不同日龄对817肉鸡屠宰性能、肌肉品质和营养特性的影响

王建军,雷秋霞,曹顶国,黄天然,黄明*

(1.南京农业大学食品科学与技术学院/教育部肉品加工重点实验室,江苏 南京 210095;2.山东省农业科学院家禽研究所,山东 济南 250023;3.南京黄教授食品科技有限公司/江苏省畜禽产品加工工程技术研究中心/国家禽肉加工技术研发专业中心,江苏 南京 211225)

817小型肉鸡是山东省农业科学院家禽研究所培育的扒鸡(烧鸡)专用型品种,是以快大型肉鸡父母代父系公鸡作为父本、商品代高产褐壳蛋鸡作为母本杂交配套生产的专用型肉鸡,因该配套系的确定日期为1988年8月17日,“817”肉鸡由此得名。817肉鸡具有制种成本低、商品鸡生产效率高、加工特性好、市场适应性强等优点,目前已发展成为与白羽肉鸡、黄羽肉鸡并列的三大品种类型之一[1]。

日龄作为一个重要的外部因素,不仅会影响动物的体重,还会影响肌肉的品质。屠宰日龄过早会导致肌肉保水性、色泽以及黏聚性变差[2],适当延长日龄屠宰会改善肌肉的色泽和保水性[3]。日龄的增加还会改变动物结缔组织中胶原蛋白结构,使不可降解交联增多以及肌纤维直径增大,导致嫩度降低[4]。此外,肌肉的营养组成以及代谢物组成也会随着日龄的增加而增加[5]。817肉鸡属于快速型肉鸡,35～49日龄生长速度最快,日增重超过40 g,49日龄后生长速度开始减慢,料重比显著增加,饲养成本增加[6],所以屠宰日龄一般为35～49日龄,体重为1～2 kg。但是817肉鸡目前仍存在屠宰日龄、肌肉品质以及营养组成不明确等问题,而且有关817肉鸡的研究主要集中在日粮中添加乳酸菌制剂[7]、姜辣素和大蒜素[8]等物质对817肉鸡生长性能、屠宰性能、抗氧化能力以及免疫功能的影响。目前关于不同日龄对817肉鸡屠宰性能、肌肉品质和营养特性的影响尚无报道。

本试验以35、42、49日龄的817肉鸡为研究对象,比较3个日龄817肉鸡的屠宰性能、肌肉品质和营养特性,旨在明确不同日龄817肉鸡的屠宰性能并分析其生长过程中肌肉品质和营养组成的变化规律,为生产实践中817肉鸡的合理屠宰以及加工利用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

817肉鸡:35日龄,体重0.7～1.0 kg;42日龄,体重1.0～1.2 kg;49日龄,体重1.4～1.7 kg,每个体重组公母各40只,共240只,由山东省农业科学院家禽研究所试验基地提供。所有鸡均采用三层笼养,期间可以自由采食和饮水,孵蛋和养殖时间为2021年7至9月,屠宰采样时间为2021年9月23日(35日龄)、9月30日(42日龄)和10月7日(49日龄)。宰前禁食12 h,参照国家标准《畜禽屠宰操作规程 鸡:GB/T 19478—2018》进行屠宰和分割称重。硼酸、硫酸、盐酸、氢氧化钠、石油醚等均为国产分析纯,H&E肌纤维染色试剂盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2 仪器与设备

CR-400手持色差仪购自日本Konia Minolta公司;FE20手持pH计购自瑞士Metler Toledo公司;C-LM3B 数显式肌肉嫩度仪购自北京布拉德科技发展有限公司;TX.XT Plus物性测试仪购自英国Stable Micso Systerm公司;8400全自动凯氏定氮仪购自美国FOSS公司;索氏提取器购自南京晚晴化玻仪器有限公司;冷冻切片机购自德国Leica Microsystems Nussloch GmbH公司;MF 0910P马弗炉购自北京市华港通技术公司;Meso MR23微型核磁共振仪购自上海纽迈电子科技有限公司;L8900全自动氨基酸测定仪购自日本日立公司;GC-2010气相色谱购自日本Shimadzu公司。

