宰后鹅肉成熟过程中品质特性变化的研究

2018-06-05刘雅娜翟绍华齐凤敏王定云巴吐尔阿不力克木

食品研究与开发 2018年11期

刘雅娜，翟绍华，齐凤敏，王定云，巴吐尔·阿不力克木，*

（1.新疆农业大学食品科学与药学学院，新疆乌鲁木齐830052；2.新疆农业大学动物医学学院，新疆乌鲁木齐830052）

新疆伊犁鹅又名塔城飞鹅、灰鹅等，主要以传统散养为主，生长在新疆西北部的伊犁、塔城地区，是我国宝贵的品种资源。伊犁鹅头上无额疱、颌下无咽袋，体呈扁平椭圆形，按照羽毛颜色可分为灰、花、白3种，以花色、白色居多。鹅肉较其他畜禽具有蛋白质含量高、尤其是赖氨酸；不饱和脂肪酸中油酸含量较高；铁、锌、硒等微量元素含量高；但饱和脂肪酸、胆固醇及热量含量低的特点[1-2]。新疆伊犁鹅喜飞翔，相比家养鹅肌纤维较粗，肉质紧实，嫩度较低，不易咀嚼，难为消费者接受，因此需要探究合适的加工技术改善鹅肉品质。目前我国研究最多的鹅肉品种有浙东大白鹅、皖西白鹅和东北白鹅等[3-6]地方特色品种，主要研究内容多集中于鹅肉制品的开发如风干鹅、盐水鹅、鹅肉肠等，关于鹅肉成熟过程中品质变化的研究在东北白鹅和浙东大白鹅上有报道，在其他的畜禽中如牛羊肉和鸡鸭肉研究较多。但有关新疆鹅肉宰后成熟品质特性的研究报道鲜见。

影响鹅肉食用品质的因素可以概括为宰前因素（品种、年龄、饲养条件、营养状况等）和宰后因素（肌肉收缩、解冻僵直、成熟、烹调加热等）。而“成熟”是目前世界上公认的提高肉嫩度的方法之一。胴体经过成熟后可以显著加快鹅肌纤维的降解，提高嫩度，更有利于风味物质的生成[7-8]。通过查阅文献资料，本文从能够有效反映肌肉成熟过程中的几个主要品质指标：pH值、系水力、剪切力、肌纤维小片化指数以及肌纤维微观结构入手[9-10]，研究宰后成熟过程对不同部位新疆鹅肌肉嫩度的变化，探究鹅肉嫩化机制，为提高鹅肉制品加工过程中肉品品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选用6月龄的新疆伊犁白鹅12只，均取自于新疆塔城额敏县国家级伊犁鹅保种场——恒鑫实业有限公司。标准化统一屠宰后取下胸肌和腿肌放入聚乙烯封口袋在 0℃～4℃分别成熟 1、3、5、7、10、14 d，取出，放在-80℃冰箱贮藏，备用。

硫酸铜、硼酸、0.01 mol/L硫酸（分析纯）、乙二醇二乙醚二胺四乙酸（Ethylene Glycol Tetraacetic Acid，EGTA）：天津市光复精细化工研究所。

1.2 仪器与设备

H-600A型高分辨率扫描电镜仪：上海冉超光电科技有限公司；TA-XT2i型物性仪：英国Stable Micro System公司；JZ-350型色彩色差计：天津市顺诺仪器科技有限公司；梅特勒FE20 pH计上海精科仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 pH值的测定[11]

取1 g肉样剪碎后，加入8 mL蒸馏水，匀浆，过滤，pH计测定pH值。

1.3.2 色差的测定[12]

校正色差计后，紧扣肉样表面进行肉色测定，记录肉样的亮度值（L*）、红度值（a*）、黄度值（b*）。

1.3.3 剪切力的测定[13]

探头为HDP/BS探头，测试参数设定为：测前速度1.00 mm/s，测试速度 5.00 mm/s，测后速度 5.00 mm/s，压缩程度50%。

1.3.4 系水力的测定[14]

