杨巧能,梁 琪*,文鹏程,张 炎
(甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃省功能乳品工程实验室,甘肃 兰州 7300 70)
宰后成熟时间对不同年龄牦牛肉用品质的影响
杨巧能,梁 琪*,文鹏程,张 炎
(甘肃农业大学食品科学与工程学院,甘肃省功能乳品工程实验室,甘肃 兰州 7300 70)
研究宰后成熟时间对不同年龄牦牛肉用品质(pH值、肉色、肌红蛋白含量、剪切力、失水率、蒸煮损失率)的影响,并分析成熟时间、年龄与肉用品质之间 的相关性。结果表明:宰后成熟过程中,不同年龄牦牛肉L*值和b*值随着成熟时间的延长先上升后下降,而a*值先下降后上升;肌红蛋白含量随着成熟时间的延长而降低;pH值在成熟的前3 d发生了显著的变化(P<0.05),成熟过程中不同年龄牦牛肉pH值没有显著差异(P>0.05);失水率和蒸煮损失率在宰后成熟的第3天时达到最大;成熟3 d后,剪切力值显著降低(P<0.05);年龄与牦牛肉用品质指标均呈正相关,而成熟时间与L*值、b*值、失水率、蒸煮损失率呈较强的正相关,与剪切力、肌红蛋白含量呈显著负相关(P<0.05);牦牛宰后经过7 d的成熟,可以降低因屠宰年龄不同而产生的差异,同时也可以改善肉的嫩度。
牦牛肉;成熟;年龄;肉用品质
牦牛是青藏高原特有的畜种,是牧民的生产、生活资料,也是生产优质牛肉制品的原料,牦牛肉是一种营养价值较高的保健型肉食品,具有很高的开发利用价值,深受国际国内市场的青睐[1]。
肉用品质的优劣决定着肉类的商品价值,消费者一致认为嫩度是肉类最重要的品质[2],对于嫩度来说,pH值、持水力、剪切力值等都是非常重要的指标。持水力影响肉的多汁性,剪切力值可以反映肉的嫩度,而pH值的变化对上述指标均有一定的影响。宰后成熟对嫩度也有很大的作用。胡宝利[3]研究发现,在其他条件一定的情况下,年龄是影响牛肉品质的一个重要条件。由于牦牛以天然放牧为主,屠宰年龄比较分散,小到3 岁以下,大到12 岁以上,宽泛的屠宰年龄影响牦牛肉品质的稳定,也缺乏对牦牛肉的合理分级,而牦牛肉的研究目前主要集中在肉制品加工及成熟嫩化方面。徐瑛等[4]研究发现,年龄主要影响牦牛肉的嫩度。有关“牦牛肉较老”的观点可以归因于其屠宰年龄不统一,并且没有根据年龄进行分级,其等级评定方法及标准制订工作在国内外均属空白,使得牦牛肉生产经营者和消费者对牦牛肉的质量不能达成共识,市场运行不够规范,很难形成优质优价,成为牦牛产业发展的重要制约因素。
本研究针对牦牛屠宰方式粗放,屠宰季节集中以及牦牛肉质本身的特殊性,对牦牛宰后成熟过程中不同年龄肉色、肌红蛋白含量、pH值、持水力和剪切力值进行测定,研究这5 个指标在宰后成熟过程中的变化规律及其相关性,以期为牦牛宰后嫩化和牦牛肉等级评定方法及标准制订提供理论依据。
1.1材料及取样
随机选取甘肃甘南藏族自治州玛曲县的健康放牧牦牛40 头公母各半,分为小于3、3~5、5~7、大于7 岁共4 个年龄段,每个年龄段各10 头,公母各半,根据当地整体屠宰年龄进行屠宰实验。禁食12~24 h,禁水2 h,屠宰后立即取背最长肌,去除表面脂肪、筋腱及结缔组织后,分割成100 g左右的肉块,用自封袋包装带回实验室,4 ℃保存待测。
1.2仪器与设备
JJ-2型组织捣碎匀浆机 金坛市富华电器有限公司;745PC型紫外-可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司;TGL-20高速台式冷冻离心机 长沙湘仪离心机仪器有限公司;YYW-2型应变控制式无侧限压力仪 南京土壤仪器厂有限公司;C-LM嫩度仪由东北农业大学研制;CR400色差仪 日本美能达公司;HANNA H19025c型便携式pH计 德国仪表(深圳)有限公司。
1.3方法
将不同年龄段牦牛背最长肌分别分为6 组,于宰后0、1、2、3、5、7 d从冰箱中取出肉样,对实验设定指标测定分析。
1.3.1pH值的测定
用便携式pH计进行测定,将探头插入到肉样中,使其电极与肌肉组织充分接触,待pH计读数稳定后记录,每个肉样测定3 次,取平均值。
1.3.2肉色的测定
