劉雅娜,翟紹華,齊鳳敏,王定云,巴吐爾·阿不力克木,*
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052;2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊830052)
新疆伊犁鵝又名塔城飛鵝、灰鵝等,主要以傳統(tǒng)散養(yǎng)為主,生長在新疆西北部的伊犁、塔城地區(qū),是我國寶貴的品種資源。伊犁鵝頭上無額皰、頜下無咽袋,體呈扁平橢圓形,按照羽毛顏色可分為灰、花、白3種,以花色、白色居多。鵝肉較其他畜禽具有蛋白質(zhì)含量高、尤其是賴氨酸;不飽和脂肪酸中油酸含量較高;鐵、鋅、硒等微量元素含量高;但飽和脂肪酸、膽固醇及熱量含量低的特點[1-2]。新疆伊犁鵝喜飛翔,相比家養(yǎng)鵝肌纖維較粗,肉質(zhì)緊實,嫩度較低,不易咀嚼,難為消費者接受,因此需要探究合適的加工技術(shù)改善鵝肉品質(zhì)。目前我國研究最多的鵝肉品種有浙東大白鵝、皖西白鵝和東北白鵝等[3-6]地方特色品種,主要研究內(nèi)容多集中于鵝肉制品的開發(fā)如風(fēng)干鵝、鹽水鵝、鵝肉腸等,關(guān)于鵝肉成熟過程中品質(zhì)變化的研究在東北白鵝和浙東大白鵝上有報道,在其他的畜禽中如牛羊肉和雞鴨肉研究較多。但有關(guān)新疆鵝肉宰后成熟品質(zhì)特性的研究報道鮮見。
影響鵝肉食用品質(zhì)的因素可以概括為宰前因素(品種、年齡、飼養(yǎng)條件、營養(yǎng)狀況等)和宰后因素(肌肉收縮、解凍僵直、成熟、烹調(diào)加熱等)。而“成熟”是目前世界上公認的提高肉嫩度的方法之一。胴體經(jīng)過成熟后可以顯著加快鵝肌纖維的降解,提高嫩度,更有利于風(fēng)味物質(zhì)的生成[7-8]。通過查閱文獻資料,本文從能夠有效反映肌肉成熟過程中的幾個主要品質(zhì)指標(biāo):pH值、系水力、剪切力、肌纖維小片化指數(shù)以及肌纖維微觀結(jié)構(gòu)入手[9-10],研究宰后成熟過程對不同部位新疆鵝肌肉嫩度的變化,探究鵝肉嫩化機制,為提高鵝肉制品加工過程中肉品品質(zhì)提供理論依據(jù)。
選用6月齡的新疆伊犁白鵝12只,均取自于新疆塔城額敏縣國家級伊犁鵝保種場——恒鑫實業(yè)有限公司。標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一屠宰后取下胸肌和腿肌放入聚乙烯封口袋在 0℃~4℃分別成熟 1、3、5、7、10、14 d,取出,放在-80℃冰箱貯藏,備用。
硫酸銅、硼酸、0.01 mol/L硫酸(分析純)、乙二醇二乙醚二胺四乙酸(Ethylene Glycol Tetraacetic Acid,EGTA):天津市光復(fù)精細化工研究所。
H-600A型高分辨率掃描電鏡儀:上海冉超光電科技有限公司;TA-XT2i型物性儀:英國Stable Micro System公司;JZ-350型色彩色差計:天津市順諾儀器科技有限公司;梅特勒FE20 pH計上海精科儀器廠。
1.3.1 pH值的測定[11]
取1 g肉樣剪碎后,加入8 mL蒸餾水,勻漿,過濾,pH計測定pH值。
1.3.2 色差的測定[12]
校正色差計后,緊扣肉樣表面進行肉色測定,記錄肉樣的亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)。
1.3.3 剪切力的測定[13]
探頭為HDP/BS探頭,測試參數(shù)設(shè)定為:測前速度1.00 mm/s,測試速度 5.00 mm/s,測后速度 5.00 mm/s,壓縮程度50%。
1.3.4 系水力的測定[14]
研究采用的是離心法,將肉樣切為3 g左右的小塊,精確稱重,放入離心管中進行離心(1 500 r/min),離心30min后用鑷子取出肉樣,并用濾紙吸取肉表面水分后再次稱重,失去的水分為離心前與離心后的肉樣重量之差。
