猪肉质量的差异原因分析及增进功能性营养价值的建议方法
2020-07-04DustinBoler
Dustin. Boler
(伊利诺伊大学厄本那-香槟分校动物科学系,15035 S. MARY and Drive Urbana IL,61801)
出于多种原因,给猪肉质量下定义可能会是一项艰巨的任务。首先,质量的定义根据具体情况不同会存在很大差异。通常,质量可以定义为符合一套技术参数,并且与平均值的差异较小。如何制定猪肉质量相应的参数以及确定这些参数的适用目标值是面临的主要问题。那么确定应该使用哪些特性来定义猪肉质量以及哪些技术参数标准范围应被视为“高”质量呢。例如,几乎所有关于肉品质量的讨论都涉及腰脊肉的最终pH值,因为腰脊肉的pH值与腰脊肉相关的其他肉质特性呈最强相关性(Boler 等,2010)。此外,最终pH 值的增加可改善腰脊肉肉块在烹煮至71 ℃时的感官嫩度和多汁性(Huff-Lonergan 等,2002)。然而,pH 值是消费者可能无法理解的特性,并且通常不被当作是购买决定的影响因素。相反,消费者通常会将嫩度和多汁性作为食用体验的主要影响因素(Moeller等,2010),并在购买时,根据颜色和大理石花纹来评估猪肉的嫩度和多汁性(Brewer 等,2001)。其他肉质特性,如系水力、坚实度和pH值,仅仅是消费者用来评价肉类产品满意度的代表特性。系水力、坚实度和pH 值等品质特性存在的问题会对肉品质量产生不利影响。季节效应(即热应激)、饲喂粒状饲料、阉割方式、待宰时长和冷却速率等因素都会对食用体验产生影响。总之,为消费者提供积极的食用体验才能推动他们对产品的满意度并做出重复购买的决定。因此,本论文的目的是强调对瘦肉和脂肪质量产生潜在影响的生产因素。
1 猪肉质量
按照猪肉质量进行胴体切割或高价出售符合特定标准的胴体存在着一大关键性挑战,因为美国猪肉质量通常是由腰脊肉品质决定的并由此推断出胴体其他部位品质(Arkfeld等,2016)。品质评估对象为宰后第一天腰腹侧肉表面,而消费者是依据已老化一段时间的腰脊肉横切面(切块表面)来做出购买决定和确定食用体验(Harsh等,2018)。那么,将宰后第一天的腰腹侧肉表面(猪肉包装工可观察)与已老化一段时间的腰脊肉横切面(消费者用于做出购买决定)关联起来用以评估腰脊肉的品质显得尤为必要。
肉品颜色对消费者的购买决定比其他任何特性都更具影响力(Mancini 等,2005)。现已有多个视觉检测方法用以评估猪肉的颜色,由一名训练有素的技术人员根据所观察到的颜色对猪肉进行评分。这些评分制度包括美国猪肉生产者协会(NPPC,1999)、日本猪肉颜色标准以及澳大利亚猪肉颜色标准。然而,视觉评估具有主观性,多名评估者进行评估时对颜色的解释会很难做到一致(Zhu 等,1999)。因此,颜色分析仪器往往会伴随视觉评估一起使用。屠宰后早期腰腹侧肉表面的仪器检测亮度(L*)与已老化腰脊肉切块表面的亮度(=0.50)、已存储腰腹侧肉表面的视觉评估颜色(=-0.38)、已老化腰脊肉切块表面的仪器检测亮度(=0.44)以及已老化腰脊肉切块表面的视觉评估颜色(=-0.38)存在相关性。但是,仪器或视觉颜色参数与食用体验相关的品质特性(仪器检测嫩度、烹煮损失、感官嫩度、多汁性或风味)不存在适度(|r|=0.36或0.67)或高度(≥0.68)相关性。
