第四章 動物死後與植物採收後之變化 (The changes of post-harvest/slaughter) 第一節、動物死後變化

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1 第四章 動物死後與植物採收後之變化 (The changes of post-harvest/slaughter) 第一節、動物死後變化
(The changes of slaughter) 一、動物鮮活的狀態(Alive state) 二、死後之早期變化(Postmortem) 三、自家消化與腐敗(Autolysis and putrefaction)

2 一、魚類等動物死後變化 鮮活的狀態(alive state) 1、動物鮮活的狀態是外觀不變，呼吸作用正常，肌肉細胞完好並富有彈性。
2、肌肉之Cr-P, ATP等代謝產物含量不變。 3、細胞中酵素系統正常運作，與細菌等微生物並存形成共生狀態，一般稱作活鮮魚或是動物，可以提供生鮮食用。

3 早期變化(postmortem) 1、動物外觀不變，僅呼吸作用停止，肌肉細胞完好呈現中性(pH=6.5)並富有彈性。
2、肌肉之Cr-P, ATP等含量不變，HxR和Hx含量維持低量水準。 3、細胞中酵素系統正常運作，與細菌等微生物並存形成共生狀態。 4、鮮度良好，一般稱作鮮魚或是屠體，可以提供生鮮食用。

4 硬直初期(pre-rigor) 1、動物的狀態是呼吸停止，屍體外觀不變，肌肉細胞完好富彈性，稱硬直初期。
2、此時肌肉之pH值開始下降，Cr-P漸漸消失，而ATP則緩慢下降至後期產物(HxR和Hx) ，細胞中酵素系統正常運作，與細菌等微生物並存。 3、肉質鮮度良好，一般稱鮮魚或鮮肉，提供人類生鮮食用。

5 硬直中(rigor) 1、動物屍體硬直中，外觀不變，當肌肉pH值下降至4.5時，肌肉彈性消失成堅硬狀，Cr-P與 ATP消耗殆盡。

6 硬直後期(post-rigor)或自家消化(autolysis)
1、肌肉pH值隨後又緩慢上升至中性(pH=7)，細胞中酵素進行代謝水解無合成，同時期細菌等微生物開始緩慢增殖。 2、肌肉中之ATP代謝產物 HxR和Hx含量溫和上升，肉質仍維持良好狀態。 3、一般畜產鮮肉比水產魚類佳，可供人類生鮮食用。

7 腐敗初期(pre-putrefaction)
1、當肌肉pH值上升至8時，動物屍體外觀不良，肌肉鬆弛彈性消失。 2、除細胞中酵素繼續進行代謝水解外，細菌大量增殖並分泌酵素進行分解，HxR和Hx含量大幅上升，肉質不佳，一般是加工與烹煮用居多，鮮少提供人類直接鮮食。

8 腐敗末期(post-putrefaction)
1、當肌肉pH值上升至8以上，屍體外觀不良，肌肉鬆弛彈性消失而且帶有腐敗刺鼻臭味。 2、細菌等繼續大量增殖分泌酵素進行分解作用，HxR和Hx含量大幅上升。 3、肉質很少提供人類生鮮食用，但是仍可以進行發酵加工製造成發酵食品以及飼料加工。

9 魚類死後之化學變化

10 Fig. The anaerobic glycolysis pathway in muscle cell
Glycogen G1P G6P F6P FDP DHAP Glucose) 1,3-DPG 3-GAP α-Glycerol-P 3-DPG Lipid 2-DPG Phosphoenol Pyruvic acid TCA Cycle NAD NADH ATP Acetyl-CoA Lactic acid Pyruvic acid O2 LDH Fig. The anaerobic glycolysis pathway in muscle cell

11 TCA cycle Citrate cycle Kreb’s cycle Starch Glucose Pyruvate Lipid FFA
Protein FAA CO2 Acetyl-CoA Oxaloacetate Citrate Malate TCA cycle Citrate cycle Kreb’s cycle Isocitrate Fumarate CO2 Succinate α-Ketoglutarate Succinyl CoA CO2 Fig. The Tricarboxylic acid cycle (Citric acid, Kreb’s cycle