計算公式:系水力/%=[1-(肉樣離心前重-肉樣離心后重)/肉樣離心前重]×100
1.3.5 肌原纖維小片化的測定[8]
稱取4 g鵝肉樣加入20 mL預(yù)冷的肌原纖維小片化 (myofibrillar fragmentation index,MFI) 緩沖液(100 mmol/L KCl,11.2 mmol/L Na2HPO4,8.8 mmol/L NaH2PO4,1 mmol/LEGTA,1 mmol/L MgCl2,1 mmol/L NaN3)。10000r/min均質(zhì)3min后,在4℃,在3 500 r/min條件下離心15min,用MFI緩沖液重復(fù)洗滌沉淀3次,在沉淀物中加入MFI緩沖液并用紗布過濾,用MFI緩沖液稀釋至濾液的蛋白質(zhì)濃度為(0.5±0.05)mg/mL,在波長為540 nm條件下用紫外分光光計測量其吸光值,MFI=OD540×200。
1.3.6 肌纖維微觀結(jié)構(gòu)測定[9]
取鵝小腿肌和胸大肌各8 g,取各時間點的鵝肉樣順著肌纖維方向切成3 mm×1 mm×1 mm小塊狀,采用戊二醛固定液固定后,經(jīng)0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液清洗,分別沖洗浸泡5次,每次15min;然后用1%鋨酸固定切好的鵝肉樣1.5 h,用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液1 mL分別沖洗浸泡5次,每次15min。再依次用30%、50%、70%、80%、90%、100%濃度乙醇逐級脫水,無水乙醇/丙酮(1∶1,體積比)、無水乙醇/丙酮(1∶4,體積比)、純丙酮進行置換,用EPon812包埋劑/丙酮(1∶1,體積比)、EPon812包埋劑/丙酮(4∶1,體積比)、純 EPon812包埋劑對細胞進行滲透,最后用EPon812包埋劑對細胞進行包埋,分別在37、42、60℃溫度下進行聚合72 h。聚合后進行超薄切片,切片厚度為100 nm,用銅網(wǎng)撈取切片進行醋酸鈾和檸檬酸鉛雙重染色,電鏡觀察。
1.3.7 肌原纖維直徑測定
在8 000倍顯微鏡下,每個樣品鏡檢5個視野,利用ATM CCD數(shù)碼圖像采集分析軟件共測量20根肌纖維的直徑。
采用SPSS17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行單因素方差分析和相關(guān)性分析。
宰后成熟過程中不同部位鵝肉pH值的變化見圖1。
圖1 宰后成熟過程中不同部位鵝肉pH值的變化Fig.1 Changes of pH values of different parts in goose during postmortem aging
從圖1中可以看出,鵝肉宰后pH值整體呈先下降后緩慢上升的趨勢,胸肌在貯藏時間內(nèi)差異不顯著(p>0.05);腿肌第14天與其他時間相比差異顯著(p<0.05)。鵝胸肌在第3天時候達到極限 pH 值 6.45,而鵝腿肌在第5天時達到極限pH值且pH值較高為6.60,這可能與宰前腿肌運動量較大消耗糖原較多導(dǎo)致最后酵解產(chǎn)酸較少有關(guān)。
宰后成熟過程中不同部位鵝肉剪切力值的變化見圖2。
從圖2中可以看出,鵝肉宰后成熟期間剪切力值在第3天達到最大,隨后呈下降趨勢。在第10天有所波動,但胸肌和腿肌剪切力值均差異不顯著(p>0.05)。而第3天這個階段也是出現(xiàn)極限pH值的階段,10 d~14 d腐敗期剪切力值最低。
圖2 宰后成熟過程中不同部位鵝肉剪切力值的變化Fig.2 Changes of shear force values of different parts in goose during postmortem aging
圖3~圖5反映了鵝肉隨著貯藏時間的延長,肉色的變化。其中L*越大,表示越亮白;a*為正時代表偏紅;b*為正時代表偏黃色[15]。