大理石花纹是另一种与肉品质相关的特性。肉牛背最长肌大理石花纹的多少与肉品质等级呈正相关。牛肉中大理石状纹理从局部到整体都增多时会提高仪器检测嫩度结果(Wheeler等,1994)。同理,猪肉消费者认为大理石花纹的增多也意味着嫩度的提高。事实上,当腰脊肉块内部烹煮温度达到71 ℃时,研究报告表明大理石花纹和感官嫩度之间存在相关性(r=0.21,Huff-Lonergan 等,2002;r=0.126,Lonergan 等,2007)。很明显,这些相关性程度不是很强,也有其他研究报告表明猪腰脊肉大理石花纹的增加并不会影响到嫩度。Wilson等(2017)报告指出,将脂质提取从0.80%上升到5.52%,这一增加不可作为感官嫩度(R2<0.01)或感官多汁性(R2=0.02)的预测。根据超过4 000份观察结果的综合分析,可提取脂质似乎并不具备相关性(r̅=-0.13,95% UCL=-0.10,LCL=-0.16;Harsh等,2018)。尽管如此,由于消费者在做出购买决定时高度重视大理石花纹,其仍然是一种重要的肉品质特性。
关于猪肉质量的测定、预测和生产决策制定,最大最全面挑战是猪肉质量受到诸如基因、营养、养殖场操作、冷却方法、活动受限、待宰时长和其他等众多因素的影响。
2 免疫去势
免疫去势为公猪提供了除通过手术阉割外另一种阉割替代方法,可将公猪的膻味降低至消费者可接受水平。免疫去势要求公猪接受2次注射,以有效减少公猪膻味。美国食品和药物管理局要求第二针注射需在猪屠宰前不少于3 周且不超过10 周内执行。由于第二针注射时间相对于屠宰时间具备灵活性,第二次注射和宰杀之间的时间间隔(Boler 等,2012b)、日粮(Tavarez 等,2014)、营销战略(Lowe 等,2014)和其他促生长原料的使用(Lowe 等,2016a、b)均可对胴体成分、猪肉品质和培根特性产生影响。
Harsh等(2017b)最近发表了一篇综合分析报告,总结了肉品质量、胴体成分、瘦肉量以及其在免疫去势阉猪、手术阉割阉猪和种母猪之间的差异。免疫去势并不会导致仪器检测颜色在免疫去势阉猪、手术阉割阉猪或种母猪之间存在差异(P≥0.31)。免疫去势阉猪和种母猪两种猪肉之间大理石花纹视觉观察无差异,但两种猪肉的大理石花纹均少于手术阉割阉猪猪肉,并且免疫去势阉猪和手术阉割阉猪之间的仪器检测嫩度(P=0.82)也无差异(Harsh 等,2017a)。免疫去势对腹部厚度的影响最大。在所有猪中,种母猪的胴体腹部厚度最小,免疫去势阉猪的腹部比种母猪的腹部厚(P<0.05),但比手术阉割阉猪的腹部薄(P<0.05)(Harsh 等,2017a)。尽管如此,免疫去势阉猪胴体肩背部产肉率增加了0.44个比例单位(P<0.001),肩腹侧部分产肉率增加了0.39个比例单位(P<0.001),但火腿或腰脊肉产肉率无统计上差异(P>0.05)。同手术阉割阉猪胴体相比,免疫去势猪胴体产肉率的增加使无骨瘦肉产量增加了1.52个比例单位并且胴体价值平均增加了2.44美元(图1,Harsh等,2017a)。
图1 免疫去势阉猪和手术阉割阉猪之间主要原始部位的比例单位差异(Harsh等,2017a)
热胴体重差异可能会使腹部厚度出现差异。免疫去势阉猪体重高于97.7 kg的胴体与不足97.7 kg的胴体相比,其腹部更厚14%(P<0.000 1)。虽然免疫去势阉猪和手术阉割阉猪之间腹部的厚度可能有所不同,但盐水吸收百分比(P=0.62)和熟产率(P=0.32)等培根加工特性无差异(Harsh等,2017a)。与手术阉割阉猪相比,免疫去势阉猪的商业化培根切片产量要低3.42 个比例单位(P<0.001)。尽管在某些情况下培根切片产量下降,但在免疫去势阉猪、手术阉割阉猪和种母猪之间,食品辅料型培根(包装无隔氧层)的感官特性在氧化气味(P=0.40)、氧化风味(P=0.45)和整体腥异味(P=0.19)(Herrick等,2016)方面无差异。
