不同排酸时间对凉山黄牛肉品质的影响

舒一梅，郑 翔，达小梅，万晓阳，林 巧, ，张 勇

（1.西昌学院农业科学学院, 四川西昌 615000；2.当阳市市场监督管理局, 湖北当阳 444113；3.凉山四兄弟农业开发有限公司, 四川西昌 615000）

凉山黄牛是凉山州的优势畜种之一，是以放牧为主的役肉兼用、地方、小型品种，主要分布在凉山彝族自治州境内及攀枝花市的部分县区。凉山黄牛肉用性能良好，肉质细嫩，瘦肉率高，胴体中脂肪含量仅为8.65%[1]。

排酸过程是一种后成熟工艺，也是提高牛肉品质的有效手段[2]。排酸牛肉又称冷却排酸牛肉，在0～4 ℃下排酸可使牛肉经历较为充分的解僵和成熟过程，能有效抑制微生物的生长繁殖，不分泌毒素以及通过自溶酶的作用，使部分肌浆蛋白分解为肽和氨基酸，使肉变得柔嫩多汁、肉质细嫩、滋味好，食用也更安全[3-4]。我国冷鲜牛肉品质参差不齐，一般在企业实际生产中，缺乏具体的牛肉排酸操作规范及相应的排酸标准。王凯等[5]对肃南牦牛肉排酸技术研究表明牦牛肉排酸后保水性好，品质提升。HOU等[6]对牛肉排酸的机理及排酸时间对牛肉品质的影响进行了研究，表明排酸时间能够影响牛肉的肉色和嫩度。严诗慧等[7]对排酸处理后的湘南黄牛肉进行了研究，发现湘南黄牛在排酸后改变脂肪酸含量，提高肉用品质。目前，针对凉山黄牛肉的成熟规律，排酸技术的研究较少。因此，研究牛肉排酸过程中的品质变化规律，能够为牛胴体快速排酸技术的开发提供一定的理论依据。

本实验通过对排酸期间的凉山黄牛背最长肌的品质指标进行测定，探究排酸期间凉山黄牛肉的品质变化规律，为凉山黄牛排酸肉的实际生产提供一定的指导，以期为高品质凉山黄牛肉的生产与食用加工提供全面的参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黄牛 采集6头12月龄凉山黄牛，饲养条件一致，宰前禁食禁水，由凉山四兄弟农业开发有限公司提供；浓盐酸、氯化钾等 均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；2-硫代巴比妥酸 分析纯，美国Sigma公司。

屠宰场 凉山四兄弟农业开发有限公司提供；排酸库 凉山四兄弟农业开发有限公司马道冷库；UV752N型紫外可见分光光度计 上海佑科仪器仪表有限公司；TGL-16M台式高速冷冻离心机 上海卢湘仪离心机仪器有限公司；TA-XTC-18型质构仪 上海保圣实业发展有限公司；KN580全自动凯氏定氮仪 山东阿尔瓦仪器有限公司； DSC-60 日本岛津等。

1.2 实验方法

1.2.1 样品准备及排酸 屠宰方法参照GB/T 19477-2018[8]。在凉山黄牛胴体取背最长肌肉样，置4 ℃排酸冷库中进行排酸处理，记录时间，分别在排酸1、2、3、4、5、6、7 d进行取样测定，每次取样时间固定，屠宰后24 h开始计为第1 d。

1.2.2 细菌总数测定 按照GB 4789.2-2016[9]的方法测定。取20 g肉样，加入180 mL无菌生理盐水进行均质，以10倍稀释度将牛肉浆稀释，取3个浓度合适的稀释液0.1 mL，涂布于营养琼脂培养基表面，每个稀释液涂布3个平皿，于37 °C恒温培养箱中培养24 h。

1.2.3 僵直指数测定 顺着凉山黄牛肉肌纤维方向取一定长度背最长肌，并平放在桌面平板上，测出牛肉长度的中点，并使牛肉的前1/2置于桌面平板上，后1/2自然下垂，测定其尾端与水平板构成的最初下垂距离，记为L1，在不同排酸时期的距离，记为L2。计算僵直指数（R）[10]。

