肉的保水性

肉的保水性又称系水力或持水力，是指当肌肉受到外力作用时，其保持原有水分与添加水分的能力。所谓的外力指压力、切碎、冷冻、解冻、贮存、加工等。衡量肌肉保水性的指标主要有持水力、失水力、贮存损失(purge loss)、滴水损失(drip loss)、蒸煮损失(cooking loss)等，滴水损失是描述生鲜肉保水性最常用的指标，一般在0.5%～10%之间，最高达15%～20%，最低0.1%，平均在2%左右(国外统计数据)。

作为评价肉质最重要的指标之一，肌肉的保水性不仅直接影响肉的滋味、香气、多汁性、营养成分、嫩度、颜色等食用品质，而且具有重要的经济意义。利用肌肉的系水潜能，在加工过程中可以添加水分，提高产品出品率。如果肌肉保水性能差，那么从家畜屠宰后到肉被烹调前这一段过程中，肉会因失水而造成巨大经济损失。美国二十世纪八十年代因部分猪肉系水力较差（如PSE肉）而造成每年几亿美元的损失，我国2005年肉类产量近7000万吨，如果肉的保水性能不良而损失1%的肉重，那么全国当年就损失70万吨食肉，同时造成肉的食用品质和商业价值降低。

(一) 肉保水性机理

肌肉中水分含量在75%左右，占居肌肉组织80%的体积空间。这些水分以结合水、不易流动水和自由水三种状态存在。其中不易流动水占80%，存在于细胞内部，是决定肌肉保水性的关键部分；结合水存在于细胞内部，与蛋白质密切结合，基本不会失去，对肌肉保水性没有影响；自由水主要存在于肌细胞间隙，在外力作用下很容易失去。肉的保水性取决于肌细胞结构的完整性、蛋白质的空间结构。肉在加工、贮藏和运输过程中，任何因素导致肌细胞结构的完整性破坏或蛋白质收缩，都会引起肉的保水性下降。

对于生鲜肉而言，通常宰后24h内形成的汁液损失很小，可忽略不计，一般用宰后24到48h的滴水损失来表示鲜肉保水性的大小。据研究，肌肉渗出的汁液中细胞内、外液的组成比例大约为10:1，可见，肌细胞膜有完整性是受到破坏导致肌肉汁液渗漏是形成的保水性下降的根本原因，但造成肌肉保水性下降的具体机制，目前还不清楚。近年来的研究表明，肌肉保水性下降的可能机制主要有以下几个方面：(1) 细胞膜脂质氧化、冻结形成的冰晶物理破坏或其它原因引起的细胞膜成分降解，导致细胞膜完整性破坏，为细胞内液外渗提供了便利条件；(2) 成熟过程中细胞骨架蛋白降解破坏了细胞内部微结构之间的联系，当内部结构发生收缩时产生较大空隙，细胞内液被挤压在内部空隙中，游离性增大，容易外渗造成汁液损失；(3) 温度和pH变化引起肌肉蛋白收缩、变性或降解，持水能力下降，在外力作用下内汁外渗造成汁液损失。

(二) 肉保水性影响因素

影响肌肉保水性的因素很多，宰前因素包括品种、年龄、宰前运输、囚禁和饥饿、能量水平、身体状况等。宰后因素主要有屠宰工艺、胴体贮存、尸僵开始时间、熟化、肌肉的解剖学部位、脂肪厚度、pH的变化、蛋白质水解酶活性和细胞结构，以及加工条件如切碎、盐渍、加热、冷冻、融冻、干燥、包装等。下面就主要影响因素介绍如下。

1．动物种类、品种与基因型 动物种类或品种不同，其肌肉化学组成也明显不同，肌肉的保水性也受到影响。通常肌肉中蛋白质含量越高，其系水力也越强。不同种类动物肌肉的保水性有明显差别。一般情况下，兔肉的系水力最好，其余依次为猪肉、牛肉、羊肉、禽肉、马肉。不同品种的动物，其肌肉保水性也有差异，一般来说，瘦肉型猪肉的保水性不如地方品种猪好，在常见的品种猪中，巴克夏和杜洛克猪的肉质和保水性较好，而皮特兰、长白和汉普夏(RN-)猪肉的保水性较差。

在影响猪肉品质的众多基因中，氟烷基因(Halothane基因)和拿破基因(RN基因)对肉品质影响最大，它们对肌肉保水性影响的共同特点是导致肌肉pH下降，前者使宰后早期肌肉pH降低，形成PSE肉，后者是使终pH低于正常值，形成RSE肉。

氟烷基因是隐性基因，它的存在使肌浆网上Ca 释放通道的失效，受到应激时Ca大量释放引起肌肉能量代谢增强，屠宰后肌肉pH迅速下降，温度升高，引起蛋白质变性而使汁液流失增加，肌肉色泽变淡，最终形成PSE肉。氟烷基因纯合子(nn)猪的PSE肉发生率高达24.7%，而不带氟烷基因猪的PSE肉发生率只有7.9%。氟烷基因不但使肌肉滴水损失升高，而且使蒸煮损失升高1%～3%。