3 季节效应-热应激
热应激通常会导致饲料摄入量减少,以此作为减少代谢热生产的一种应对机制。逻辑上来讲,饲料摄入量的减少会降低平均日增重,在炎热天气,养殖者通常会通过饮食调控饲喂较高能量浓度日粮试图最小化减少能量摄入不足的影响。与寒冷天气中生长的育肥猪相比,炎热天气中的生长育肥猪猪肉品质性状的差异实际上是由环境温度引起的还是由日粮调控而造成的呢?这一点,就让人感到困惑。
Rodríguez-Sánchez等(2009)完成了一组阉猪和种母猪冬季育肥(平均温度7.4 ℃)以及一组阉猪和种母猪夏季育肥(平均温度20.5 ℃)的研究。冬季组和夏季组猪群均采用相同的饲喂方案用以确定猪肉质量差异是直接归因于环境温度。与冬季育肥并屠宰的猪只相比,夏季育肥并屠宰的猪只臀中肌脂肪要少(P<0.01)。此外,夏季猪的胴体产肉率要比冬季猪高(P<0.000 1)。冬季猪和夏季猪的半膜肌最终pH值无差异(P>0.05),但夏季喂养的猪腰脊肉更红(P<0.000 1)、烹煮损失更大(P<0.000 1),并且嫩度比冬季猪低13%(表1)。除了肉品质性状受到热应激影响外,育肥猪的脂肪酸成分也发生了变化。夏季饲养并屠宰的猪饱和脂肪酸比例更高(P<0.000 1),单不饱和脂肪酸比例更低(P<0.000 1),多不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比率下降(P<0.01)。
另一项研究中在热中性条件下(23.9 ℃)和热应激条件下(32.2 ℃)对种母猪进行生长育肥饲养实验。同热中性条件下饲养的猪相比,热应激条件下猪的所有生长性能特征都有所下降(P<0.01)(White 等,2008)。两个处理间的腹部重量无差异(P=0.57),但与热中性条件下饲养的猪相比,热应激环境下饲养的猪培根切片瘦肉含量高4.12个比例单位(P<0.01),并且培根切片脂肪含量低4.12 个比例单位(P<0.01)。此外,与32.2° C条件下饲养的猪相比,23.9 ℃条件下饲养的猪的培根切片数量更理想(P<0.01),并且烹煮损失更少(P<0.01)。两处理间计算出的碘值(脂肪酸的不饱和程度指标)无差异。
暖热环境下饲养猪很可能会降低其生长性能。这种生长性能的降低可能会影响到胴体成分,并有可能会减少胴体脂肪含量。胴体成分的变化有可能会给肉品质带来一些变化,脂肪质量和腹部成分将会受到影响。
4 日粮调控
4.1 制粒
猪日粮制粒是饲料加工行业中使用的一种技术,将粉状料通过加热和(或)加湿处理,然后采用模具把较小微粒挤压成团至稍大合成物(Hancock 等,2001)。饲喂颗粒日粮可提高营养物质消化率(Wondra 等,1995a;Rojas,2015)、饲料转化率(Wondra 等,1995a;Nemechek 等,2015)并在某些情况下可增加平均日增(Wondra 等,1995a、b;Myers 等,2013;Nemechek等,2015)。多种指标表明日粮形状对胴体特征无影响(Wondra 等,1995a、b;Myers 等,2013;Nemechek 等,2015)。但也有研究报告指出,饲喂颗粒日粮可增加猪的胴体产量(Fry等,2012)、背膘以及腹部脂肪(Matthews等,2014)。
