歐慧敏 張小麗 譚支良 何流琴 焦金真* 李建中
(1.湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,動物腸道功能湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙 410081;2.中國科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,畜禽養(yǎng)殖污染控制與資源化技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,湖南省動物營養(yǎng)生理與代謝過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,長沙 410125)
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,居民膳食結(jié)構(gòu)發(fā)生了巨大改變;未來15年,我國居民對肉類的消費(fèi)需求尤其是對草食家畜產(chǎn)品的消費(fèi)需求將提增35%以上[1]。呼倫貝爾天然草原是我國重要的牧區(qū)之一,其得天獨(dú)厚的飼草資源和自然環(huán)境造就了呼倫貝爾羊耐寒耐粗飼、抓膘快、肉品質(zhì)好的卓越品質(zhì)。長期以來,呼倫貝爾羊羊肉以肉質(zhì)鮮美、膻味低、營養(yǎng)豐富的品質(zhì)特征備受青睞。從營養(yǎng)學(xué)角度來講,呼倫貝爾羊羊肉具有高蛋白質(zhì)、低脂肪、低膽固醇以及功能性氨基酸和脂肪酸豐富的特點(diǎn)。
我國雖然是羊肉生產(chǎn)大國,卻不是羊肉加工大國。肉羊產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展及消費(fèi)者需求的增長對羊肉的精細(xì)分割提出了新的挑戰(zhàn)。拋棄傳統(tǒng)胴體整只售賣方式,對羊肉胴體進(jìn)行再分割,優(yōu)化胴體分割方法,提供高檔羊肉產(chǎn)品,不但會給養(yǎng)殖戶帶來額外的利潤,而且還可以給消費(fèi)者提供更多選擇的空間。有關(guān)羊肉胴體分割的研究表明,羊肉中腰部肉和肋骨肉嫩度較好,更受消費(fèi)者青睞[2]。羅玉龍等[3]研究發(fā)現(xiàn),小尾寒羊肉的臂三頭肌最嫩,且其脂肪酸組成優(yōu)于背最長肌和股二頭肌。王倫興等[4]基于黔北麻羊肉中風(fēng)味物質(zhì)的研究結(jié)果表明,頸肉和里脊肉的風(fēng)味品質(zhì)相對較好且膻味較輕。茶卡羊不同部位肉品質(zhì)存在差異,前腱肉的氨基酸組成和評分最優(yōu),是較好的蛋白質(zhì)來源[5]。蘇尼特羊的背最長肌肉品質(zhì)較好,脂肪酸分布合理,為最佳部位[6]。以上研究均從常規(guī)肉品質(zhì)和營養(yǎng)組成的角度表明不同部位羊肉品質(zhì)存在顯著差異。
本試驗(yàn)以呼倫貝爾羔羊?yàn)檠芯繉ο螅瑯?biāo)準(zhǔn)化屠宰并精準(zhǔn)分割,采集前肩、頸部、背肌、前肢、后肢5個部位的肌肉,從常規(guī)肉品質(zhì)指標(biāo)和基本營養(yǎng)成分等方面探討呼倫貝爾羔羊不同部位羊肉的品質(zhì)差異,為消費(fèi)者從營養(yǎng)成分和肉品質(zhì)角度選購羊肉提供依據(jù)。研究結(jié)果將為構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的呼倫貝爾羊屠宰加工體系,形成多樣性的羊肉產(chǎn)品,進(jìn)而打造高品質(zhì)的品牌羊肉產(chǎn)品提供有價(jià)值的參考。
試驗(yàn)于2020年6月24日至2020年9月23日在內(nèi)蒙古海拉爾哈達(dá)圖牧場進(jìn)行。試驗(yàn)期為90 d,包括預(yù)試期27 d,正試期63 d。
