不同贮藏温度对湖羊羊肉品质特性的影响

柳银强，徐嘉宾，年芳,2，唐德富，王维民，康景

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃农业大学理学院，甘肃 兰州 730070)

湖羊是我国地方珍贵的绵羊品种，除生产优质白色羔皮外，产肉性能良好，且肉质鲜美，市场销量越来越大[1].动物宰杀后肌肉的理化品质和营养成分是肉类研究领域关注的重要课题，羊肉的品质是其物理特性和化学特性的综合体现，主要从pH、系水力、剪切力和质构等方面进行评定.营养成分是肉的重要品质之一，不仅决定了肉品的营养价值，还直接影响肉品的感官特性和食用价值，主要包括水分、粗脂肪、粗蛋白等.研究表明，动物宰后肉质的变化，因贮藏的温度不同，其肌细胞代谢速度及方式不同，肉质也会存在明显的差异[2].适宜的保存方式可改善肉质和营养成分品质，提高肉的营养价值和利用率，并能保持肉的新鲜程度[3].

研究发现，温度是生物体代谢活动的重要环境因子，对肌肉成熟进程和肉品质有重要影响，宰后温度越低，肉品最终感官品质和卫生指标越好[4,5].国内的羊肉大部分在0～4 ℃排酸库处理1 d，然后转入-18 ℃的速冻库进行速冻冷藏，最终以冷冻肉的形式流向市场，流通期在180～365 d.当消费者买回后对羊肉进行解冻时，会出现汁液大量流失，严重影响羊肉的食用品质[6].冷藏保鲜可有效防止致病菌和腐败性微生物的生长繁殖，因为大多数致病菌的繁殖温度在3～5 ℃，但是不能完全抑制微生物繁殖、蛋白质氧化和脂肪酸败等变化，该技术保质期较短.孙丹丹等[7]研究表明温度对冷鲜羊肉微生物菌群生长也有一定的影响，10 ℃贮藏下6 d已达到腐败临界值；4 ℃条件下，货架期为27 d，主要是假单胞菌属、弧菌属和不动杆菌；冰温贮藏货架期延长至39 d，证明冰温可以有效延长冷鲜羊肉的货架期.Tang等[8]研究报道，羊肉在(4 ℃、-20 ℃、-70 ℃)贮藏24 h，发现4 ℃和-20 ℃贮藏羊肉的硬度和咀嚼性均好，-20 ℃贮藏的羊肉L值、失水率、蒸煮损失和pH值最低，a值最高，认为-20 ℃是羊肉的最佳贮藏温度.近年来，国内外对鲜肉冰温保鲜研究增多，适宜的冰温能够将机体的生理活性降到最低程度，又不损害内部结构，还能维持其正常的新陈代谢[9].Zhang等[10]研究发现，采用冰温技术保鲜，相比于传统4 ℃冷藏保鲜，货架期延长了16 d.所以，适当的贮藏条件能延长肉品质的货架期，保持其最佳食用品质.

因此，本研究旨在探究不同贮藏温度对湖羊肉理化品质及营养成分随时间的变化规律，为正确评价湖羊羊肉适当贮存、流通过程和食用品质的安全保障提供理论研究基础和可靠参考数据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

在甘肃省中天羊业股份有限公司羊场，选取遗传背景，出生日龄相同，初生质量相近，无病健康的湖羊公羔30只.按羊场饲养管理规程饲养.饲养至6月龄，屠宰放血后，取左侧背最长肌为试验材料，每9只羊样品为一个处理组，分割为9份，立即回实验室保鲜膜包裹后置于冷藏(0～4 ℃)、冰温(-1～-2 ℃)、冷冻(-18 ℃)条件进行待测分析.

1.2 试验方法

试验分3组，Ⅰ为冷藏组(0～4 ℃)，Ⅱ为冰温组(-1～-2 ℃)，分别贮藏0、1、3、5、7、9、11、13、15 d，Ⅲ为冷冻组(-18 ℃)，贮藏0、1、3、5、7、9、11、13、15个月，分别按照贮藏时间进行定时取样，测定各项肉质、常规指标.每项指标做3个重复.

1.3 测定指标和方法

水分含量的测定：参照《食品中水分的测定GB 5009.3-2010》的直接干燥法.

粗脂肪含量的测定：参考《食品中粗脂肪的测定GB/T 14772-2008》的索氏抽提法.

粗蛋白含量的测定：利用KDY-9830凯氏定氮仪进行测定.

pH的测定：利用手持便携针式 pH 计测定.