表1 夏季或冬季对猪养殖和屠宰的影响
日粮形状对平均日增重(P=0.21)、平均日采食量(P=0.51)和最终体重(P=0.28)均无影响。与饲喂粉状料的猪相比,饲喂颗粒料的猪其饲料转化率(P<0.01)提高了3.2%(Overholt等,2016a)。与之前的研究报告相类似,腰部肌肉区域不受颗粒料的影响(P=0.84),但与饲喂颗粒料的猪相比,饲喂粉状料猪的第10根肋骨脂肪厚度几乎减少了10%(P=0.01)。与饲喂粉状料的猪相比,饲喂颗粒料猪的胃所占末期活体重的比例(P=0.07)容易偏小。与饲喂粉状料猪相比,饲喂颗粒料猪的胃损伤评分要高0.52个比例单位(P<0.01)。在猪副产品价值驱动利润型市场中,这可能会产生经济影响。
饲喂颗粒料对视觉观察大理石花纹(P=0.70)、主观评判坚实度(P=0.40)、仪器检测颜色(P≥0.19)、最终pH 值(P=0.38)、烹煮损失(P=0.47)或仪器检测嫩度不产生变化。同饲喂粉状料相比,尽管饲喂颗粒料很大程度上不会影响肉品质,但脂肪质量和培根特性受到影响(Overholt等,2016b)。饲喂颗粒料对腹部坚实度不会造成差异(P=0.44),但同饲喂粉状料的猪相比,其碘值增加了4.3%(P<0.000 1)(图2)。这是因为与饲喂粉状料猪的脂肪组织相比,饲喂颗粒料猪的脂肪组织中亚麻油酸和亚麻酸含量增加了(P<0.01)。同饲喂粉状料猪的培根相比,饲喂颗粒料猪的计算碘值增加导致每个腹部可切肉片总量少了8 块五花培根肉(P<0.01)和每千克腹部可切肉片少了1.2片培根(P<0.01)(表2,Overholt等,2016b)。
4.2 二十二碳六烯酸(DHA)补充
二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)等长链n-3 不饱和脂肪酸的消耗与降低心血管疾病风险、降低血液甘油三酯水平和血压、减少炎症以及增加潜在脑功能等方面相关(Daley等,2010)。这些脂肪酸在鱼类和海洋藻类中很容易获得,导致近期人们对在育肥猪饲料中添加含有大量n-3脂肪酸的饲料成分充满兴趣。在猪饲料中补充DHA和EPA效果非常好,这是因为通过日粮补充DHA和EPA猪只的脂肪酸可以得到改变。这为人类提供了一种无需通过增加鱼类和藻类的消耗即可摄取DHA和EPA的选择。鱼类是DHA 和EPA 的最佳膳食来源,可确保人类的膳食需求,但长期供应鱼类产品引起了对资源匮乏的忧虑(Moran等,2018)。因此,研究兴趣已经转移到了解用海洋藻类补充猪日粮的效果,如裂殖壶菌(AURA)。
图2 饲喂粉状料或颗粒料情况下育肥阉猪和种母猪之间腹部皮下脂肪计算碘值的差异
屠宰前最后28 d 给阉猪和种母猪(共144 头)饲喂1%的AURA。总的来说,补充海藻并不会影响最终体重(P=0.75)、平均日增重(P=0.82)、平均日采食量或饮水量(P≥0.34)和饲料转化率(P=0.74),添加AURA对胴体性状不产生变化(P≥0.48),但脂肪酸成分出现了极大的变化。有益n-3 脂肪酸浓度增加了32.1 个单位(P≤0.001),n-6 脂肪酸总量也有所增加(P=0.01)。尽管如此,对照组猪只的脂肪组织中n-6∶n-3 比例为9.59,饲喂1% AURA 试验组猪只脂肪组织中n-6∶n-3 比例为8.79(图3)。Daley 等(2010)报告指出,消费者应保持n-6 脂肪酸的消耗量比n-3脂肪酸高1~4 倍。