不同冻存时间对猪肌内脂肪含量及其与生产性状相关性的影响

2023-02-02查程万吴建张锡英贾超刘红林黄小国梁国飞吴望军

南京农业大学学报 2023年1期

查程万,吴建,张锡英,贾超,刘红林,黄小国,梁国飞,吴望军*

(1. 南京农业大学动物科技学院,江苏南京 210095;2. 江苏康乐农牧有限公司,江苏常州 212300;3. 常州枫华牧业有限公司,江苏常州 213148)

猪肉品质常规评定的主要指标包括IMF(intramuscular fat,IMF)含量、系水力、pH值、滴水损失、嫩度、肉色等,其中IMF含量是评价猪肉品质等级的一个重要指标,对肉的风味、多汁有直接影响[1-5]。我国地方猪种资源丰富,且地方猪种普遍具有繁殖力与耐粗饲能力强、肉质鲜美等特点。研究表明,当IMF含量小于2.5%时,猪肉风味、多汁性以及口感都会受到影响[6],表明IMF含量是影响猪肉品质的重要因素。我国很多地方猪种的IMF含量高,平均IMF含量高达5%以上,如民猪、内江猪、嘉兴黑猪、八眉猪和莱芜猪平均IMF含量分别为5.22%、5.42%、6.29%、8.76%和10.22%[7];而国外瘦肉型猪种IMF含量大约为2%,如大约克猪、杜洛克猪和长白猪平均IMF含量分别为1.97%、2.11%和1.69%,而我国地方猪的猪肉风味、嫩度、颜色等指标优于国外猪种,这也进一步表明IMF含量是影响猪肉品质的关键因素[7-8]。

长期以来,IMF含量一直是畜牧领域关注的重点。IMF含量是一个复杂的数量性状,受遗传、管理和营养等因素的影响[9]。管理调控主要通过对畜禽的去势、屠宰日龄、屠宰体重和饲养环境等进行。营养调控主要通过对日粮配方的调整,包括葡萄糖/淀粉可用性和粗饲料与浓缩料的比率,日粮能量和蛋白质水平调整,以及维生素的添加等。遗传因素就是受基因调控的因素,它是实现畜禽IMF含量调控的本质因素。近10年来,IMF含量的遗传解析更是受到前所未有的关注。遗传育种专家在家畜动物试验群体和IMF含量测定的基础上,通过各种技术开展了大量的IMF遗传研究工作[10-13]。尽管如此,不同研究所获得遗传解析结果并不一致,其原因除了技术方法的差异,IMF含量测定准确性也可能是其中重要的影响因素。在这些研究中,IMF含量测定均采用国际上通用的索氏抽提法,该方法操作相对繁琐。另外,这些研究所构建的试验群体相对都比较大,IMF含量测定是这些研究所面临的一项非常具有挑战的工作,各种操作环节所导致的表型测结果的偏差均可能会影响研究的结果。

由此可见,IMF含量的精确测定是猪肉品质研究的重要基础,可为表型的遗传解析,以及优质种猪的选育和猪肉品质的评定提供数据支撑[14]。目前,屠宰后肌肉的IMF测定方法包括传统的感官法(大理石纹评定法)和化学测定法(索氏抽提法),以及还未被普及的无损测定方法,如计算机视觉技术、近红外光谱技术、高光谱成像技术、活体超声波检测技术等[15-16]。目前,国内外对肌肉的IMF含量测定仍多采用传统的大理石花纹评定和化学测定法。猪屠宰后,IMF含量测定肉样一般采用真空包装,然后低温保存带回实验室进行测定。鲜肉样如果不能及时测定,需要放置于-20 ℃低温或-80 ℃超低温冷冻保存。然而冷冻保存的时间以及其对IMF测定结果的影响程度仍不清楚。因此本研究旨在通过测定同一批肉样低温冷冻不同时间的IMF含量,明确低温冷冻对IMF含量,以及IMF含量与生产性状相关性的影响,为今后IMF含量测定的标准化,以及行业标准的制定提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物

