不同月龄岗巴羊肉品质、营养成分及风味前体物质的比较分析

2023-12-04德庆卓嘎洛桑催成次仁曲珍巴桑吉巴格桑加措许会芬王亚玲牛惠冬平措班旦

动物营养学报 2023年11期

张立德庆卓嘎洛桑催成次仁曲珍巴桑吉巴格桑加措许会芬王亚玲牛惠冬平措班旦*

(1.西藏自治区农牧科学院畜牧兽医研究所,拉萨 850009;2.农业农村部青藏高原畜禽遗传育种重点实验室,拉萨 850000;3.河南农业大学动物科技学院,郑州 450046)

羊养殖产业是牧区主要的经济支柱产业,也是藏区畜牧业发展的重要组成部分[1]。羊肉具有特殊风味,且蛋白质含量高和脂肪含量低,易于消化吸收,营养价值丰富[2]。随着居民生活水平的不断提高,羊肉得到了越来越广泛的认可,消费需求呈现逐年上涨的态势,且消费者对羊肉的品质要求也越来越高。影响肉品质的因素包括屠宰年龄、品种、性别和饮食等,其中屠宰年龄是影响肉品质的重要因素之一[3]。pH、色度、剪切力、滴水损失、熟肉率、营养成分、氨基酸和脂肪酸等指标通常用来衡量肉品质的好坏及营养价值。

岗巴羊产自西藏自治区岗巴县,属于高原藏系绵羊品种,因具有瘦肉多、脂肪少、肉质鲜嫩、风味独特、营养价值高等特点,成为西藏首个国家地理标志畜产品[4-6]。开展不同月龄岗巴羊肉品质的分析研究具有重要意义,但关于岗巴羊肉品质的研究目前主要集中在不同品种和不同养殖模式方面,如参木友等[7]研究了岗巴羊、山南羊和青海羊肉在脂肪酸、氨基酸、维生素和微量元素含量方面的差异,鲍宇红等[8]研究了不同饲养方式对西藏岗巴羊肉品质的影响,而对不同月龄岗巴羊肉品质的研究报道较少。因此,本试验拟比较分析不同月龄岗巴羊肉品质、营养成分及风味前体物质的差异,以期为岗巴羊产业发展及羊肉制品加工提供参考,为岗巴羊遗传资源保护提高基础资料。

1 材料与方法

1.1 试验设计

在岗巴县门德村绵羊养殖专业合作社对试验羊随机分群,随机选择自然放牧条件下的6、18和48月龄健康去势岗巴公羊[平均体重分别为(19.67±3.04) kg、(25.08±0.36) kg和(30.68±1.02) kg]各5只,自然光照,自由获取食物和水。1周后每个月龄随机抽取3只体重相近的试验羊,于2021年9月24日至2021年9月25日进行屠宰和样品采集。

1.2 样品采集

所有试验羊屠宰前均需绝食20 h和停水2 h,按常规法将其屠宰后,立即于第9～11肋骨间采集500 g背最长肌,装入保鲜袋保存于-20 ℃冰箱中备用。

1.3 指标测定

1.3.1 肉品质指标测定

pH测定:测定前用pH 4.00和pH 7.00缓冲液对电极进行校准,在屠宰后45 min(pH45 min)和24 h(pH24 h)用便携式pH计(Testo 205便携式防水pH仪,上海泰斯托仪器国际贸易有限公司)直接插入样品中测量肌肉的pH。每个样本测量3次,取平均值进行统计分析。

色度测定:测定前用白色瓷砖(直径8 mm口径,D65光源,10°标准观察角)对美能达色度计(CR-300,日本大阪美能达相机公司)进行校准,屠宰后将样品暴露在4 ℃的空气中30 min,在肌肉横断面上的,3个位置测量肉的颜色,结果表示为亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值。每个样本测量3个不同位置,取平均值用于统计分析。

剪切力测定:参考Ijaz等[9]的方法,取平行于肌纤维方向的肌肉,大小为1 cm×1 cm×4 cm的立方体,测量剪切力。在TA.XT PLUS®质地分析仪的V型槽刀片下剪切,校准重量为1 kg,返回速度为10 mm/s,返回距离为50 mm,接触力为8 g。剪切力以牛顿(N)为单位测量,作为切割立方体所需的峰值力垂直于肌肉纤维。记录6个立方体的峰值剪力值,并用它们的平均值来计算样品的剪切力。