厚度不小于1 cm的肉样新切开横断面在室温条件下氧合40 min,色差计进行白板校正后,将色差仪探头垂直放在样品横断面上测量,每个肉样重复测定3 次,取均值作为该肉样的色差值。用色度仪在动物宰后当天(小于24 h)测定背最长肌肉样的第1个值。将其他肉样在4 ℃条件下冷藏待测。
1.3.3肌红蛋白含量的测定
肌红蛋白的提取和测定参考Trout[5]、陈景宜[6]等的方法并作修改。取100 g剪碎的牦牛肉与300 mL提取液(10 mmol/L Tris-HCl、1 mmol/L乙二胺四乙酸钠、25 g/L Triton X-100,pH 8.0)混匀,13 000 r/min匀浆1 min,匀浆液的pH值调到7.5,然后在4 ℃条件下以9 600×g离心10 min,上清液经定性滤纸进行粗滤,得到肌红蛋白粗提液。测定其在525、545、565、572 nm波长处的吸光度。总肌红蛋白含量(TMb)根据Krzywicki[7]的公式(1)计算:
1.3.4剪切力值的测定
取背最长肌肉样称质量后用蒸煮袋封好置于80 ℃的恒温水浴锅中,水浴加热至肉的中心温度达到75 ℃,取出冷却至室温,用直径为1.27 cm的圆形取样器顺肌纤维方向钻切肉样块。记录肉块的剪切力值,计算其平均数。
1.3.5持水力的测定
1.3.5.1失水率的测定
采用压力法测定。截取背最长肌肉样一段,用直径为2.532 cm的圆形取样器(面积约5 cm2),切取中心部分样品一块,其厚度为1 cm,立即用感量为0.001的天平称质量(m1),然后上下各衬一层脱脂纱布,放置于上下铺有多层吸水性好的中性滤纸的压力计平台上。通常以水分不透出,全部吸净为度,一般为14~18 层中速滤纸。加压至35 kg,保持5 min,撤除压力后,立即称量肉样质量(m2)。肉样加压前后质量的变化即为肉样失水量,见式(2)。
1.3.5.2蒸煮损失率的测定
蒸煮损失率按剪切力值测定时加热处理前后的损失来计算,见式(3)。
1.4统计分析
实验数据应用SPSS 19.0进行方差分析和Pearson相关性分析。
2.1成熟时间对不同年龄牦牛肉色泽的影响
图1 牦牛宰后成熟过程中不同年龄肉L*值(A)、a*值(B)和b*值(C)的变化Fig.1 Changes in L*, a*, and b* values during postmortem ageing of yak meat at different slaughter ages
肉色是肌肉外观评定的重要内容,与肌红蛋白含量、肌纤维类型和状态及水分分布有很大关系。由图1可以看出,牦牛宰后第0天,不同年龄肉L*值、b*值存在显著差异(P<0.05)。成熟过程中L*值和b*值,均随着成熟时间的延长呈先上升后下降的趋势,a*值呈先下降后上升的趋势。L*值在第3天时达到最大,不同年龄分别为:38.76、39.59、40.44、41.05,成熟7 d后不同年龄间差异降低。而b*值在第5天时达到最大,分别为13.78、14.55、14.73、15.98,5 d以后表现为下降,且随着成熟时间的延长,3~5岁和5~7岁牦牛肉的b*值差异性显著降低(P<0.05)。牦牛宰后成熟过程中,L*值的增加是由于肌肉内部水分渗出,堆积于肌肉的表面,增加了肌肉对光的反射能力;a*值和b*值的变化是肌内脂肪与肌红蛋白氧化等综合作用的结果[8-9]。
2.2成熟时间对不同年龄牦牛肉总肌红蛋白含量的影响从图2可以看出,宰后0 d时,年龄越大,肌红蛋白含量越高,从0.076 mg/g增加到0.116 mg/g,这与牦牛的生长环境:高海拔,空气稀薄,氧分压较低有较大的关系。牦牛为满足机体的需要,肌肉中正常酶的活动加大,使肌肉组织中的铁呈还原态(Fe2+),还原态肌红蛋白呈紫红色,使肌肉的色泽趋向暗红色[10]。随着成熟时间的延长,肌红蛋白含量呈下降趋势,不同年龄分别下降了13.55%、16.78%、16.39%、19.24%,这是由于牦牛肉在贮藏过程中肌红蛋白氧化成高铁肌红蛋白造成的。肉中脂肪氧化的次级代谢产物也会使氧合肌红蛋白血红素基团暴露使得肌红蛋白更易氧化,同时引发脂肪氧化的自由基还会与肌红蛋白作用,引起肌红蛋白氧化,脂肪的氧化也会与肌红蛋白氧化产生交互作用,影响到肉色稳定性[11-13]。