隨機(jī)選取27只3月齡左右、平均體重為24.8 kg、體況良好的斷奶呼倫貝爾羔羊(公羊14只,母羊13只)為試驗(yàn)動物,基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平見表1,按照精粗比7∶3比例制成顆粒飼料[7-8]。試驗(yàn)開始前,對試驗(yàn)動物羊舍進(jìn)行打掃、消毒等工作,對試驗(yàn)羊注射三聯(lián)四防進(jìn)行正常的免疫程序。預(yù)試期開始后記錄試驗(yàn)羊的采食量。正試期開始后以預(yù)試期采食量為基礎(chǔ),分別于06:00、11:00和17:00進(jìn)行飼喂,自由飲水。定期清掃羊舍、消毒,保持衛(wèi)生。從正試期開始定期對羔羊進(jìn)行稱重,記錄數(shù)據(jù)。稱重前保證羔羊處于空腹?fàn)顟B(tài)。
表1 基礎(chǔ)飼糧組成及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) %
宰前禁食24 h,禁水2 h,頸部肌肉從胴體第5、6頸椎之間垂直于頸椎切割,從胴體第5、6肋骨間垂直于脊椎切割,靠近頭部的為前肩肌肉,遠(yuǎn)離頭部的為背肌肌肉,后肢肌肉由腰椎與薦椎間垂直切下,前肢肌肉沿胸肉和肱骨遠(yuǎn)端切除線,自前驅(qū)上切除[9-10]。宰后取精細(xì)分割后的前肩、頸部、背肌、前肢、后肢5個部位的肌肉100 g左右,裝入保鮮袋中置于-20 ℃冰箱冷凍保藏。
1.4.1 肉品質(zhì)
pH測定:采用pH計(jì)(BPHPOCKET-C)測定宰后45 min各部位肌肉的pH,記為pH45 min,每個樣品測定3次,取平均值。
肉色測定:現(xiàn)場采用色差計(jì)測定各部位肌肉的亮度(L*)、紅度(a*)和黃度(b*)值,每個樣品測定3次,取平均值。
1.4.2 常規(guī)營養(yǎng)成分
肌肉水分含量測定:取6 g左右肌肉樣品放入冷凍干燥機(jī)(Scientz-18N)干燥2 d后,取出稱重。
肌肉水分含量(%)=[(烘前樣品重-烘后樣品重)/樣品重]×100。
粗蛋白質(zhì)含量測定:冷凍干燥后的肉樣粉碎后稱取約0.8 g,移入消煮管中,加入催化劑(硫酸鉀和無水硫酸銅的混合物,體積比10∶1),再加入8 mL濃硫酸,放置通風(fēng)櫥里的馬弗爐上消煮至溶液藍(lán)綠色透亮。然后將消化好的樣品加雙蒸水轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中,待冷卻后定容,搖勻,轉(zhuǎn)移8 mL至離心管中,在流動注射分析儀上測定。
粗脂肪含量測定:冷凍干燥后的肉樣粉碎后,稱重(m),置于濾紙中,折疊成濾紙包,在105 ℃烘箱中烘干2 h,放入干燥器中冷卻30 min,稱重(m1)。將濾紙包放入有沸石的脂肪杯中,倒入石油醚,再將脂肪杯轉(zhuǎn)移至脂肪提取儀上測定。儀器程序運(yùn)行結(jié)束后,將脂肪包放在通風(fēng)櫥揮發(fā)殘余石油醚,然后放入105 ℃烘箱中烘干2 h,干燥器中冷卻30 min,稱重(m2)。粗脂肪含量按下列公式計(jì)算:
粗脂肪含量(%)=[(m1-m2)/m]×100。
1.4.3 肌肉氨基酸含量
肌肉氨基酸含量采用全自動氨基酸分析儀(日立L8900,日本)測定。稱取冷凍干燥好的肉樣約0.8 g,置于50 mL離心管中,用25 mL 0.01 mol/L鹽酸勻漿,超聲浸提30 min。搖勻后過濾,準(zhǔn)確吸取濾清液2 mL于離心管中,加入8%磺基水楊酸2 mL,混勻后靜置15 min。10 000 r/min離心10 min,取下層水相,0.22 μm濾膜過濾后,采用全自動氨基酸分析儀進(jìn)行氨基酸含量測定。
1.4.4 肌肉脂肪酸含量
冷凍干燥后的肉樣粉碎后稱取約0.8 g,置于50 mL離心管中,加入4 mL苯-石油醚(體積比為1∶1)的混合溶劑,密封浸提24 h,然后向其加入4 mL氫氧化鉀-甲醇溶液(0.4 mol/L),旋渦混合器上振蕩3 min,靜置30 min。加入超純水分層后,取上層溶液,加入一定量無水硫酸鈉,吸去樣品中的水分。取200 μL待測樣品,加入800 μL己烷稀釋后,用0.22 μm濾膜過濾后用氣相色譜儀(GC-2010)測定脂肪酸含量。
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2010進(jìn)行初步整理,然后使用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA),差異顯著用LSD法進(jìn)行多重比較。以P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。
