冻藏时间及pH值对宰后不同部位羊肉保水性变化的影响

鲁蒙 巴吐尔·阿不力克木 欧阳宇恒 蒋银燕

摘 要：-18℃条件下将新疆巴什拜羊的肩肌、臀肌、背最长肌分别冻藏1、3、5、7、15、30d后，对其保水品质特性进行检测分析。结果表明：肩肌系水力随冻藏时间延长不断降低，冻藏时间延长至15、30d时有所回升；臀肌系水力随时间延长有所下降，蒸煮损失随冻藏期间延长不断增加，冻藏30d蒸煮损失最高，解冻滴水损失随冻藏时间延长而增加；背最长肌系水力随着冻藏时间的延长下降，蒸煮损失随冻藏时间延长呈增加趋势，在冻藏1d时最低，与冻藏15、30d差异显著（P<0.05）；pH值与各部位肌肉系水力值均呈正相关，与蒸煮损失则呈负相关。故冻藏时间对新疆巴什拜羊不同部位保水性影响较大。随着冻藏时间的延长，各部位羊肉的水分含量、解冻滴水损失、系水力、蒸煮损失均会发生变化，这一过程中，pH值的变化对保水性各指标变化影响也较大。

关键词：冻藏时间；pH值；解剖部位；羊肉；保水性

Impact of Frozen Storage Time and pH on Changes in Water Holding Capacity of Lamb from Different Carcass Parts

LU Meng，BATUER Abulikemu*，OUYANG Yu-heng，JIANG Yin-yan

（College of Food Science and Pharmacy， Xinjiang Agricultural University， ürümqi 830052，China）

Abstract：The objective of the present study was to examine the impact of frozen storage time on the water holding capacity of lamb from different carcass parts and hence provide theoretical data for correct evaluation of the eating quality of frozen lamb. The shoulder， gluteus， longissimus dorsi muscles of lamb carcasses （Bashibai sheep） frozen for 1， 3， 5， 7， 15 d and 30 d at -18 ℃ were measured for water holding capacity. The results showed that the water holding capacity of shoulder muscles continuously reduced as frozen storage time extended， and rebounded at days 15 and 30. A continuous decrease in water holding capacity was also observed for gluteus， while the cooking loss showed a continuous increase with increased storage time， reaching its maximum on the 30th day. Likewise， there was an increase in thaw drip loss with prolonged storage time. The water holding capacity of longissimus dorsi exhibited a downward trend as storage time increased， the cooking loss was at its minimum level after 1 day of storage and then became higher with extended storage time and showed a significant

difference at days 15 and 30 （P < 0.05）. A positive correlation of pH with water holding capacity and a negative correlation with cooking loss were found for the three muscles. Therefore， frozen storage time affected considerably the water holding capacity of muscles from different parts of lamb carcass. As storage time was prolonged， lamb muscles presented changes in moisture content， thaw drip loss， water holding capacity and cooking loss， and the water holding capacity varied significantly depending on the pH.

Key words：frozen storage time；pH；anatomic locations；lamb；water holding capacity

中图分类号：TS251 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）09-0026-05

肉的保水性（water-holding capacity，WHC）是指当肌肉受外力作用（如加压、切碎、加热、冷冻、解冻、腌制等）加工或贮藏条件下保持其原有水分与添加水分的能力。肌肉保水性是1项重要的肉质性状，它不仅影响到肉的色泽、风味、多汁性、嫩度等食用品质，且解冻后汁液损失、营养物质流失、食用和商品价值也会下降[1-2]。目前羊肉加工的发展还相对滞后，产品主要是屠宰初级加工产品，绝大多数是胴体肉，少量分割包装，冷冻羊肉约占95%左右[3]。新疆羊肉因其味道鲜美，深受广大消费者的喜爱，但由于羊肉嫩度和保水性差等品质问题，严重制约了新疆羊肉销往内地和出口[4]。保水性的高低取决于肌原纤维蛋白质的网络结构及蛋白质所带净电荷的多少。当肌肉蛋白处于膨胀胶体状态时，其网络空间大，保水性高；而处于紧缩状态时，网络空间缩小，保水性下降[5]。研究表明，动物宰后肉的变化，因不同部位肌肉生理功能不同，其肌纤维类型、肌细胞代谢速度及方式都存在差异，即使是同种动物或同一动物，肌肉因存在部位不同，其保水性也会存在明显的差异[6-7]。冷冻肉是热鲜肉或冷鲜肉在-18℃以下冻结保存的肉[8]，冷冻贮藏可以延长肉的保存期，但是由于肉中的水分在冻结后体积膨大，破坏细胞结构，加上一些缓慢进行的化学反应导致肌肉纤维、蛋白质发生变化，从而影响肉的色泽、风味和保水性[9-11]。

