年龄对伊犁马肉食用品质和肌纤维特性的影响

2021-11-06李云霞孟军王建文曾亚琦闫睛郑国鹏任万路孔麒森张月王洁姚新奎

食品研究与开发 2021年20期

李云霞，孟军，2，3，王建文，2，3，曾亚琦，2，3，闫睛，郑国鹏，任万路，孔麒森，张月，王洁，姚新奎，2，3*

（1.新疆农业大学动物科学学院，新疆乌鲁木齐830052；2.新疆农业大学马产业研究院，新疆乌鲁木齐830052；3.新疆马繁育与运动生理重点实验室，新疆乌鲁木齐830052）

随着传统养马业的变革，产品养马已经成为行业发展的新趋势，马产品的生产倍受关注，其中马肉被认为是有利于人类健康的食品。马肉具有色泽较深，无成块脂肪组织和特殊的黄色脂肪[1]，胆固醇含量低[2]，铁和B族维生素含量高[3]等优点，马肉脂肪营养价值优于牛、羊、驼等反刍类动物[4]，且脂肪与牛羊肉相比更易被人体消化[5]。近年来马肉越来越受欢迎，并逐渐成为其他肉类的替代品[6-7]。截止至2017年，新疆马匹存栏89.42万匹，其中伊犁马存栏近40万匹，马肉总产量超过6万吨。伊犁马是以哈萨克马为母本培育的优异品种，具有产肉性能优异的特点。欧盟对不同品种[8]、年龄[9-10]马的屠宰均有研究，Lorenzo等[11]报道8月龄屠宰的马驹肉比11月龄屠宰的马驹肉具有更高的营养品质，11月龄屠宰的马具有最佳的胴体参数。在国外，用于屠宰的马多为马驹，而在我国被屠宰的伊犁马年龄分布较广。由于屠宰年龄的不同，造成伊犁马肉品质差异大，对不同年龄段屠宰的伊犁马肉质进行研究，可为规范伊犁马肉生产及肉质性能提升提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选择来自伊犁哈萨克自治州地区屠宰场的1岁～6岁的伊犁马18匹，其中1岁～2岁、3岁～4岁、5岁～6岁各6匹，各年龄段马匹体重相近，健康状态良好，试验个体屠宰前24 h禁食，屠宰后即刻采集三角肌和背阔肌部位，每部位采集肉样0.25 kg，一部分用手术剪沿肌纤维走向剪切成2 cm肉条，放入4%甲醛溶液，测定肌纤维特性，其余-20℃冰箱冷冻保存，测定肉的食用品质。

1.2 仪器与设备

物性测试仪（TA-XT plus）：英国Stable Micro System公司；石蜡切片机（RM2235）：德国徕卡公司；摊烤片一体机（Slidetec WATER/HETA）：德国Slee公司；尼康电子显微镜（ECLIPSE Ci-L）：日本尼康公司；数显三用恒温水箱（HH-W420）：江苏金怡仪器科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 肌肉食用品质的测定

将屠宰后的马肉样品放置在4℃冰箱冷藏24 h。失水率根据畜禽肉质的测定标准NY/T 1333—2007《畜禽肉质的测定》进行评定[12]。熟肉率的测定：取样精确称重m1，将肉条放入标号的密封袋中，水煮30 min，室温（25℃）放置冷却后，精确称量记m2，熟肉率/%=m2/m1×100。剪切力根据 NY/T 1180—2006《肉质嫩度的测定剪切力测定方法》[13]，利用食品物性测定仪进行测定，每个样品重复10次取平均值。

1.3.2 肌纤维特性的测定

肌纤维特性采用石蜡切片苏木精-伊红染色（hematoxylin-eosin staining，HE 染色）方法观察[14]。每个样品制作3张～4张切片，在10×40倍下拍照，每张切片随机选择3个视野，利用image J（v1.8.0官方版）进行肌纤维横截面积、肌纤维平均直径、肌纤维密度的测量。

1.4 数据分析

数据用Excel软件进行整理，使用SPSS19.0对不同年龄的指标进行One-Way ANOVA方差分析以及Duncan’s多重比较和Pearson相关性分析，结果用“平均值±标准差”表示。