經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析,性別對羔羊生長性能沒有顯著影響(P>0.05)。因此試驗(yàn)結(jié)束后,將27只呼倫貝爾羔羊的生長性能等數(shù)據(jù)統(tǒng)一分析。如表2所示,羔羊增重為10.91 kg,平均日增重為173.20 g/d,平均日采食量為1.40 kg/d。
表2 呼倫貝爾羔羊的生長性能Table 2 Growth performance of Hulun Buir lambs
如表3所示,頸部肌肉的pH45 min最高,為7.65,顯著高于其他部位肌肉(P<0.05);其次是背肌、前肢和后肢肌肉,3個部位肌肉之間pH45 min差異不顯著(P>0.05);前肩肌肉pH45 min最低,為6.54,顯著低于其他部位肌肉(P<0.05)。前肢肌肉的肉色L*值顯著高于背肌、后肢和頸部肌肉(P<0.05),頸部和前肩肌肉的肉色a*值顯著高于背肌、前肢和后肢肌肉(P<0.05),頸部肌肉的肉色b*值顯著高于其他部位肌肉(P<0.05)。
表3 不同部位肌肉品質(zhì)Table 3 Muscle quality of different parts
如表4所示,頸部肌肉的水分和粗蛋白質(zhì)含量顯著低于其他部位肌肉(P<0.05),粗脂肪含量顯著高于其他部位(P<0.05);其他部位肌肉之間水分、粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量無顯著差異(P>0.05)。
表4 不同部位肌肉的常規(guī)營養(yǎng)成分Table 4 Conventional nutrients of different parts of muscle %
如表5所示,在測定的17種氨基酸中,各部位肌肉蘇氨酸(Thr)和丙氨酸(Ala)含量均明顯高于其他氨基酸含量。除半胱氨酸(Cys)外,前肢和前肩的各氨基酸含量普遍較高,頸部普遍較低。本試驗(yàn)檢測到的風(fēng)味氨基酸(DAA)中包含鮮味氨基酸(UAA)2種、甜味氨基酸(SAA)5種和苦味氨基酸(BAA)9種。其中,鮮味氨基酸中的谷氨酸(Glu)以及甜味氨基酸中的蘇氨酸和丙氨酸含量明顯高于其他風(fēng)味氨基酸含量。
表5 不同部位肌肉的氨基酸組成及含量Table 5 Amino acid composition and contents of different parts of muscle
前肩肌肉的鮮味氨基酸中的天冬氨酸(Asp)和谷氨酸含量最高,分別為94.99和624.96 ng/g,顯著高于其他部位肌肉(P<0.05)。
前肩和前肢肌肉的甜味氨基酸中的蘇氨酸、絲氨酸(Ser)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)和丙氨酸含量均較高,前肩和前肢肌肉的蘇氨酸含量顯著高于其他部位肌肉(P<0.05),前肩、前肢和后肢肌肉的絲氨酸含量顯著高于其他部位肌肉(P<0.05),前肩肌肉的脯氨酸含量顯著高于后肢和頸部肌肉(P<0.05),前肢肌肉的甘氨酸含量顯著高于其他部位(P<0.05),前肩和前肢肌肉的丙氨酸含量顯著高于其他部位肌肉(P<0.05)。
后肢肌肉的苦味氨基酸中的纈氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、異亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)含量最高,頸部肌肉最低,二者差異顯著(P<0.05)。而前肩肌肉的苦味氨基酸中的酪氨酸(Tyr)、賴氨酸(Lys)、組氨酸(His)和精氨酸(Arg)含量最高,頸部肌肉最低,二者差異顯著(P<0.05)。
前肩和前肢肌肉的必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NAA)、風(fēng)味氨基酸(DAA)和總氨基酸(TAA)含量以及DAA/TAA、EAA/NAA和EAA/TAA均顯著高于其他部位肌肉(P<0.05)。此外,本試驗(yàn)5個部位肌肉的EAA/NAA均大于70%,EAA/TAA在42%~51%,均符合聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)的模式標(biāo)準(zhǔn)[11]。