12 ATP ADP AMP IMP HxR Hx D-ribose ATPase Pi Myokinase Pi Deaminase
Adenosine-5’-triphosphate NH3 IMP Phosphatase Pi HxR Inosine Nucleoside hydrolase Hx D-ribose

13 二、自家消化(autolysis)與腐敗(putrefaction)
1、萃取物之量及化學變化： 1)、游離氨基酸之變化 2)、氧化三甲胺之變化 3)、核苷酸之變化 2、蛋白質與氨基酸之降解變化： 1)、蛋白質之降解變化 2)、游離氨基酸之降解變化 Decarboxylation：氨基酸因脫羧作用生成CO2和胺類。 Deamination：氨基酸因脫胺作用生成NH3和酮酸類。 Cys. Met. Cys-SH等因細菌作用生成H2S, CH3SH, (CH3)2 S。 Tryptophane分解轉化生成吲哚(indole)。

14 肌肉水解順序(Muscle autolysis step)
肌肉纖維蛋白質因受到蛋白水解酵素作用後之 崩解現象，一般稱為肌肉纖維片段化

15 以蛋白水解酵素作用後之肌肉纖維蛋白質(AM)圖譜

16 Fig. 11-4 魚貝類肌肉cathepsin酵素活性
A: American lobster (homarus americanus) claw B: American lobster tail C: Queen crab (Opilio chionoecetes) D: Atlantic cod (Gadus morhus) E: Atlantic herring (Clupeaharengus harengus) F: Rainbow smelt (Osmerus mordax) G: Winter flounder (Pseudopleuronectes americanus) H: White hake (Urophycis tenuis) I: Atlantic mackerel (Scomber scombus) J: Canadian plaice (Hippoglossoides platessoides) 比活性 (µg Tyr/mg meat pro.-hr) 活 性 (µg Tyr/g meat pro.-hr) Fig 魚貝類肌肉cathepsin酵素活性

17 Table 11-2 The hydrolysate of sardine autolysis
time (hour) Pp fraction Op fraction AAa fraction Nitrogen (µM/mL) Av. residue 100 10.0 170 2.5 7 1.4 2 222 14.7 340 2.2 21 4 185 14.9 420 10 200 17.2 560 2.1 31 1.9 16 193 20.0 680 46 1.7 24 10.7 740 50 1.6 Pp: Polypeptide with above 7 amino acid residues Op: Oligo-peptide with below 6 amino acid residues and all FAA AAa: Aroma oligo-peptide with below 6 amino acid residues and aroma FAA

18 鯖魚水解後 胺基酸組態變化

19 (Freshness index of postmortem)
第二節、動物鮮度指標 (Freshness index of postmortem) 一、物理性鮮度指標(Physical index) 二、化學性鮮度指標(Chemical index) 三、微生物鮮度指標(Microbes index) 四、官能性鮮度指標(Organoleptic index)

20 物理性鮮度指標(physical Index)
動物肌肉切片 1、對光之透過程度，稱為透明度。 2、能承受之切斷或剪斷應力，稱切斷力或剪斷力。 3、加工成煉製品的膠彈力，稱穿破力。 4、肌肉或其製品對水的保有能力，稱保水力。 5、指其佳供相關特性，有鹽溶性蛋白的抽出率、成膠能力、乳化能力等。

21 化學性指標(chemical index)
一般動物性的肌肉 1、酸鹼(pH)值維持在6.5 中性偏酸 2、K值在20%以下、K‘或Kc值在10%以下。 3、揮發性鹽基態氮值(VBN)在25 mg%以下。 4、TMAO以及TMA值在3 mg% 以下等。