图2 牦牛宰后成熟过程中不同年龄肉肌红蛋白含量的变化Fig.2 Changes in TMb content during postmortem ageing of yak meat at different slaughter ages
2.3成熟时间对不同年龄牦牛肉pH值的影响
图3 牦牛宰后成熟过程中不同年龄肉pH值的变化Fig.3 Changes in pH values during postmortem ageing of yak meat at different slaughter ages
图3反映了宰后成熟期间不同年龄牦牛肉pH值的变化情况,可以看出,刚宰后牦牛肉的pH值在6.50~6.75之间,在宰后的0~3 d,pH值呈明显的下降趋势(P<0.05),第3天时降到最低在5.53~5.55 之间,此值称为极限pH值[14]。de Huidobro等[15]报道了黄牛的极限pH值为5.55,这与本研究有相似的极限pH值,但其在宰后24 h达到极限pH值,本研究中牦牛在宰后的24 h pH值降低的比较明显,但第3天时才达到极限值,说明牦牛肉的成熟速率低于黄牛。也有研究发现pH值的下降速率受宰后电刺激或冷却处理方式等的影响[16]。宰后动物肌肉主要依靠糖酵解,利用糖原产生能量来维持一些耗能反应。因为糖酵解的最终产物是乳酸,所以引起pH值发生变化[17]。
2.4成熟时间对不同年龄牦牛肉剪切力值的影响
剪切力是肉嫩度最直接的反映,其值越低表示肌肉越嫩。从图4可以看出,剪切力在宰后0 d随着牦牛年龄的增大而增大,且不同年龄之间的剪切力值存在极显著差异(P<0.01)。Miller等[18]1992年以育肥牛为对象将剪切力值小于3.0 kg,3.0~4.6 kg和大于4.6 kg的牛肉分别定义为嫩肉、中等嫩肉和老肉。根据这一划分,牦牛在宰后0 d时,3 岁以下剪切力值最小为3.45 kg,3~5岁剪切力值为4.11 kg属于中等嫩肉,5~7、7 岁以上剪切力值均超过4.6 kg,均属于老肉,这说明随着年龄的增加肉的嫩度变差。成熟7 d后各年龄间的差异显著降低,不同年龄段的剪切力值分别为:2.87、3.82、4.04、5.26 kg,相比成熟0d的肉其剪切力值降低了16.81%~22.01%。这与Juliana等[19]的研究结果相似:宰后成熟7 d的牛肉相比成熟0 d的,剪切力值降低13.7%。根据Miller等[18]的划分,牦牛肉成熟7 d后,3 岁以下的肉属于嫩肉,3~5 岁和5~7 岁的肉属于中等嫩肉,7 岁以上的属于老肉,说明牦牛肉成熟7 d或以上是必要的。成熟过程中,剪切力值呈先上升后下降的趋势,这是由于在成熟早期,由于肌节缩短而导致肌肉进入僵直状态,当达到最大僵直以后,在一些内源酶的作用下,将肌肉的结构破坏,使肌肉的嫩度增加[20]。根据采样调查,牦牛的屠宰年龄大约80%集中在3~7 岁,此年龄段宰后0 d时剪切力值均超过4.11 kg;成熟7 d后,剪切力值都有不同程度的下降,所以建立牦牛肉分级标准时,需对此进行更深一步的研究。
图4 牦牛宰后成熟过程中不同年龄肉剪切力值的变化Fig.4 Changes in share force values during postmortem ageing of yak meat at different slaughter ages
2.5成熟时间对不同年龄牦牛肉持水力的影响
肉的失水率、蒸煮损失率是衡量肉品保水性及影响肉品贮藏性、加工出品率的主要衡量指标,而且与肉制品的嫩度、风味、口感密切相关[21]。从图5A可以看出,年龄越大,失水率越大,从5.45%增大至10.43%,不同年龄间失水率存在显著差异(P<0.05),成熟前3 d失水率明显增大,第3天时达到最大,不同年龄段分别为18.94%、20.68%、22.49%、25.97%,而在3~7 d逐渐下降。由图5B可以看出,年龄和宰后成熟时间对蒸煮损失率都有影响。随着年龄的增大,蒸煮损也逐渐增大,这与汤晓艳[22]的研究:牛龄增加,牛肉的蒸煮损失率呈增加趋势一致。但蒸煮损失率整体变化范围不大,宰后第0天时在22.51%~25.76%之间。其他许多研究也显示[23-24],较小年龄的牛肉具有较高的系水力、熟肉率和较低的失水率。成熟过程中蒸煮损失率和失水率都呈先上升后下降的趋势,这与pH值的变化有一定关系,Purchas等[25]研究发现宰后肌肉的酸化速度加快,导致肌肉蛋白变性发生收缩,系水能力下降,pH值越高,持水力越高,蒸煮损失率和失水率越小。