圖3中L*呈現(xiàn)先下降后上升再下降趨勢,胸肌隨著時間的變化差異不顯著(p>0.05);腿肌第3天與第5天,第10天和第14天差異顯著(p<0.05)。圖4中a*呈下降趨勢,胸肌第7天與其他時間差異顯著(p<0.05);腿肌差異不顯著(p>0.05)。圖5 中 b* 值的降低可能是因為高鐵肌紅蛋白的產(chǎn)生使肉色變暗發(fā)灰[22],在貯藏期內(nèi)胸肌和腿肌都不顯著(p>0.05)。
圖3 宰后成熟過程中不同部位鵝肉肉色L*值的變化Fig.3 Changes of color L*values of different parts in goose during postmortem aging
圖4 宰后成熟過程中不同部位鵝肉肉色a*值的變化Fig.4 Changes of color a*values of differentparts in goose during postmortem aging
圖5 宰后成熟過程中不同部位鵝肉肉色b*值的變化Fig.5 Changes of color b*values of different parts in goose during postmortem aging
宰后成熟過程中不同部位鵝肉系水力的變化見圖6。
圖6 宰后成熟過程中不同部位鵝肉系水力的變化Fig.6 Changes of water-holding capacity values of different parts in goose during postmortem aging
由圖6可知,胸肌貯藏期間系水力差異不顯著(p>0.05),腿肌第3天差異顯著(p<0.05)。在 3 d~5 d到達極限pH值僵直最大期,鵝胸肌和腿肌系水力最低,保水性最差。隨著貯藏時間的延長,系水力逐漸恢復(fù),嫩度增加。7 d~10 d系水力開始下降,進入腐敗期后由于汁液流失嚴(yán)重系水力值降低。
宰后成熟過程中肌原纖維小片化指數(shù)的變化見圖7。
從圖7可以看出隨著貯藏時間的延長(Myofibrillar Fragmentation Index,MFI)逐漸增大,尤其是第5天之后降解速度加快,MFI值顯著上升。在第10天和第14天時趨于平穩(wěn),胸肌和腿肌分別差異不顯著(p>0.05)。從圖8肌原纖維微觀結(jié)構(gòu)中也會明顯的看出,第5天時肌原纖維降解明顯,Z線變的模糊,肌節(jié)斷裂明顯。
圖7 宰后成熟過程中肌原纖維小片化指數(shù)的變化(MFI)Fig.7 Changes of Myofibrillar fragmentation index(MFI)values of different parts in goose during postmortem aging
鵝胸肌、腿肌宰后成熟過程中肌纖維的超微結(jié)構(gòu)見圖8、圖9。
圖8 鵝胸肌宰后成熟過程中肌纖維的超微結(jié)構(gòu)(×8 000倍)Fig.8 Changes of myofibril ultrastructure in goose breast meat during postmortem aging(×8 000)
圖9 鵝腿肌宰后成熟過程中肌纖維的超微結(jié)構(gòu)(×8 000倍)Fig.9 Changes of myofibril ultrastructure in goose leg meat during postmortem aging(×8 000)