滴水损失测定:取25 g背最长肌,沿肌纤维方向剪成2 cm×3 cm×5 cm的肉块,悬浮在充气塑料袋中,在4 ℃下保存24 h,失重与初始重的百分比即为滴水损失。

熟肉率测定:首先去除肌肉中的脂肪、筋膜,然后室温条件下将肉样切成5 cm×3 cm×2 cm(长×宽×高)的肉块并称量记为m1,最后放入100 ℃水浴锅中蒸煮30 min,测量羊肉中心部位的温度,当温度达到80 ℃后取出,肉样冷却至室温并称量记为m2,m2与m1的百分比即为熟肉率。

1.3.2 营养成分含量测定

根据国家标准(GB 5009.6—2016、GB 5009.5—2016、GB 5009.4—2016、GB 5009.124—2016和GB 5009.168—2016)所述方法测定肉样中脂肪、蛋白质、灰分、氨基酸和脂肪酸含量。

1.3.3 风味前体物质含量测定

采用固相微萃取-气质联用法测定风味前体物质含量。移取5.0 g肌肉样品于25 mL顶空瓶中,加入1.5 g氯化钠和5 mL水,匀浆1 min,在80 ℃条件下平衡15 min。将PDMS固相微萃取头插入样品瓶中吸附30 min,再插入气相色谱进样口手动进样,解吸5 min,使SPME纤维头涂膜吸附的挥发性成分在高温下迅速热解吸,即可通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪进行分析鉴定。色谱柱为HP-5 MS;载气流量为1.0 mL/min;进样口温度为250 ℃。

1.4 数据统计与分析

所有试验数据经Excel 2016进行初步整理后,使用SPSS 26.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA),并利用Duncan氏法进行多重比较检验,试验数据以平均值±标准误表示,以P<0.05作为差异显著的判断标准,以P<0.01作为差异极显著的判断标准。

2 结果

2.1 不同月龄岗巴羊的屠宰率与肉品质比较

由表1可知,不同月龄岗巴羊的屠宰率差异不显著(P>0.05);不同月龄岗巴羊肉的pH和色度差异不显著(P>0.05);6和18月龄岗巴羊肉的滴水损失极显著高于48月龄(P<0.01),18月龄岗巴羊肉的剪切力低于其他月龄且熟肉率高于其他月龄,但差异不显著(P>0.05)。

表1 不同月龄岗巴羊的屠宰率与肉品质比较Table 1 Comparison of slaughter rate and meat quality of Gangba sheep at different months of age

2.2 不同月龄岗巴羊肉营养成分比较

由表2可知,6和18月龄岗巴羊肉的蛋白质含量极显著低于48月龄(P<0.05),而不同月龄岗巴羊肉的灰分和脂肪含量无显著差异(P>0.05)。

表2 不同月龄岗巴羊肉常规营养成分含量比较Table 2 Comparison of conventional nutritional component contents in mutton of Gangba sheep at different months of age %

由表3可知,18和48月龄岗巴羊肉的丝氨酸(Ser)含量显著高于6月龄(P<0.05),6和18月龄岗巴羊肉的苏氨酸(Thr)含量极显著高于48月龄(P<0.01),并随月龄升高而降低,而不同月龄岗巴羊肉的其他氨基酸含量没有显著差异(P>0.05);不同月龄岗巴羊肉的必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)以及总氨基酸(TAA)含量没有显著差异(P>0.05),但6月龄岗巴羊肉的必需氨基酸占比显著高于48月龄(P<0.05)。

表3 不同月龄岗巴羊肉氨基酸组成及含量比较Table 3 Comparison of amino acid composition and contents in mutton of Gangba sheep at different months of age %

由表4可知,6和18月龄岗巴羊肉的十七碳酸(C17∶0)含量显著低于48月龄(P<0.05),而不同月龄岗巴羊肉的其他脂肪酸以及饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)含量差异不显著(P>0.05)。6、18和48月龄岗巴羊肉的SFA∶MUFA∶PUFA比值分别为3.1∶2.0∶1、3.4∶1.9∶1和4.0∶3.1∶1。

表4 不同月龄岗巴羊肉脂肪酸组成及含量比较Table 4 Comparison of fatty acid composition and contents in mutton of Gangba sheep at different months of age %

2.3 不同月龄岗巴羊肉风味前体物质比较

由表5可知,6月龄岗巴羊肉的呈鲜物质5′-肌苷酸二钠(IMP)含量显著低于48月龄(P<0.05),而不同月龄岗巴羊肉的呈鲜物质天冬氨酸(Asp)和谷氨酸(Glu)含量无显著差异(P>0.05),不同月龄岗巴羊肉的致膻物质棕榈酸(C16∶0)与硬脂酸(C18∶0)含量及呈甜物质丙氨酸(Ala)和甘氨酸(Gly)含量也无显著差异(P>0.05)。

