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食品处理。为什么肉比明胶分解得更快?

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Anonim

这项研究基于以下问题的解答:为何肉比明胶分解得更快?解决了以下主题:水活度,水活度是一种与肉中水分含量相关的内在活动。食品,明胶的pH值可以视为中性,因为我们将在下面看到,这种食品主要是从水和明胶中提取的,因此肉中pH值的变化可能会显着影响这种食品,因此对于肉类中人类食用这些成分非常重要,因为它们在营养方面的贡献很大,主要来自必需氨基酸和明胶,而明胶也由氨基酸组成,但生物学价值低,食品中水的分布以及这些食物中细菌繁殖的各种内在和外在因素,例如大气,温度,湿度,营养物质的可用性,氧化还原电位等。

明胶成分

果冻具有光滑的稠度和柔软的质地,以及醒目的颜色和多种口味,因此对儿童具有吸引力。用水复溶后,可直接食用该食品,尽管它也可以用作各种甜味或咸味食品的成分。

关于其营养成分,蛋白质(尽管具有较低的生物学价值)以及不存在脂肪和胆固醇的表现十分突出。

明胶是动物来源的物质,它是从胶原蛋白获得的,胶原蛋白是动物皮肤,骨骼和组织的结缔组织中富含的蛋白质。蛋白质是其最丰富的天然成分,但由于缺乏某些必需氨基酸,因此生物学价值较低。这意味着这些蛋白质的质量不如肉,鱼,蛋或奶制品。

因此,不应将明胶视为具有重要营养价值的食品,尤其是在市场上出售的大多数明胶中,都含有大量添加的糖来使食品本身变甜和呈中性风味时。

在市场上,由于添加了各种添加剂(添加到食品中以改善其外观并延长其保质期的化学药品),果冻的果冻种类和颜色可以模仿它们的种类繁多。尽管它们的营养成分与新鲜水果的营养成分不相容,但其中许多都富含维生素A,C和E。一份水果明胶包含约30毫克的维生素C,比橙子少三倍。

明胶是通过将称为明胶的粉末状元素与水混合而获得的,明胶是一种固体,无色,半透明且不太好吃的物质,当水煮沸后会从胶原蛋白中获得。

肉的成分

肉定义为已确定安全且适合人类食用或用于此目的的动物所有部位。肉由水,蛋白质(氨基酸),矿物质,脂肪(脂肪酸),维生素和其他生物活性成分以及少量碳水化合物组成。

从营养的角度来看,肉类的重要性来自其高质量的蛋白质,其中包含所有必需的氨基酸以及生物利用度高的矿物质和维生素。肉富含维生素B 12和铁,这在素食中是无法获得的。

水的活动和增长。

开始

水分活度(Aw)是衡量水是否具有生物学功能的指标,与食物中的游离水有关。

在食品系统中,水或总水分以游离和受限的形式存在。受限水是用于水合亲水性分子和溶解溶质的馏分,不适用于生物学功能。因此,它对水的活性没有帮助。

食物的水分活度可以用纯净水(Po为1)中食物中水蒸气压力的一部分(P,<1)来表示;也就是说,P之间的Po从0到1或更确切地从0到<1变化,因为没有食物可以具有0或1的水活度。食物的水活度由其平衡相对湿度确定(ERH),除以ERH / 100(因为ERH以百分比表示)。

水活度

食物的水分活度几乎在0.1到0.9之间变化,某些食物的水分活度值如下:

食品 水上活动
谷物,饼干,糖,盐,干奶。 0.10至0.20
面条,蜂蜜,巧克力,干鸡蛋。 小于0.60
果酱,果冻,干果,帕玛森芝士,坚果。 0.60至0.85
发酵香肠,干腌肉,甜炼乳,枫糖浆。 0. 85至0.93
蒸发的牛奶,番茄酱,面包,果汁,咸鱼,冷盘,加工奶酪。 0.93至0.98
新鲜的肉,鱼,水果,蔬菜,牛奶,鸡蛋。 0.98至0.99