通過透射電鏡分別對伊犁鵝宰后不同時間,胸大肌和小腿肌肌原纖維超微結(jié)構(gòu)變化和肌原纖維直徑測量的結(jié)果看出,屠宰后第1天時,胸大肌和小腿肌肌原纖維的A帶、I帶、Z線及結(jié)構(gòu)清晰,保持完整,肌原纖維之間連接緊密,肌原纖維直徑分別為0.42、0.58 μm。屠宰后第3天時,肌原纖維肌節(jié)結(jié)構(gòu)仍然完整、肌漿均勻,肌原纖維直徑分別為0.49、1.01 μm。在宰后第5天時,肌原纖維部分肌節(jié)出現(xiàn)斷裂、肌漿明暗不均勻,肌纖維間隙明顯、連接不緊密。肌原纖維直徑增寬,分別為0.60、0.81 μm,差異不顯著(p>0.05)。宰后第7天時,肌原纖維結(jié)構(gòu)模糊,肌節(jié)Z線處斷裂明顯,肌原纖維結(jié)構(gòu)不完整。肌原纖維直徑顯著增寬,分別為0.98、1.22 μm。宰后第10天~14天時,肌原纖維開始溶解、消失,線粒體溶融,組織間隙增寬,肌肉組織開始出現(xiàn)明顯的腐敗現(xiàn)象(見圖8、9)。表明隨著屠宰后肌原纖維成熟時間延長,肌原纖維直徑逐漸增寬,細胞內(nèi)細胞器水腫,生物膜破裂,細胞內(nèi)容物外溢,導(dǎo)致肌纖維腫脹,直徑增寬,肌纖維膜破裂,肌纖維溶解消失。胸大肌直徑變化在第7天與第1、3、5天相比差異顯著(p<0.05);小腿肌直徑變化第1天與第3、5、7天相比差異顯著(p<0.05)。從肌纖維微觀結(jié)構(gòu)圖看出第10天和14天時肌纖維降解明顯,肌原纖維結(jié)構(gòu)不完整,無法準(zhǔn)確測量直徑大?。ㄒ姳?)。
表1 宰后成熟過程中肌原纖維直徑的變化Table 1 Changes of myofibrillar diameter of different parts in goose during postmortem aging μm
利用統(tǒng)計軟件 spass17.0 將鵝肉宰后 1、3、5、7、10、14 d的MFI、pH值、系水力和剪切力進行相關(guān)性分析,結(jié)果見表2、表3。
表2 鵝胸肌MFI、pH值、系水力和剪切力的相關(guān)性分析Table 2 The correlation coefficient of water-holding capacity,MFI,pH and shear force in breast muscle
表3 鵝腿肌MFI、pH值、系水力和剪切力的相關(guān)性分析Table 3 The correlation coefficient of water-holding capacity,MFI,pH and shear force in leg muscle
從表2可以看出,胸肌剪切力與MFI、系水力和pH 值的相關(guān)系數(shù)分別為:-0.729、0176、-0.291。從表3可以看出,腿肌剪切力與MFI、系水力和pH值的相關(guān)系數(shù)分別為:-0.889,0.355,-0.268。其中腿肌剪切力與MFI達到了顯著負相關(guān)關(guān)系,與pH值呈負相關(guān)關(guān)系,與系水力呈正相關(guān)關(guān)系但差異并不顯著。證明剪切力越小,MFI值越大,肌纖維降解越明顯,嫩度就越高,肉質(zhì)得到改善更有利于加工食用。
動物經(jīng)過放血等一系列屠宰工藝后,氧氣供應(yīng)的中斷,體內(nèi)的代謝過程從有氧代謝轉(zhuǎn)變?yōu)榧√窃瓱o氧酵解。無氧酵解過程中產(chǎn)生乳酸使肌肉降低進入僵直階段,到達極限pH值后糖酵解酶失活,微生物降解蛋白質(zhì)產(chǎn)生含氮堿性物質(zhì),肌纖維降解,pH值緩慢回升進入成熟及腐敗階段[16-17]。pH值先下降后上升,鄭曉等[18]發(fā)現(xiàn)成熟時間對不同日齡浙東白鵝肌肉的pH值的影響也呈現(xiàn)先下降后上升趨勢,浙東大白鵝在36 h時出現(xiàn)了極限pH值。不同家禽宰后極限pH不同,王道營等[19]研究了麻鴨宰后成熟期間肉質(zhì)的變化,在12 h時出現(xiàn)了極限pH值;而謝程煒等[20]比較了江蘇3個品種鴨肉在宰后成熟過程中2 h時出現(xiàn)了極限pH值。張劍等[21]在雞肉研究中發(fā)現(xiàn)極限pH值出現(xiàn)在12 h時,并且腿肌極限pH值高于胸肌。不同品種畜禽僵直期極限pH值的差異與肌纖維類型及宰前管理有密切的關(guān)系[22-23]。