1.2.4 TVB-N值测定 参照GB 5009.228-2016[11]的方法测定。采用全自动凯氏定氮仪测定。取牛肉20 g绞碎，加入100 mL蒸馏水搅匀。按照仪器要求清洗、运行，进行空白测定。然后在装有已处理牛肉的蒸馏管中加入1 g氧化镁，立刻连接到蒸馏器上，运行仪器测定。

1.2.5 TBARS值测定 取凉山黄牛肉样品5.0 g并剪碎，放入烧杯中并用50 mL蒸馏水浸泡2 min。浸泡后，用47.5 mL水冲洗，加2.5 mL 4 mol/L的盐酸（调节pH至1.5）移入蒸馏烧瓶中（加入少量玻璃珠）加热蒸馏。沸腾10 min后开始收集，取5 mL收集的蒸馏物于具塞反应管中（取5 mL蒸馏水为空白对照），加入5 mL 2-硫代巴比妥酸，塞上塞子并振荡，沸水浴35 min后将反应管于冷水中冷却10 min，测定其在538 nm处的吸光度（OD）[12]。计算TBARS值如下：

1.2.6 失水率测定 取凉山黄牛背最长肌肉样，肉块长×宽×高为6 cm×6 cm×2 cm（厚度方向为肌纤维方向），立即用天平称重，记为W1。在牛肉块上、下方各覆盖一层医用纱布，纱布外面各垫18层化学定性分析滤纸。滤纸外再各垫一块硬塑料板，将质构仪的压力调整成35 kg，缓慢匀速摇动压力仪，并保持此压力5 min，撤去压力后立即称重，记为W2。失水率计算公式如下[10]：

1.2.7 MFI指数测定 参照王恒鹏等的方法测定[10]。准确称取5.0 g肉样，加入40 mL在2 ℃预冷的MFI缓冲液（100 mmol/L KCl、20 mmol/L K3PO4、1 mmol/L EDTA、1 mmol/L MgCl2、1 mmol/L NaN3，pH7.0），并在4 ℃下高速匀浆3次，每隔l min匀浆20 s。冷冻离心（4 ℃，1000 g，15 min），收集沉淀，并用40 mL预冷的MFI缓冲液悬浮，再冷冻离心（4 ℃，1000 g，15 min），弃掉上层清液，再将沉淀用10 mL预冷的MFI缓冲液充分悬浮，过滤除去结缔组织碎片后用10 mL预冷的MFI缓冲液冲洗试管再过滤。收集2次过滤的滤液，即为肌原纤维提取液。测定肌原纤维提取液的蛋白质浓度（双缩脲法），并在540 nm处测吸光度。MFI值的计算公式如下：

1.2.8 质构特性测定 取待测凉山黄牛肉样品，剔去表面的筋膜及结缔组织，挑选组织结构和肥瘦一致的部分，剪成3 cm×3 cm×3 cm的牛肉小块。采用TPA模式，实验参数如下：探头为T/5A，测试前速度：1 mm/s，测试中速度：1 mm/s，测试后速度：2 mm/s，触发力8 g[13]。

1.2.9 蛋白质热稳定性测定 用差示扫描量热法（DSC）对凉山黄牛肉蛋白质的热变性情况进行分析。称取3～5 mg凉山黄牛肉样于铝质样品盘中制成密封样品。将制好的样品放置于样品舱中（空的密封铝盘为对照），在初始温度25 ℃处平衡2 min，然后加热温度从25 ℃上升至100 ℃，上升速度为10 ℃/min。分析并记录T（最大变性温度）和ΔH（变性焓值）[10]。

