第三节 畜禽皮的组成及理化性质
一、畜禽皮的基本结构
畜禽皮是一种复杂的生物结构组织,在动物生活时起保护机体、调节体温、排泄分泌物和感觉的作用。不同畜皮的组织结构除在外观上有所差异外,基本上相同。畜皮从外观上可分为毛层(毛被)和板层(皮板)两大部分。把板层的纵切面染色后在显微镜下进行观察,可清楚地看到板层分为表皮层、真皮层和皮下组织3层(图1-1)。
图1-1 板层的纵切面
(一)表皮层
表皮层位于毛被之下,紧贴在真皮的上面,由表面角质化的复层扁平上皮所构成。表皮的厚度随动物的种类不同而异。一般猪皮的表皮层为总厚度的2%~5%;绵羊皮和山羊皮为2%~3%;而牛皮则为0.5%~15%。
表皮层可以进一步分为两层。靠真皮层的为黏液层,也称生发层;靠毛被的为角质层。角质层性质稳定,对外界各种物理、化学作用有一定的抵抗能力。尽管表皮很薄,但很重要,若表皮受到损伤,细菌就容易侵入真皮,引起掉毛和烂皮。因此在原料皮贮藏期,保护表皮是很重要的。
(二)真皮层
真皮层介于表皮与皮下层之间,由致密结缔组织构成,是畜皮的主要部分,总重量占畜皮重的90%以上,是食品加工的主要对象。
真皮层中有纤维成分和非纤维成分。其中的纤维成分包括胶原纤维、弹性纤维和网状纤维;非纤维成分包括纤维间质、毛根鞘、脂腺、游离脂肪细胞、汗腺、肌肉组织、血管、淋巴管、神经组织等。
根据胶原纤维的编织形式可将真皮分为上下两层,即乳头层(粒面层)和网状层,一般以毛根底部的毛球和汗腺所在的水平面为分界线,两层的相对厚度随原料皮的不同而不同。
(三)皮下组织
皮下组织是由生皮表面平行编织的疏松的胶原纤维和一部分弹性纤维及大量脂肪细胞组成的。另外还有血管、淋巴管和神经细胞,脂肪细胞有时形成脂肪堆。皮下组织是动物皮与动物体之间相互联系的疏松组织,剥皮就是沿着这层进行的。
二、畜禽皮的化学组成
畜皮的化学组成成分主要是水分、蛋白质、脂类、无机盐和糖类,其含量随动物的种属、年龄、性别、生活条件的不同而异,其中最主要的成分为蛋白质。
(一)水分
畜皮的水分含量随家畜的种属、性别和年龄不同而异。如公猪皮含水分64.9%;母猪皮含水分67.5%;小山羊皮含水分63.45%。另外,每张皮不同部位的含水量也不一样,如背部牛皮含水分67.7%,颈部牛皮70%。
(二)蛋白质
畜皮中的蛋白质根据存在部位和主要作用分为角质蛋白、清蛋白、球蛋白、弹性蛋白和胶原蛋白。
1.角质蛋白
角质蛋白是动物表皮层的基本蛋白质。如动物的表皮、毛皮、趾甲、蹄及角等都由角质蛋白组成,其特点是含胱氨酸较多。
2.清蛋白和球蛋白
这类蛋白质主要存在于皮组织的血液及浆液中,加热时凝固,溶于弱酸、碱和盐类的溶液中。球蛋白不溶于水;清蛋白溶于水中,在清洗时随水溶出。
3.弹性蛋白
弹性蛋白是畜皮中黄色弹性纤维的主要成分,皮中含量约1%,不溶于水,也不溶于稀酸及碱性溶液中,可被胰酶分解。
4.胶原蛋白
胶原蛋白是皮中的主要成分,也是主要蛋白质,含量约占真皮的95%,不溶于水及盐水溶液,也不溶于稀盐酸、稀碱及酒精,加热到70℃以上则变为明胶而溶解。胶原蛋白对人体的健康有着重要的作用,可以增加皮肤、血管壁的弹性,提高血小板的功能,增强人体免疫力,是人类良好的食物资源。
(三)脂类
畜皮的脂类主要积存于脂肪细胞内,大量分布在皮下脂肪层。畜皮中脂类含量因动物的种属和营养状况不同而异。各种皮的脂类含量不同:猪皮10%~30%,大牛皮0.5%~2%,山羊皮3%~10%,绵羊皮30%(均以鲜皮重计算)。
畜皮中的脂类主要有甘油三酯、磷脂、神经鞘脂、蜡、醇、脂蛋白、脂多糖等。而蜡一般由油酸与十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇和二十六烷醇化合成的酯组成,也有少数是由胆固醇和胆固醇酯组成的。磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮的碱性物(如胆碱等)组成的,畜皮中的磷脂有卵磷脂、脑磷脂和神经磷脂等。
(四)糖类
糖类在畜皮中的含量不多,一般只占鲜皮重的0.5%~1%,其中包括葡萄糖、半乳糖等单糖和糖胺聚糖。糖在畜皮中分布是很广的,从表皮到真皮,从细胞到纤维都有。正常真皮内基质主要含非硫酸糖胺聚糖、硫酸糖胺聚糖和中性糖胺聚糖。非硫酸糖胺聚糖主要是透明质酸,硫酸糖胺聚糖主要是含硫酸软骨素。
透明质酸是一种多糖高聚物,其基本单位以N-乙酰氨基葡萄糖及葡萄糖醛酸构成,其黏性很强,具有保持组织内水分的作用,并与胶原蛋白和弹性纤维结合成凝胶样结构使真皮具有弹性,并可防止病原体的侵入。
硫酸软骨素是由等分子的N-1-酰基-D-氨基半乳糖、葡萄糖醛酸及硫酸构成的,有A、B、C三种异构物。它的分子量约为260000,分子键的长度为4700×10-10m。硫酸软骨素A和C的性质较相似,均能被透明质酸酶水解;B则不同,能抗透明质酸酶的水解作用,溶解度也较小。硫酸软骨素是软骨素的硫酸酯,是构成结缔组织的主要成分,具有澄清脂质、提高机体解毒功能、利尿和镇痛等作用,对胶原性疾患十分有效,对由链霉素引起的听觉障碍也有效果。
(五)无机盐
畜皮中的无机盐成分含量甚微,为鲜皮重的0.35%~0.5%。其中氯化钠含量最多,其次是磷酸盐、碳酸盐及硫酸盐等。各种动物皮中无机盐含量稍有不同。
(六)非蛋白含氮物
鲜皮中含有少量非蛋白含氮物,其中除了糖胺聚糖外,还有核酸、嘌呤碱和游离氨基酸等。
(七)酶
所有动物体内发现的酶,在畜皮内都能找到,它们属于蛋白质类。畜皮从动物体剥下后,这些酶便发挥分解皮蛋白的破坏作用——自溶作用,并导致着畜皮在剥取后变质。
畜皮被分解为胨、多肽,由固体分解为液体,是由组织蛋白酶所造成的。组织蛋白酶至少是含有四种分解蛋白质酶的混合物。它们在中性或弱碱性的皮内时,是没有什么作用的,但若畜皮pH降到4.0~5.0时,其分解蛋白质的能力最强。因此,剥下后的畜皮要注意保存。
畜皮内有酯酶(分解脂肪)、卵磷脂酶(分解卵磷脂)和固醇酯酶(分解固醇酯),淀粉酶的数量也较多,其他还有氧化酶和各类肽酶。
(八)畜皮的微量成分
畜皮中除上述常规营养成分外,还含有许多对人体有益的微量成分,如铁、锌、硒等。