研究采用的是离心法，将肉样切为3 g左右的小块，精确称重，放入离心管中进行离心（1 500 r/min），离心30min后用镊子取出肉样，并用滤纸吸取肉表面水分后再次称重，失去的水分为离心前与离心后的肉样重量之差。

计算公式：系水力/%=[1-（肉样离心前重－肉样离心后重）/肉样离心前重]×100

1.3.5 肌原纤维小片化的测定[8]

称取4 g鹅肉样加入20 mL预冷的肌原纤维小片化（myofibrillar fragmentation index，MFI）缓冲液（100 mmol/L KCl，11.2 mmol/L Na2HPO4，8.8 mmol/L NaH2PO4，1 mmol/LEGTA，1 mmol/L MgCl2，1 mmol/L NaN3）。10000r/min均质3min后，在4℃，在3 500 r/min条件下离心15min，用MFI缓冲液重复洗涤沉淀3次，在沉淀物中加入MFI缓冲液并用纱布过滤，用MFI缓冲液稀释至滤液的蛋白质浓度为（0.5±0.05）mg/mL，在波长为540 nm条件下用紫外分光光计测量其吸光值，MFI=OD540×200。

1.3.6 肌纤维微观结构测定[9]

取鹅小腿肌和胸大肌各8 g，取各时间点的鹅肉样顺着肌纤维方向切成3 mm×1 mm×1 mm小块状，采用戊二醛固定液固定后，经0.1 mol/L磷酸盐缓冲液清洗，分别冲洗浸泡5次，每次15min；然后用1%锇酸固定切好的鹅肉样1.5 h，用0.1 mol/L磷酸盐缓冲液1 mL分别冲洗浸泡5次，每次15min。再依次用30%、50%、70%、80%、90%、100%浓度乙醇逐级脱水，无水乙醇/丙酮（1∶1，体积比）、无水乙醇/丙酮（1∶4，体积比）、纯丙酮进行置换，用EPon812包埋剂/丙酮（1∶1，体积比）、EPon812包埋剂/丙酮（4∶1，体积比）、纯 EPon812包埋剂对细胞进行渗透，最后用EPon812包埋剂对细胞进行包埋，分别在37、42、60℃温度下进行聚合72 h。聚合后进行超薄切片，切片厚度为100 nm，用铜网捞取切片进行醋酸铀和柠檬酸铅双重染色，电镜观察。

1.3.7 肌原纤维直径测定

在8 000倍显微镜下，每个样品镜检5个视野，利用ATM CCD数码图像采集分析软件共测量20根肌纤维的直径。

1.4 数据处理

采用SPSS17.0软件对试验数据进行单因素方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 宰后成熟过程中pH值的变化

宰后成熟过程中不同部位鹅肉pH值的变化见图1。

图1 宰后成熟过程中不同部位鹅肉pH值的变化Fig.1 Changes of pH values of different parts in goose during postmortem aging

从图1中可以看出，鹅肉宰后pH值整体呈先下降后缓慢上升的趋势，胸肌在贮藏时间内差异不显著（p＞0.05）；腿肌第14天与其他时间相比差异显著（p＜0.05）。鹅胸肌在第3天时候达到极限 pH 值 6.45，而鹅腿肌在第5天时达到极限pH值且pH值较高为6.60，这可能与宰前腿肌运动量较大消耗糖原较多导致最后酵解产酸较少有关。

2.2 宰后成熟过程中剪切力的变化

宰后成熟过程中不同部位鹅肉剪切力值的变化见图2。

从图2中可以看出，鹅肉宰后成熟期间剪切力值在第3天达到最大，随后呈下降趋势。在第10天有所波动，但胸肌和腿肌剪切力值均差异不显著（p＞0.05）。而第3天这个阶段也是出现极限pH值的阶段，10 d～14 d腐败期剪切力值最低。

