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肉品质衡量标准——PH值

pH值影响肉的质量，包括颜色、嫩度、风味、持水性和货架期。由肌肉中乳酸的产生量导致的宰后pH值下降的速度和程度，对肉的加工特性有着特殊影响。如果pH值下降很快，肉会变得多汁、苍白、风味和持水性差（PSE肉）。如果pH值下降很慢并且不完全，肉会变得色深、硬且易腐败（DFD肉）。而正常的肉会经历逐渐和完全的pH下降。
对胴体pH值的测定可以提供肉质方面的信息，从而决定肉是否适合制作高质量的产品。即使对于肉制品而言，通过测定pH值并与表中给出的正常pH值范围对比，我们也可得到质量问题的重要信息。
在引言中阐述了pH和pH测定的基础知识。用pH试纸可容易地测定肉的pH值，但要得到更准确的结果，带玻璃电极的pH计是必不可少的，国内外通常选用一种德国麦特斯的胴体肉质PH值直测仪（PH-STAR）检测。测定pH值时必须准确操作并消除任何错误来源。本文还讨论了测定肉和肉制品pH值时应注意的要点。

任何一个关心产品质量的屠宰场或肉类企业都应该了解pH值和pH值对肉质的重要性。通过测定胴体的pH值，我们可以鉴别出非正常的肉。在众多判定肉质的方法中，测定肉的pH值不仅能提供极有用的信息，并且方便快捷。

pH值对肉的下列质量因素有着直接或间接的影响：
颜色
嫩度
风味
持水性
货架期

目前许多肉类加工企业尚未将测定肉的pH值广泛地应用于肉质的鉴定和原料肉的选择上。可能的原因是：第一，pH值的概念似乎很复杂，难以理解；第二，对测定pH值的作用及其在判定肉质方面的重要性认识不足。

一、pH值告诉我们什么？
pH值常常被简单地描述为酸度，这并不很正确。首先，不呈酸性的溶液也具有pH值。其次，不同的有机酸，即使它们在溶液中的酸浓度相同，其pH值也不同。
解释pH值最简单的方法是从纯水开始。
解离
H2O ———→ H+ + OH-
纯水中的氢离子浓度极低，大约每升中10克。这个数字可以更简单地表示为0.0000001=10-7。
pH值的准确定义是氢离子浓度的负对数。即：
pH = - log[H+]

因此纯水的pH值为7。由于纯水是中性的，所以在pH标度上将7定为中性点。
酸类在水中释放氢离子，因此酸性溶液中的氢离子浓度比纯水高。
解离
酸 ————→ H+ + 酸测定-
氢离子浓度越高，pH值越低。
强酸是指那些完全解离的酸（如盐酸）。因此强酸的酸度和氢离子浓度相同。而弱酸—包括大多数有机酸（如醋酸和乳酸）—只部分解离，因此衡量弱酸解离程度的因素不仅有浓度，还有解离常数K或pK（= - log pK）。至此我们不难理解为什么肉的pH值（由乳酸决定）并不是酸度或酸的浓度。由于不同的酸类pK值不同，因此不同的酸类，即使酸度相同，其pH值也不同。

碱类与酸类正好相反，其pH值大于7。溶液中-碱性物质越多，pH值越高。
pH值的范围是0-14。对肉来说，只有pH约5-7有意义。因此要测定肉的pH变化和区别，须采用精确的方法。图2在一个实验室用pH计的刻度表中显示了肉和肉制品的pH值范围。
除了酸类和碱类，缓冲剂也是影响pH值的重要因素。缓冲物质带走氢离子，能够在某种程度上保持pH恒定，如通过加酸或产酸。这样的缓冲剂含有弱酸盐，如肉中的乳酸盐。带负电荷的盐离子与氢离子结合，产生不可解离的酸
盐-+ H+ → HAC（酸）
肉中的蛋白质也会起到缓冲剂的作用。因此屠宰后肉中产生的乳酸只导致pH值小幅下降，不会象在纯水溶液中那样大。