尽管n-6∶n-3 比率有所改善(P=0.001;Moran等,2018),但是食用饲喂1% AURA试验组的猪肉产品,其作用可能不足以对心脏健康产生综合性影响。另一方面需要考虑的是n-3和n-6脂肪酸都是长链多不饱和脂肪酸。由于肉制品会出现酸败的可能性,这就意味着饲喂此类较高浓度不饱和脂肪酸成分对猪肉制品的保质期和颜色的稳定性都会存在潜在不利影响。此外,腹部的柔软度可能会增加,这可能会对培根的可切片性产生负面影响,并进一步降低胴体的整体价值。
表2 饲喂过氧化大豆油对育肥阉猪腹部和培根特性的影响
图3 屠宰前最后28 d饲喂1%裂殖壶菌(AURA)情况下育肥阉猪和种母猪之间猪肉脂肪中n-6∶n-3(Overholt等,2016b)
4.3 过氧化脂质
玉米DDGS 和玉米油等玉米副产品在猪饲料中使用频繁,增加了人们对日粮脂质成分影响新鲜加工猪肉产品质量和保质期的担忧。直接给猪只喂食过氧化脂质会降低脂质的可消化率(Lindblom 等,2018,Liu 等,2014a)、生长性能(Rosero 等,2015)以及生长育肥猪的热胴体重和脂肪深度(Boler 等,2012a)。日粮中氧化脂质除对猪生长性能有影响外,对猪肉产品的质量和保质期也会带来潜在影响。近年来,越来越多的证据表明脂质来源的氧化状态也应被考虑在内(Shurson等,2015)。这对养猪业来说尤其重要,因为脂肪副产品和不饱和植物油经常被应用到猪饲料中(Overholt 等,2018a)。即使有了质量控制程序,脂质的加工、回收、处理和储存也会进一步加剧他们的氧化。此外,二手煎炸用油也可能被回收并直接添加到日粮中。废弃的煎炸用油通常氧化程度极高(Sebastian 等,2014),有可能是家畜饲养所使用脂质来源中变质最严重的脂质。脂质过氧化反应过程通过消化多不饱和脂肪酸改变了脂质的化学成分,产生了一种单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸浓度更高的脂质。肉制品在保质期期间甚至在冷藏和冷冻温度下也会发生脂质过氧化反应和酸败。肉类产品的脂质氧化易感性在很大程度上取决于脂质的脂肪酸成分,脂质成分中多不饱和脂肪酸越多越容易出现氧化反应。由于氧化过程中氧合肌红蛋白会转化成正铁肌红蛋白,脂质氧化通常伴随着肉质颜色从理想的红色变成不符合要求的棕色(Faustman等,2010)。肌红蛋白是肌肉中发现的主要色素蛋白,使肉品呈红色。
在一项对160 头育肥阉猪饲喂氧化玉米油或新鲜玉米油的实验中,饲喂严重氧化玉米油的阉猪热胴体重比饲养新鲜玉米油的阉猪胴体轻4.3%(P=0.01)(Boler 等,2012)。此外,饲喂氧化玉米油的阉猪第10 根肋骨要瘦3.7%(P=0.03)。另一方面,饲喂氧化玉米油阉猪和饲喂新鲜玉米油阉猪两处理组间猪肉的颜色、大理石花纹、坚实度、最终pH 值和滴水损失均无差异(Boler等,2012)。
在另一项研究中,对阉猪饲喂10%的新鲜大豆油(22.5 ℃)或经45 ℃热处理288 h、90 ℃热处理72 h或180 ℃热处理6 h 的热处理大豆油(Overholt 等,2018a)。各处理组间的腰脊肉品质性状或腰脊肉成分(P≥0.13)无差异。在模拟零售展示过程期间,通过测定硫代巴比妥酸反应物(TBARS)的方法来分析各大豆油处理组间猪肉在零售展示期间的烹煮损失、沃-布式剪切力(仪器检测嫩度)、仪器检测颜色、褪色和脂质氧化反应均无差异。