1.3 数据处理

采用SPSS 20.0进行显著性分析，结果表示为差异显著P＜0.05，差异不显著P＞0.05，Excel 2003进行作图分析。所有样品进行3次平行实验。

2 结果与分析

2.1 排酸过程中菌落总数的变化

菌落总数是评价鲜肉腐败程度十分重要的指标，微生物增长是导致鲜肉腐败变质的主要原因。由图1可知，排酸过程中，由于在4 ℃条件下，不能完全抑制微生物（如嗜冷菌）的生长与繁殖，菌落总数呈逐渐上升趋势。屠宰当天，牛肉的菌落总数为4.06×105CFU/g，排酸初期（1～2 d）牛肉中的细菌总数增幅较小，并无明显差异（P＞0.05），可能是由于凉山黄牛肉排酸初期细菌处于调整期。排酸4 d后的凉山黄牛肉中的细菌总数增幅明显（P＜0.05），排酸第7 d时细菌总数为6.21×105CFU/g，未超出肉品新鲜度标准（NY/T 632-2002规定新鲜肉的细菌总数不超过1×106CFU/g），符合食用品质[14]。因此，在排酸过程中应控制好排酸库的卫生状况，避免凉山黄牛肉在排酸过程中受到外来细菌污染而腐败变质，影响凉山黄牛肉排酸后的品质。

图1 不同排酸时间凉山黄牛肉菌落总数的变化Fig.1 Changes of total number of bacteria of beef during aging

2.2 僵直指数

肉的僵直会引起肌肉连续且不可逆的收缩，逐步失去弹性与延展性。通过测定僵直指数，能够反映肉牛宰后的僵直状况。由图2可知，排酸时间对牛肉的僵直指数有显著影响（P＜0.05），排酸1 d时牛肉的僵直指数为12.35%，在排酸2 d时迅速上升至最大值26.67%。在牛肉排酸的过程中，肌肉中的ATP含量虽减少，但降幅较小，肌动球蛋白仍可解离成肌球蛋白和肌动蛋白，使得肌肉仍保持一定的伸缩性与弹性[15]。在排酸1～2 d，凉山黄牛肉处于僵直急速形成期，并在此阶段有显著上升（P＜0.05），这是由于随着ATP的消耗，肌肉的弹性逐渐降低，肌肉的伸展性逐渐消失。且当排酸第2 d时，凉山黄牛肉的僵直指数达最大值，此时大量肌动蛋白和肌球蛋白迅速结合形成无法解离的肌动球蛋白，肌肉伸展性彻底消失[16]。在排酸第3 d时，凉山黄牛肉的僵直指数降至10.04%，并在排酸3～7 d呈下降趋势，肌肉的僵直慢慢解除，肌肉恢复舒张松弛状态，这有利于改善凉山黄牛肉的保水性、嫩度和风味。

图2 不同排酸时间凉山黄牛肉僵直指数的变化Fig.2 Changes of stiffness index of beef during aging

2.3 TVB-N值

TVB-N值是检测肉类新鲜度的一项重要指标，其含量高低是作为判断肉类的新鲜程度的评价指标之一[17]。TVB-N值越小，表示蛋白质的分解程度越低，在分解过程中产生的含氮物质越少，牛肉的新鲜度越高[18]。由图3可知，随着排酸时间的延长，牛肉的TVB-N值呈逐渐上升趋势，且差异显著（P＜0.05）。排酸1～2 d时，牛肉的TVB-N值无明显变化（P＞0.05）。自排酸2 d之后，牛肉的TVB-N值有明显的增长（P＜0.05），可能由于样品中的微生物代谢旺盛，蛋白质分解增强，从而使牛肉的TVB-N值不断上升。当排酸第6 d时，牛肉的TVB-N值为13.77 mg/100 g，仍然具有鲜肉的品质（GB/T 9959.2-2008规定鲜肉≤15 mg/100 g）。当牛肉排酸第7 d时，凉山黄牛肉的TVB-N值上升至14.91 mg/100 g，仍然保持在新鲜的范围内。