目前，对于肉的保水性，冷冻、冷却禽肉、猪肉、鱼类有很多报道，冷冻、冷却羊肉的保水性却鲜见报道。本实验通过研究冻藏时间及pH值的变化对不同部位冷冻羊肉保水性的影响，初步了解冷冻羊肉的保水性品质，分析在不同冻藏时间下新疆巴什拜羊不同部位肉的保水性变化，为正确评价冷冻羊肉食用品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

6～9月龄宰后巴什拜羊（14只） 新疆裕民县谢尔盖畜牧科技有限公司清真屠宰厂。巴什拜羊按常规工艺屠宰，24h内取胴体的肩肌、臀肌和背最长肌，各部位各时段均随机分成3组样品，肉样分割成大小约3cm×3cm×3cm块状装入保鲜袋内，采用直接冻结法，于-18℃冻结并冻藏。

95%乙醇为分析纯。

1.2 仪器与设备

PL203型分析天平 上海梅特勒-托利多仪器有限公司；HHS型恒温水浴锅 金坛市医疗仪器厂；DZ-1型数字显示pH计 上海大普仪器有限公司；FA25型匀浆机 上海Fluko Equipment公司； DHG-9140A型电热恒温鼓风干燥箱 上海和呈仪器制造有限公司；GL-20GⅡ型离心机 上海安亭科学仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 水分含量测定

采用直接干燥法，将培养皿置于105℃干燥箱中，加热至恒质量，取出后在干燥器中冷却至室温，称质量（m1）。称取冷藏解冻后的肉样10g于匀浆机中匀浆并充分混匀，置于培养皿中称质量（m2），加入10mL乙醇，用玻璃棒混合后，将培养皿及内含物置于水浴锅上，调节水浴温度在70℃，不断搅拌，蒸干乙醇后，移入干燥箱中烘干至两次连续称质量结果之差不超过0.1%后取出，放入干燥器中冷却至室温，精确称质量（m3）。

式中：X为样品水分含量。

1.3.2 系水力测定

将肉样冷藏解冻[12]后，称取肉样5g于离心管中，1500×g离心30min后，取出吸去表面渗出的水分后称质量，计算失水率。

系水力/%=（1-失水率）×100

1.3.3 解冻滴水损失测定

将冷冻肉样（约3cm×3cm×3cm）称质量后在0～4℃ 条件下解冻24h，从保鲜袋中取出，用吸水纸吸干表面水分，称取肉质量。

1.3.4 蒸煮损失测定

采用Hoikel方法[13]并稍作修改。取解冻后肉样，去除肉块表面的皮下脂肪和结缔组织，准确称取质量（m0），装入真空袋放入80℃水浴中加热至肉样中心温度至70℃后，在0～4℃温度条件下冷却至室温，吸干肉样表面的汁液，称质量（m1），计算蒸煮损失。

1.3.5 pH值测定

取解冻后肉样10g用手术刀切成碎末，置于小烧杯内加入约10mL蒸馏水混合，在室温静置10min后，用 pH计测量pH值。

1.4 统计分析

试验数据用Excel统计处理，采用SPSS 19.0软件One-way ANOVA Duncan法进行多重比较，Pearson积差法进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 保水性各指标变化