系水力的测定：将肉样取出冷藏解冻后，分别称取肉样4 g左右于离心管中，4 000 r/min离心20 min，取出用滤纸吸去表面渗出的水分后称质量，按式(1)计算系水力：

(1)

式中：w为系水力，%；m0为离心前肉样的质量，g；m1为离心后肉样的质量，g.

剪切力的测定：剪切力测定参考Hopkins[11]等方法，采用TA-XT2i型质构仪测定.

质构特性测定：质构参数采用TA-XT2i型质构仪的TPA模式进行测定，选用硬度(Hardness)、弹性(Springiness)、咀嚼性(Chewiness)、回复性(Resilience)等参数来评价肉样品的质构特性.将肉样切成10 mm×10 mm×10 mm的规格，平行测定5次.测定参数：探头：P/36R；测试前速度：2.0 mm/s，测试速度：1.0 mm/s，测试后速度：5.0 mm/s；压缩比：40%；2次压缩时间间隔：5.0 s.

1.4 统计分析

2 结果与分析

2.1 水分含量的变化

由图1可知，同一贮藏温度不同贮藏时间，冷藏组羊肉0 d水分含量最大，后呈整体降低趋势，冰温组湖羊羊肉水分含量呈先升高再降低趋势，在第 5天时水分含量最高.在11、13、15 d显著低于0、1、3、5、7、9 d(P<0.05)，冷冻组羊肉水分含量亦呈先升高后降低趋势，在第5个月达到最大值.同一贮藏时间不同贮藏温度下，3组羊肉水分含量在7、9、15 d 3个时间点差异显著(P<0.05).

折线图小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)；柱状图大写字母不同表示同一贮藏时间节点不同贮藏温度间差异显著(P<0.05).Different lowercase letters in the broken line chart indicate significant difference between the same storage temperature and different storage time (P<0.05).The different capital letters in the histogram indicated that there was significant difference between different storage temperatures at the same storage time (P<0.05).图1 不同贮藏温度对湖羊肉水分含量的影响Figure 1 Effects of different storage temperature on mutton moisture content of Hu sheep

2.2 粗脂肪的变化

由图2可知，同一贮藏温度不同贮藏时间，3组羊肉粗脂肪含量呈现相同的变化规律，整体表现为降低趋势，且最高值均出现在0 d，冰温组在0～7 d，冷冻组在0～7个月，脂肪含量相对稳定，其后降低明显.在整个贮藏过程中，冷藏组粗脂肪含量在0、1、3、5、7、9 d显著高于11、13、15 d(P<0.05).同一贮藏时间不同贮藏温度，3组羊肉粗脂肪含量在11、13、15 d时间节点差异显著(P<0.05).

折线图小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)；柱状图大写字母不同表示同一贮藏时间节点不同贮藏温度间差异显著(P<0.05).Different lowercase letters in the broken line chart indicate significant difference between the same storage temperature and different storage time (P<0.05).The different capital letters in the histogram indicated that there was significant difference between different storage temperatures at the same storage time (P<0.05).图2 不同贮藏温度对湖羊肉粗脂肪含量的影响Figure 2 Effects of different storage temperature on mutton crude fat of Hu sheep

2.3 粗蛋白的变化

由图3可知，同一贮藏温度不同贮藏时间，3组羊肉粗蛋白含量随贮藏时间的延长，均呈降低趋势，冷藏组0 d粗蛋白含量显著高于其后各时间点，且在第3天粗蛋白含量发生显著降低(P<0.05)，冰温组粗蛋白含量在0天最高，其后各个时间点之间差异不显著(P<0.05)，冷冻组羊肉贮藏0、1、3、5、7、9个月时均显著高于11、13、15个月(P<0.05)，贮藏温度越高，羊肉粗蛋白下降的速度越快.不同贮藏温度同一贮藏时间节点，冰温和冷冻组羊肉羊肉粗蛋白含量显著高于冷藏组.且在1、5 d时间点差异显著(P<0.05).

2.4 pH的变化

如图4所示，同一贮藏温度不同贮藏时间，3组羊肉pH呈现相同的变化趋势，均为先降低后上升.在贮藏过程中，3组羊肉pH均呈显著变化(P<0.05)，冷藏组羊肉在第3 天为pH最低值(P<0.05)，随后迅速回升.冰温组羊肉在第3～5天pH最低(P<0.05)，冷冻组在0～3个月pH最低(P<0.05)，随后冰温和冷冻组pH上升幅度较为平缓.同一贮藏时间不同贮藏温度，pH在3、5 d时间节点差异显著(P<0.05).