图5 牦牛宰后成熟过程中不同年龄肉失水率(AA)和蒸煮损失率(BB)的变化Fig.5 Changes in water loss rate and cooking losses during postmortem aging of yak meat at different slaughter ages
2.6嫩度指标间的相关性分析
年龄和宰后成熟时间与肉用品质之间相关性分析如表1、2所示。由表1可以看出,成熟过程中,年龄与肉用品质间呈现较高的相关性。其中年龄与L*、a*值、失水率均呈极显著正相关(P<0.01),与b*值、肌红蛋白含量、剪切力值、蒸煮损失率呈显著正相关(P<0.05),而剪切力与L*、a*、b*值、肌红蛋白含量、pH值、失水率、蒸煮损失率均存在较强的正相关。通过不同年龄牦牛肉宰后成熟过程中,成熟时间与肉用品质之间的相关分析(表2),发现成熟时间与b*值呈显著的正相关(P<0.05),与剪切力值呈显著负相关(P<0.05),与肌红蛋白含量呈极显著负相关(P<0.01),与L*值、失水率、蒸煮损失率有较强的正相关。不同年龄牦牛肉成熟过程中L*、a*值都与失水率和蒸煮损失率呈较强的相关性,这与刘佳东[26]的研究结果一致。L*、a*值的变化是由于屠宰年龄的增大和成熟时间的延长,水分流出,同时一些色素物质也随着水分流失而造成的[26]。由此可见,年龄和宰后成熟时间对肉色、肌红蛋白含量、pH值、剪切力值、持水力都有一定的影响。年龄越大,肌红蛋白含量越高,剪切力值越大,持水性越差;宰后随着成熟时间的延长,肌红蛋白含量和剪切力值都降低,说明牦牛宰后按照年龄进行分档,并经过一段时间的成熟对肉嫩度的改善有很大的作用。
表1 年龄与肉用品质指标相关性Table 1 Correlations between slaughter age and meat quality
表2 成熟时间与肉用品质指标相关性Table 2 Correlations between postmortem aging time and meat quality
宰后成熟过程中,不同年龄牦牛肉L*值和b*值随着成熟时间的延长呈先上升后下降的趋势,而a*值呈先下降后上升的趋势;肌红蛋白含量随着成熟时间的延长而降低;pH值在成熟的前3 d发生了显著的变化(P<0.05),而不同年龄牦牛肉成熟过程中pH值没有显著差异(P>0.05);失水率和蒸煮损失率在宰后成熟的第3天时达到最大;成熟3 d后,剪切力值显著降低(P<0.05)。年龄与L*、a*值、失水率均呈极显著正相关(P<0.01),与b*值、肌红蛋白含量、剪切力、蒸煮损失率呈显著正相关(P<0.05),而剪切力值与肉用品质指标均存在较强的相关性。成熟时间与b*值呈显著的正相关(P<0.05),与剪切力值呈显著负相关(P<0.05),与肌红蛋白含量呈极显著负相关(P<0.01),与L*值、失水率、蒸煮损失率有较强的正相关。不同年龄牦牛肉成熟过程中L*、a*值都与失水率和蒸煮损失率呈较强的相关性。牦牛宰后经过7 d的成熟,对嫩度改善有着极很大的作用,同时也可以降低牦牛因屠宰年龄不同而产生的差异。本研究将为牦牛宰后嫩化和牦牛肉等级评定方法及标准制订提供理论依据。
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Infl uence of Postmortem Aging Time on Meat Quality of Yaks at Different Ages
YANG Qiaoneng, LIANG Qi*, WEN Pengcheng, ZHANG Yan