RN基因是一个显性基因，存在于汉普夏(Hampshire)和含有汉普夏血统的杂交猪中，该基因的存在使肌糖原含量提高75%，滴水损失升高90%，蒸煮损失提高1倍左右。带RN基因的猪肉肌糖原含量升高，使pH低于正常值，是造成滴水损失升高的主要原因。

2．性别、年龄与体重 性别对肌肉保水性的影响因动物种类而异，对牛肉保水性的影响较大，而对猪肉保水性无明显影响。肌肉保水性随动物年龄和体重增加而下降，相比而言，体重比年龄对保水性的影响更大。体型大的猪的里脊和腿肉滴水损失相对较高，据研究，安大略湖猪的里脊和腿肉滴水损失分别高于7.8%和6.3%。

3．肌肉部位 运动量较大的部位，其肌肉保水性也越好。安藤四郎等研究表明：猪的冈上肌保水性最好，其余依次是胸锯肌＞腰大肌＞半膜肌＞股二头肌＞臀中肌＞半键肌＞背最长肌。

4、饲养管理 低营养水平或低蛋白日粮饲养的动物肌肉保水性较差；在提高日粮中维生素E、维生素C和硒水平，可以维护肌细胞膜和肌肉结构的完整性，降低肌肉滴水损失；在饲料中添加镁和铬可以降低PSE肉发生率，添加肌酸也可能有此作用，但增加钙浓度作用与此相反；屠宰前在动物日粮中添加淀粉、蔗糖等易吸收的碳水化合物会使肌肉滴水损失增大，在饲养后期提高日粮中蛋白质水平或在日粮中添加共轭亚油酸（CLA）和n-3、n-6系多不饱和脂肪酸浓度有利于提高肉的保水性。

5．宰前运输与管理 运输时间和运输期间的禁食对动物都是一种应激，其强度随运输时间、路况、温度和运输车辆的装载密度变化而变化，较强的应激易导致PSE肉的发生，长时间应激还会诱发DFD肉。候宰期间采用电驱赶、增加动物运动量或候宰间环境条件差对动物是重要的应激，可能会破坏和抑制动物的正常生理机能，肌肉运动加强，肌糖原迅速分解，肌肉中乳酸增加，ATP大量消耗，使蛋白质网状结构紧缩，肉的保水性降低。宰前应激可增加宰后早期胴体温度和pH的下降速率，是诱发PSE和RSE肉的关键因素，因此，候宰期间应尽量避免使用电刺。

6．屠宰 屠宰季节影响肉的保水性，春、夏季屠宰的猪，胴体容易形成PSE肉，背最长肌滴水损失较高，对PSS猪更为明显。宰前禁食降低肌糖原含量，使肌肉终pH升高，降低肉的滴水损失，但禁食时间过长会加深肉色，生猪在屠宰前禁食12～18h较为适宜。

致昏方式对肉的保水性有重要影响，电致昏引起肌肉收缩，保水性下降，高低频结合电致昏处理可减轻致昏对肉质的影响。CO2致昏能大幅度降低PSE肉的发生率，提高肉的品质。据Velarde等研究显示，电击致昏的PSE肉发生率可高达35.6%，而CO2致昏只有4.5%。Savenije等比较了家禽的头部水浴致昏、针式致昏和混合气体致昏，结果表明，混合气体致昏法对肉的保水性影响最小，改善了胴体品质和肉品质。

缩短致昏与戳刺的时间间隔，使其少于10秒，可以减少应激，有助于减少血斑和快速散热，降低PSE肉发生率。动物悬挂放血，肌肉会产生收缩，加速糖酵解，促进PSE肉的发生；水平放血则可以降低PSE肉的发生，提高肉的保水性。此外，由于屠宰车间温度较高，胴体应在20～25min内离开屠宰线进入冷却间，胴体运送和加工速度缓慢会增大PSE肉发生率。

2+2+

7．pH 正常猪肉的终pH在5.6～5.8之间，牛肉在5.8～6.0之间，此时肉的保水性处于正常范围。肌肉pH偏低会导致肌肉收缩，甚至蛋白质变性，肉的保水性下降。pH对系水力的影响实质是蛋白质分子的净电荷效应。蛋白质分子所带有的净电荷对系水力有双重意义：一是净电荷是蛋白质分子吸引水分的强有力中心，二是净电荷增加蛋白质分子之间的静电斥力，使结构松散开，留下容水的空间。当净电荷下降，蛋白质分子间发生凝聚紧缩，系水力下降。肌肉pH接近蛋白质等电点（pH 5.4），正和负电荷基数接近，反应基减少到最低值，这时肌肉的系水力也最低（图7-7）。处于尸僵期的肉，pH与肌肉蛋白质的等电点接近，因此保水性很差，不适宜于加工。