2.1.1 冻藏时间对水分含量的影响

由图1可知，随着冻藏时间的延长，羊肩肌各冻藏时间之间水分含量变化差异不显著（P>0.05）；臀肌水分含量有所下降，冻藏3d开始相比冻藏1d出现显著差异（P<0.05），冻藏30d时，水分含量最低；背最长肌水分含量在冻藏1d时最低，随时间延长有所上升，冻藏3d时差异达到显著水平（P<0.05），冻藏30d其水分含量最高。

图 1 冻藏期间水分含量的变化

Fig.1 Changes of moisture content during frozen storage

2.1.2 冻藏时间对各部位系水力的影响

图 2 冻藏期间系水力的变化

Fig.2 Changes of water holding capacity during frozen storage

由图2可知，巴什拜羊肩肌系水力在冻藏1d时比较高，随着冻藏时间的延长系水力不断下降，7d时系水力最低，并且与冻藏1、3、5d差异达到显著水平（P<0.05），冻藏时间继续延长，系水力回升，在15、30d时均与7d系水力差异显著（P<0.05）；臀肌的系水力冻藏1d时最高，与冻藏5、30d的值无显著差异（P>0.05），但这3个冻藏时间肉样的系水力与冻藏3、7、15d的臀肌样品差异显著（P<0.05），其中冻藏15d样品系水力最低；背最长肌系水力在1、3、5d比较高，与冻藏7、15、30d肉样的系水力差异显著（P<0.05），冻藏7d系水力最低，随时间的延长样品系水力不同程度下降。

2.1.3 冻藏时间对各部位解冻滴水损失的影响

由图3可知，冻藏1d羊的肩肌、背最长肌解冻滴水损失均处于最低水平，随着冻藏时间的延长损失有所增加，肩肌冻藏时间到30d时，解冻滴水损失最高，与其他时间损失值差异显著（P<0.05）；背最长肌在冻藏30d时，解冻滴水损失也达到最高，不过各冻藏时间的损失值之间无显著差异（P>0.05）；臀肌的解冻滴水损失在冻藏3d时到达最低水平，随着冻藏时间延长损失增加，15d时损失最高，与冻藏3d的值差异达到显著水平（P<0.05）。

图 3 冻藏期间解冻滴水损失的变化

Fig.3 Changes of thaw drip loss during frozen storage

2.1.4 冻藏时间对各部位蒸煮损失的影响

图 4 冻藏期间蒸煮损失的变化

Fig.4 Changes of cooking loss during frozen storage

由图4可知，随冻藏时间延长肩肌蒸煮损失呈下降的趋势，但各个冻藏时间肉样蒸煮损失无显著差异（P>0.05）；背最长肌与臀肌随冻藏时间延长蒸煮损失不同程度地上升，在冻藏30d时损失最大。其中背最长肌的蒸煮损失相比另两部位始终处于较低水平，但仍随冻藏时间延长而增加，在15、30d时与冻藏1d比较差异达到显著水平（P<0.05）。

肩肌蒸煮损失随冻藏时间延长呈降低趋势，应该是由于部位不同影响所致，从图4可知，可能由于肩肌的水分含量（指游离水）在冻藏过程中，变化始终无显著差异，而另两部位却有所增加，而随着冻藏时间延长，各部位解冻滴水损失均处于增长趋势，因此肩肌蒸煮损失随时间延长出现降低趋势。

2.1.5 冻藏过程羊肉各部位之间保水性的变化

由表1可知，冻藏新疆巴什拜羊肩肌与臀肌和背最长肌之间水分含量有显著差异（P<0.05），肩肌水分含量最高。背最长肌的系水力最差，与肩肌差异达到显著水平（P<0.05），肩肌与臀肌之间的系水力则无显著差异（P>0.05）。背最长肌的蒸煮损失与另两部位差异达到显著水平（P<0.05），其蒸煮损失最差，肩肌、臀肌之间的蒸煮损失则无显著差异（P>0.05）。背最长肌的解冻滴水损失较另外两部位高，与另两部位间的差异都达到显著水平（P<0.05），而肩肌、臀肌间的解冻滴水损失无显著差异（P>0.05）。

