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新疆多浪羊与其他地方品种羊肉贮藏特性比较

2017-09-22任晓镤李明杨杨艳玲张锐利

食品与发酵工业 2017年8期
关键词:嫩度肌原纤维湖羊

任晓镤,李明杨,杨艳玲,张锐利*

1(塔里木大学 生命科学学院,新疆 阿拉尔,843300)2(南疆特色农产品深加工兵团重点实验室,新疆 阿拉尔,843300)

新疆多浪羊与其他地方品种羊肉贮藏特性比较

任晓镤1,2,李明杨1,2,杨艳玲1,2,张锐利1,2*

1(塔里木大学 生命科学学院,新疆 阿拉尔,843300)2(南疆特色农产品深加工兵团重点实验室,新疆 阿拉尔,843300)

为了探索多浪羊、多浪羊×小尾寒羊的杂交羊以及湖羊3个品种羊肉在-20℃冻藏7 d后羊肉贮藏品质及蛋白质特性之间的差异,分别检测3个品种羊肉胶原蛋白含量、肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)、过氧化值(peroxide value,POV)、蛋白质溶解度及降解度。结果表明,多浪羊肉的MFI显著高于杂交羊和湖羊(p<0.05),表明多浪羊的嫩度要优于其他2个品种羊肉;在同样条件下冻藏7 d,多浪羊肉的TVB-N最低,并且其POV显著低于其他2个品种的羊肉(p<0.01),表明多浪羊肉具有更优的贮藏特性,这为新疆南疆地区进一步扩大多浪羊的养殖提供了技术支持。

多浪羊;多浪羊×小尾寒羊杂交羊;湖羊;蛋白质;嫩度

羊肉是我国传统的食药两用、营养丰富的肉类食品,其蛋白质含量高、脂肪含量适中,是有利于人体健康的肉食品之一[1]。多浪羊作为新疆南疆地区主要地方品种绵羊之一,经过千百年的进化,适应了南疆独特地理环境,具有肉质细嫩、鲜美可口、不膻不腻及具有良好的加工性能等优点,是新疆羊肉优良风味的典型代表[2]。而湖羊和小尾寒羊是我国著名的多胎绵羊品种,均具有独特的品种优势。湖羊是蒙古羊系的一个分支,后经多年演变成为了江浙太湖流域的地方良种。湖羊产羔率极高,一胎多仔,位居我国绵羊之冠[3]。小尾寒羊是我国另一种优良的地方品种绵羊。以小尾寒羊为母本,其他肉羊品种为父本生产杂交羔羊是目前我国肉羊生产的常用方式[4]。这2种羊在新疆也有着较高的存栏量。本文即分别通过对比多浪羊与湖羊、多浪羊与多浪羊×小尾寒羊的杂交羊之间在同等条件下冻藏后,3个品种羊肉在贮藏品质及食用品质方面的差异,为进一步扩大新疆南疆地区多浪羊的养殖。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

材料:选取6月龄体重相当的多浪羊,多浪羊×小尾寒羊杂交羊及湖羊公羊,每个品种选取6只,采用当地传统穆斯林方法屠宰后置于4℃排酸库排酸成熟24 h;取背最长肌,真空包装后置于-20 ℃条件下冻藏7 d。由新疆疆南牧业有限公司(新疆图木舒克市)提供。

仪器:手持式高速匀浆机(F6/10)、752紫外可见分光光度计,上海菁华科技仪器有限公司;DYY-6C型电泳仪,北京六一仪器厂;DYCZ-24DN蛋白双垂直电泳槽,北京六一仪器厂;冰箱,青岛海尔集团;高速冷冻离心机,Thermo Fisher Scientific,USA;凝胶成像系统,Bio-RAD,USA等。

试剂:L-羟脯氨酸,艾氏试剂,EGTA,1/4 Ringer’s试剂,等。

1.2实验方法

1.2.1 样品预处理

将羊肉从疆南牧业取出后,真空包装放入内含冰袋的保温箱,快速运至实验室。-20℃冻藏是最为常见的家庭贮藏方法,也是肉类保鲜的最有效方法。因此本研究选用-20℃冻藏7 d后再进行各项试验指标检测。

1.2.2 胶原蛋白含量的测定

参照李春保[5]、郑海波等[6]的实验方法并略作改进,采用分光光度计测定样品羊肉中羟脯氨酸的含量,并根据CROUS等[7]的系数换算为肌肉中胶原蛋白的含量。

1.2.3 肌原纤维小片化指数的测定

参照文献[8-9],将羊肉样品置于20 mL预冷的MFI (myofibrillar fragmentation index) 缓冲溶液中,高速匀浆后过滤去除结缔组织,收集滤液。滤液于4℃下1 000×g离心10 min,用缓冲溶液溶解沉淀后再次离心,重复3次。最后用缓冲液溶解沉淀后制成悬浮液,双缩脲法测定蛋白质浓度,然后用缓冲溶液调节蛋白质的浓度至(0.5±0.05) mg/mL,在540 nm处测定吸光值。将吸光值乘以放大倍数200,即为肌原纤维小片化指数(MFI 200)。