在美国,培根是最有价值的猪肉产品(美国劳工统计局,2017年),培根的质量取决于猪腹部脂肪的品质。因此,了解饲喂过氧化饲料对腹肉质量和保质期的影响也十分重要。给阉猪饲喂上述描述的经45 ℃热处理288 h、90 ℃热处理72 h或180 ℃热处理6 h的10%热处理大豆油,并使用此饲喂阉猪的腹肉商业化生产培根(Overholt 等,2018b),结果发现各大豆油热处理组间猪腹肉鲜重、长度、宽度或厚度无差异(P≥0.30)(表2)。但是,由于在试验中阉猪在整个育肥阶段饲喂了10%的大豆油,各大豆油处理组间猪腹部脂肪组织的碘值均特别高。本试验猪群的平均碘值为88.82,最大值为98.56。因此,各处理组间的猪腹部肉品质均非常差。尽管如此,饲喂90 ℃热处理大豆油的阉猪脂肪组织(含三层脂肪层)中的脂肪酸饱和程度在所有处理组间最低(P<0.000 1),但仍然被认为是偏高(IV=79.66)的。除碘值异常高之外,各大豆油热处理组间猪肉的烹熟重量、熟产率或由其腹部加工成培根的切片重量均无差异(P≥0.14)。可能是由于超高碘值的原因,尽管各大豆油热处理间切片产品存在经济意义上的差异(接近12个比例单位),切片产量的可变性大于预期。各试验组的大豆油热处理和储存时长对培根的保质期特性无相互作用(P≥0.27)。采用TBARS 方法分析按照以脂肪组织或可提取脂质成分为基础进行计算发现,各处理间的脂质氧化也无差异(P≥0.46)。同样,大豆油处理对猪肉的感官氧化气味(P=0.69)或感官氧化风味(P=0.79)也无影响。
饲喂过氧化谷物油会导致生长育肥猪生长性能下降,可能会诱发氧化应激,但这可能不会体现在猪肉品质性状下降方面。大多数文献报告表示,与饲喂新鲜谷物油的猪只肉块相比,饲喂氧化油的猪腰脊肉块颜色、pH值或系水力存在较小或无差异。此外,不管谷物油的过氧化程度如何,饲喂过氧化油会增加脂肪组织的碘值,但可能不会缩短这些猪的培根产品保质期。
5 热胴体重
生产效率与日常开支缩减和固定开支摊薄相关,增加猪的胴体重量可提高生产效率,进而实现更高的综合利润率(Wu 等,2017)。正因如此,自1995 年以来,美国猪胴体的平均热胴体重从82 kg增加到95 kg,每年增加超过0.6 kg(美国农业部,2018a)。饲养和屠宰更大更重的猪只给加工人员带来一系列新的挑战。Wu 等(2017)注意到诸如增加栏杆高度、扣环间距、冷却空间和冷却能力等问题需要有效解决以方便处理较重胴体。这对于处理小型较轻胴体的老旧工厂来说是一个特别值得关注的问题。如果许多包装车间的冷却能力不能得到改变,那么其对较重胴体的冷却速率有可能会降低。较慢的冷却速率有可能会使pH 值下降,影响系水力、颜色和嫩度。另一方面,体型较重猪只一般偏胖,腹部会更厚(Correa 等,2008)。因此,可以预测增加胴体重量可能会损害肌肉质量,但会提高脂肪的质量。
美国家禽生长速度和体积的快速增长导致肌肉疾病(木质胸肉和白纹)的形成,相关肉品质量缺陷降低了消费者的可接受度(Kuttappan 等,2012)。但是,猪热胴体重的增长速率并不像家禽那么好。自1995年来,猪肉胴体重增加了近15%,但是同一时期美国家禽的生长速率变化接近32%(美国农业部,2018b)。尽管如此,由于胴体重量在持续增加,了解热胴体重对猪肉和脂肪质量的影响非常重要。