如表6所示,呼倫貝爾羔羊背肌、后肢、頸部、前肩、前肢5個部位肌肉中共檢測出21種脂肪酸,5個部位肌肉中脂肪酸組成規(guī)律一致,即飽和脂肪酸(SFA)>單不飽和脂肪酸(MUFA)>多不飽和脂肪酸(PUFA)。其中,油酸(C18∶1n9c)含量在5個部位肌肉中均為最高,棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量次之。
表6 不同部位肌肉的脂肪酸組成及含量Table 6 Fatty acid composition and content of different parts of muscle
SFA有9種,主要為棕櫚酸和硬脂酸,頸部肌肉的SFA含量最高,顯著高于后肢、前肩和前肢肌肉(P<0.05)。頸部肌肉的葵酸(C10∶0)、月桂酸(C12∶0)、肉豆蔻酸(C14∶0)、十五烷酸(C15∶0)、十七烷酸(C17∶0)、花生酸(C20∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量最高,后肢肌肉的木蠟酸(C24∶0)含量最高,背肌肌肉的棕櫚酸含量最高。
MUFA有5種,主要為油酸,各部位肌肉之間的MUFA含量無顯著差異(P>0.05)。前肩肌肉的油酸含量最高,頸部肌肉的肉豆蔻油酸(C14∶1)、棕櫚油酸(C16∶1)、反油酸(C18∶1n9t)和花生一烯酸(C20∶1)含量最高。
PUFA有7種,主要為亞油酸(C18∶2n6c)和花生四烯酸(C20∶4n6),前肢、后肢和前肩肌肉的PUFA含量顯著高于背肌和頸部(P<0.05)。頸部肌肉的亞油酸、γ-亞麻酸(C18∶3n6)、二十碳二烯酸(C20∶2)、二十碳三烯酸(C20∶3n6)、花生四烯酸和二十二碳三烯酸(C22∶6n3)含量最低,背肌肌肉的α-亞麻酸(C18∶3n3)含量最低。
頸部肌肉的SFA/UFA顯著高于前肢、后肢和前肩肌肉(P<0.05),前肢、后肢和前肩肌肉的PUFA/SFA顯著高于頸部和背肌肌肉(P<0.05)。
肉色和肌肉pH是對肉品質(zhì)進(jìn)行評價(jià)的重要指標(biāo),且肉色是消費(fèi)者判斷肉品質(zhì)的首要因素。實(shí)際上,肉色是肌肉pH的外在表現(xiàn)形式,大量研究表明pH降低的程度對肉色有較大的影響,且兩者對肉的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值均有直接影響[12]。肉色的變化主要取決于肌紅蛋白的含量和狀態(tài):肌紅蛋白與氧結(jié)合產(chǎn)生鮮紅色氧合肌紅蛋白;而肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白都能被氧化成高鐵肌紅蛋白使肌肉呈現(xiàn)褐色[13]。目前常用色差儀對肉色進(jìn)行測定,輸出數(shù)據(jù)為肉色L*、a*和b*值,肉色L*值與樣品水分含量相關(guān),肉色L*值越大說明羊肉光澤感越好,但保水性越差,這是因?yàn)檠蛉庵械乃謥G失遷移至肉表面越多,肉樣對光照反射作用越強(qiáng)[14];肉色a*值越高肉色越紅;肉色b*值越高肉色越黃[15]。本試驗(yàn)研究表明,不同部位肌肉的肉色L*、a*、b*值存在差異,其中前肩和前肢肌肉更有光澤,b*值相對較低,a*值相對較好,具有較好的肉品質(zhì)。肌肉pH45 min是在羊停止呼吸后45 min使用pH儀測定。動物屠宰后,肌肉細(xì)胞進(jìn)行無氧呼吸,使肌糖原轉(zhuǎn)化成乳酸,導(dǎo)致pH下降,而剛屠宰的肌肉pH的正常范圍為6.0~7.0[16]。本試驗(yàn)中,除頸部肌肉外的其他4個部位的肌肉pH45 min在6.54~6.81,均符合正常肉品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。研究表明,pH的下降與糖原的積累及肌肉組成有關(guān),骨骼肌中紅肌纖維和白纖維含量對其代謝過程有影響,白肌纖維較多的肌肉組織比紅肌纖維較多的肌肉組織的宰后pH低,且同一品種山羊的背最長肌糖酵解速度最快,其次是股二頭肌,最后是臂三頭肌,不同部位之間糖酵解速度存在差異[17]。本試驗(yàn)中,頸部肌肉pH45 min明顯高于其他部位,說明頸部肌肉紅肌纖維可能高于其他部位,或者頸部肌肉糖原積累較其他部位少。