图2 宰后成熟过程中不同部位鹅肉剪切力值的变化Fig.2 Changes of shear force values of different parts in goose during postmortem aging

2.3 宰后成熟过程中肉色的变化

图3～图5反映了鹅肉随着贮藏时间的延长，肉色的变化。其中L*越大，表示越亮白；a*为正时代表偏红；b*为正时代表偏黄色[15]。

图3中L*呈现先下降后上升再下降趋势，胸肌随着时间的变化差异不显著（p＞0.05）；腿肌第3天与第5天，第10天和第14天差异显著（p＜0.05）。图4中a*呈下降趋势，胸肌第7天与其他时间差异显著（p＜0.05）；腿肌差异不显著（p＞0.05）。图5 中 b* 值的降低可能是因为高铁肌红蛋白的产生使肉色变暗发灰[22]，在贮藏期内胸肌和腿肌都不显著（p＞0.05）。

图3 宰后成熟过程中不同部位鹅肉肉色L*值的变化Fig.3 Changes of color L*values of different parts in goose during postmortem aging

图4 宰后成熟过程中不同部位鹅肉肉色a*值的变化Fig.4 Changes of color a*values of differentparts in goose during postmortem aging

图5 宰后成熟过程中不同部位鹅肉肉色b*值的变化Fig.5 Changes of color b*values of different parts in goose during postmortem aging

2.4 宰后成熟过程中系水力的变化

宰后成熟过程中不同部位鹅肉系水力的变化见图6。

图6 宰后成熟过程中不同部位鹅肉系水力的变化Fig.6 Changes of water-holding capacity values of different parts in goose during postmortem aging

由图6可知，胸肌贮藏期间系水力差异不显著（p＞0.05），腿肌第3天差异显著（p＜0.05）。在 3 d～5 d到达极限pH值僵直最大期，鹅胸肌和腿肌系水力最低，保水性最差。随着贮藏时间的延长，系水力逐渐恢复，嫩度增加。7 d～10 d系水力开始下降，进入腐败期后由于汁液流失严重系水力值降低。

2.5 宰后成熟过程中肌原纤维小片化指数（MFI）的变化

宰后成熟过程中肌原纤维小片化指数的变化见图7。

从图7可以看出随着贮藏时间的延长（Myofibrillar Fragmentation Index，MFI）逐渐增大，尤其是第5天之后降解速度加快，MFI值显著上升。在第10天和第14天时趋于平稳，胸肌和腿肌分别差异不显著（p＞0.05）。从图8肌原纤维微观结构中也会明显的看出，第5天时肌原纤维降解明显，Z线变的模糊，肌节断裂明显。

图7 宰后成熟过程中肌原纤维小片化指数的变化（MFI）Fig.7 Changes of Myofibrillar fragmentation index（MFI）values of different parts in goose during postmortem aging

2.6 宰后成熟过程中肌纤维微观结构的变化

鹅胸肌、腿肌宰后成熟过程中肌纤维的超微结构见图8、图9。

图8 鹅胸肌宰后成熟过程中肌纤维的超微结构（×8 000倍）Fig.8 Changes of myofibril ultrastructure in goose breast meat during postmortem aging（×8 000）

图9 鹅腿肌宰后成熟过程中肌纤维的超微结构（×8 000倍）Fig.9 Changes of myofibril ultrastructure in goose leg meat during postmortem aging（×8 000）