1.2.4 挥发性盐基氮含量的测定

挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)是蛋白质的分解产物,是检测肉类新鲜度的重要指标,主要反映了蛋白质的降解程度[10]。TVB-N的测定参照GB/T 5009.44—2003[11]进行。

1.2.5 过氧化值的测定

肉品在贮藏过程中脂肪的氧化程度直接决定着肉的感官品质。脂肪氧化不仅会加速肉品表面褪色,而且会产生异味,使肉的可接受性降低。脂肪氧化的初级产物均为氢过氧化物,主要是过氧化氢,过氧化值(peroxide value,POV)主要用于测定肉中的过氧化氢含量,通常被用来检测肉类中脂肪的氧化程度[12]。POV的测定参照国标GB/T5538—2005[13]进行测定。

1.2.6 蛋白质溶解度的测定

肌浆蛋白质溶解度:羊肉样品加入10 mL预冷的磷酸钾缓冲液(pH 7.2),冰浴下匀浆后置于4 ℃摇床抽提12 h。1 500×g离心20 min,取上清采用双缩脲法测定蛋白浓度,溶解度表示为mg/g。总可溶解蛋白质溶解度:羊肉样品加入20 mL预冷的含有碘化钾的磷酸钾缓冲液(pH 7.2),冰浴下匀浆后置于4℃摇床抽提12 h。1 500×g离心20 min,取上清采用双缩脲法测定蛋白浓度,溶解度表示为mg/g。

肌原纤维蛋白质溶解度=总可溶解蛋白质溶解度-肌浆蛋白质溶解度[14]。

1.2.7 蛋白质降解度的SDS-PAGE分析

参照XIONG[15]的方法对3个品种羊肉的蛋白质降解度进行检测。样品羊肉中肌原纤维蛋白的提取方法参照LAEMMIL[16]进行SDS-PAGE分析。SDS-PAGE电泳分离胶浓度为12%,浓缩胶为4%,样品上样量为10 μL,凝胶成像仪拍照成像。

1.2.8 数据处理

所有实验均在不同时间进行3次或以上重复,采用SASS 9.1进行数据处理。

2 结果与分析

2.1三个品种羊肉胶原蛋白含量对比

从图1可以看出,多浪羊肉中总胶原蛋白和不溶性胶原蛋白的含量均要略高于杂交羊和湖羊,但是差异不显著(p>0.05)。

图1 三个品种羊肉胶原蛋白含量差异Fig.1 The difference of collagen content in three sheep breeds

2.2三个品种羊肉肌原纤维小片化指数对比

从图2可以看出,多浪羊肉的肌原纤维小片化指数要显著高于杂交羊和湖羊(p<0.05),而湖羊和杂交羊之间的差异不显著(p>0.05)。MFI值与肌肉的嫩度密切相关,MFI值越大,肌肉的嫩度越好。这说明多浪羊肉在冻藏7d后,其嫩度要显著优于杂交羊和湖羊。

图2 三个品种羊肉肌原纤维小片化指数差异Fig.2 The difference of myofibrillar fragmentation index in three sheep breeds

2.3三个品种羊肉挥发性盐基氮含量对比

从图3中可以看出,在同样冻藏7 d条件下,多浪羊肉的挥发性盐基氮值最低,其次是湖羊肉,TVB-N值最高的是杂交羊。这说明在同等条件贮藏一定时间后,杂交羊肉的蛋白质分解程度相对最快,而多浪羊肉的蛋白质分解速度相对最慢,从中可以得出多浪羊肉的贮藏品质要显著优于其他2个品种羊肉(p<0.01)。但是3种羊肉的挥发性盐基氮值均符合国标GB2707—2005鲜(冻)畜肉卫生标准及GB9961—2008鲜、冻胴体羊肉中规定值(≤15 mg/100 g)。

图3 三个品种羊肉挥发性盐基氮差异Fig.3 The difference of TVB-N in three sheep breeds

2.4三个品种羊肉过氧化值对比

从图4中可以看出,多浪羊肉的过氧化值要显著低于其他两个品种的羊肉(p<0.01),其次是湖羊肉的过氧化值,最高的是杂交羊。这说明在同等的贮藏条件下,多浪羊肉的脂肪氧化速度要显著低于其他2个品种羊肉,从中也可以看出多浪羊肉的贮藏品质要显著优于其他2个品种羊肉。