1.3 试验方法

1.3.1 屠宰性能的测定根据《家禽生产性能名词术语和度量计算方法:NY/T 823—2020》进行屠宰性能的测定。

1.3.2 肌肉品质的测定pH值和色泽的测定采用Zhang等[9]的方法。蒸煮损失、滴水损失、剪切力和质构的测定采用Cong等[10]的方法。

1.3.3 低场核磁共振将鸡胸肉切成2 cm×2 cm×1 cm的肉块并用保鲜膜包好放入核磁检测管中,线圈温度32 ℃,在质子共振频率21 MHz下使用CPMG序列测定弛豫时间T2。重复扫描16次,获取4 096个回波数据,拟合0.01～3 000 ms的弛豫时间。

1.3.4 胸肉肌纤维直径和分布的测定采用Huo等[11]的方法对肌纤维进行石蜡切片染色。步骤:4%多聚甲醛固定→脱水透明透蜡→石蜡包埋→切片→苏木素-伊红染色→切片观察→Image J软件测定。

1.3.5 主要化学成分的测定胸肌中水分、灰分、蛋白质、脂肪含量分别参照国家标准《食品中水分的测定:GB 5009.3—2016》《食品中灰分的测定:GB 5009.4—2016》《食品中蛋白质的测定:GB 5009.5—2016》《食品中脂肪的测定:GB 5009.6—2016》进行测定。

1.3.6 氨基酸组成的测定采用Li等[12]的方法,称30 mg肉样于顶空瓶中,加入3 mL 6 mol·L-1盐酸后充入氮气并密封,于110 ℃烘箱水解23 h。水解完全后定容至25 mL,取2 mL氮吹,吹干后用2 mL 0.02 mol·L-1盐酸溶解,0.22 μm水系滤膜过滤后上机检测。

1.3.7 脂肪酸组成的测定参考国家标准《食品中脂肪酸的测定:GB 5009.168—2016》进行脂肪酸组成的测定。

1.4 数据分析

采用SAS 9.0软件单因素方差分析(ANOVA)处理数据,选择Duncan’s多重比较分析差异显著性,显著水平设为0.05。采用Origin 2021软件绘图。

2 结果与分析

2.1 不同日龄对817肉鸡屠宰性能的影响

由表1可知:日龄对817肉鸡的屠宰性能有显著影响(P<0.05)。屠宰率随着日龄的增加先增加再降低,42日龄公鸡的屠宰率显著高于49日龄母鸡,其他日龄间无显著性差异(P>0.05)。半净膛率、全净膛率和胸肌率随着日龄的增加而显著增加。母鸡胸肌率的平均值均大于公鸡,而腿肌率的平均值均小于公鸡。腹脂率也随着日龄的增加而显著增加,且母鸡的腹脂率大于公鸡。

表1 不同日龄对817肉鸡屠宰性能的影响Table 1 Effects of different ages on the slaughter performance of 817 broilers %

2.2 不同日龄对817肉鸡胸肉食用品质的影响

由表2可知:不同日龄对817肉鸡胸肉的pH45 min值无显著影响,pH24 h值随着日龄的增加而显著增加,49日龄的pH24 h值显著大于35和42日龄。蒸煮损失率和滴水损失率随着日龄的增加而显著减少,49日龄的蒸煮和滴水损失率均显著低于35日龄,且公鸡的蒸煮和滴水损失率都小于母鸡。L*、a*和b*值随着日龄的增加而显著增加,49日龄的L*、a*和b*值都显著高于35日龄。剪切力随着日龄的增加而显著增加,49日龄的剪切力显著高于35日龄,并且公鸡的剪切力大于母鸡。表明随着日龄的增加鸡胸肉的保水性增强,色泽改善,而嫩度降低。

表2 不同日龄对817肉鸡胸肉食用品质的影响Table 2 Effects of different ages on the edible quality of 817 broiler breast

2.3 不同日龄对817肉鸡胸肉质构的影响

由表3可知:日龄对817肉鸡的硬度、胶黏性以及回复性有显著影响,但对弹性、内聚性和咀嚼性无显著影响,性别对质构也无显著影响。硬度和胶黏性随着日龄的增加而显著增加,49日龄的硬度显著高于35和42日龄,49日龄公鸡的胶黏性显著高于35日龄。42日龄公鸡的回复性显著高于35和49日龄母鸡。

