排酸处理对湘南黄牛氨基酸以及脂肪酸的影响

严诗慧， 郭 谦， 沈清武， 陈 东,2*

(1.湖南农业大学，长沙 410128；2.湖南舜天恒禾农业科技发展有限公司，湖南 宁远 425600)

随着生活水平的提高，牛肉越来越受到人们的欢迎，这主要是由于牛肉具有高蛋白、低脂肪、矿物质丰富、氨基酸组成优等特点。与养牛业发达的国家相比，我国在牛肉的品质方面还存在很大的提升空间。牛肉中的氨基酸及脂肪酸含量是研究牛肉品质的一项重要生化指标，它不仅能影响牛肉的营养价值，而且对改善肉类食品的风味、提高牛肉的食用价值以及对人体健康具有重要意义[1]。

牛体肌肉发达，肌纤维较粗，脂肪含量较低，导致牛肉剪切力高，嫩度低，适口性较差，加工及食用途径受到一定限制。近年来，通过排酸处理来改善牛肉品质是现今肉品卫生学和营养学提倡的一种后成熟工艺[2]。排酸牛肉又叫冷却排酸肉，在冷却温度(0～4 ℃)下放置12～24 h，肉中的酶发生作用，细胞内大分子三磷酸腺苷分解为鲜味物质基苷，同时牛肉酸碱度发生改变，新陈代谢产物最大程度排出体外，降低有害物质的含量，保证肉类的安全卫生[3]。此外，在牛肉成熟过程中，由于肌原纤维蛋白发生水解，磷脂双分子层结构的破坏很可能导致游离氨基酸与脂肪酸的升高，从而引起牛肉中挥发性风味物质的变化。与冷冻肉相比，排酸肉经过充分的解僵后，口感得到极大改善，肉嫩多汁，滋味鲜美，容易咀嚼，便于消化，营养价值比普通牛肉高[3]。

湘南黄牛是湖南省主要的优良地方黄牛品种，以郴州、永州、邵阳为主。其个体较矮小，体质健壮，结构紧凑，具有繁殖力强、乳脂率高、抗病力强、肉质鲜嫩、营养价值高、口感好等优点[4]。目前，国内研究排酸工艺对牛肉肉质的影响日渐增多，但大部分都是研究排酸对牛肉嫩度、色泽、蒸煮损失、挥发性风味物质等的影响[5-7]，关于排酸对牛肉氨基酸、脂肪酸含量变化的研究较少，因此，本试验通过研究排酸处理对湘南黄牛氨基酸以及脂肪酸的影响，以评价排酸处理牛肉的效果，为牛肉消费者和牛肉加工企业提供一些数据支持和实践指导。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取6头同一品种、月龄接近的湘南黄牛，经过同一饲养条件育肥后，待育肥后期(30月龄)进行屠宰。取12～13肋背最长肌，对未排酸肉样屠宰后直接取回进行指标检测，对排酸肉样经24 h排酸处理后进行指标检测。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 脂肪酸测定 取5 g肉样磨粉，称取0.5 g粉末置于玻璃试管中，加入4 mL苯—石油醚混合溶剂，密闭浸提24 h；再加入4 mL氢氧化钾—甲醇溶液，随后进行离心处理。取1 mL上清液，经0.22 μm有机系滤膜过滤后进行上机检测。将测得物质的谱图与NIST11和NIST11s谱库中已知物质的谱图进行比对鉴定，与内标的峰面积比较得出其含量。

1.2.2 游离氨基酸测定 准确称取0.500 0 g样品置于10 mL离心管中，于100 ℃沸水浴5 min，加纯水5 mL，加入钢珠用高速组织研磨仪60 Hz研磨5 min，再4 ℃，10 000 r/min离心10 min；取上清液，沉淀后加2 mL纯水悬浮超声5 min，离心，合并上清液，加入1 mL 30%乙酸锌水溶液，充分混匀，加水定容至10 mL。充分涡旋混匀后，10 000 r/min离心10 min；取上清液，过0.22 μm滤膜后上机测定。采用安捷伦公司自动在线衍生化方法，一级氨基酸与邻苯二甲醛、二级氨基酸与芴甲氧羰酰氯衍生后过柱检测。

1.3 统计分析

数据用SPSS进行统计分析，结果用“平均值±标准差”表示，对试验结果进行t检验，P<0.05为差异显著，P<0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 湘南黄牛肉氨基酸含量分析

由表1可知，在氨基酸组成方面，排酸牛肉中组氨酸、甘氨酸、蛋氨酸、肌氨酸含量显著升高(P<0.05)；丙氨酸、缬氨酸、脯氨酸含量显著降低(P<0.05)；苏氨酸、瓜氨酸含量极显著降低(P<0.01)；色氨酸含量极显著升高(P<0.01)。在氨基酸分类组成中，排酸牛肉∑鲜味氨基酸、∑苦味氨基酸含量显著升高(P<0.05)；∑甜味氨基酸含量显著降低(P<0.05)。排酸前后牛肉氨基酸总量差异不显著(P>0.05)。

表1 湘南黄牛排酸前后氨基酸变化

2.2 湘南黄牛肉脂肪酸含量分析

由表2可知，排酸牛肉中十二酸、十四酸、十五酸、顺-11-二十碳烯酸、饱和脂肪酸(SFA)含量显著升高(P<0.05)；顺-9,12,15-十八碳三烯酸、顺-5,8,11,14-二十碳四烯酸、二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、多不饱和脂肪酸(PUFA)、PUFA/SFA、n-6 PUFA含量显著降低(P<0.05)；顺-8,11,14-二十碳三烯酸、n-3 PUFA含量极显著降低(P<0.01)。排酸前后牛肉中单不饱和脂肪酸、n-6/n-3 PUFA、脂肪酸总量差异不显著(P>0.05)。