图3 不同排酸时间凉山黄牛肉TVB-N值的变化Fig.3 Changes of TVB-N value of beef during aging

2.4 TBARS值

牛肉中的脂肪氧化，不仅会减少牛肉的贮藏期，还是引起牛肉腐败变质的主要因素之一。因此，TBARS值是判断牛肉脂肪氧化程度的有效指标，TBARS值越高，表明脂肪氧化程度越高，牛肉的腐败程度越大[19]。由图4可知，排酸1～2 d，牛肉的TBARS值升幅明显（P＜0.05），当排酸第2、3 d，牛肉的TBARS值无显著差异（P＞0.05）。随着排酸时间的延长，牛肉脂肪的氧化速度增加明显，这可能是由于随着微生物的增长，分泌的脂肪酶加速了肌肉脂肪的水解，使脂肪氧化程度提升[20]。排酸到第7 d时，牛肉的TBARS值为0.51 mg/kg（新鲜肉品的TBARS值范围为0.2～0.66 mg/kg，超过1.0 mg/kg为变质肉[21]），具有新鲜肉的食用品质。

图4 不同排酸时间凉山黄牛肉TBARS值的变化Fig.4 Changes of TBARS value of beef during aging

2.5 失水率

失水率是衡量肉品保水性能的主要指标之一，肌肉保水能力越强，肉品质越好[22]。由图5可知，排酸时间对凉山黄牛肉的失水率有显著影响（P＜0.05），随着排酸时间的延长，失水率呈先上升后降低的趋势。当排酸第2 d时，凉山黄牛肉的失水率达最大值25.35%，与排酸1 d的牛肉有显著差异（P＜0.05），这可能是由于在排酸初期，凉山黄牛肉处于僵直状态，组织中的自由水不断外渗。随着排酸时间的延长，牛肉进入解僵期，肌肉回软，失水率逐渐减小[23]。在排酸第5 d时，凉山黄牛肉的失水率降低至最小值13.01%，与排酸4 d相比差异不显著（P＞0.05）。排酸第6～7 d时，凉山黄牛肉的失水率稍微增加，但差异不显著（P＞0.05）。因此，排酸2 d后凉山黄牛肉的保水性增加，食用品质提升。

图5 不同排酸时间凉山黄牛肉失水率的变化Fig.5 Changes of water loss rate value of beef during aging

2.6 MFI指数

嫩度是评价肉品质的重要指标之一。肉类的嫩度主要由肌肉中的结缔组织含量、肌浆蛋白含量、肌纤维直径与大理石纹结构所决定，MFI指数反映肌原纤维蛋白降解及其结构被破坏的程度，MFI值越大，肌肉嫩度越好[24]。由图6可知，在排酸1～2 d时，MFI指数增加（P＜0.05）。在排酸2～6 d，MFI指数也呈增加的趋势，这可能是由于肌肉僵直解除，使得肌肉变软。在排酸6 d时，MFI值增幅减小。排酸第7 d，MFI值达到70.06。结果显示，牛肉的排酸处理对肌原纤维化程度有显著影响，且在第7 d达到最大值，说明排酸7 d后牛肉的嫩度显著提升。排酸过程中蛋白的降解对于肌肉的嫩化起重要作用[25]。

图6 不同排酸时间凉山黄牛肉MFI值的变化Fig.6 Changes of MFI value of beef during aging

2.7 质构特性

质构TPA模式下的硬度、黏着性和弹性三个指标能够反映鲜肉的感官品质和新鲜度，质构特性与其基本成分有着较高的相关性[13]。凉山黄牛肉的TPA测定结果如图7、图8、图9所示。在不同排酸时间，牛肉的硬度呈下降的趋势、弹性呈先下降后上升的趋势，黏着性呈上升趋势，说明在排酸第7 d，凉山黄牛肉的新鲜度仍然较好。

图7 不同排酸时间凉山黄牛肉硬度的变化Fig.7 Changes of hardness value of beef during aging

图8 不同排酸时间凉山黄牛肉弹性的变化Fig.8 Changes of elasticity value of beef during aging

图9 不同排酸时间凉山黄牛肉黏着性的变化Fig.9 Changes of stickiness value of beef during aging

由图7可以看出随着排酸时间的延长，凉山黄牛肉的硬度值总体呈现下降的趋势，变化趋势较缓慢，1～4 d差异不显著（P＞0.05）。排酸第5～7 d，硬度下降幅度较大，下降趋势较明显，这可能是由于后期凉山黄牛肉内部结构组织被破坏，僵直解除，肌肉变软使硬度值下降[26-27]。