通过透射电镜分别对伊犁鹅宰后不同时间，胸大肌和小腿肌肌原纤维超微结构变化和肌原纤维直径测量的结果看出，屠宰后第1天时，胸大肌和小腿肌肌原纤维的A带、I带、Z线及结构清晰，保持完整，肌原纤维之间连接紧密，肌原纤维直径分别为0.42、0.58 μm。屠宰后第3天时，肌原纤维肌节结构仍然完整、肌浆均匀，肌原纤维直径分别为0.49、1.01 μm。在宰后第5天时，肌原纤维部分肌节出现断裂、肌浆明暗不均匀，肌纤维间隙明显、连接不紧密。肌原纤维直径增宽，分别为0.60、0.81 μm，差异不显著（p＞0.05）。宰后第7天时，肌原纤维结构模糊，肌节Z线处断裂明显，肌原纤维结构不完整。肌原纤维直径显著增宽，分别为0.98、1.22 μm。宰后第10天～14天时，肌原纤维开始溶解、消失，线粒体溶融，组织间隙增宽，肌肉组织开始出现明显的腐败现象（见图8、9）。表明随着屠宰后肌原纤维成熟时间延长，肌原纤维直径逐渐增宽，细胞内细胞器水肿，生物膜破裂，细胞内容物外溢，导致肌纤维肿胀，直径增宽，肌纤维膜破裂，肌纤维溶解消失。胸大肌直径变化在第7天与第1、3、5天相比差异显著（p＜0.05）；小腿肌直径变化第1天与第3、5、7天相比差异显著（p＜0.05）。从肌纤维微观结构图看出第10天和14天时肌纤维降解明显，肌原纤维结构不完整，无法准确测量直径大小（见表1）。

表1 宰后成熟过程中肌原纤维直径的变化Table 1 Changes of myofibrillar diameter of different parts in goose during postmortem aging μm

2.7 MFI、pH值、系水力和剪切力的相关性分析

利用统计软件 spass17.0 将鹅肉宰后 1、3、5、7、10、14 d的MFI、pH值、系水力和剪切力进行相关性分析，结果见表2、表3。

表2 鹅胸肌MFI、pH值、系水力和剪切力的相关性分析Table 2 The correlation coefficient of water-holding capacity，MFI，pH and shear force in breast muscle

表3 鹅腿肌MFI、pH值、系水力和剪切力的相关性分析Table 3 The correlation coefficient of water-holding capacity，MFI，pH and shear force in leg muscle

从表2可以看出，胸肌剪切力与MFI、系水力和pH 值的相关系数分别为：－0.729、0176、－0.291。从表3可以看出，腿肌剪切力与MFI、系水力和pH值的相关系数分别为：－0.889，0.355，－0.268。其中腿肌剪切力与MFI达到了显著负相关关系，与pH值呈负相关关系，与系水力呈正相关关系但差异并不显著。证明剪切力越小，MFI值越大，肌纤维降解越明显，嫩度就越高，肉质得到改善更有利于加工食用。

3 讨论

动物经过放血等一系列屠宰工艺后，氧气供应的中断，体内的代谢过程从有氧代谢转变为肌糖原无氧酵解。无氧酵解过程中产生乳酸使肌肉降低进入僵直阶段，到达极限pH值后糖酵解酶失活，微生物降解蛋白质产生含氮碱性物质，肌纤维降解，pH值缓慢回升进入成熟及腐败阶段[16－17]。pH值先下降后上升，郑晓等[18]发现成熟时间对不同日龄浙东白鹅肌肉的pH值的影响也呈现先下降后上升趋势，浙东大白鹅在36 h时出现了极限pH值。不同家禽宰后极限pH不同，王道营等[19]研究了麻鸭宰后成熟期间肉质的变化，在12 h时出现了极限pH值；而谢程炜等[20]比较了江苏3个品种鸭肉在宰后成熟过程中2 h时出现了极限pH值。张剑等[21]在鸡肉研究中发现极限pH值出现在12 h时，并且腿肌极限pH值高于胸肌。不同品种畜禽僵直期极限pH值的差异与肌纤维类型及宰前管理有密切的关系[22－23]。

嫩度是评价肉类食用品质的一个重要因素，而剪切力则是反映嫩度大小的常用指标。僵直期时肉品硬度最大，与本文第3天僵直期剪切力最小相符。随着肌原纤维的小片化，僵直解除到达成熟期时肌肉变软剪切力值下降，伴随微生物进一步繁殖，肌纤维自溶，最终进入软烂的腐败期[24－25]。鹅腿肌运动较多肌纤维较发达，并且腿肌中含有少许结缔组织嫩度降低，剪切力值总体高于鹅胸肌。剪切力值越高说明硬度越大，肉质较粗老。