表2 湘南黄牛排酸前后脂肪酸(mg/100 g肉)比较

3 讨 论

3.1 排酸对湘南黄牛氨基酸的影响

氨基酸是蛋白质的组成单位，肉中各种氨基酸的比例是评判肉品质和营养价值的重要指标[8]。研究表明，氨基酸的种类及含量与肉质和风味紧密相关[9]。本试验表明，排酸牛肉中组氨酸、色氨酸、蛋氨酸含量显著升高(P<0.05)。可能的原因是在成熟过程中，肌原纤维中胶原蛋白含量上升，引起相应的氨基酸含量有所上升。以上氨基酸均为人体的必需氨基酸(组氨酸是婴幼儿的必需氨基酸)，是理想的蛋白质来源[10]。同时本试验测得排酸牛肉中组氨酸含量显著升高(P<0.05)，一般认为其与谷氨酸含量高，能增加肉的滋味与香气，改善肉品质，属于优质型牛肉，适合于加工成风味食品[11]。

本研究发现，排酸牛肉肌氨酸含量显著升高(P<0.05)，使排酸牛肉在改善肌肉的无氧力量和爆发力上有提升作用[12]。试验中排酸牛肉瓜氨酸含量极显著降低(P<0.01)，且含量为0，蔡彬等[13]研究表明，补充瓜氨酸对溃疡性结肠炎肠道的炎症损伤具有保护作用。因此，食用排酸牛肉可能对缓解肠道炎症无明显效果。此外，试验测得排酸牛肉中苦味氨基酸总和显著升高(P<0.05)，可能是由于排酸后呈味氨基酸即色氨酸和蛋氨酸含量显著升高所致。排酸牛肉中鲜味氨基酸总和显著升高(P<0.05)，表明排酸处理有改善牛肉风味和滋味的潜质。本试验排酸牛肉中丙氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苏氨酸含量显著降低(P<0.05)，可能的原因是一部分氨基酸参与成熟期美拉德反应等一系列化学反应，另一部分被微生物直接利用产生风味和滋味物质。

3.2 排酸对湘南黄牛脂肪酸的影响

肌肉中脂肪酸组成是衡量肉质的重要因素，其不仅会对牛肉的嫩度、风味、多汁性等造成影响，而且与牛肉的营养价值密切相关[14-15]。近年来，改善食品中不饱和脂肪酸(UFA)和SFA占比已成为热门研究课题。相关研究表明，SFA对人体有潜在的生理作用，缺乏此类脂肪酸，机体就无法行驶正常的生理功能，但膳食中过量可升高人体含低密度脂蛋白胆固醇的含量，有引起心血管疾病的风险[16]，其中具有明显升血脂作用的SFA是月桂酸和肉豆蔻酸[17]。本试验表明，排酸牛肉中SFA、十二酸(即月桂酸)、十四酸(即肉豆蔻酸)含量显著升高(P<0.05)。可能的原因是试验动物的体重、年龄、性别、日粮水平、育肥程度等对实验结果造成一定影响[18-19]。PUFA在维持细胞膜形态结构与功能稳定、调控基因表达、促进生长发育等方面起着重要作用[20]。其中花生四烯酸是大脑和视神经发育的重要物质，具有降低总胆固醇、血脂和血糖的作用。本试验表明，排酸牛肉中PUFA、顺-5,8,11,14-二十碳四烯酸(即花生四烯酸)含量显著降低(P<0.05)。因此，食用排酸牛肉在管控心血管疾病方面可能不会有明显效果。

牛肉的营养价值一般常用PUFA与SFA的比例(P/S)衡量[21]，合理的营养推荐值≥0.45[22]。本试验测得排酸牛肉PUFA/SFA比值仅为0.06±0.01，远低于营养建议值，因此还需要进一步探索和完善牛肉处理加工模式。有研究发现，以二十二碳六烯酸(DHA)和二十碳五烯酸(EPA)为代表的n-3 PUFA对人体生长发育和健康等有重要作用[23-24]。本试验表明，排酸牛肉中DHA、EPA、n-3 PUFA含量均显著低于未排酸牛肉(P<0.05)。n-6 PUFA的主要脂肪酸为亚油酸，它在降低胆固醇水平、预防动脉粥样硬化上有明显效果，具有积极的营养保健功能[22]。本试验中排酸牛肉n-6 PUFA、顺-9,12,15-十八碳三烯酸(即亚油酸)含量显著降低(P<0.05)。以上这些脂肪酸含量的降低可能是因为试样发生轻微酸败所致。酸败过程中，UFA与分子氧反应，形成过氧化物，随后发生一系列的次级反应，导致脂质降解[25]。

4 结 论

通过宰后排酸处理，排酸牛肉中必需氨基酸以及风味氨基酸含量显著增加，能够满足人体从肉类摄取氨基酸的需要。但是，排酸牛肉中SFA含量显著升高，PUFA含量显著降低，P/S值减小，其含量变化表明牛肉加工处理方式还有待进一步改进。综上，排酸处理能提高湘南黄牛肉的风味与滋味，能应用于湘南黄牛肉生产加工，以提高肉品质。