缓冲体系的pH值由以下三个因素决定：酸度、pK值和盐浓度。
[盐浓度]
pH(缓冲液)- pK + ㏒—————
[酸浓度]
根据这个等式我们可以得出这样的结论：如果向缓冲体系中加入少量水适当稀释，由于盐浓度与酸度的比值仍保持不变（这时K值或pK值也保持不变），整个缓冲体系的pH值将不会发生变化。

二、pH测定
目前测定pH的基本方法有两种：pH试纸和带玻璃电极的pH计。
1、pH试纸
pH试纸中指示剂呈现的颜色取决于pH值。将pH试纸浸入一种被测水溶液或介质中时，它即显示出某一种颜色。通过查对颜色-pH对照表可直接读出相应的pH值。在这一行业中，经常采用特制的含有非水溶性指示剂的pH试纸测定肉的pH值，这种pH试纸的误差仅为±0.1，可较精确地测定肉的pH值。当测定较干燥表面时，可先将pH试纸用蒸馏水浸湿（仅限于非水溶性pH试纸）。下面的方法也很成功，将小块样品用两块有机玻璃板夹住，然后用力压迫有机玻璃板，样品中的汁液就会被挤出，将pH试纸条与挤出的汁液接触，我们即可测定样品的pH值。
原则上在测定肉均质物的pH值时，不加水稀释也是可能的，还可以防止加水稀释产生的pH漂移。如果需要加水，肉制品与水的最佳比例为1：3。
pH试纸测定与带玻璃电极的pH计测定存在很好的相关性。pH试纸测定的优点是简便、快捷、经济、可靠、可在任何地方操作、无需电源，并且操作人员不用接受很多培训。
然而pH试纸测定法的精确度有限，要得到高精确度必须采用玻璃电极，特别是在屠宰线上进行一个接一个的大量测定时。下面介绍玻璃电极进行pH测定的工作原理、操作程序和消除误差的方法。

2、玻璃电极
玻璃电极测定pH值是根据测定电极与参比电极之间的电位差来确定的。测定电极是一个玻璃电极，玻璃电极与参比电极之间的电位差取决于浸入的溶液中的氢离子浓度，而pH值与电位差的对应关系是预先设定的。

右图为玻璃电极探头的结构。测定电极和参比电极均置于一个玻璃管中。

探头的玻璃膜是玻璃电极中最重要的部件。探头可为尖头（可插入肉中），也可为平头（测定肉表面的pH值），平头的测定电极与参比电极是分开的。探头的玻璃膜很脆弱，应特别小心。探头经浸泡后才能正常工作。在测定前应将其下部在水、pH7的KCL缓冲液中浸泡一段时间。建议将电极放在一个注满缓冲液的有底座的试管中以防止探头的玻璃膜与试管底部接触。

测定pH值时，须将隔膜与肉直接接触。操作方法是将电极在肉中轻轻地来回移动。有的电极有几个隔膜，测定结果会更准确可靠。
测定水溶液的pH值不会遇到什么特殊问题，但由于肉中含有蛋白质和脂肪，并且肉的组成成分不是均匀分布的。在测定肉的pH值时要注意以下几点：
在测定前和测定期间，必须用pH7和pH4的缓冲液将pH计校准。
如果电极反应太慢，可能是隔膜或玻璃膜被脂肪和蛋白质所污染，应该用热的洗液（脂肪）或用蛋白酶或盐酸（蛋白质）冲洗。不能用有机溶剂清洗。
每次测定后，应该用蒸馏水漂洗探头，然后用滤纸吸干表面的水滴（不能擦拭）。测定干样品（如干香肠）时不必将电极干燥。
测定固体样品的pH值时，应先将样品切开一个缺口；测定胴体的pH值时，应先用钻将肉钻一个孔，然后插入电极。
测定时应将电极探头竖直插入样品中，不要平放甚至倒置，防止电极内部产生气泡，影响测定结果。
肉馅、肉汁和肉均浆的pH测定结果最为准确，测定一次即可。当测定含有小块肉的肉馅时，不同测定点的pH值也许会有些偏差。这时应多测定几次，取其平均值。
由于pH值的测定受温度影响，因此在测定前应根据pH计调整样品的温度（特别是冷却肉），缓冲液也不例外（缓冲液一般冷藏保存以延长有效期）。
应防止缓冲液受到污染或发生混浊（混浊的原因是缓冲液中有大量微生物）。用过的缓冲液应弃掉，不能与保存液混合到一起。