重量在53.18~129.55 kg 范围之间的胴体对肉品质基本不产生影响(Harsh等,2017b)。此类重量范围的胴体热胴体重对最终pH 值的变化影响不到1.5%。随着商业化养殖猪只的热胴体重增加,无骨腰脊肉实际上更暗和更红,表现为L*(P<0.000 1)更低和a*值(P<0.000 1)更高。胴体重量与L*(β1=-0.024 3)或a*值(β1=0.010 6)之间的回归线斜率显示非常接近零。随着热胴体重的增加,腹侧腰脊肉的视觉观察大理石花纹也在增加(β1=0.004 0,P<0.01)。尽管如此,胴体重量仍然仅对视觉观察大理石花纹评分总体变化起到1.09%的影响。较重的胴体导致腰脊肉块嫩度更好(β1=-0.126 9,P<0.001)。胴体重量还可以预测烹煮到71 ℃时肉块的烹饪损失(β1=-0.052 1,P<0.001),胴体越重其腰脊肉块的烹饪损失越少。尽管如此,热胴体重仅对腰脊肉块剪切力值(仪器测嫩度)变化起到4.46%的影响,对烹饪损失比例变化影响5.60%。因此,较重的胴体可生产出更厚更坚实的腹部,其中热胴体重对腹部厚度变化(β1=0.010 9,P<0.001)起到37.81%的影响,对以腹部翻转弹跳距离(β1=0.040 6,P<0.001)表示坚实度的评分变化起到20.35%的影响。随着胴体重量的增加,净胸肉处所提取的脂肪组织核心的饱和度更高(β1=-0.126 3,P<0.001),胴体重对脂肪组织的碘值变化起到10.35%的影响。尽管目前存在热胴体重的增加会不利于肉品质这种忧虑,但猪肉加工商不应理解为热胴体重的增加会对最终pH值、仪器检测颜色、烹饪损失或嫩度产生负面影响。随着胴体重量的增加,脂肪质量特性可能会改善。腹部应该会变得更厚且腹部脂肪酸成分的饱和度更高,从而坚实度更高使其更适合用于生产五花肉培根。
6 冷却速率
猪肉胴体的冷却速率直接关系到腰部肌肉嫩度的差异和变化的幅度。使用急速冷却(快速冷却)系统可提高包装车间的生产量,确保食品安全,并改善诸如猪肉胴体系水力等肉品质特性(Shackelford 等,2012)。遗传、生产系统和营销策略的变化导致近年来美国育肥猪的平均胴体重量增加(Harsh 等,2017b)。过去,在整个冷却期间通过往胴体上喷水来冷却猪肉胴体,如今,大部分猪肉胴体在极端低温的环境中(急速冷却)快速冷却60~90 min,然后在冷冻冰箱中储存至宰后21~24 h。急速冷却的优势是可在宰后pH值下降期间快速去除胴体热量。与传统冷却方式冷却的胴体相比,这种方法能够保护肌原纤维蛋白免受损伤并使胴体系水力更强。然而,胴体的急速冷却损害了肌浆网的完整性并导致宰后代谢期间的钙渗漏,进而会导致由于肌节长度变短引起冷收缩或嫩度降低。因此,恰当的猪肉胴体冷却需要做到冷却速率平衡,既要足够快速以确保充足的系水力,但又不能过快导致嫩度降低。
与通过急速冷却系统冷却的胴体腰部肌肉温度相比,通过传统喷淋冷却系统冷却的胴体腰部肌肉在宰后8 h 的温度要高将近10 ℃。采用传统喷淋冷却方法冷却的腰肉和采用急速冷却方法冷却的腰肉在腰肉pH 值、仪器检测颜色、瘦肉颜色、烹饪损失或肌节长度方面无差异(Shackelford 等,2012)。但在宰后15 d老化期后,与采用传统喷淋冷却系统冷却的腰脊肉块相比,采用急速冷却系统冷却的腰脊肉块嫩度偏低(P<0.000 1)。此外,与采用传统喷淋冷却的胴体肉块相比,采用急速冷却的腰脊肉中剪切力度超过25 kg(消费者可接受嫩度的公认阈值)的肉块比例要高(P<0.01)。虽然嫩度会降低是意料之中但却很难解释,因为在宰后15 d老化期后采用急速冷却和传统冷却两种方式冷却的胴体腰脊肉块的肌节长度和分解肌间线蛋白均无差异(P>0.05)。此外,采用急速冷却和传统冷却两种方式冷却的猪肉肉块在模拟零售展示期间的仪器检测亮度(L*)和仪器检测红色(a*)也均无差异(Shackelford等,2012)。