22 三磷酸腺嘌呤之變化 Table 9-1 冰藏鱈魚肌肉核苷酸的變化(µg/g) Death state Storage (day) ATP
ADP AMP IMP Normal 5.340 0.576 0.690 1.26 1 0.113 0.639 0.109 4.34 6~8 0.040 0.220 0.59 Abnormal 0.260 0.426 0.057 5.86 0.120 0.196 0.055 2 0.095 0.202 0.125 4.30 6 0.100 0.140 0.65

23 K-Value

24 VB-N

25

26

27

28 TMAO

29 微生物指標(microbes index)
微生物的總生菌數含量每cc在105個以下。 土壤中有 Bacillus, Clostridium, Aerobacter, Escherichia, Micrococcus, Alcaligenes, Achromobacter, Flavobacterium, Acetobacter, Chromobacterium, Pseudomonas, Proteus, Streptococcus, Leuconostoc, Norcardia, Actinomyces, Sarcina等革蘭氏(Gram’s)陽性細菌屬， Alternaria, Cladosporium, Trichoderma, Mucor, Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Pythium等絲狀屬菌屬， Candida, Cryptococcus, Rhodotorula, Torulopsis, Pichia, Lypomyces, Hansenula, Debaryomyces, Saccharomyces等 主要酵母菌或黴菌等微生物。

30 自然界的水圈中 海洋有Flavobacterium/Cytophaga, Pseudomonas, Aeromonas, Achromobacter, Endterobacteriaceae等屬細菌構成， 湖泊以及沼澤地區有Flavobacterium/ Cytophaga, Pseudomonas, Achromobacter, Coryneforms等屬細菌佔優勢。 經過調查研究證實，在植物果實表面 常有Achromobacter, Pseudomonas, Aerobacter, Alcaligenes, Bacillus, Chromobacterium, Flavobacterium, Lactobacillus, Leuconostoc, Streptococcus, Micrococcus, Sarcina等屬細菌，Aureobasidium, Fusarium, Alternaria, Saccharomyces, Hansenula, Torulopsis, Candida, Rhodotorula 等屬黴菌以及酵母菌等微生物 是植物表皮受到傷害的時候最易受感染而使其腐損。

31 動物體中在活的狀態一般是無微生物污染，但是在體表、毛髮或魚類黏液則含有和土壤中微生物類似，
如Pseudomonas, Achromobacter, Micrococcus, Streptococcus, Leuconostoc, Lactobacillus, Pediococcus, Sarcina, Proteus, Flavobacterium, Bacillus, Clostridium, Escherichia, Streptomyces, Vibrio等屬細菌，Cladosporium, Sporotrichium, Geotrichum, Thamnidium, Mucor, Penicillium, Alternaria, Monilia, Candida, Trichosporon等屬黴菌或酵母菌是動物原料曾經被檢驗出之微生物， 海洋捕獲之魚類有以下諸種細菌，Pseudomonas, Achromobacter, Moraxella, Flavobacterium, Cytophaga, 等革蘭氏(Gram’s)陽性細菌屬， 河口捕獲之魚類則更含有Aeromonas, Micrococcus, Endterobacteriaceae, Bacillus, Vibrio等細菌屬。

32 官能性品評指標(organoleptic index)
眼到-視覺 手到-觸覺 口到-味覺 鼻到-嗅覺 耳到-聽覺 魚類之外觀良好、魚鱗整齊、色澤鮮艷、異味、硬度、肌肉富有彈性、眼珠明亮、鰓部鮮紅、黏質物（黏液少）等。均表示新鮮度良好，當發生變質腐敗現象，則可以經由口中舌頭來嚐試、或用眼睛去觀察分辨、或用手去觸摸、或用鼻子去聞。

