馮 崗,孫寶忠,盧 凌,張松山,黃彩霞,余群力
(1.甘肅農業(yè)大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州730070;2.中國農業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所,北京100193)
隨著生活水平提高,我國人均肉類消費量不斷增長,其中2008年豬肉占我國肉類消費量的60%以上,是人們必需脂肪酸、維生素、蛋白質、礦物元素等營養(yǎng)物質的重要來源之一[1]。豬肉肉質受很多因素的影響,其中肌內脂肪含量對肉的感官品質、加工品質和營養(yǎng)品質影響較為顯著,是肉質的重要決定因素。肌內脂肪是指位于骨骼肌內部的,有時能從某些特定部位肉的切面看見的脂肪花紋(大理石花紋)[2]。肌內脂肪對肉質有重要影響,但是肌內脂肪與肉質之間的關系受肌內脂肪的含量、動物種類、性別、年齡、加工方法等因素影響,因此不同研究得出的結論差異較大[3-5]。肉中脂肪含量和組成對人的健康也有重要影響,研究表明脂肪的組成對人健康的影響要大于單純的脂肪攝入量對人體健康的影響,脂肪酸作為脂肪的主要組成部分,其含量和組成與人的健康關系緊密[6]。關于不同品種以及不同部位肉之間脂肪含量以及脂肪酸組成的差異,有一些學者進行了研究[7-8],但是關于肌內脂肪與脂肪酸含量及組成比例關系的研究尚待深入開展。北京黑豬是我國培育豬的優(yōu)秀代表,肉質良好,深受消費者的喜愛。本實驗以北京黑豬背最長肌為實驗材料,研究肌內脂肪與豬肉肉質的相關性,以及肌內脂肪與脂肪酸含量及其組成比例的關系,為生產企業(yè)控制與調節(jié)豬肉的肌內脂肪含量提供信息,同時也為消費者選擇不同脂肪含量的豬肉提供指導。
八月齡北京黑豬 20頭(n=20),宰后于4℃排酸24h,分割取背最長肌,真空包裝后在冷藏條件下運回實驗室,將樣品進行修整,剔除表面筋膜,沿長軸方向依次取下樣品進行肌內脂肪、肉色、剪切力、滴水損失、蒸煮損失以及脂肪酸組成的測定;石油醚(30~60℃沸程),鹽酸溶液(c=2mol/L),沸石,脫脂棉,氫氧化鈉甲醇溶液(0.5mol/L),三氯化硼甲醇溶液(12%~15%),異辛烷(色譜純),無水硫酸鈉,飽和氯化鈉溶液等。
CR-400型色差儀 日本美能達公司;TEMP 10T單通道熱電偶溫度測量儀 美國賽默飛世爾科技公司;TA.XT plus型質構儀 英國Stable Micro Systems公司;HH-4型數顯恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司;FOSS SOXTEC 2050型脂肪分析儀 瑞士FOSS公司;Agilent 7890A-5975C型氣-質聯用儀 日本安捷倫科技有限公司;M329278型干燥箱 北京中西遠大科技有限公司;BS 200S-WEI型電子天平 北京賽多利斯天平有限公司。
1.2.1 肉色的測定 將肌肉新切開的斷面在空氣中氧合30min后進行測定,采用CR-400色差計,D65光源,2度視場角,樣品厚度不小于3cm,每個樣品平行測定6次,記錄L*、a*、b*的平均值。
1.2.2 剪切力測定 剪切力的測定按NY/T 1180-2006肉嫩度的測定-剪切力測定法[9],采用質構儀的剪切力測定程序進行測定,測試速度1mm/s,測試后速度10mm/s,距離40mm。
1.2.3 滴水損失的測定 滴水損失的測定按照NY/T 821-2004豬肌肉品質測定規(guī)范中滴水損失法[10]測定。
1.2.4 蒸煮損失 在測定剪切力的過程中,分別準確稱量肉樣加熱前以及加熱后冷卻至0~4℃時的重量,蒸煮損失等于兩者差值比加熱前的肉樣重,再乘以百分比。
1.2.5 肌內脂肪含量的測定 肌內脂肪含量的測定參照GB/T9695.7-2008肉與肉制品總脂肪含量測定[11]。將肉樣絞碎,稱取3~5g,準確至0.001g,經過酸水解、抽提脂肪和稱量得到脂肪含量。
1.2.6 脂肪酸組成分析 脂肪酸含量以及組成的測定依照GBT/9695.2-2008[12],使用Agilent 7890A-5975C氣質聯用儀進行測定。