8．冷却与冻结 冷却的目的是尽快散失胴体热量，降低胴体温度，控制微生物繁殖，对肉的保水性也有重要影响。冷却速率低则糖降解加快，猪肉滴水损失增多；加快冷却速度可以降低肌肉pH的下降速率，减少肌球蛋白的变性和汁液流失，并降低PSE肉发生率。但冷却速度过快也可能引起肌肉的冷收缩，尤其是当肌肉中糖原含量较高时，冷收缩强度会增大，对肌肉的持水性不利，如牛肉-35℃条件下冷却10h，汁液流失率7.4%，而正常情况下只有3.37%。冷收缩主要发生在牛、羊肉上，但猪肉也会发生，只是程度较小。为防止猪肉产生PSE和发生冷收缩，宰后4h内肉温要降到20℃以下，但在5h内不能

图 肉的保水性与pH的关系 低于10℃。此外，采取两段式或三段式冷却可有效降低

(Wisner-Pdersen. “Chemistry of Animal 肉的滴水损失。

Tissues-Water” in The Science of Meat

冻结形成的冰晶会破坏肉的结构和肌细胞膜的完整

and Meat Products, 1971.)

性，肉在冻藏过程中温度的波动会加速冰晶的生长和盐

类浓缩，肉的保水性下降，解冻后造成大量汁液损失。研究表明，贮存一个月的冻猪肉的保水性几乎下降一半。冻结速度直接影响冻肉解冻后的保水性能。在不引起冷收缩的情况下，冻结速率越快，解冻损失就越少。

9．其它因素 贮藏与运输过程中温度波动是造成生鲜肉保水性下降的重要原因，改善肉的贮藏和运输条件对保持肉的系水力至关重要。

胴体劈半工艺、分割方式和分割技艺对肉的保水性也有重要影响。劈半工具不良、劈半或分割技术不高，都会不同程度地破坏肌肉结构，增大肉的汁液损失。与常见的冷分割方式相比，热分割会降低工人劳动强度，但容易引起肌肉蛋白变性而导致汁液损失增加。

食盐、磷酸盐腌制或在肉中添加碳酸盐等碱性物质，都可以提高肉的保水性；在加工过程中添加非肉蛋白或食用胶等都可以改善肉的保水性能；低温蒸煮有利于降低肉的蒸煮损失。

(三)保水性评定方法 1、失水率测定方法 用取样刀从背最长肌样品中切取1cm厚的均匀薄片，平置于洁净橡皮片上，用直径2.523cm的圆形取样器切取中心部肉样，立即用感量为0.001g的天平称量，然后放置于铺有18层定性滤纸的压力仪平台上，肉样上方再放18层定性滤纸，加压至35kg，保持5min，中间不断调节维持35kg压力。滤纸的层数可根据样品保水性情况进行调整，以水分不透出，能够全部吸净为度。解除压力后，立即称量肉样重量，用肉样加压产后的重量计算失水率。计算公式如下：

加压前肉样重—加压后肉样重

失水率（%）= ×100%

加压前肉样重

2、汁液损失测定方法 一般采用袋测定法，即采取屠宰后24h的样品120g或10g，精确称量后用细线系起一端，准备一塑料袋向袋内吹气使袋胀起来，小心将肉样悬空于袋中，使肉样不能与袋接触，用细线将袋口扎紧，悬挂于4℃条件下静置24h，然后取出再次称量肉样的重量，利用两次称量的重量差异计算肉的汁液损失。汁液损失比例越大，则的肉的保水性越差。计算公式如下：

悬挂前肉样重—悬挂后肉样重

汁液损失率（%）= ×100%

悬挂前肉样重 3、贮藏损失测定方法 取屠宰后24h的样品100g左右，精确称量后装入真空包装袋中，抽真空包装后放于，4℃条件下静置48h或72h，然后取出打开真空袋并用吸水纸将肉表面的水分吸干，再次称量肉样的重量，利用两次称量的重量差异计算肉的贮藏损失。贮藏损失比例越大，则的肉的保水性越差。计算公式如下：

存放前肉样重—存放后肉样重 贮藏损失率（%）= ×100%

存放前肉样重 4、蒸煮损失与熟肉率测定 用感量为0.1g的天平称量肉样30～50g，然后置于平皿上用沸水在蒸煮45min，取出后于室温条件下自然冷却30～40min或吊挂于室内无风阴凉处30min后，沥干水分后再次称量称重，用下列公式计算蒸煮损失与熟肉率：

煮后肉样重 熟肉率（%）= ×100% 煮前肉样重

蒸煮损失(%)=100 - 熟肉率（%）