折线图小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)；柱状图大写字母不同表示同一贮藏时间节点不同贮藏温度间差异显著(P<0.05).Different lowercase letters in the broken line chart indicate significant difference between the same storage temperature and different storage time (P<0.05).The different capital letters in the histogram indicated that there was significant difference between different storage temperatures at the same storage time (P<0.05).图3 不同贮藏温度对湖羊肉粗蛋白含量的影响Figure 3 Effects of different storage temperature on mutton crude protein of Hu sheep

折线图小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)；柱状图大写字母不同表示同一贮藏时间节点不同贮藏温度间差异显著(P<0.05).Different lowercase letters in the broken line chart indicate significant difference between the same storage temperature and different storage time (P<0.05).The different capital letters in the histogram indicated that there was significant difference between different storage temperatures at the same storage time (P<0.05).图4 不同贮藏温度对湖羊肉pH值的影响Figure 4 Effects of different storage temperature on mutton pH value of Hu sheep

折线图小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)；柱状图大写字母不同表示同一贮藏时间节点不同贮藏温度间差异显著(P<0.05).Different lowercase letters in the broken line chart indicate significant difference between the same storage temperature and different storage time (P<0.05).The different capital letters in the histogram indicated that there was significant difference between different storage temperatures at the same storage time (P<0.05).图5 不同贮藏温度对湖羊肉系水力的影响Figure 5 Effects of different storage temperature on mutton water power of Hu sheep

折线图小写字母不同表示同一贮藏温度不同贮藏时间之间差异显著(P<0.05)；柱状图大写字母不同表示同一贮藏时间节点不同贮藏温度间差异显著(P<0.05).Different lowercase letters in the broken line chart indicate significant difference between the same storage temperature and different storage time (P<0.05).The different capital letters in the histogram indicated that there was significant difference between different storage temperatures at the same storage time (P<0.05).图6 不同贮藏温度对湖羊肉系水力的影响Figure 6 Effects of different storage temperature on mutton shear stress of Hu sheep

2.5 系水力的变化

如图5所示，同一贮藏温度不同贮藏时间，3组羊肉系水力随贮藏时间变化比较明显，冷藏组随贮藏时间的延长呈先降低后上升的趋势，在第5～7天降到最低，11 d达到最高.羊肉在冰温和冷冻贮藏条件系水力呈整体降低趋势，冰温条件0 d显著高于其后各天(P<0.05)，冷冻条件贮藏0月显著高于其后各月(P<0.05).同一贮藏时间不同贮藏温度，羊肉系水力在3、9、11 d时间点差异显著(P<0.05).

2.6 剪切力的变化

如图6所示，同一贮藏温度不同贮藏时间，3组羊肉剪切力在贮藏过程中呈现相同的变化规律，均表现为先上升后降低的趋势.冷藏和冰温组在第3天显著高于0、1、5、7、9、11、13、15 d(P<0.05)，冷冻组在3个月达到最高，13、15个月降到最低.冷冻组羊肉剪切力在1、13、15 d时间点显著高于冷藏和冰温组(P<0.05)，且在5、9时间节点3组温度之间存在显著差异(P<0.05).

2.7 质构特性的变化

如表1所示，3组贮藏温度羊肉硬度整体呈显著降低(P<0.05)，随贮藏时间的延长，温度越高，硬度值降低的速度越快，冷冻组第5、9、11、15个月时硬度显著高于冷藏和冰温组(P<0.05).弹性在起始时最高，在第1时间点3组温度之间存在显著性差异(P<0.05)，但随后3组均呈降低趋势.随着贮藏时间的延长，3组羊肉的粘聚性总体呈上升趋势，贮藏温度越高，羊肉的粘聚性越大，冷冻贮藏9个月粘聚性显著低于(P<0.05)冷藏和冰温贮藏第9天.回复性变化趋势与弹性变化基本相一致.在不同贮藏条件下，随贮藏时间的延长，羊肉咀嚼性呈不断下降，冷藏组羊肉咀嚼性下降趋势明显，冰温组和冷冻组咀嚼性下降较为缓慢.3组贮藏温度在0、1、13、15 d时间节点咀嚼性差异不显著，在3、5、7、9 d时间节点存在显著差异(P<0.05)，且11时间节点冰温组和冷冻组显著高于冷藏组.