(Functional Dairy Laboratory of Gansu, College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China)
This study investigated the effects of postmortem aging time on meat quality of yaks at different ages as indicated by the changes in pH, meat color, total myoglobin (TMb) content share force, water loss rate and cooking loss and analyzed the correlations between meat quality and postmortem aging time or slaughter age. The results showed that the L* and b* values of yak meat at different slaughter ages initially rose and then decreased with postmortem aging, while a* values showed the contrary trend. The content of TMb decreased with postmortem aging, and the pH was signifi cantly changed(P < 0.05) in the fi rst three days during the period of aging although not signifi cantly affected by different slaughter (P > 0.05). The water loss rat e and cooking l oss reached the maximum on the third day of aging. Share force signifi cantly declined(P < 0.05) after three days of aging. There was a positive correlation between slaughter age and the quality indexes of yak meat as well as highly posi tive correlations of postmortem aging time with L* values , b* values, water loss rate and cooking loss, whereas the correlations with share force and TMb contents were signifi cantly negative (P < 0.05). After seven days of postmortem aging, the differences in yak meat at different slaughter ages were less apparent and the tenderness of meat was improved at the same time.
yak meat; aging; age at slaughter; meat quality
TS251.1
A
1002-6630(2015)18-0237-05
10.7506/spkx1002-6630-201518044
2014-12-17
“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD28B01);甘肃省杰出青年基金项目(1308RJYA019)
杨巧能(1989—),女,硕士研究生,研究方向为畜产品加工。E-mail:yangqn1022@163.com
梁琪(1969—),女,教授,博士,研究方向为食品品质、乳品科学。E-mail:liangqi@gsau.edu.cn