表5 不同月龄岗巴羊肉风味前体物质含量比较Table 5 Comparison of flavor precursor contents in mutton of Gangba sheep at different months of age %

3 讨论

3.1 不同月龄岗巴羊屠宰率与肉品质的比较分析

屠宰率与动物年龄密切相关,并在成后年趋于稳定。张志超等[10]研究发现,呼伦贝尔大尾羊的屠宰率随着年龄增长而增加。本研究发现48月龄屠宰率高于6月龄,18月龄屠宰率低于6月龄,但差异不显著。肌肉pH可反映动物宰后肌糖原的酵解速率与肌肉的酸碱度,也是判断肉品质是否正常的重要指标[11]。肌肉pH下降是由于畜禽屠宰后细胞消耗肌糖原进行无氧呼吸并生成乳酸,乳酸在宰后0～24 h逐渐积累至6以下[12-13]。Kawecka等[14]研究结果表明,12月龄的公羔肉的pH较9月龄高。本试验中,各月龄岗巴羊肉pH没有显著差异,且均在正常范围内,表明月龄对岗巴羊肉pH没有产生显著影响,这与阚博文等[15]的研究结果一致。藏系绵羊肉的色泽是衡量肌肉氧化程度的重要指标。本试验结果表明,不同月龄岗巴羊肉的色度差异不显著,这与艾丽菲热·吾麦尔等[16]的研究结果一致。另外,Jaborek等[17]研究表明,成年羊肉a*值要高于羔羊和周岁羊,这可能与其生长环境以及遗传因素有关。剪切力是衡量肌肉嫩度的一个重要指标,一般认为剪切力越高,嫩度越差,肉的剪切力随年龄增长而逐渐变大。本试验结果显示,不同月龄岗巴羊肉的剪切力没有显著差异,但以18月龄岗巴羊肉的剪切力最低,48岁月龄岗巴羊肉的剪切力最高,这与赵洪文等[18]在麦洼牦牛上所得结果一致,说明年龄对肉的嫩度具有一定影响。周雨等[19]研究发现,岗巴绵羊肉的剪切力小于其他品种藏系绵羊肉,其肉质最嫩,食用品质最佳。肉产品仅在重力影响下所损失的水分称为滴水损失,滴水损失是衡量肌肉系水力的重要指标之一,其可进一步影响肌肉的嫩度、色泽等指标。王欣荣等[20]研究表明,滴水损失随羊的年龄增长而降低,即成熟羊肉保持水分的能力高于幼龄羊肉。另外,Bakhsh等[21]对韩国本土黑山羊的研究发现,9月龄羊肉持水性低于18月龄。本研究也发现,6和18月龄岗巴羊肉的滴水损失极显著低于48月龄,与上述研究结果一致。熟肉率是衡量肌肉系水力的另一重要指标,熟肉率越高,肉品质越好。本研究中,18月龄岗巴羊肉的熟肉率高于其他月龄,但差异不显著,表明18月龄时肉品质较好。孙鏖等[22]的研究发现,安格斯牛肉的熟肉率随年龄的增加而增加,但6、18和30月龄间差异不显著;湘西黄牛肉的熟肉率则随年龄的增加呈先升高后降低的变化趋势,且6月龄与18和30月龄之间存在显著差异。上述结果表明熟肉率受动物年龄和品种等因素的影响。

3.2 不同月龄岗巴羊肉营养成分的比较分析

蛋白质、灰分和脂肪等均属于常规营养成分,其含量可直接反映肌肉的营养价值[23]。周力等[24]研究结果,表明初生和12月龄黑藏羊背最长肌的水分、粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分等常规营养成分的含量差异不显著。吴森等[25]研究表明,早胜牛公牛肌肉粗蛋白质含量随着年龄增大而升高。本研究结果显示,6和18月龄岗巴羊肉的蛋白质含量极显著低于48月龄,且18月龄岗巴羊肉的蛋白质含量低于6月龄,但差异不显著,这与Abhijith等[26]的试验结果类似;而各不同月龄岗巴羊肉的灰分和脂肪含量无显著差异,但脂肪含量随月龄的增长而增加。Della Malva等[27]研究表明,75日龄羊肉的脂肪含量高于40日龄;Madruga等[28]对不同日龄(175、220、265和310日龄)羊肉的脂肪含量进行了测定,结果显示羊肉的脂肪含量随年龄的增长而增加。上述研究结果与本研究结果相似。