图4 三个品种羊肉过氧化值差异Fig.4 The difference of POV in three sheep breeds

2.53个品种羊肉蛋白质溶解度对比

从图5可以看出,3个品种羊肉在同等条件下贮藏7 d后,其蛋白质溶解度差异不显著(p>0.05)。3个品种羊肉冻藏7 d后,肌浆蛋白、肌原纤维蛋白和总可溶解蛋白的溶解度均相差不大,说明肌肉蛋白质的降解程度基本保持一致。

图5 三个品种羊肉之间蛋白质溶解度差异Fig.5 The difference of protein solubility in three sheep breeds

2.63个品种羊肉可溶性蛋白组分分析

通过SDS-PAGE凝胶电泳观察3个品种羊肉可溶性蛋白质降解度差异。从图6中可以看出,3个品种羊肉在经过7 d冻藏之后蛋白质降解程度基本一致,但也存在一定差异。多浪羊肉(泳道A、B、C)和湖羊肉(泳道G和H)相对于杂交羊肉,在约18 ku(图6中条带8处)和约32 ku(图6中条带5处)有较为明显的条带缺失或亮度减弱,尤其是多浪羊肉,缺失或减弱现象更为明显。这说明多浪羊肉的降解速度要慢于其他2个品种羊肉。有研究表明,肌钙蛋白有3个亚基并各有自己的功能特性,钙结合亚基(TnC),分子质量18~21 ku,抑制亚基(TnI),分子质量20.5~24.0 ku,原肌球蛋白结合亚基(TnT),分子质量30~37 ku[17],因此推测3个品种羊肉蛋白质降解度差异可能主要存在于肌钙蛋白的降解。这可能是由于在3个品种羊肉中钙蛋白酶含量差异所导致。

图6 三个品种羊肉可溶性蛋白SDS-PAGE图谱Fig.6 The SDS-PAGE of soluble protein in three sheep breeds注:泳道A、B、C为多浪羊,D、E、F为杂交羊,G、H为湖羊。

3 讨论

多浪羊是新疆的一个优良肉脂兼用型绵羊品种,具有体型大、柔嫩多汁无膻味、生长发育快、产肉和繁殖率高、适应性强、遗传性稳定等特点,是新疆维吾尔自治区重点保护并大力推广的优良地方小畜品种[18]。多浪羊能够获得大力推广,与其自身独特的优势关系极为密切。从本课题组的前期研究及本研究中就可以看出,与湖羊和杂交羊相比,多浪羊在羊肉贮藏特性、食用品质方面,尤其是嫩度和蛋白质特性方面有显著优势。胶原蛋白含量及MFI与肉质的嫩度密切相关。

3.1胶原蛋白含量及MFI与嫩度的关系

胶原蛋白是肌肉的重要组织成分,在维持肌肉结构、柔韧性、强度、肌肉质地等方面起着重要作用。在肌肉中,胶原蛋白是一个关系密切的蛋白质家族,是一种富含羟脯氨酸(hydroxyproline)的蛋白质,并且羟脯氨酸的含量相对稳定,占胶原蛋白总量的13%~14%,因此一般用羟脯氨酸的含量来反映胶原蛋白含量[19]。有学者指出肌肉中胶原蛋白的含量与肌肉的嫩度呈负相关。张克英等[20]研究指出,肌肉结缔组织中胶原蛋白含量与嫩度呈负相关,即降低猪肉中胶原蛋白含量可以改善其嫩度。李晓波[21]对苏尼特羊肉中胶原蛋白特性的变化规律进行了探索,发现随着羊月龄的增加,总胶原蛋白、可溶性胶原蛋白和不溶性胶原蛋白的含量呈增加趋势,而肌肉的嫩度与总胶原蛋白、可溶性胶原蛋白的含量呈极显著负相关。肌原纤维小片化指数(MFI)是反映肌肉细胞内部肌原纤维及其骨架蛋白完整程度的重要指标。宰后成熟过程中,随着肌原纤维蛋白的降解,肌原纤维小片化指数会逐渐升高,从而改善肉的嫩度[22]。MFI值越大,说明肌原纤维内部结构的完整性受到的破坏程度越大。很多学者研究发现,MFI值与肌肉的嫩度显著正相关,并将MFI值作为预测牛肉嫩度的重要指标[8]。在本研究中3个品种羊肉之间的总胶原蛋白和不溶性胶原蛋白的含量之间没有显著差异,而多浪羊肉的MFI值显著高于其他2个品种羊肉(p<0.05),在本课题组的前期研究中,采用嫩度仪对3个品种羊肉的剪切力值进行测定,结果发现多浪羊肉的剪切力值要显著低于湖羊(p<0.05),而与杂交羊肉的剪切力值差异不显著(p>0.05)(该结果已发表),从中也可以得出MFI和剪切力值能够更加准确的反映肉品的嫩度特性。