使用SPSS 16.0對肉質指標以及脂肪酸組成與比例進行描述性統(tǒng)計分析,對肌內脂肪含量與肉質的相關性以及肌內脂肪含量與脂肪酸組成比例的相關性進行Pearson相關分析,使用一元線性回歸方法分別建立肌內脂肪含量與脂肪酸總量、飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸以及多不飽和脂肪酸的線性回歸方程。
表1 背最長肌的豬肉質指標以及與肌內脂肪的相關性Table 1 Pork quality traits of longissimus muscle and correlation coefficients between IMF and pork quality traits
北京黑豬背最長肌的肉質測定結果如表1所示,肌內脂肪含量均值為2.86%,變化范圍是1.41%~4.37%。剪切力為5.76kg,與任琳等[13]所測的北京黑豬背最長肌的結果相似(5.64kg)。從表1可以看到肌內脂肪與滴水損失呈顯著的正相關(p<0.05),肌內脂肪與剪切力、蒸煮損失以及肉色(L*、a*、b*)的相關性不顯著(p>0.05)。在Tomasz等[14]的研究中,樣品肌內脂肪含量的范圍為0.83%~3.28%,得出的結果與本實驗一致,即肌內脂肪含量與肉的物理化學性質并沒有顯著的相關性,但是隨著肌內脂肪含量升高,肌肉持水力的下降。關于肌內脂肪對嫩度影響的研究有很多,但是得出的結論并不一致。有些研究結果認為肌內脂肪可以改善肉的嫩度、多汁性和風味等[15-16],也有研究認為肌內脂肪對肉的嫩度影響較小,而主要與肉的多汁性和風味有關[17]。Fortin等[18]認為豬的品種、宰前/宰后的處理、加熱方式、終點溫度等都會影響肌內脂肪與肉的食用品質之間的關系,因此肌內脂肪的含量和變化范圍必須足夠大才會對肉的食用品質造成顯著的影響。美國豬肉產業(yè)協(xié)會在2002年提出豬肉肌內脂肪含量的標準為2%~4%,最低標準2%是為了保證肉的食用品質,4%是為了滿足消費者對健康的需求[20]。
北京黑豬背最長肌脂肪酸含量和組成比例如表2所示,其脂肪酸組成與任琳等[13]測得的結果基本一致,即飽和脂肪酸(SFA)主要由C16∶0和C18∶0組成,單不飽和脂肪酸主要由C18∶1組成,多不飽和脂肪酸中C18∶2的比例最高。含量最高的脂肪酸是油酸(C18∶1),平均值為835mg/100g或40.8%,其次是棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)。單不飽和脂肪酸的含量和所占比例最高,為954.1mg/100g(45.7%),其次是飽和脂肪酸,多不飽和脂肪酸的比例較低,為267mg/100g(13.7%)。各種脂肪酸含量的變化范圍很大,表明不同個體間脂肪酸的含量和組成比例存在較大差異。
表2 背最長肌的脂肪酸含量(mg/100g)和組成比例(%)Table 2 Fatty acid content(mg/100g)and fatty acid composition(%)of longissimus muscle
豬肉是膳食中脂肪的主要來源,同時也是SFA的重要來源[20],而SFA被認為是導致癌癥、心血管等疾病的重要原因。世界衛(wèi)生組織(WHO)專家在報告中指出,需要平衡膳食中SFA的攝入量以防止慢性疾病的發(fā)生,并且建議膳食中多不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸之比大于0.4[17]。同時,營養(yǎng)學上也非常關注PUFA的種類以及膳食中n-6PUFA與n-3PUFA的平衡,n-3與n-6脂肪酸均為必須從食物中獲取的必需脂肪酸。n-3脂肪酸從分子中距離羧基最遠的甲基碳數起時,第一個雙鍵位于第三個碳原子與第四個碳原子之間(即第三根鍵為雙鍵),n-6脂肪酸第一個雙鍵位于第六個碳原子和第七個碳原子之間(即第六根鍵為雙鍵),n-6脂肪酸和n-3脂肪酸的合成互為競爭反應。一些醫(yī)學研究表明,超過于一定含量的n-6脂肪酸∶n-3脂肪酸比值,可能會增加一些疾病的概率,尤其是導致血栓形成引發(fā)心臟病[18]。在本實驗中,北京黑豬背最長肌的PUFA∶SFA值基本接近營養(yǎng)學建議的大于0.4的標準。由于其亞油酸(C18∶2n6c)和花生四烯酸(C20∶4n6)的含量較高,而亞麻酸(C18:3n6)含量低,導致n-6∶n-3值遠超過營養(yǎng)學上建議的小于4的標準[19]。