表1 不同贮藏温度对湖羊肉质构特性的影响

3 讨论

3.1 贮藏温度对羊肉营养品质的影响

3.1.1 水分 水分是维持人和动物体内必需的重要物质，水分含量是反应肉品质重要的指标[12].赵晶等[13]研究发现羊肉在0、5、15和25℃贮藏下，4组水分含量随时间延长均呈下降趋势，温度越高，下降速率越快.研究报道，羊肉在冷藏期间，1～10 d内水分含量逐渐减少，变化差异不显著，主要与僵直和解僵有关[14].本试验研究表明，羊肉在贮藏期间，水分逐渐降低，主要是因为贮藏温度影响酶活性和微生物繁殖，使肌肉内部发生各种反应，肌动蛋白和肌球蛋白解离，蛋白质空间结构破坏，水分移动加快，致使自由水增多排出，导致水分含量降低.因此，低温贮藏能减缓羊肉的失水速度，从而提高保水性.贮藏后期三组之间水分存在显著差异，冰温和冷冻水分含量高于冷藏，是由于冷冻组羊肉形成冰晶使水分散失相对缓慢，冰温组组织细胞一直保持完整，汁液流失较少的原因.

3.1.2 粗脂肪 脂肪作为肉类中一种重要营养成分，不仅对肉类的营养价值有重要影响，而且脂肪还可以通过其自身含有的各种脂肪酸对肉品质产生重要影响[15].脂质氧化是羊肉贮藏期间影响肉品质的重要因素，不仅加速肉酸败变味，也会引起肉色泽变差，营养品质降低，严重影响其食用品质及营养价值.巴吐尔·阿不力克木等[16]研究羊肉在15 ℃、4 ℃、-18 ℃贮藏下，3组粗脂肪含量随时间延长总体呈下降，同一温度不同贮藏时间下粗脂肪含量无显著差异.研究表明，羊肉在冷冻贮藏下，粗脂肪含量前7 d升高，到15 d开始下降，冷冻过程中肌肉脂肪发生氧化分解[17].有文献研究报道，TBARS反映脂质氧化程度，随贮藏时间延长，其逐渐增加[18].研究表明，冰温相比冷藏贮藏能明显的减缓脂肪氧化速率[19].本试验研究结果显示羊肉在贮藏期间粗脂肪含量整体呈降低，主要是因为羊肉不饱和脂肪酸丰富，极易被氧化生成短链脂肪酸，随之产生丙二醛等衍生物，导致羊肉粗脂肪含量降低，而且温度是影响羊肉贮藏期间脂肪氧化速率的关键因素.

3.1.3 粗蛋白 蛋白含量作为肉类营养成分的一项重要指标，主要影响肉的嫩度、多汁性和风味[20].Bhat等[21]研究羊肉在冷藏条件下，蛋白质含量均显著上升.蔡勇等[22]研究发现兰州大尾羊肉随着冻融次数的增加，蛋白质的含量逐渐下降，主要是由于样品中可溶性蛋白流失量与其他干物质流失量之间比例的不同，影响了样品中粗蛋白的含量.研究报道，蛋白氧化导致蛋白质含量降低，而蛋白质的氧化速率受温度影响显著[19].本试验结果显示羊肉在不同贮藏温度下，随着贮藏时间的延长，蛋白含量逐渐减少，冷冻贮藏下粗蛋白含量缓慢下降，主要是因为羊肉在成熟过程中，蛋白发生降解，造成粗蛋白含量下降.贮藏温度越高，下降速率越快，产生的分泌产物为微生物的生长提供营养物质，在蛋白酶的作用下进而分解为肽、胨和氨基酸.

3.2 贮藏温度对羊肉食用品质的影响

3.2.1 pH pH直接影响肉的风味，是羊肉新鲜度的重要指标之一，从而反映肉品质的优劣.Li等[23]研究报道，羊肉在贮藏过程中，随着宰后贮藏时间的延长，pH逐渐下降.王守经[24]将羊肉采用冰温技术贮藏，结果发现在42 d内，pH在前期缓慢上升，28 d后加快上升，由于蛋白酶的分解贮藏后期pH急剧上升.本试验显示在不同贮藏温度下随贮藏时间延长，羊肉pH先下降后上升，与张志强等[25]研究结果一致.因为羊只屠宰后肌肉进行无氧呼吸，产生积累大量乳酸，肌肉糖原减少，磷酸肌酸分解为磷酸，酸性产物的蓄积导致pH下降，pH降低最低时，肌肉尸僵完成，随后开始解僵-成熟过程，在内源酶的作用下，蛋白质分解为多肽、氨基酸等其它含氮物质，使pH上升.本试验条件下，冷藏、冰温和冷冻贮藏羊肉的僵直-解僵转折点分别在3 d、5 d和3个月.