3.2蛋白质及脂类氧化对羊肉品质的影响

在羊肉的冻藏过程中,最容易发生的现象就是氧化,这其中又包括蛋白质氧化和脂类氧化。蛋白质氧化对肉品质的劣变有重要影响,例如可以影响蛋白质的溶解度、胶凝特性、乳化特性、持水性、嫩度和多汁性、颜色等的降低,进而造成必需氨基酸的流失和消化吸收率的降低,最终降低其营养价值[23]。

脂质氧化是宰后贮藏或成熟过程中影响肉品质的主要因素,它不仅加速肉酸败变味,还会引起肉色劣变、营养品质降低,甚至会形成毒素成分,严重影响肉的食用品质和营养价值[24]。脂类氧化是肉和肉制品功能性、感官品质及营养品质劣变的最主要原因之一,有学者指出,脂类氧化后产生的酸败产物可能引起肿瘤和突变的发生[25]。

有研究指出,脂质氧化的起始速度要比蛋白氧化的起始速度快得多,因此脂质氧化可以产生一些衍生自由基和氢过氧化物而促进蛋白质氧化的发生。同时,脂类氧化过程中过氧化氢自由基的产生是由来自蛋白质分子的氢原子介导的[20]。这说明蛋白质氧化与脂质氧化之间的关系极为密切。本研究结果可以看出,3个品种羊肉在冻藏过程中,多浪羊肉的蛋白质降解与脂肪氧化情况均优于其他2个品种羊肉(图3及图4)。从图6中也反映出在同等条件下贮藏,3个品种羊肉蛋白质的降解速度也有差异,其中多浪羊肉的肌钙蛋白降解速度要低于其他2个品种。

4 结论

(1)3个品种羊肉嫩度对比情况:经过7 d的冻藏处理,结合胶原蛋白含量和MFI值的结果,可以看出多浪羊的嫩度要优于多浪羊×小尾寒羊的杂交羊和湖羊(胶原蛋白含量结果未显示)。

(2)3个品种羊肉蛋白质特性及脂质氧化对比情况:经过7 d的冻藏处理,多浪羊肉的脂肪氧化速度最慢,其次是湖羊,脂肪氧化速度最快的是多浪羊×小尾寒羊的杂交羊;蛋白质降解方面,从TVB-N结果可以看出多浪羊的蛋白质降解速度最慢;从SDS-PAGE结果可以看出,可能是多浪羊的的肌钙蛋白降解要慢于多浪羊×小尾寒羊的杂交羊和湖羊。

(3)在相同贮藏条件下,多浪羊的贮藏特性优于杂交羊及湖羊,可作为新疆畜牧产业推广品种。

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ComparativeanalysisonthestoragecharacteristicsofDuolangsheepinXinjiangandotherlocalvarietiesofsheep

REN Xiao-pu1,2,LI Ming-yang1,2,YANG Yan-ling1,2,ZHANG Rui-li1,2*

1(College of Life Sciences of Tarim University,Alar 843300,China) 2 (Production& Construction Group Key Laboratory of Special Agricultural Products Further Processing in Southern Xinjiang,Tarim University,Alar 843300,China)

Duolang sheep,small tailed Han sheep and Hu sheep were three local sheep breeds from three different places.The differences of storage quality and protein characteristics among the three sheep breeds were explored after frozen storage for 7 days at -20℃.The collagen content,myofibrillar fragmentation index (MFI),total volatile basic nitrogen(TVB-N),peroxide value (POV),protein solubility and degradation were detected with appropriate methods.The results showed that there were no significant differences between Duolang sheep and the other two sheep breeds in the total collagen and insoluble collagen content.But it had significant differences in MFI values (p<0.05).Both indicators were closely related with the tenderness of the muscles.Combined with the previous studies,the tenderness of Duolang sheep was significantly better than the other two breeds.Both TVB-N and POV were significantly different among three breeds.The Duolang sheep was best and the second was Hu sheep.The storage quality of the Duolang sheep was the best.The solubility of the sarcoplasmic protein,myofibrillar protein and total soluble protein were similar in three breeds.However,the degradation of the protein had some differences through SDS-PAGE.There were two obvious loss of the bands or brightness in the lanes of Duolang sheep.It showed that the degradation of the Duolang sheep was slower.All of these results provided the technical support for the further expansion of Duolang sheep in southern Xinjiang.

Duolang sheep; hybrid by the Duolang and small-tail Han sheep; Hu sheep; protein; tenderness

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.013572

硕士,讲师(张锐利副教授为通讯作者,E-mail:zrl_p@sina.com)。

南京农业大学-塔里木大学青年教师开放科研基金项目(NNTDLH1502)

2016-12-08,改回日期:2017-01-18

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