冷却系统不仅影响整个胴体的温度下降,且胴体内的温度下降也存在差异(Arkfeld等,2016)。将猪胴体(总计775头)在宰后进行长达22 h的急速冷却,并在整个冷却过程中监测最长肌和半膜肌的温度下降。在宰后14 h,冷却器的环境温度和最长肌的深部肌肉温度没有差异(P>0.05),但是半膜肌的内部温度仍然比冷却器的环境温度高1 ℃(P<0.05)。这表明腰肉质量与新鲜火腿质量之间呈弱相关(Arkfeld 等,2016)。最长肌的最终pH 值与半膜肌的最终pH 值(r=0.33)、仪器检测亮度(r=-0.28)、红度(r=-0.15)和泛黄度(r=-0.27)相关(P<0.000 1)。即便如此,最长肌的最终pH 值与臀屈肌(|r|≤0.14)或臀中肌(|r|≤0.34)的仪器检测颜色之间的相关性较弱。此外,最长肌的仪器检测颜色值(|r|≤0.33)与臀屈肌、臀中肌或半膜肌的仪器检测颜色值相关性较弱(Arkfeld 等,2016)。总之,腰肉品质性状与火腿品质性状的相关性较弱。这些弱相关性可能来源于火腿与腰肉在冷却速率上存在的差异。因此,有关猪肉质量的结论应限于所直接检测的切割肉块,而不应根据一处切割肉块的检测推断评估其他肉品的质量。
7 肌肉切块的熟嫩度
过去,美国建议猪肉切块的内部烹饪温度为71 ℃(中等熟嫩程度),以防止出现旋毛虫病原体感染的可能性。但是,大部分猪养殖已从户外饲养转移至室内饲养,减少了感染这种病原体的风险,进而允许终端烹饪温度得以安全降低。随着终端烹饪温度(熟嫩程度)的增加,猪肉肉块的嫩度和多汁性会大幅降低(Rincker 等,2007,Moeller 等,2010)。基于此,2011 年美国农业部食品安全与检验局将猪肉切块的终端建议烹饪温度从71 ℃修改成63 ℃,在维持食品安全的同时提高感官品质特性。
最近,Klehm 等(2018)评估了猪肉切块的2 种包装方式以及这2 种包装方式与采用过去推荐的71 ℃烹饪温度的猪肉肉块和采用新推荐的63 ℃烹饪温度的猪肉肉块之间的相互作用。在宰后第2 d,将完整的无骨腰肉切割成28 mm 厚的肉块。将肉块采用真空包装或置于聚苯乙烯泡沫塑料托盘中并用聚氯乙烯(PVC)透氧薄膜进行包裹。将采用PVC 包裹的多份包装肉块放入至一个35.56 cm×50.80 cm真空密封袋中,把来自同一腰部的包装肉块放入至一个批量气调的包装中并注入600 毫巴的气体混合物(0.2%~0.4%一氧化碳、23%~30%二氧化碳和60%~80%氮气)。随机使用同一包装类型的肉块进行63 ℃或71 ℃熟嫩度烹煮。在食用品质性状方面,包装类型和熟嫩度之间无相互作用(P>0.05)。
与烹煮至71 ℃的肉块相比,烹煮至63 ℃的肉块嫩度要高4.6%(P<0.000 1)。经仪器检测得出,烹煮至63 ℃的肉块比烹煮至71 ℃的肉块嫩度要高7.3%(P=0.01)。烹煮至63 ℃的肉块比烹煮至71 ℃的肉块多汁性要高10.1%(P<0.000 1)。烹煮至63 ℃的肉块比烹煮至71 ℃的肉块香味要低2.9%(P=0.01)。烹煮至63 ℃的肉块比烹煮至71 ℃的肉块烹饪损失要少1.64个比例单位(P<0.000 1)。