肌肉中氨基酸的组成及含量是衡量肉品营养价值的重要指标,其中必需氨基酸含量越高,表明营养价值越高。游离氨基酸是肉类重要的风味前体物质之一,影响肌肉的鲜味。谷氨酸是肌肉中主要的鲜味氨基酸,丝氨酸、苏氨酸、丙氨酸、脯氨酸和甘氨酸则是主要的甜味氨基酸[29]。本试验中,6月龄岗巴羊肉的必需氨基酸占比显著高于48月龄,18和48月龄岗巴羊肉的丝氨酸含量显著高于6月龄,而6和18月龄岗巴羊肉的苏氨酸含量极显著高于48月龄,但究竟何种因素(遗传基因、营养状况、气候环境)对羊肉品质的影响最为显著,还需要进一步研究论证。

肉的风味和剪切力与脂肪酸含量和组成密切相关。蒋瑜等[30]研究发现,肌肉中脂肪酸含量影响肉的风味且对人体具有保健功能,且n-6/n-3 PUFA比值能够反映肉品脂肪酸组成优劣。本研究发现,不同月龄岗巴羊肉二十碳五烯酸(C20∶5n3)和二十二碳六烯酸(C22∶6n3)含量差异不显著,但6和18月龄岗巴羊肉的C17∶0含量显著低于48月龄。SFA和MUFA与羊肉的风味呈正相关,SFA和MUFA含量高,肉的风味、剪切力和多汁性越好[31]。本试验中共检测出5种SFA、3种MUFA和6种PUFA。SFA对人体健康不利,在血液中可转化成胆固醇,摄入过多容易引起高血脂、动脉粥硬化等心血管疾病[32];MUFA中的主要成分如油酸具有降低胆固醇的功能[33];PUFA能够改善血液微循环,防止动脉硬化,提高脑细胞活性,增强记忆力等[34]。最理想的膳食脂肪酸构成是SFA∶MUFA∶PUFA的比值为1∶1∶1[35],故羊肉的营养价值不能单纯的以脂肪酸含量判断。本研究结果显示,6月龄岗巴羊肉的SFA∶MUFA∶PUFA比值要优于18和48月龄,因此具有更高的营养价值。

3.3 不同月龄岗巴羊肉风味前体物质的比较分析

风味物质显著影响肉品质,现今已鉴定的风味物质在千种以上[36]。羊肉的风味是风味前体物质经过一系列反应,如脂氧化反应、美拉德反应等[37],由其所产生的各种挥发性物质决定的。本试验中检测出的风味前体物质有致膻物质(C16∶0、C18∶0)、呈鲜物质(IMP、天冬氨酸、谷氨酸)和呈甜物质(丙氨酸、甘氨酸)。本研究中,不同月龄岗巴羊肉的C16∶0和C18∶0含量差异不显著。C16∶0、C18∶0与脂肪含量相关,可经脂肪最终水解生成。李维红等[38]对不同年龄段靖远滩羊肉的短链脂肪酸和C18∶0含量的研究中发现,短链脂肪酸和C18∶0含量从50日龄开始随年龄的增长有显著的增加,与本试验结果类似,但是羊肉中C18∶0含量是否随着年龄进一步增长而下降,以及是否与羊品种有关,有待继续深入研究。各月龄岗巴羊肉的C6～C10脂肪酸没有检测出来,可能是没有到限定值,这能否说明岗巴羊肉膻味小还需要进一步研究。IMP属5′-肌苷酸的钠盐,有特异鲜味,可以协助提高肉的鲜味[39]。5′-肌苷酸是生物体内各种嘌呤核苷酸从头合成过程中首先合成的一种嘌呤核苷酸,广泛存在于肉类中,由ATP降解产生。本研究结果显示,6月龄岗巴羊肉IMP含量显著低于48月龄。朱彦宾等[40]发现,不同牦牛群体西冷部位甘氨酸含量不同,但差异不显著。本研究中,不同月龄岗巴羊肉呈甜物质丙氨酸、甘氨酸含量无显著差异。羊肉膻味随着年龄增长而加重,其主要原因可能是由于随着年龄的增长,脂肪酸逐渐沉积,脂肪酸中致膻物质含量增加。本试验选取的3个年龄段是自然放牧条件下羊群中具有代表性的年龄结构,在后续的研究中可以增加年龄梯度,以期得到更为精确的结果。