本研究试验猪为杜洛克×(长白×大白)三元杂交商品猪,试验猪饲养在江苏康乐农牧有限公司,按公司饲养标准统一饲喂,自由饮水。试验猪在镇江丹阳肉食品有限公司屠宰,屠宰前禁食24 h,屠宰日龄平均200 d左右。本研究从屠宰测定的299头试验猪中随机选取了52头开展试验。

1.2 试验方法

1.2.1 胴体性状测定试验猪屠宰前空腹24 h,用电子笼秤测量屠宰前活体重(LWT)。胴体性状按《瘦肉型猪胴体性状测定技术规范:NY/T 825—2004》中的规定屠宰、测定。给猪放血褪毛后,在其头部的耳根后缘及下颌第一条自然皱纹处,经枕寰关节垂直切下,前蹄的去蹄部位在腕掌关节,后蹄在跗关节,去尾部位在尾根紧贴肛门处,留板油和肾脏的两边胴体重之和作为胴体重(WTC)。使用电子游标卡尺测量胴体背中线肩部最厚处、最后肋、腰荐结合处三点背膘厚,以平均值表示平均三点背膘厚度(ABT),以及倒数第3～4肋骨中间处背膘厚(BT)。

1.2.2 IMF含量测定采集倒数第3～4肋骨间的背最长肌用于测定IMF含量,肉样真空包装后于-80 ℃超低温冷冻后分别保存0、90、180 d。冷冻肉样4 ℃软化后取样,肉样利用绞肉机绞碎处理,再采用索氏抽提法测定IMF含量。测定方法参考《食品安全国家标准食品中脂肪的测定:GB 5009. 6—2016》和姜爱文等[17]报道的抽提步骤进行。每个样本3个重复,取平均值作为IMF含量测定值。IMF含量=(烘干后肉和滤纸总重-抽提后肉和滤纸总重)/鲜肉重×100%

1.3 数据统计分析

用Excel 2019对数据进行初步整理后,使用IMB SPSS 26.0软件进行统计分析,使用描述统计中Q-Q图进行正态性检验,使用Duncan’s多重比较方法对3个时间点IMF含量进行差异显著性检验,使用R语言中PerformanceAnalytics包绘制3个时间点IMF含量相关性,使用Pearson相关性分析和Corrplot包计算并绘制IMF含量与各性状之间的相关分析图。

2 结果与分析

2.1 试验猪表型数据的统计分析

表1 试验猪群生产性状描述统计Table 1 Descriptive statistics of production traits in pigs

2.2 试验猪群0 d IMF含量正态性检验及不同冻存时间IMF含量测定结果比较

从总样本中随机选择52个样本,分3个时间段(0、90和180 d)通过索氏抽提法测定其背最长肌中的IMF含量。从图1可以看出,0 d IMF含量大部分点都落在直线周围95%置信区域内,只有3个点在区域外,且P=0.453,表明0 d测定的IMF含量符合正态分布,也表明随机抽取的样本具有代表性。

3个不同时间点IMF含量比较分析结果如表2所示。随着冻存时间的延长平均IMF含量呈逐渐上升趋势;与0 d相比,90、180 d平均IMF含量增加11.6%和36.2%。对应的变异系数也在增大,与0 d相比,90、180 d IMF含量变异系数增加2.62%和19.54%。采用Duncan’s多重比较方法对3个时间IMF含量进行差异显著性分析。结果显示,90 d与0 d IMF含量差异不显著(P=0.44),表明将样本于-80 ℃冷冻 90 d 对IMF含量测量结果不会产生显著影响;0 d与180 d IMF含量差异极显著(P=0.000),说明将样本于-80 ℃冷冻180 d显著影响IMF含量。

图1 肌肉脂肪(IMF)含量正态分布Q-Q图(0 d)Fig.1 Q-Q diagram of normal distribution of intramuscular fat(IMF)content

表2 3个时间点IMF含量Table 2 Intramuscular fat content at three different time points

2.3 不同冻存时间与IMF含量的相关性分析

如图2所示:冷冻0 d与90 d的IMF含量测定数据符合正态分布,而180 d IMF含量测定数据偏离了正态分布,表明低温冷冻180 d显著影响了肉样IMF含量。冷冻0 d和90 d的IMF含量极显著相关(r=0.75,P<0.001),表明低温冻存90 d对IMF含量具有较小的影响。0 d和180 d、90 d和180 d的IMF含量尽管存在显著相关,但r值均较小。同样,尽管0 d和180 d IMF含量显著相关,但从表2和图2结果均可以看出,鲜肉样于-80 ℃冻存180 d对IMF含量产生了极显著影响。