从本实验研究结果可以看出，冻藏时间、部位因素对新疆巴什拜羊肉的保水性均有显著影响，随着冻藏时间的延长，各部位解冻滴水损失均有持续不同程度的增加，系水力降低。因为肉冻结后，水分结成冰晶，体积膨大，破坏肌肉细胞组织[14]，同时，冻藏使蛋白质发生冷冻变性，肌肉产生强烈的收缩，解冻时导致大量汁液流出[15-17]，此外，宰后冻藏条件下ATP的缓慢分解使得肌肉收缩、肌丝间空隙变小，系水力降低，所以随着冻藏时间延长，解冻后各部位滴水损失均会加大。

2.2 冻藏期间pH值的变化

图 5 冻藏期间pH值的变化

Fig.5 Changes of pH during frozen storage

由图5可知，冻藏过程中，肩肌pH值均处于较高水平，经方差分析得出各冻藏阶段pH值并无显著差异（P>0.05）。臀肌、背最长肌pH值在冻藏7d时均达到最低值，并均与其他冻藏时间的pH值差异显著（P<0.05）。冻藏超过7d后，各部位pH值均有所回升，且均与各自部位冻藏1、3、5d的pH值无显著差异（P>0.05）。

刚宰后的肉保水性好，随后保水性降低，到最大尸僵期肉的保水性最低。但此后肉的pH值会有所回升，随着pH值的回升，肉的保水性会增加[18]。从图5可看出，冻藏期间新疆巴什拜羊pH值的变化与此趋势基本相符。

因宰后肌肉糖酵解作用缓慢进行，乳酸积累以及脂肪的氧化使得pH值不断下降[19-20]接近蛋白质等电点，蛋白质分子的静电排斥作用降低，蛋白质分子间隙变小，保水性就会下降。随着冻藏时间的延长，低温条件下由于组织蛋白酶缓慢的作用，使得许多骨架蛋白（scaffold protein）降解[21]，肌肉逐渐解僵，完成成熟的作用，同时pH值回升，使肉的保水能力提高。

2.3 相关性分析

由表2可知，冻藏过程中肩肌蒸煮损失与解冻滴水损失呈极显著负相关（P<0.01），而臀肌与背最长肌的蒸煮损失与解冻滴水损失值则呈正相关关系。肩肌、背最长肌的水分含量与系水力呈负相关关系，其中背最长肌水分含量与系水力极显著负相关（P<0.01），与蒸煮损失显著正相关（P<0.05），与pH值呈显著负相关（P<0.05）。各部位水分含量与解冻滴水损失均呈正相关，其中背最长肌水分含量与解冻滴水损失显著正相关（P<0.05）。

3 结 论

3.1 冻藏时间对新疆巴什拜羊不同部位肉的保水性影响较大。随着冻藏时间的延长，各部位羊肉的水分含量、解冻滴水损失、系水力、蒸煮损失均会发生变化。在宰后冻藏过程中，肩肌水分含量始终比较高，与另外两部位差异显著（P<0.05），系水力水平比较高，与背最长肌差异达到显著水平（P<0.05），蒸煮损失随冻藏时间的延长呈下降趋势，但不同贮藏时间之间的值无显著差异（P>0.05）；臀肌、背最长肌蒸煮损失随着冻藏时间延长上升，在冻藏30d时，达到最大值。在冻藏时长为3、5、7d时，巴什拜羊各部位肉的系水力，解冻滴水损失会处于较低水平，随着冻藏时间延长，会有不同程度的回升。

3.2 新疆巴什拜羊各部位之间背最长肌的系水力最差，其解冻滴水损失也最高，与肩肌、臀肌都达到显著差异（P<0.05），其蒸煮损失水平最低，也与另外两部位差异显著（P<0.05），这可能是解冻时滴水损失过大致使肌肉样品所含水分较少所致。

3.3 冻藏过程中肌肉pH值的变化对各部位肌肉的保水性变化有重要影响。pH值与冻藏过程中新疆巴什拜羊各部位肌肉的水分含量呈负相关的关系，其中与背最长肌的水分含量极显著负相关（P<0.01）。pH值与各部位肌肉系水力、解冻滴水损失值均呈正相关，与各部位肌肉蒸煮损失呈负相关。

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