德国麦特斯的肉质PH值直测仪（PH-STAR）可以快速检测出肉的PH值，操作简单方便，并可连接电脑直接打印出数据。
操作时应格外小心，不要打破玻璃电极。电极的寿命是有限的，即使操作得当，如果经常使用，其寿命也不超过1年。如果清洗后电极仍不灵敏，就应弃掉。
参比电极中应含有足量的电解质溶液（KCL），向参比电极中注入KCL溶液后，应将注入口封闭。
为了确保电极的灵敏可靠，可用另外一个完好的电极进行检验。
在测定胴体的pH值时，应选择最合适的部位，也就是能够显示出质量差别的部位。在测定未劈半的胴体pH值时，测定部位为背部通脊及半膜样肌的上部。

三、pH值和肉质
活体肌肉的pH值比中性稍高一些，为7.2。屠宰后，肌肉内的能源糖原被各种酶分解成乳酸：

酶
糖原 ——————→ 乳酸
糖原分解

屠宰后肉pH的下降是由乳酸的生成引起的。一般情况下，猪经屠宰后肌肉内部糖原分解反应的速度较慢，在宰后24小时pH降到5.8或更低一些。如果糖原分解过程较快，其pH值在宰后45分钟内即可降到5.8，这种肉称为PSE肉，持水性很差。相反，如果宰后肌肉内部的糖原含量较低，导致pH值下降幅度较小，宰后24小时PH值仍高于6.2，那么这种肉为DFD肉，持水性很好，但颜色较暗，保存性很差。
pH值下降速度和PSE肉和DFD肉的产生原因有两种：1.家畜的品种：2.宰前应激反应。
pH值与肉的颜色和持水性以及与ATP、糖原及乳酸含量有着密切联系。因此pH是判定肉质的一个非常重要的因素。根据宰后糖原分解终止时的pH值，我们可以区别正常肉、PSE肉和DFD肉。
糖原分解终止后，pH值达到最低，这时pH值将在一段时间内不发生变化，而后在保存过程中稍有上升（大约0.1个pH单位）。如果保存时间延长，肉将腐败，pH值将明显上升，可达到6.5以上。原因是超过货架期微生物在生长和繁殖过程中产生碱性物质（氨、胺）。右图显示了pH值在宰后直至腐败的变化方式。图中时间标度是不连续的，这是因为pH值与时间的关系取决于不同的条件，特别是温度、细菌的含量与种类、环境条件（空气、CO2、真空包装）及肉的种类。冷却会减慢宰后变化的速度，而冷冻会使宰后变化停止。

四、PSE肉和DFD肉在加工上的适用性
由于PSE肉的持水性差，不适合加工法兰克福香肠、熟火腿（因其在加热过程中汁液损失很严重）和生火腿（因干耗大、颜色苍白和风味差）。DFD肉虽然具有很好的持水性，但不适合生产生火腿（特别是带骨火腿），原因是DFD肉的pH值较高，不易保存。在生产法兰克福香肠和干香肠时，如只选用DFD肉为原料，产品的保存性不是很好。最好将DFD肉和正常肉一起混用。

五、肉制品的pH值
肉制品的质量很大程度上取决于原料肉的品质，而pH值起着一个决定性的作用。肉的pH值低，则易发色、保存期长和风味好；肉的pH值高则肉的颜色和持水性好。正常肉的质量特性介于两者之间。
在加工过程中，由于使用添加剂、微生物的活动（如发酵香肠的成熟过程）和加热，肉的pH值会发生变化，一般会升高。因此成品的pH范围与原料肉不同。每类肉制品都有其特定的pH范围，可用来作为判定和控制产品质量的尺度。
pH值的测定给我们提供了有关原料肉和肉制品质量的很有价值的信息。如果肉和肉制品的pH值与正常值差别很大，通常其质量存在问题，甚至有腐败的迹象。如果肉和肉制品的pH值正常，意味着其质量达到了相应的指标，并且保证了良好的卫生条件和足够的货架期。