表3 不同日龄对817肉鸡胸肉质构的影响Table 3 Effects of different ages on the texture of 817 broiler breast

2.4 不同日龄对817肉鸡胸肉水分分布的影响

由图1-A可知:低场核磁出峰时间分别为:1～10 ms(T2b)、10～100 ms(T21)和100～1 000 ms(T22),分别对应结合水、不易流动水和自由水。由图1-B可知:日龄对817肉鸡的弛豫时间T2有显著影响。T2b、T21和T22随着日龄的增加而显著缩短,49日龄的T2b、T21和T22显著短于35日龄,49日龄的T2b显著短于42日龄。35和42日龄公鸡的T2b和T21显著短于母鸡。表明随着日龄的增加弛豫时间T2逐渐缩短,保水性逐渐增强,公鸡胸肉的保水性优于母鸡。由图1-C可知:日龄对817肉鸡T2峰比例有显著影响。结合水的比例随着日龄的增加而显著增加,49日龄结合水比例显著高于35和42日龄,42日龄母鸡结合水比例显著高于35日龄。不易流动水的比例随着日龄的增加而显著减少,35日龄不易流动水的比例显著高于42和49日龄。表明随着日龄的增加结合水含量逐渐增加,不易流动水含量逐渐减少,保水性逐渐增强,与保水性结果相一致。

图1 不同日龄对817肉鸡胸肉水分分布(A)、弛豫时间T2(B)和T2峰比例(C)的影响Fig.1 The effects of different ages on 817 broiler breast water distribution(A), relaxation time T2(B)and T2 peak ratio(C)

2.5 不同日龄对817肉鸡胸肉肌纤维直径和分布的影响

由图2可知:817肉鸡胸肉肌纤维的直径和横截面积随着日龄的增加而增加,并且随着日龄的增加肌纤维的密度逐渐减小。由图3可知:817肉鸡胸肉的肌纤维直径随着日龄的增加而显著增加,其中35和42日龄公鸡和母鸡之间无显著性差异,但公鸡肌纤维直径的平均值大于母鸡,而49日龄公鸡的肌纤维直径显著大于母鸡。肌纤维直径的分布也随着日龄的增加而增加,35日龄主要分布在20～30 μm,42日龄主要分布在 25～40 μm,49日龄主要分布在30～50 μm,并且公鸡的肌纤维直径分布大于母鸡,与剪切力值结果相一致。

图2 不同日龄817肉鸡胸肉切片H&E染色Fig.2 Hematoxylin and eosin stices staining of breast meat of 817 broilers of different agesA—F分别代表35-M、35-F、42-M、42-F、49-M、49-F。A-F stand for 35-M,35-F,42-M,42-F,49-M,49-F,respectively.

图3 不同日龄817肉鸡胸肉肌纤维直径及分布Fig.3 Muscle fiber diameter and distribution of breast meat of 817 broilers of different agesA—F分别代表35-M、35-F、42-M、42-F、49-M、49-F。A-F stand for 35-M,35-F,42-M,42-F,49-M,49-F,respectively.

2.6 不同日龄对817肉鸡胸肉化学成分含量的影响

由图4可知:817肉鸡的水分含量随着日龄的增加显著减少,粗蛋白、粗脂肪和灰分含量随着日龄的增加而显著增加。49日龄母鸡胸肉的水分含量显著降低,其他组间无显著性差异。49日龄肉鸡胸肉的粗脂肪、粗蛋白和灰分含量显著高于35日龄。公鸡和母鸡之间各化学成分含量无显著差异。表明随着日龄的增加,蛋白质、脂肪和灰分逐渐沉积,而水分含量逐渐减少。

图4 不同日龄对817肉鸡胸肉化学成分组成的影响Fig.4 Effects of different ages on the chemical composition of 817 broiler breast