利用灰色关联分析法，进行综合评价，根据生产实际，筛选出不同分组各指标最优集组成参考序列，所测定指标，采用均值法对分组数据进行无量纲化处理，通过公式（1）～（3）计算关联系数，权重和加权关联度，并计算绝对差值。

灰色关联计算公式如下。

选择每个指标的最优值构成参考序列X0（k），3个分组为比较序列Xi（k），i为参试分组数，k=1，2，3…m，m为参试指标，ρ为分辨率系数，ρ∈（0，1）此处取值0.5。

2 结果与分析

2.1 年龄对肌肉食用品质的影响

2.1.1 年龄对三角肌部位食用品质的影响

不同年龄段三角肌部位肌肉食用品质测定结果见表1。

表1 不同年龄三角肌部位食用品质差异性分析Table 1 Analysis on the difference of edible quality of deltoid muscle parts of different ages

由表1可知，伊犁马三角肌部位剪切力1岁～6岁各年龄组间剪切力值存在差异性，其中5岁～6岁组极显著高于1岁～2岁组和3岁～4岁组（P＜0.01），3岁～4岁组显著高于1岁～2岁组（P＜0.05）。失水率在各年龄组间存在差异性，其中5岁～6岁组极显著低于1岁～2岁组及 3岁～4岁组（P＜0.01），1岁～2岁组与3岁～4岁组差异不显著。1岁～2岁组的熟肉率极显著低于 3岁～4岁组和 5岁～6岁组（P＜0.01），3岁～4岁组与5岁～6岁组差异不显著。

2.1.2 年龄对背阔肌部位食用品质的影响

不同年龄段背阔肌部位食用品质测定结果见表2。

表2 不同年龄背阔肌部位食用品质差异性分析Table 2 Analysis on the difference of edible quality of latissimus dorsi in different ages

由表2可知，各年龄段背阔肌剪切力差异性显著，1岁～2岁组极显著低于3岁～4岁组和5岁～6岁组（P＜0.01），3岁～4岁组显著低于 5岁～6岁组（P＜0.05）。1岁～2岁组的失水率极显著高于3岁～4岁组和5岁～6岁组（P＜0.01），3岁～4岁组与 5岁～6岁组之间差异不显著。熟肉率5岁～6岁组显著高于1岁～2岁组（P＜0.05），3岁～4岁组与其他两组差异均不显著。

2.2 年龄对肌纤维特性的影响

2.2.1 年龄对三角肌部位肌纤维特性的影响

不同年龄段三角肌部位肌纤维特性测定结果见表3。

表3 不同年龄三角肌部位肌纤维特性差异性分析Table 3 Analysis on the differences of muscle fiber characteristics of deltoid muscle in different ages

由表3可知，肌纤维横截面积5岁～6岁组极显著高于 1岁～2岁组和3岁～4岁组（P＜0.01），1岁～2岁组与3岁～4岁组之间差异不显著。肌纤维平均直径5岁～6岁组极显著高于 1岁～2岁组（P＜0.01），3岁～4岁组与其他两组差异均不显著。肌纤维密度1岁～2岁组极显著高于3岁～4岁组和 5岁～6岁组（P＜0.01），3岁～4岁组与5岁～6岁组之间差异不显著。

2.2.2 年龄对背阔肌部位肌纤维特性的影响

不同年龄段背阔肌肌纤维特性测定结果表4。

表4 不同年龄背阔肌肌纤维特性差异性分析Table 4 Analysis of the difference in the characteristics of latissimus dorsi muscle fibers at different ages

由表4可知，肌纤维横截面积5岁～6岁组极显著高于 1岁～2岁组（P＜0.01），3岁～4岁组显著高于1岁～2岁组（P＜0.05）。肌纤维平均直径5岁～6岁组极显著高于 1岁～2岁组（P＜0.01），3岁～4岁组与其他两组差异均不显著。肌纤维密度1岁～2岁组极显著高于3岁～4岁组与 5岁～6岁组（P＜0.01），3岁～4岁组与5岁～6岁组之间差异不显著。

2.3 年龄与各部位指标相关性分析

2.3.1 年龄与三角肌部位各指标相关性分析

年龄与三角肌部位各指标相关性分析见表5。

表5 年龄与三角肌部位各指标相关性分析Table 5 Correlation analysis between age and various indexes of deltoid muscle