水活度和细菌生长

食物中的自由水是微生物生长所必需的。需要运输养分和清除废物,进行酶促反应,合成细胞物质并参与其他生化反应,例如将聚合物水解为单体(从蛋白质转化为氨基酸)的每种微生物(或组)它的生长具有最佳,最大和最小的水分活度。

一般而言,细菌群生长的水分活度最小值,嗜干性霉菌大多数霉菌为0.8和0.6;大多数酵母为0.85,同渗酵母为0.6至0.7;大多数细菌(1)

水的活性是一种固有特性,并通过吸收和解吸曲线或等温线以非线性方式与水分含量相关。要理解这一点,可以考虑将食物放在一定温度下,将其存放在密闭的密闭室内;一段时间后,其蒸气压将引起水分子的转移,并且腔室将获得恒定的相对湿度,该湿度将与食品中的水分保持平衡(不向任何方向移动)。湿度是水中溶质相互作用程度的函数,这反映了从食物中逸出的难易程度。相反,如果您是从干燥的产品开始的,并且要经受较高的相对湿度气氛,会观察到固体气体的质量转移,直到达到平衡为止。

水合蛋白会在相对湿度35%的大气中干燥并在10%的水分达到平衡时发生滞后(解吸曲线);另一方面,如果将相同的完全脱水的蛋白质置于该气氛中,则它吸收水分并仅用7%的水达到平衡。吸收等温线代表食物吸收水分的动力学过程,了解它很重要,因为它反映了潮湿环境中储存的脱水产品的行为(吸湿性)。在其中失去水分。根据两条曲线,设计了存储,干燥,补水等系统。除了有助于预测在不同条件下储存的食物的稳定性。

等温的水溶液显示出滞后现象。在水的相同百分比下,解吸比吸收减少更多的Aw。

食物中水的分布

保水能力

蛋白质和多糖的保水能力定义为可以在网络中被捕集而没有渗出或脱水收缩的液体量;在每种情况下,此参数都会根据食物类型而有所不同。

产品中的水可以分为三个假设区域。

  • 区域III:在该区域中,水被认为是“游离的”,在大毛细管中发现,是溶解低分子量物质的溶液的一部分,它是最丰富,最容易冻结和蒸发的水,消除它会降低水的活性。水在0.8。II在该区域中,水位于不同的结构化层和微毛细管中。它比上一个更难去除,但这样做时,可获得约0.25的水分活度值。该部分将与单层一起对应于“结合的”水。
  • 第一区:在该区域中,水相当于单分子层,在商业干燥过程中更难以去除;在某些情况下,它的脱水作用可以部分减少,但是不建议这样做,因为它不仅需要大量能量并且会损坏食物,而且它的存在还起到保护作用,尤其是针对脂质氧化反应,它起着屏障的作用。氧。

水活度和食品稳定性

各种食品保存方法都基于对影响其稳定性的一个或多个变量的控制,这些变量即水活度,温度,pH,营养物质和试剂的可利用性,氧化还原电位和防腐剂的存在。 。从这个意义上讲,水的活性至关重要,基于此,可以知道产品的性能。

水分活度越高,s 1.0越近,食品的不稳定性就越大;因此,需要冷藏新鲜的肉类,水果和蔬菜,另一方面,室温下稳定的食物(经过热处理和商业无菌的罐头食品除外)的水分活度较低,例如中等湿度的微生物生长受阻的微生物。