33 港區漁獲物 卸貨情形1

34 港區漁獲物 卸貨情形2

35 港區漁獲物卸貨情形2

36 蝦類漁獲物工廠處理

37

38

39 眼睛、魚鱗、腹部 腹部--鮮度良好(上) ，不良(下) 眼睛--鮮度良好(左) ，不良(右) 鮮度不良--魚鱗剝落

40 魚身整體、魚鰓 鮮度良好的鰓 鮮度良好 鮮度不良 鮮度不良的鰓

41 蝦類黑變與腐敗

42 貝殼類官能判斷 Hard clam Fresh water clam

43 0 hr 12 hr 24 hr 改善官能品質 (Improve the organoleptic quality)
A B C D E F G 0 hr 12 hr 24 hr Room temperature 25oC

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45

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48 各種蝦類品質改善前

49 各種蝦類品質改善後

50 花枝與章魚 品質改善前後

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52 (Maturity change and index of plant post-harvest)
第三節、植物採收後之變化與成熟度指標 (Maturity change and index of plant post-harvest) 一、植物採收後物理、化學變化 (Physical/chemical changes of plant post-harvest) 二、植物成熟度指標 (Maturity index of plant post-harvest)

53 一、植物採收後物理、化學變化 (Physical/chemical changes of plant post-harvest) 組織的軟化與腐敗(soften and putrefaction of tissue) 1、蔬菜類(vegetables) 植物性蔬菜類食品原料，在採收後貯藏過程中因為呼吸作用而引起蒸散作用使得重量降低及體積會慢慢萎縮而減少，進而外觀形狀隨時間而呈現由1). 鮮嫩、脆，2). 葉脈老化、軟化，3). 枯黃，4). 腐爛、潰爛等現象。 2、水果類(fruits) 植物性水果類食品原料，亦會在採收後貯藏過程中因果肉中酵素以及乙烯(ethylene)作用而隨時間的延長演變，果肉組織結構開始熟成、軟化及慢慢的分解而變質，亦即由1). 生澀，2). 酸脆，3). 甘醇與香甜，4). 腐爛等現象。

54 營養成分之變化(nutrition changes)
如動物性肌肉的組織變化，唯其中蛋白質和脂肪因為含量較低而常常被忽略不討論，糖類分成澱粉質與纖維素兩大部分但是均會降解成低分子。然而較被重視的部分可能是耐熱性較低之維生素群等微量成分之損失與否，如維生素A、B、C、D，其中以維生素C含量之損失最受注目。

55 色、香、味之變化(color, fragrant and flavor changes)
植物色澤變化是花青素(anthocyanin)與葉綠素(chlorophyll) 在生長過程中引起之轉換，前者隨品種之差異以及開花形成五顏六色之花色。後者在枯黃期，因其鎂離子消失而轉為褐色。香氣主要來源是由長碳鏈脂肪酸降解所得低碳鏈脂肪酸之酯類，例如乙酸乙酯(acetyl ester)，以及各種植物特有之青菜香味。當此等物質受到組織原有或是細菌分泌的酵素分解後即失去其特有之氣味。又、酸甜苦辣等呈味成分是有機酸與鹽類或其他成分作用後所形成，如糖類、鹽分、麩氨酸、單寧酸(tannic acid)、苦味酸(picric acid)、核苷酸、琥珀酸(succinic acid)、肉桂醛(cinnamaldehyde) 等。

56 二、植物成熟度指標(Maturity index of plant post-harvest)
一、物理性熟度指標 植物組織纖維的鬆軟化與老化程度等。 二、化學性成熟度指標 植物性原料採收後，在貯藏過程中常因本身成分接受到氧氣的氧化作用而變質。若長時間曝露在陽光下，又因光線促進氧化作用，則食品原料產生褪色而變質。由於植物組織受乙烯等催熟作用，果膠質醣化加深、而色澤則因花青素由綠色隨種類不同而轉為橙黃色、紫色或紅色等不同程度之顏色。 三、官能性熟度指標。 蔬果之外觀飽滿、色澤達到各該物種之鮮艷狀態、組織結實而脆、沒有出現細菌感染或是蟲害現象等。

57 無限量的海洋生態環境值得欣賞