由表5可知，年龄与剪切力及肌纤维横截面积呈极显著正相关（P<0.01），与熟肉率及肌纤维平均直径呈显著正相关（P<0.05），与失水率与肌纤维密度呈极显著负相关（P<0.01）。剪切力与失水率呈显著负相关（P<0.05），与肌纤维横截面积呈显著正相关（P<0.05）。失水率与肌纤维平均直径呈极显著负相关（P<0.01），与肌纤维密度呈极显著正相关（P<0.01）。熟肉率与肌纤维横截面积及肌纤维平均直径呈极显著正相关（P<0.01），与肌纤维密度呈极显著负相关（P<0.01）。肌纤维横截面积与肌纤维平均直径呈显著正相关（P<0.05），与肌纤维密度呈极显著负相关（P<0.01）。肌纤维平均直径与肌纤维密度呈极显著负相关（P<0.01）。

2.3.2 年龄与背阔肌部位各指标相关性分析

年龄与背阔肌部位各指标相关性分析见表6。

表6 年龄与背阔肌部位各指标相关性分析Table 6 Correlation analysis between age and various indexes of latissimus dorsi

由表6可知，年龄与剪切力呈极显著正相关（P<0.01），与失水率与肌纤维密度呈极显著负相关（P<0.01），与肌纤维横截面积及肌纤维平均直径呈显著正相关（P<0.05）。剪切力与失水率及肌纤维密度呈极显著负相关（P<0.01）。失水率与肌纤维密度呈显著正相关（P<0.05）。熟肉率与肌纤维横截面积呈显著正相关（P<0.05）。肌纤维横截面积与肌纤维平均直径呈极显著正相关（P<0.01），与肌纤维密度呈显著负相关（P<0.05）。

2.4 三角肌及背阔肌综合分析

三角肌及背阔肌6个指标的权重系数分析见表7。

表7 三角肌及背阔肌部位各指标权重系数Table 7 Weight coefficient of each index of deltoid muscle and latissimus dorsi

表7结果显示，三角肌部位指标权重顺序为熟肉率＞肌纤维平均直径＞肌纤维横截面积＞剪切力＞肌纤维密度＞失水率。背阔肌部位权重指标权重顺序为熟肉率＞肌纤维平均直径＞失水率＞肌纤维横截面积＞肌纤维密度＞剪切力。

三角肌及背阔肌部位3个年龄段的加权关联度值分析见表8。

表8 三角肌及背阔肌部位3个年龄段的加权关联度值Table 8 Weighted correlation value of the three age groups of the deltoid and latissimus dorsi

由表8可知，三角肌及背阔肌部位各指标1岁～2岁组关联度排序均最高，说明其各项指标接近最优值，6项指标1岁～2岁组最好。

3 讨论

3.1 年龄对两个部位肌肉食用品质的影响

嫩度是评价肉质的重要指标，常用剪切力表示，试验中发现5岁～6岁组伊犁马肉剪切力均极显著高于1岁～2岁组，Roth等[15]研究2岁～4岁和4岁以上屠宰马匹年龄对剪切力的影响，发现年龄较高的分组，剪切力值显著高于低年龄组，这与本文结论相同。本文中剪切力与年龄呈极显著正相关，年龄影响肉嫩度可能是随着动物年龄的增长肉中胶原蛋白含量的增加[16-17]。在动物解剖贮藏期间，肌纤维发生蛋白分解这也可能对剪切力产生影响[18]。Koczak等[19-20]研究年龄对宰后成熟过程中肌原纤维蛋白的降解发现，30 kDa蛋白在年龄越小的时候出现的早，其通过改变肌原纤维结构最终改善嫩度，这可能是剪切力受年龄影响的原因之一。除以上因素外，影响肌肉剪切力的因素还有结缔组织的结构及含量、肌肉中酶活性、肌内脂肪的含量等。谌启亮等[21]对18月龄～72月龄西门塔尔杂交肉牛嫩度分析中发现，结缔组织含量可对剪切力产生影响，结缔组织随着年龄的增加含量增多，剪切力也增大，嫩度变差，这也可能是嫩度随年龄变化的原因。