肉色主要取决于肌肉中的肌红蛋白和血红蛋白含量多少，与嫩度一样也是肉的重要食用品质之一。肌红蛋白本身呈紫红色。屠宰后肌肉暴露在空气中与氧结合形成氧合肌红蛋白，从紫红色变为鲜红色。随着贮藏时间延长，氧合肌红蛋白会进一步氧化成氧化肌红蛋白，变为红褐色[26]。

随着贮藏时间的延长，鹅肉伴随着汁液的流失，汁液溢出积于肉块表面，对光的反射能力增强，亮度L*增加[19]。但是水分流失导致色素物质的沉淀以及随着贮藏时间延长，肌红蛋白逐渐被氧化成氧化肌红蛋白，颜色变深a*和b*值降低[27]。

系水力主要是指当肌肉受到外力作用时，其保持原有水分与添加水分的能力。肌肉中大部分水分为不易流动水，存在于肌原纤维的粗肌丝与细肌丝间隙当中[28]。在僵直期间的极限pH值是大部分肌肉蛋白质的等电点，此时蛋白质分子沉淀，肌肉收缩，网状结构紧缩，束缚水分能力下降[29]。系水力在3 d～5 d到达极限pH值僵直最大期最低，保水性最差。5 d后系水力逐渐恢复，嫩度增加，直到7 d～10 d腐败期后由于汁液流失严重系水力值降低。

肌原纤维小片化指数（MFI）的变化能够有效反应动物宰后成熟过程中肌纤维碎片化程度，也是用于衡量肌肉嫩度的指标。随着贮藏时间延长，MFI值逐渐上升，说明宰后在酶的作用下肌原纤维开始降解，肌原纤维碎片化增加，嫩度增大。与肌原纤维微观结构的变化可以相对应，未进入成熟和腐败期的肉能够较好的保持肌纤维完整结构，未出现肌原纤维降解，自溶等现象。随着成熟期延长，肌原纤维降解，Z线断裂，线粒体熔融，肌原纤维直径逐渐增大。宰后第1天和第3天时从微观结构图中可以清晰分辨出每条肌原纤维，以及完整的肌节和Z线。宰后第5天成熟期时，虽然也能够看到肌节，但肌原纤维之连接不紧密，肌原纤维直径增大，部分肌节处开始断裂。到宰后10 d～14 d已无法看出完整的肌原纤维，肌原纤维溶解小片化，线粒体溶融，鹅肉明显开始腐败，已无法完整测量肌原纤维直径。因此，在鹅肉成熟4 d～5 d时肌纤维开始碎片此时成熟度最好，嫩度最佳。

4 结论

鹅肉宰后会经过僵直、成熟和腐败3个阶段。新疆鹅宰后pH值先下降后上升，鹅胸肌和腿肌在第3天时达到了极限pH值，而这段时间剪切力值和系水力值都很低，说明在这个阶段鹅肉保水力较低，嫩度和口感较差。随着贮藏时间的延长，汁液流失附着在肉样表面，L*先下降后升高。肌肉长时间暴露在空气中，肌红蛋白会被空气中氧气氧化成高铁肌红蛋白，变成红褐色，导致a*和b*总体呈下降趋势。肌原纤维超微结构显示，随着宰后成熟时间延长，肌原纤维逐渐降解，Z线断裂，细胞器溶融，开始腐败。剪切力值与MFI和pH值都呈现负相关关系，与系水力正相关。

综上所述，新疆鹅在宰后第4天～第5天成熟期嫩度显著提高，在这个时间段加工有利于改善鹅肉自身口感较粗的现象，提高了鹅肉品质，可以为鹅肉制品的加工时间长，不易软烂问题提供解决办法，适宜于加工食用。

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