圖1 肌內脂肪與脂肪酸含量和脂肪酸組成比例的相關系數Fig.1 Correlation coefficient of the IMF content and fatty acid composition(%)and fatty acid content(mg/100g)in longissimus muscle
肌內脂肪含量與脂肪酸含量和組成比例的相關系數如圖1所示,C20∶3n6、C20∶4n6的含量與肌內脂肪含量呈負相關,但是相關性不顯著(p>0.05),其余脂肪酸與肌內脂肪含量呈正相關,其中C18∶3n6、C20∶3n6的含量與肌內脂肪含量相關性不顯著(p>0.05),其余脂肪酸含量與肌內脂肪含量呈極顯著正相關(p<0.01)。說明隨著肌內脂肪含量增加,大多數脂肪酸的含量隨之增加,但是長鏈多不飽和脂肪酸C20∶3n6、C20∶4n6的含量會隨著肌內脂肪含量增加而降低,其機理有待進一步研究。
脂肪酸組成比例與肌內脂肪含量的相關性整體上低于脂肪酸含量與肌內脂肪之間的相關性,如圖1所示,飽和脂肪酸(SFA)與單不飽和脂肪酸(MUFA)占總脂肪酸的比例與肌內脂肪含量呈正相關(p<0.05),而多不飽和脂肪酸(PUFA)的相對比例與肌內脂肪含量極顯著負相關(p<0.01)。
以上結果表明隨著肌內脂肪含量增加,飽和脂肪酸與單不飽和脂肪酸含量與相對比例都增加,多不飽和脂肪酸的含量增加,但是其相對比例降低。Bosch等[20]研究發(fā)現相同宰前年齡的豬,SFA(C16∶0和C18∶0)和MUFA(C18∶1)隨著肌內脂肪含量的增加而增加,這與本實驗的結果一致。Wood等[21]研究發(fā)現C18∶1和C18∶2是肉中脂肪含量的指示脂肪酸,C18∶1在脂肪酸中的比例隨著脂肪沉積而升高,C18∶2則與之相反。C18∶2是豬肉多不飽和脂肪酸的主要成分,屬于肌內磷脂的重要組成部分。磷脂主要存在肌細胞膜上,起重要的功能性作用,其在動物組織里含量較少而且動物個體之間的含量差異不大[22],而C18∶1是豬肉單不飽和脂肪酸的主要組成成分,其含量隨著脂肪沉積以線性關系增加[23],這可能是導致P∶S值隨著肌內脂肪含量升高而降低的原因。
IMF與TFA、SFA、MUFA、PUFA之間的回歸方程如下:TFA=457.6×IMF+698.5 R2=0.598;SFA=197.34×IMF+243.97 R2=0.583;MUFA=248.1×IMF+218.6 R2=0.513;PUFA=11.43×IMF R2=0.305。肌內脂肪與TFA、SFA、MUFA、PUFA的含量都隨著肌內脂肪含量的增高而增高,但是肌內脂肪與TFA的回歸曲線的斜率最高,為457.60;其次是MUFA和SFA,分別為248.31和197.34;PUFA的斜率最低為11.43。說明隨著肌內脂肪含量的增高,TFA的增加主要是SFA和MUFA的增加引起的,PUFA的含量低而且比較穩(wěn)定,所以隨著肌內脂肪的增加,PUFA與SFA的比值減小,由此可以解釋圖1中肌內脂肪含量與P∶S值成負相關。
3.1 本實驗中,背最長肌的肌內脂肪含量范圍為1.41%~4.37%,與滴水損失顯著正相關(p<0.05),即隨著肌內脂肪含量升高,肉的持水性降低。肌內脂肪含量與蒸煮損失、剪切力、肉色的相關性不顯著(p>0.05)。
3.2 隨著肌內脂肪含量升高,各種脂肪酸含量與組成比例的變化趨勢并不相同。隨著肌內脂肪含量升高,除長鏈多不飽和脂肪酸(C20∶3n6、C20∶4n6)以外的脂肪酸含量增加,相對比例也上升;多不飽和脂肪酸的含量增加,但是相對比例下降;長鏈多不飽和脂肪酸的含量和比例都降低。
3.3 隨著肌內脂肪含量升高,TFA的含量增加,主要歸因于SFA和MUFA含量的增加,PUFA的含量相對穩(wěn)定,受肌內脂肪含量變化的影響較小。
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