嫩度是評價肉類食用品質(zhì)的一個重要因素,而剪切力則是反映嫩度大小的常用指標(biāo)。僵直期時肉品硬度最大,與本文第3天僵直期剪切力最小相符。隨著肌原纖維的小片化,僵直解除到達成熟期時肌肉變軟剪切力值下降,伴隨微生物進一步繁殖,肌纖維自溶,最終進入軟爛的腐敗期[24-25]。鵝腿肌運動較多肌纖維較發(fā)達,并且腿肌中含有少許結(jié)締組織嫩度降低,剪切力值總體高于鵝胸肌。剪切力值越高說明硬度越大,肉質(zhì)較粗老。
肉色主要取決于肌肉中的肌紅蛋白和血紅蛋白含量多少,與嫩度一樣也是肉的重要食用品質(zhì)之一。肌紅蛋白本身呈紫紅色。屠宰后肌肉暴露在空氣中與氧結(jié)合形成氧合肌紅蛋白,從紫紅色變?yōu)轷r紅色。隨著貯藏時間延長,氧合肌紅蛋白會進一步氧化成氧化肌紅蛋白,變?yōu)榧t褐色[26]。
隨著貯藏時間的延長,鵝肉伴隨著汁液的流失,汁液溢出積于肉塊表面,對光的反射能力增強,亮度L*增加[19]。但是水分流失導(dǎo)致色素物質(zhì)的沉淀以及隨著貯藏時間延長,肌紅蛋白逐漸被氧化成氧化肌紅蛋白,顏色變深a*和b*值降低[27]。
系水力主要是指當(dāng)肌肉受到外力作用時,其保持原有水分與添加水分的能力。肌肉中大部分水分為不易流動水,存在于肌原纖維的粗肌絲與細肌絲間隙當(dāng)中[28]。在僵直期間的極限pH值是大部分肌肉蛋白質(zhì)的等電點,此時蛋白質(zhì)分子沉淀,肌肉收縮,網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)緊縮,束縛水分能力下降[29]。系水力在3 d~5 d到達極限pH值僵直最大期最低,保水性最差。5 d后系水力逐漸恢復(fù),嫩度增加,直到7 d~10 d腐敗期后由于汁液流失嚴(yán)重系水力值降低。
肌原纖維小片化指數(shù)(MFI)的變化能夠有效反應(yīng)動物宰后成熟過程中肌纖維碎片化程度,也是用于衡量肌肉嫩度的指標(biāo)。隨著貯藏時間延長,MFI值逐漸上升,說明宰后在酶的作用下肌原纖維開始降解,肌原纖維碎片化增加,嫩度增大。與肌原纖維微觀結(jié)構(gòu)的變化可以相對應(yīng),未進入成熟和腐敗期的肉能夠較好的保持肌纖維完整結(jié)構(gòu),未出現(xiàn)肌原纖維降解,自溶等現(xiàn)象。隨著成熟期延長,肌原纖維降解,Z線斷裂,線粒體熔融,肌原纖維直徑逐漸增大。宰后第1天和第3天時從微觀結(jié)構(gòu)圖中可以清晰分辨出每條肌原纖維,以及完整的肌節(jié)和Z線。宰后第5天成熟期時,雖然也能夠看到肌節(jié),但肌原纖維之連接不緊密,肌原纖維直徑增大,部分肌節(jié)處開始斷裂。到宰后10 d~14 d已無法看出完整的肌原纖維,肌原纖維溶解小片化,線粒體溶融,鵝肉明顯開始腐敗,已無法完整測量肌原纖維直徑。因此,在鵝肉成熟4 d~5 d時肌纖維開始碎片此時成熟度最好,嫩度最佳。
鵝肉宰后會經(jīng)過僵直、成熟和腐敗3個階段。新疆鵝宰后pH值先下降后上升,鵝胸肌和腿肌在第3天時達到了極限pH值,而這段時間剪切力值和系水力值都很低,說明在這個階段鵝肉保水力較低,嫩度和口感較差。隨著貯藏時間的延長,汁液流失附著在肉樣表面,L*先下降后升高。肌肉長時間暴露在空氣中,肌紅蛋白會被空氣中氧氣氧化成高鐵肌紅蛋白,變成紅褐色,導(dǎo)致a*和b*總體呈下降趨勢。肌原纖維超微結(jié)構(gòu)顯示,隨著宰后成熟時間延長,肌原纖維逐漸降解,Z線斷裂,細胞器溶融,開始腐敗。剪切力值與MFI和pH值都呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系,與系水力正相關(guān)。
綜上所述,新疆鵝在宰后第4天~第5天成熟期嫩度顯著提高,在這個時間段加工有利于改善鵝肉自身口感較粗的現(xiàn)象,提高了鵝肉品質(zhì),可以為鵝肉制品的加工時間長,不易軟爛問題提供解決辦法,適宜于加工食用。
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