水分活度对食物中各种化学和酶促反应的影响(变黑,酸败等),以及真菌,酵母,细菌的生长;而且,水的活性会影响维生素和色素的降解,赖氨酸的损失和其他转化。

为了使其生长,微生物需要良好的pH,营养,氧气,温度和水活度条件。通常,随着参数的降低,后者将必须更高。水分活度每增加0.1个单位,微生物的生长就会增加多达100%。最需要水的是细菌(Aa> 0.91),然后是酵母(> 0.88),然后是真菌(> 0.80);总而言之,与渗透性酵母相反,病原体是其发展最需要的病原体。通常,产生毒素的最低水分活度要高于微生物生长的最低活度。减少水的供应会抑制这种增长,但反过来会增加微生物的耐热性,这表明要销毁它们,湿热要比干热好。微生物对低湿度有反应,从而延长了其初始阶段,降低了对数阶段,并减少了存活细胞的数量。

冷冻食品

根据温度的降低,即使还发展了冷藏(4-10 0 C)和冷冻(<0 0 C)时,它也抑制了化学和酶促反应以及微生物的生长。这部分是由于以下事实:由于溶解了诸如盐和糖之类的低分子量物质,食品中的溶质含量丰富,其冷冻温度会大大降低,并且冷冻时并非所有的水都变成冰。而是保留了富含溶质的液体部分。

在不可冷冻相的微环境中,与其余食物不同,pH,试剂浓度,水活度,离子强度,粘度,氧化还原电势,氧溶解度,表面张力都会发生变化。等;因此,尽管温度低,在这些条件下仍可能发生许多化学反应,例如蛋白质变性,脂质氧化,蔗糖水解,非酶褐变等。

食物细胞中大分子的稳定性和性质取决于它们的反应性基团与围绕它们的水相的相互作用。冷冻会使体积增加10%到15%,改变了这些相互作用,冰晶改变了水果,蔬菜和肉的质地。细胞的组织静压称为组织膨胀,膜保留水分;因此,它还负责保持新鲜度。膜的成分是由高度依赖温度的弱键(氢键和疏水键)形成的脂蛋白,这导致它们易于解离并在融化过程中释放出水分;这会导致食品薄纸失去刚度和新鲜度,并且有时,诸如水溶性维生素之类的营养物质会从融化水中去除。

冻结的速度决定了冰晶的形成和位置。快速加工时(在非常低的温度下几分钟),沿着肉的肌肉纤维会产生许多小的针状晶体。相反,如果缓慢进行,则会诱导产生较少但较大的晶体,从而使每个单元都包含单个中心冰块。慢速冷冻比快速冷冻更具危害性,因为它首先影响细胞膜,并建立细胞间晶体,该晶体具有团结细胞和整合大聚集体的能力。

冰晶在低温下无法保持恒定的大小,但会继续以较小的晶体为代价生长,因为冰晶的面积大于会增大蒸气压的大晶体,因此,水分子更容易迁移。

食物变质的原因

造成食物变质的原因有多种,可能是:

  • 物理:光,氧气,pH,湿度和温度生物学:-生化:脂质氧化和褐变。

-化学品:天然毒素,污染物和添加剂。

  • 生物:微生物学和寄生虫学。

轻松分类食物

食物可分为以下几种:

  • 稳定:除非处理不当(糖,面粉),否则它们不会改变。中等:如果正确处理和储存它们会持续很长时间(马铃薯,苹果,洋葱)可变:很容易改变,因此需要保存适当地(肉,鱼,牛奶,水果)。

影响食物微生物发育的因素

影响食物中微生物发育的因素分为两种:内在的和外在的。

内在因素(底物限制)

营养成分:必需营养素的浓度可以决定微生物的生长速率。

PH事故:大多数细菌在4.5至9(最佳6.5至7.5)的pH值下发育,但乙酸和乳酸菌最高可达3.5,耐酸的FUNGI,最佳生长pH在4至6之间(极值介于2和11(用于霉菌)和pH 2至9的酵母。

氧化还原电位:它对食物的微生物区系有根本的影响。

尽管微生物的生长可以在很大范围的氧化还原电位上发生,但微生物通常分为以下几类:

  • 严格的需氧菌:它们需要氧作为最终的电子受体,并具有高的氧化还原电位(假单胞菌,芽孢杆菌,微球菌);兼性的需氧菌:肠杆菌(葡萄球菌);严格的厌氧菌:它们需要的氧化还原电位低或为负(梭菌,丙酸杆菌)。无法进行有氧呼吸,但在空气(乳杆菌,链球菌,小球菌)存在下生长。水活度:食品中微生物生长的最小Aw值。
微生物群 最低要求
0.91
酵母 0.88
蘑菇 0.80
盐细菌 0.75
旱生真菌 0.65
渗透酵母 0.60

微生物成分:有第一道屏障和第二道屏障。

  1. 第一道屏障:由大分子组成的结构,对物理,化学或生物侵略性具有很强的抵抗力第二道屏障:植物中的一种酶促褐变功能1.-通过组织分解释放酶和底物,但专门用于抗菌。2.-存在其他活性化合物(百里香酚,丁子香酚,肉桂醛,苯甲酸)。

外部因素(环境限制)

相对湿度(RH):在相对湿度RH = Aw时,相对湿度对温度非常敏感,而在低温下,它往往会升高,反之亦然,从而加剧了冷凝

温度:

最低 最佳 最大值
嗜热菌 40-45 55-75 60-90
嗜热菌 15-20 30-40 45-50
嗜温菌 5-15 30-40 40-47岁
嗜冷者 -5 + 5 12-15 15-20
精神营养者 -5 + 5 25-30 30-35

更强的抵抗力:革兰氏+细菌比革兰氏+和孢子状而不是营养形式。

大气成分:大气主要由CO 2组成,但主要具有抑菌作用。对于某些微生物,它具有致死作用,对它们的存在非常敏感的是革兰氏霉菌和细菌,以及更具抵抗力的革兰氏+细菌和某些酵母菌。

影响肉品质量的自然和诱发的死后生化变化

消费者购买肉类的选择在很大程度上受到各种产品属性的影响,包括保水能力,颜色和脂肪含量以及肉的嫩度。

肉成熟后,组织的特征与活肌肉的特征显着不同。死后代谢导致pH值从肌肉代谢中的生理值7.4下降到红肉和家禽的pH值最终值5.5至5.9之间。也。在形成严格复合物之前,组织中已经发生了一定的收缩。

降低pH的后果对于产品的价值既有利又不利。显然,与pH中性肌肉相比,肉的酸性pH会延迟微生物的生长,从而延长保质期。肌球蛋白(肌肉中的主要蛋白质)的等电点大约为5.0。在此pH下,正电荷和负电荷的总和等于零,蛋白质与蛋白质的相互作用最大,而蛋白质与水的相互作用最小。因此,肌原纤维收缩并失去大部分持水能力。在存储新鲜或煮熟的产品时失水(有时称为<>)可能非常重要,因此价值较低,因为浸入渗出液中的产品没有吸引力。必须认识到,水性渗出液还含有大量的水溶性维生素,矿物质,氨基酸和其他营养物质。消费者将损失在渗出液中发现的这些营养。事后快速糖酵解并达到较低的最终pH值,不仅会导致保水能力降低,还会导致视觉缺陷。

肉的pH值

pH是质子或氢离子浓度(即介质的酸度)的量度。在食品中,pH值是决定其稳定性的重要因素,因为它决定了特定微生物群的生长。

就肉而言,活肌肉的pH值接近中性,当动物死亡时,将停止向组织提供氧气,并且厌氧过程(厌氧糖酵解)占主导地位,产生酸的形成。肌肉糖原中的乳酸。乳酸的形成导致肌肉pH值降低,因此该值是验尸后生化修饰的发展指标。肉类成熟过程完成后,其pH值必须在理想肉类pH值的5.4至5.6之间,通过抑制微生物的生长来实现良好的商业寿命,并为其提供足够的物理化学特性。 。

但是,在某些情况下,肉的pH值会发生变化,因为厌氧糖酵解过程无法正常进行。在这种情况下,我们可以找到两种情况:

  • 如果在动物死亡后由于加速的糖酵解而使pH迅速下降,则最终pH会降至5.4以下,并导致产生PSE(淡,软和渗出)肉。这类肉的保水能力较低,并且水会散发到外部,这有利于微生物的繁殖。这种类型的肉主要发生在猪中;相反,如果动物在进行剧烈运动(其中肌肉糖原已经耗尽)后因宰杀而感到疲倦,则厌氧糖酵解在达到最终pH值之前就结束了,因为没有底物,使肌肉的pH值高于5.6。在这种情况下,生产的DFD肉(深色,坚硬,坚硬)具有高保水能力和高pH值,有利于微生物生长。这种肉是战斗肉和野味肉的典型代表。

结论

为了完成上述调查,我将回答发起该调查的问题。

为什么肉比明胶分解得更快?

好吧,首先我们要说的是这种情况几乎是不可能的,因为众所周知,含水量高的食物更易腐烂,而含水量较少的食物则较不易腐烂,这表明明胶比水更易腐烂。肉由于水分含量高,但是已经在上文中提到了许多重要因素,因此首先要处理的两种食物是动物来源的,并且主要由蛋白质组成,但是肉具有所有必需氨基酸,这使其具有比明胶更高的生物学价值,明胶也含有氨基酸,但价值低,生物学价值低,其中最重要的因素是这两种食物中水的活性,因为在将它们放在大气中且温度相等时,并考虑它们在5.4和5.6之间的相应pH值时,要考虑两种食物的物理,化学和生物成分。肉,对于明胶几乎是中性的,我们认为肉中水的活度为0.97,而明胶的水活度为0.7,因此二者的相对湿度为10%,这表明肉的水分较少由于其所具有的水的活性而易于细菌生长,但是随着其pH值的介入,它变得更适合被微生物入侵,并且由于我们将处理DFD型肉(深色,坚硬,坚硬)的pH值高于5。6由于糖酵解不能正常地达​​到肉的正常pH值,因此明胶的持续时间比肉长,因此还有另一个原因可以解释这一现象,就像上一个一样。水分活度及其在所述食品中的分布,因为这些食品的保水能力是由组成该蛋白质的蛋白质的能力以及从所述食品中发现水的分布区域得出的,以此为参考,明胶和肉中的水会在III区发现,那里的水被认为是游离的,并且存在于大毛细管中,并且很容易冷冻和蒸发,并且消除后的水分活度降低到0.8,在这里,我们要考虑的是,明胶相对于肉中的水分含量较高,但是在水活度的干预下,会发生以下现象:明胶,如前所述,通过将其置于一定温度下具有较高的水分含量。例如,长时间冷冻后,其蒸气压将导致水分子从其内部转移到外部,这将导致晶体或冰的形成,使其较不容易结冰。入侵微生物相反,如果我们对含水量相对于明胶较低的肉类进行同样处理,则该现象将以不同的方式发生,因为在这种情况下,肉类将被视为干燥产品,并且在潮湿环境中会导致外部的水分子进入其中,这成为入侵微生物的良好介质,因此,我们再次认识到肉相对于明胶更易腐烂的原因两者都暴露的因素。这就是为什么我们再次认识到,当这两种因素都暴露在其中时,与明胶相比,肉变得更易腐烂。这就是为什么我们再次认识到,当这两种因素都暴露在其中时,与明胶相比,肉变得更易腐烂。

参考资料

  1. Bibek R.《食品微生物学基础》,第4版。墨西哥:Mc Graw-Hill;2008.Baudi S.食品化学。第5版。墨西哥:皮尔逊;2013 Owen R. Food Chemistry,第三版,西班牙:Acribia;2010。http ://www.fao.org/Ag/againfo/themes/es/meat/backgr_composition.html http://bioquimicacarnicos.blogspot.com/2010/02/1-componentes-quimicos-de-la-carne.html
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食品处理。为什么肉比明胶分解得更快?