图2 3个时间点IMF含量间的相关性分析Fig.2 Correlation of IMF content among three time points*P<0.05,***P<0.001.左下角表示两两之间相关性的散点分布图;对角线表示频率柱状图;右上角表示两两间的相关系数及显著情况。The lower left corner shows the scatter distribution of correlation between two groups;The diagonal digram represents the frequency histogram;The top right corner shows the significant correlation between the two groups.

2.4 不同冻存时间点IMF含量与生产性状的相关性比较

图3 不同冻存时间的IMF含量与生产性状之间的相关分析Fig.3 Correlation analyses between IMF content and production traits among three time points 左下角为性状两两间的相关系数;右上角圆大小和颜色代表相关程度。The lower left corner shows the correlation coefficients among the production traits;The size of circle and color at the top right represent the degree of correlation.

3 讨论

IMF含量是肉质常规评价的一个重要指标,大量研究表明IMF含量与猪肉品质有着密切的联系。Faucitano等[19]研究表明,IMF含量和大理石花纹评分呈强正相关(r=0.86)。另有研究表明IMF含量与干腌制肉品质和多汁性显著相关[20-21],IMF含量提高可以增加干腌肉多汁性,进而提升人们对干腌肉的喜爱程度[22];黄业传等[23]研究表明,肉品质的风味是IMF加热时产生的,当去除IMF时,风味发生了显著的变化。Jarmila等[3]的研究表明,IMF含量与嫩度呈正相关。

IMF作为评价肉品质的重要指标,客观准确地测定IMF含量是肉品评定和相关科研工作的前提与基础[24-25]。本试验评价了肉样在3个不同冻存时间点(0、90和180 d)对IMF含量测定的影响,研究结果表明冷冻0和90 d测定的IMF含量呈极显著相关(r=0.75),表明肉样冷冻90 d仍可比较客观反映肉样真实IMF含量;冷冻180 d与0 d测定的IMF含量虽然具有显著相关性,但IMF含量间存在极显著差异,表明冷冻180 d对IMF含量产生了极显著影响,所测定的结果不能客观反映样本的真实IMF含量。另外,随着肉样冷冻保存时间的增加,IMF含量呈现逐渐上升的趋势,变异系数也相应增加。冷冻保存造成IMF上升的原因可能是长时间冷冻导致各种蛋白降解所致,蛋白质是肉的主要成分,蛋白质降解导致的鲜肉样在冷冻后出现失重的现象,进而导致IMF含量升高。肉样冷冻保存180 d后IMF含量已偏离了正态分布,这也表明肉样冻存在-80 ℃时间越长,所测定的IMF含量会偏离实际值。陈伟建等[26]试验结果显示,样本冷冻不同时间不会影响IMF测定结果,该研究利用了5头试验猪,测定的时间点均在30 d之内,样本的数量少和测定时间短可能是该研究得出冷冻不同时间不会影响IMF含量的结论的原因。而本研究分析了长时间冻存对IMF含量的影响,研究结果表明超低温冻存肉样对IMF含量具有不同程度的影响,但90 d内仍可客观评价肉样的IMF含量。黄桢雅等[27]人研究表明,不同冻存时间对脂肪组织生物活性有一定影响,随着冷冻时间增加,脂肪组织生物活性随之下降,表明肉样放置于低温或超低温环境中脂肪组织会发生一系列的变化,这也暗示着低温或超低温冻存的肉样可能会对IMF含量测定产生不利影响。本试验分析了3个冷冻时间点对IMF含量测定的影响,初步确定了冷冻保存90 d是准确测定IMF的临界点,研究结果可为试验动物群体IMF表型测定时间的标准化提供有价值的参考。另外,更为精细的冷冻保存时间段可作进一步的研究,下一步可以以冷冻保存90 d为上限,在该时间段内增加测定时间点,通过比较分析确定受影响程度更小的冷冻保存时间。