由图8可知，在排酸初期，凉山黄牛肉弹性的变化呈下降趋势。排酸第3～7 d呈现上升趋势，差异不显著（P＞0.05）。弹性代表肉品在施压过程中抵抗外界的能力[28-29]，凉山黄牛肉在排酸过程中其弹性总体呈先下降后上升的趋势，这可能是由于宰后肌肉进入僵直急速形成期，使得肌肉弹性下降，而随着僵直解除肌肉组织松软，持水性增加，弹性缓慢升高。

由图9可知，排酸第1～3 d，凉山黄牛肉的黏着性逐渐变大，增大幅度较小。凉山黄牛肉在排酸第4 d后黏着性急剧增长，与排酸前4 d相比差异显著（P＜0.05）。说明在排酸4 d后凉山黄牛肉中的微生物和酶已经开始分解，分解牛肉蛋白质产生多肽与水形成黏液附着在牛肉的表面[30-31]。

2.8 蛋白质热稳定性

DSC技术是测定肌肉蛋白质热稳定性的一种有效手段。当达到蛋白质的变性温度时，热分析图谱上会出现吸热峰，并根据图谱的峰值温度和峰面积确定蛋白质的变性温度、变性热焓等参数[32-33]。由表1可知，排酸期间凉山黄牛肉蛋白质的热变性主要表现为2个热变性温度，T1代表肌球蛋白及其亚基热变性温度（范围是38～67 ℃），T2代表肌动蛋白的热变性温度（范围为70～81 ℃）[34-35]。排酸时间对凉山黄牛肉肌球蛋白的变性温度有显著影响（P＜0.05），且在排酸第2 d时达最大值46.35 ℃，主要因为此时牛肉中的肌动蛋白和肌球蛋白大量结合形成难以解离的肌动球蛋白，提高了肌球蛋白的热稳定性[36]。

表1 不同排酸时间凉山黄牛肉蛋白变性温度及其热焓值Table 1 Beef protein denaturation temperature and enthalpy during aging

随着排酸时间的延长，肌动蛋白的变性温度变化不显著（P＞0.05）。牛肉的肌球蛋白与肌动蛋白均在排酸第2 d时焓值达最高，并在排酸第3 d开始有明显下降（P＜0.05），这是由于肌肉中的酶对部分关键肌原纤维蛋白的降解作用，破坏了蛋白分子间的氢键而使热焓值逐渐降低[34]。肌肉蛋白质的热稳定性随着排酸时间的延长逐渐降低，更易受热变性。因此，选择排酸4～7 d的凉山黄牛肉具有较好的加工品质，易于烹煮。

3 结论

牛屠宰后，其肌肉组织要经历僵直、解僵和成熟3个过程。通过对凉山黄牛肉排酸过程中的品质研究发现，凉山黄牛肉排酸7 d时，其细菌总数、TVB-N值和TBARS值虽有明显上升，但仍处于新鲜肉的标准范围内。排酸3～7 d的凉山黄牛肉肌肉蛋白发生降解，其硬度、失水率、僵直指数均显著下降（P＜0.05），MFI值显著增加（P＜0.05），凉山黄牛肉嫩度得到极大改善，保水性提高。排酸4～7 d凉山黄牛肉肌球蛋白的热变性温度下降（P＜0.05），肌肉热稳定性降低。因此，从改善牛肉品质和提高凉山黄牛的食用品质的角度出发，将屠宰后的凉山黄牛肉排酸4～7 d具有较好的食用品质。

另外，屠宰后的牛胴体放入排酸库前最好进行一定的减菌处理，严格执行卫生操作规范，控制好排酸库的环境卫生，尽量减少牛肉表面初始菌数，从而提升排酸过程中牛肉的品质。因此，利用排酸工艺提升凉山黄牛肉品质具有一定的效果，今后需要进一步对凉山黄牛肉排酸的工艺参数进行研究。