颜色呈色物质•肌红蛋白：复合性的色素蛋白质，由一条肽链的珠蛋白和一分子的亚铁血红素结合而成，为肌肉呈现红色的主要成分•在肌浆中，等电点pH7.0，不稳定，易氧化变色肉的基本颜色•与动物的种类、年龄、用途和加工条件有关•猪肉：淡红色；黄牛肉：棕红色或暗红色；水牛肉，羊肉：浅红色；马肉：暗紫色肉的颜色变化•肌肉颜色变化规律深红——鲜红——红褐色肌红蛋白——氧合肌红蛋白——高铁肌红蛋白•影响颜色变化的因素a),温度b),湿度c),空气流速d),含氧量等•肉的发色——亚硝基肌红蛋白肉的风味（气味和滋味）1.风味的前躯物质为水溶性的部分2.加热处理可促进风味之产生3.前躯物质为还原糖和氨基酸时，加热可产生羰氨反应，变色肉的持水性waterholdingcapacity1.常用的保水剂：磷酸盐2.复合磷酸盐的作用a)增加了离子强度b)提高pH值c)螯合作用d)肌球蛋白B与低聚合度磷酸盐的特异作用肉的嫩度（tenderness)1.固有硬度和尸僵硬度2.影响肉嫩度的各种因素结缔组织含量宰后肉的变化热加工冷加工热鲜肉肉体僵硬解僵软化自体酶解腐败变质尸僵期成熟期腐败期五、屠宰后肉的变化1.尸僵的概念宰后肉经过一定时间，由弛缓变为紧张，关节不活动，肉无光泽，尸体呈僵硬状态叫尸僵（一）肉的尸僵2.肌肉收缩松弛的生物化学机制1）有关的基本单位是肌动蛋白纤丝和肌球蛋白纤丝，HMMS-1上含有ATP酶活动中心，在此位置上肌动蛋白与肌球蛋白结合2)静止状态，肌动蛋白与肌球蛋白不结合，Mg-ATP复合体3)收缩时，刺激神经系统肌质网ATP酶活化肌动球蛋白形成收缩4)肌肉松弛时，神经刺激停止，肌质网收去钙离子ATP酶活性被抑制ATP与Mg重新形成Mg-ATP复合体肌动球蛋白解离恢复松弛状态3.尸僵的原因•宰后糖酵解作用：糖酵解成乳酸，产生3个ATP；•酸性极限pH值：乳酸的积累使pH值降低到酸性极限pH值（pH值5.4-5.5)•僵直形成的原因和过程糖原无氧酵解为乳酸，产生3个ATPATP下降pH值降低肌质网自体崩解钙离子溢出ATP酶活化肌动球蛋白形成收缩•由于ATP只能在不断减少，所以反应是不可逆的，这种收缩是永久性的，这就是死后僵直的原因4.尸僵的过程•迟滞期•急速期•僵直后期5.尸僵期持水性的变化•热鲜肉的持水性高，随着尸僵的形成，持水性下降，到最大僵直期，肉的持水性降到最低限度。•肉的持水性主要受pH值的影响。•pH值的变化（5.4-5.5），接近蛋白质的等电点，与水的结合力减弱；肌动球蛋白的形成，使蛋白质间的有效空隙大为减少；蛋白质某种程度的变性1.解僵软化的机制1）钙离子作用2)蛋白酶作用(二)肉的成熟（agingorripeningofmeat）2.保水性的变化pH值为5.6-5.8，即在成熟时离开了等电点，保水性部分恢复3.风味改善1)肌苷酸的形成（ATP——ADP——AMP——IMP——肌苷——次黄质2)游离氨基酸、肽增加1.肉的自溶(Autolysis)指肉中蛋白质在自体酶的作用下进行的无菌分解2.肉的腐败糖类脂肪蛋白质(三)肉的腐败（decay)3.肉新鲜度检查•pH值测定；•挥发性盐基氮；•硫酸铜反应；•过氧化物酶反应六腌腊制品（一）腌制的基本原理（二）腌制方法（三）腌腊制品的加工技术中式火腿制品的加工西式火腿的加工腊肉的加工•腌制：用食盐或以食盐为主并添加硝酸盐、糖和各种调料的腌制材料加工处理的过程称为腌制。•腌制既是一种加工方法，又是一种贮藏方法•主要腌制材料：食盐、硝酸盐、食糖、香料等此外还用磷酸盐、抗坏血酸等改良剂肉的腌制（一）腌制的基本原理1.食盐的作用1)提高肉的持水性•与持水性、结着性有关的蛋白质是肌球蛋白质，为盐溶蛋白质•未经腌制的肌肉中的蛋白质是处于非溶解状态，即凝聚状态；腌制后转变为溶解状态。也就是由有限膨润转变为无限膨润，实现高度溶剂化的过程•经绞碎、斩拌，溶胶状的肌球蛋白B从细胞中释放出来，起结着剂的作用，加热时即形成巨大的凝聚体，将水分和脂肪封闭在凝聚体的网状结构里2）具有防腐作用•脱水作用•毒性作用•对酶活力的抑制作用3）改善风味1）呈色物质肌红蛋白的变化；肌红蛋白→氧合肌红蛋白→高铁肌红蛋白，红褐色2）以发色为目的，腌制时使用硝酸盐或亚硝酸盐，颜色就会变成明快的红色，并且还可将此红色保持一段时间，这种情况通常称作颜色的固定。3）硝酸盐不能独自发生反应，必须通过微生物还原为亚硝酸盐的状态2.腌制中的呈色机理4)亚硝酸盐在乳酸的作用下变成亚硝酸