2.7 不同日龄对817肉鸡胸肉氨基酸组成的影响

由表4可知:不同日龄对鸡胸肉中甲硫氨酸、甘氨酸、半胱氨酸和酪氨酸的含量无显著影响,对总必需氨基酸、总非必需氨基酸、风味氨基酸和甜味氨基酸的含量有显著影响。必需氨基酸中亮氨酸和赖氨酸含量较高,非必需氨基酸中天冬氨酸、谷氨酸、丙氨酸和精氨酸含量较高。总必需氨基酸、总非必需氨基酸、风味氨基酸和甜味氨基酸的含量随着日龄的增加而增加,并且以49日龄公鸡的含量最高。表明随着日龄的增加,氨基酸含量也增加,肌肉的营养价值也在提高。

表4 不同日龄对817肉鸡胸肉氨基酸组成的影响Table 4 Effects of different ages on amino acid composition of breast meat of 817 broilers (g·100 g-1)

2.8 不同日龄对817肉鸡胸肉脂肪酸组成的影响

由表5可知:饱和脂肪酸中,C16∶0、C18∶0和总饱和脂肪酸含量随着日龄的增加而显著增加。单不饱和脂肪酸中,C14∶1、C15∶1、C16∶1、C17∶1以及总不饱和脂肪酸含量随着日龄的增加而逐渐减少。多不饱和脂肪酸中,C18∶3n-6含量随着日龄的增加而显著增加。日龄对总多不饱和脂肪酸和总必需脂肪酸含量无显著影响。

表5 不同日龄对817肉鸡胸肉脂肪酸组成的影响Table 5 Effects of different ages on fatty acid composition of breast meat of 817 broilers (g·100 g-1)

2.9 各指标间的皮尔逊相关性分析

由图5可知:pH24 h值与蒸煮和滴水损失率以及T2b呈显著负相关,与结合水含量显著正相关。剪切力与硬度、肌纤维直径和粗蛋白含量呈显著正相关,与蒸煮和滴水损失率显著负相关。L*、a*和b*值与剪切力和灰分含量呈显著正相关,与不易流动水呈显著负相关。咀嚼性和胶黏性与硬度、弹性和内聚性呈显著正相关。

图5 各指标间的相关性分析Fig.5 Correlation analysis among various indicators 红色代表正相关,蓝色代表负相关,圆圈越大、颜色越深代表相关性越强;数字代表相关系数,*代表显著相关(P<0.05)。Red represents positive correlation,blue represents negative correlation,and larger circle and darker color represent stronger correlation. The number represents correlation coefficient,and*represents significant correlation(P<0.05).

3 讨论

屠宰性能是评价畜禽产肉性能的指标,反映营养物质在畜禽体内不同组织或同一组织不同部位中沉积量的差异[12-13]。其中胸肌率和腿肌率是衡量肉鸡屠宰性能的重要指标,尤其是胸肌率。本研究发现,胸肌率和腿肌率随着日龄的增加而显著增加,可能是因为随着日龄的增加水分含量逐渐减少而蛋白和脂肪逐渐沉积,所以胸肌率和腿肌率逐渐增加。

肉的食用品质主要包括色泽、嫩度、保水性、风味和pH值等。肉鸡的肌肉在宰前pH值呈中性,而宰后体内糖原会迅速降解并产生乳酸,使得肌肉pH值下降[14]。pH值是影响肌肉系水力的重要因素之一,pH值的升高会在一定程度上减少蛋白的变性,进而减少蒸煮损失和滴水损失,提高肌肉保水性。本试验发现,pH45 min和pH24 h值以及肌肉保水性随着日龄的增加而增加,表明日龄、pH值与保水性三者呈正相关,这与蒋雪樱等[13]和Watanabe等[15]的研究结果类似。色泽是评估肌肉外观的重要指标[16]。本研究发现,亮度值和红度值均随着日龄的增加而增加,可能是肌肉内肌红蛋白含量逐渐增加导致的,这与Purslow等[17]的研究结果类似。剪切力可以客观反映肉的嫩度[18]。本试验发现,剪切力值随着日龄的增加而增加,肌肉嫩度逐渐变差,可能是随着日龄的增加肌肉中结缔组织和胶原蛋白含量逐渐增加[4]以及水分含量的减少导致的,此外母鸡肌肉的剪切力值较小,可能是因为母鸡的肌内脂肪含量较高。