肉產(chǎn)品的營養(yǎng)成分對肉的口感和風(fēng)味具有重要意義,也是評價(jià)肉品質(zhì)的重要營養(yǎng)指標(biāo)之一。研究表明[18],脂肪對改善食物感官性狀、引起食欲發(fā)揮作用,脂肪含量低則肉品風(fēng)味不佳,而脂肪含量過高會對人體健康產(chǎn)生不利影響。本試驗(yàn)結(jié)果表明,頸部肌肉的粗蛋白質(zhì)含量顯著低于背肌、后肢、前肩、前肢肌肉,而粗脂肪含量顯著高于背肌、后肢、前肩、前肢肌肉,且除頸部外的其他部位肌肉都具有高蛋白質(zhì)、低脂肪的特點(diǎn);其中,前肢肌肉的粗蛋白含量最高,粗脂肪含量最低,這說明前肢、背肌、后肢、前肩,尤其是前肢肌肉比較符合現(xiàn)代人的健康消費(fèi)需求。
氨基酸與肉品風(fēng)味有著十分重要的聯(lián)系,本試驗(yàn)測得背肌、后肢、頸部、前肩、前肢肌肉中均含有17種氨基酸,各部位肌肉的氨基酸種類比較齊全,這一結(jié)果與其他研究結(jié)果[19]一致。根據(jù)FAO/WHO的模式標(biāo)準(zhǔn)[11],質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)氨基酸組成中EAA/TAA應(yīng)在40%左右,EAA/NAA應(yīng)該在60%以上,本試驗(yàn)5個部位的EAA/NAA均大于70%,EAA/TAA在42%~51%,均符合標(biāo)準(zhǔn)。這一結(jié)果說明羊肉背肌、后肢、頸部、前肩、前肢5個部位肌肉的氨基酸比例和構(gòu)成能夠滿足人體需要,具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。邱翔等[20]研究發(fā)現(xiàn),背最長肌的蛋白質(zhì)價(jià)值優(yōu)于股二頭肌和腰大肌;曾勇慶等[21]研究發(fā)現(xiàn),在為人體所能提供的EAA營養(yǎng)方面,小尾寒羊的股二頭肌(后腿肌肉)要優(yōu)于背最長肌。而本試驗(yàn)中后肢肌肉的EAA、TAA含量以及EAA/NAA、EAA/TAA均高于背肌肌肉,這一結(jié)果與曾勇慶等[21]的試驗(yàn)結(jié)果一致。一般來說,天冬氨酸和谷氨酸是最主要的鮮味氨基酸,而丙氨酸、脯氨酸、蘇氨酸、甘氨酸和絲氨酸是主要的甜味氨基酸,這2類氨基酸是決定羊肉風(fēng)味的重要物質(zhì)[22]。本試驗(yàn)中,前肩肌肉的鮮味氨基酸含量最高,前肢肌肉次之,背肌肌肉最低;前肩和前肢肌肉的甜味氨基酸含量高于其他部位肌肉,后肢肌肉次之,頸部肌肉最低,說明前肩和前肢肌肉的肉品質(zhì)比其他部位肌肉更具鮮味和甜味。此外,前肩和前肢肌肉的DAA/TAA分別為79.98%和80.38%,均高于其他部位肌肉,這也說明前肩和前肢肌肉的羊肉風(fēng)味更佳。
肉的風(fēng)味和嫩度與脂肪酸含量和組成密切相關(guān)。大多數(shù)PUFA與羊肉風(fēng)味呈負(fù)相關(guān),其含量過多會導(dǎo)致肌肉脂肪易被氧化腐敗,影響肉的正常風(fēng)味和顏色[23-24]。但也有報(bào)道指出,將PUFA運(yùn)用到反芻動物生產(chǎn)中可以提高泌乳性能以及肉的營養(yǎng)價(jià)值[25]。SFA和MUFA與羊肉的風(fēng)味呈正相關(guān),SFA和MUFA含量高,肉的風(fēng)味、嫩度和多汁性越好,尤其是與棕櫚酸含量呈正相關(guān)[26]。SFA對人體健康不利,在血清中可轉(zhuǎn)化成膽固醇,攝入過多容易引起高血脂、動脈粥硬化等心血管疾病[27]。SFA中的硬脂酸具有特殊性,其不具備提高體內(nèi)血清膽固醇含量的功能,但與羊肉的膻味密切相關(guān),這可能與硬脂酸的合成途徑有關(guān)[28-29]。MUFA中的主要成分酸具有降低膽固醇的功能[30]。本試驗(yàn)結(jié)果中,SFA含量在頸部肌肉中最高,背肌和前肩肌肉次之;MUFA含量在5個部位肌肉中相差不大;PUFA含量在頸部肌肉中最低,其次是背肌、前肩肌肉,在前肢和后肢肌肉中較高;而棕櫚酸含量在背肌和后肢肌肉中較高。因此,綜合考慮風(fēng)味和營養(yǎng)成分,背肌、前肢和前肩肌肉既具有較好的風(fēng)味和嫩度,又具有較好的營養(yǎng)功能。
呼倫貝爾羔羊不同部位肌肉的肉品質(zhì)存在差異,且前肩和前肢肌肉品質(zhì)和營養(yǎng)成分優(yōu)于背肌、后肢和頸部肌肉。