失水率是肉质的一项重要指标[22]。肌肉蛋白质所带静电荷及蛋白质的网状结构空间是影响失水率的主要因素，在生产加工中失水率高可能会造成水溶蛋白质的流失，降低肉品质[23]。王建文[24]研究1岁～6岁伊犁马多个部位失水率，结果表明1岁～2岁组显著低于5岁～6岁组，这与本文结论一致。这可能是由于年龄较小的个体，肌内自由水含量高，在离心过程中水分活度较高，水分较容易丢失，另外不同年龄个体屠宰后三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）分解速度、蛋白质空间结构变化速率不同，这也是造成不同年龄组失水率存在差异的原因。在其他动物中，阚博文等[25]研究结果表明4月龄至成年陕北绒山羊随着年龄的增加失水率有增加的趋势；徐瑛[26]研究结果表明3岁～7岁不同年龄段牦牛的失水率随着年龄的增加而减少；年龄对不同动物失水率的影响研究结果不尽一致，本文研究结果与徐瑛[26]研究牦牛的变化规律相同。

熟肉率是影响肉质性能的重要指标之一。本试验各年龄段两个部位熟肉率在52.61%～56.99%。王建文[24]研究结果表明多个部位伊犁马熟肉率较本文稍高，这可能与个体间由于生长状况、饲养条件、遗传因素等不同造成的。试验中三角肌部位熟肉率与年龄相关性显著，年龄越大熟肉率越高，徐瑛[26]研究结果表明3岁～7岁不同年龄组间牦牛的熟肉率差异显著，且随年龄增加显著增加，本文与其结论相同。这可能是由于，随着年龄增长，肌肉组织间空隙变大，肌原纤维蛋白网格空间发生变化，蛋白、脂肪等营养成分含量逐渐累积，肌肉体积变大，熟肉率也逐渐增加，年龄对熟肉率的影响机制还需要进一步探究。

3.2 年龄对两个部位肌肉肌纤维特性的影响

肌纤维的特性是影响肌肉性能的基础[27]。研究发现伊犁马两个部位年龄与肌纤维横截面积、肌纤维平均直径呈正相关，与肌纤维密度呈极显著负相关，即随着年龄增长肌纤维面积增大，肌纤维平均直径变粗，密度逐渐变小，这与徐瑛[26]研究3岁～7岁牦牛、胡宝利[28]研究1.5岁～3岁秦川牛、付洋洋[29]研究1.5岁～4.5岁牦牛的肌纤维特性随年龄变化趋势结果一致。可能因为肌纤维是组成肌肉的基本单位，动物体出生后肌纤维数量不再发生变化，只有肌纤维体积、直径的变化[30]造成的。

研究发现两个部位肌纤维性状与剪切力值密切相关，肌纤维密度大的个体剪切力较小，这与吴信生等[31]对我国部分地方鸡种肌肉组织学特点及肉品质的比较研究结果一致。伊犁马三角肌部位肌纤维横截面积与剪切力、熟肉率相关性显著，肌纤维平均直径和肌纤维密度均与失水率、熟肉率相关性显著。背阔肌部位肌纤维密度与剪切力、失水率相关性显著。王勇峰等[32]研究结果表明新疆褐牛肌纤维组织学特性与肌肉剪切力、蒸煮损失相关性显著，陈信彰[33]研究结果表明民猪和杂交猪肌肉组织学特性与剪切力、蒸煮损失、失水率相关性显著，与本文有相同的结论，肌纤维特性对家畜肉用品质有一定的影响作用，在今后生产实践中，可以考虑从遗传育种角度筛选肌纤维特性优异个体，为促进伊犁马肉用性能的深度利用提供基础支持。

3.3 综合评价

根据综合模型建立灰色关联度分析，综合评价中，关联度的大小可反映试验分组与参考序列的差异，关联度值越大，表明该分组与参考序列越接近，反之越小。1岁～2岁组的食用品质及肌纤维特性综合评价最优，王建文[24]研究显示，1岁～2岁组马肉的食用品质更好，这与本试验结论相同，本试验中1岁～2岁组综合评价高的原因可能是由于熟肉率权重系数较高造成的。