质构仪可以从硬度、弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性以及回复性等方面来评价肌肉的品质[19]。质构特性与肌肉中脂肪含量和结缔组织数量以及交联程度密切相关。本研究发现,随着日龄的增加,鸡胸肉的硬度、胶黏性以及回复性也随之增加,可能与肌肉中结缔组织和胶原蛋白含量随着日龄的增加而增加有关。

低场核磁共振可用来分析肉样中水的含量、分布和流动性[20]。本研究发现,随着日龄的增加横向弛豫时间T2b逐渐缩短,结合水含量也逐渐增加,说明肌肉的保水性在逐渐增强,与蒸煮和滴水损失率结果一致。这可能与肌内脂肪含量增加以及肌肉水分含量减小有关[21]。

动物肌肉组织的组成主要包括肌纤维、结缔组织和肌间脂肪,其中肌纤维的数量和大小是家禽产肉差异的关键[22]。肌纤维直径与肌肉的保水性和嫩度密切相关,肌纤维直径与保水性成正比,与嫩度成反比。本研究发现,随着日龄的增加肌肉的保水性增强,嫩度降低,这与吴琼等[23]和Weng等[24]的研究结果一致。

水分、灰分、粗蛋白和粗脂肪(肌内脂肪)是肌肉中主要的营养成分,也是评估肌肉品质的重要化学指标之一[25-26]。蛋白质和脂肪是肌肉中重要的营养物质,脂肪主要分为肌间脂肪和肌内脂肪,肌间脂肪主要成分是甘油三酯,与肌肉的多汁性有关,肌内脂肪主要成分是磷脂,其氧化产物会影响肌肉的风味[27]。本研究发现,随着日龄的增加,水分含量减少而灰分、粗蛋白和粗脂肪含量增加,这与Weng等[4]和Uhlíov等[28]的研究结果相似,可能是因为随着日龄的增加,动物机体的合成代谢大于分解代谢,合成蛋白质、脂肪和灰分的能力增强,使蛋白质、脂肪和灰分在体内沉积所以含量逐渐增加。氨基酸是鸡肉滋味和风味的前体物质,也是评估鸡肉营养价值的重要指标[19]。本试验发现,鸡胸内中总必需氨基酸、总非必需氨基酸、风味氨基酸和甜味氨基酸的含量随着日龄的增加而增加,表明其营养价值和风味得到提升,与粗蛋白含量的变化趋势一致,但总必需氨基酸和总非氨基酸含量之和小于粗蛋白含量,可能是因为本试验仅测了17种氨基酸,其余3种氨基酸(天冬氨酸、谷氨酰胺和色氨酸)被盐酸破坏无法测定。脂肪酸是组成脂肪的重要元素,它的种类和组成比例会影响脂肪的理化性质,进而影响肌肉的品质和风味,也是影响肌肉营养价值的重要因素。脂肪酸的沉积不仅会影响肌内脂肪的含量,也会影响肌肉的嫩度和多汁性;不饱和脂肪酸的含量对肌肉的风味有重要影响,其含量与风味成正相关[29-30]。本研究发现,随着日龄的增加饱和脂肪酸含量显著增加,而单不饱和脂肪酸含量显著减少,这与Popova等[31]的研究结果类似,可能是因为处于不同日龄的鸡对各种脂肪酸的利用效率不同,导致体内沉积的脂肪酸种类和含量有所差异。

综上所述,在本试验设置的日龄范围内,随日龄增加817肉鸡的屠宰性能提高,产肉性能变好;pH值增大,蒸煮和滴水损失率减小,弛豫时间T2b缩短,结合水含量增加,保水性变好;L*值、a*值增大,肉色改善;但剪切力值、肌纤维直径增大,嫩度变差;硬度和胶黏性增大,肌肉韧性增加;水分含量减少,粗蛋白、粗脂肪、灰分、必需氨基酸、总必需脂肪酸和总多不饱和脂肪酸含量增加,营养价值提高。