3.2.2 系水力 系水力是衡量肉质好坏的一项重要指标，高低可直接影响到肉质的风味、颜色、嫩度等.系水力的变化和pH有关，pH下降，肌肉蛋白质正负电荷间的平衡发生改变，蛋白质带净负电荷的数量减少，吸附水的能力下降，随着解僵，pH逐渐增高，偏离了等电点，蛋白质静电荷增加，使结构疏松，因而肉的保水性增高.王薇等[26]研究报道，滩羊肉在0～4 ℃和15 ℃下贮藏7 d，系水力呈先下降后上升，温度越高，系水力下降和回升速率越快.鲁蒙等[27]以新疆巴什拜羊为研究对象，在冷冻下进行贮藏，结果发现随着冻藏时间的延长系水力不断下降.本试验研究表明羊肉在冷藏条件下系水力呈先降低后上升，冰温和冷冻条件下呈整体降低趋势.冷藏贮藏系水力上升，其原因是由于羊肉在贮藏过程中，系水力的变化与pH有关，随着pH逐渐增高，偏离等电点，蛋白质净电荷增加，使结构疏松，保水性就会增高.高温导致肌原纤维蛋白溶解度增大，体液外流，大量细菌产生使肌肉组织疏松，大量水分散失，保水性降低.随着冻藏时间延长，冰晶膨大破坏肌肉细胞组织，肌肉强烈收缩，解冻导致大量汁液流出，系水力降低.

3.2.3 剪切力 剪切力是反映肉嫩度高低的指标，是肌肉中结缔组织的含量与性质及肌原纤维蛋白的化学结构状态的总体反映，剪切力越小，嫩度越好[28].肖雄等[29]研究表明，羊肉贮藏在4 ℃条件下，剪切力呈先上升后降低，主要是肌节长度发生变化.与Karami等[30]研究结果类似.申萍等[31]研究发现羊肉在4 ℃和-18 ℃贮藏下，剪切力随时间延长，都呈先升高后降低.本试验研究表明羊肉在不同贮藏温度下随贮藏时间延长，剪切力整体先上升后降低.冷藏和冰温贮藏剪切力上升是因为羊只屠宰后肌肉丧失收缩性和延伸性，发生僵直所致，剪切力下降是由于肌肉成熟过程中僵直解除，内源酶引起蛋白质降解，结缔组织弱化，肌肉变软.冷冻贮藏剪切力增加，主要原因是冻藏过程中冰晶一直在产生，解冻时大部分水分损失，导致肌肉收缩，剪切力增加，而且随着贮藏时间延长，蛋白质发生了变性和降解，肌纤维和肌肉的完整性受到破坏，剪切力下降.

3.3 质构

质构是羊肉物理特性通过感觉而得到的感知，质构特性如硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性和回复性等是食品极其重要的品质特性，是评价羊肉品质好坏的依据之一[32].Tian等[33]报道，贮藏温度对羊肉质构特性影响很大，羊肉在室温、4℃、1℃下，硬度、咀嚼性和弹性值随着时间的推移而下降，贮藏温度越高，下降越快.张晓頔等[34]研究提出，贮藏温度和包装方式对羊肉硬度以及弹性产生作用很小，主要与贮藏时间长短有关.本试验中随着贮藏时间的延长，羊肉的硬度、弹性、咀嚼性、回复性不断降低，温度越高，下降越快，粘聚性不断上升.质构变化主要是温度影响蛋白变性和水解[35].Leick等研究表明，羊肉质构特性的差异通常与肉中脂肪含量有关[36].相对冷藏而言，冷冻温度较低，减弱蛋白变性，减少腐败微生物的产生，抑制内源酶活性，减少肌肉间的结合力，提高肌冻球蛋白ATP酶活性，减少ATP分解，故冷冻下羊肉硬度、弹性、咀嚼性、回复性下降慢，粘聚性上升慢，这与Huidobro等[37]报道结果一致.

4 结论

本试验研究了湖羊肉在冷藏、冰温、冷冻条件下贮藏对其营养品质和食用品质的影响，试验结果表明：冷藏条件湖羊肉的pH、系水力由降低转为回升速度快，水分含量、粗脂肪和咀嚼性下降速度快.冰温条件下肉的保水性良好，冷冻贮藏羊肉下pH、粗脂肪、系水力、质构下降速度缓慢，低温可有效减缓湖羊肉的成熟，可保持良好的品质.因此，在本试验条件下，冷藏贮藏3 d、冰温贮藏7 d、冷冻贮藏3个月其保持最佳食用品质，为湖羊肉贮藏提供科学参考依据.