摘要:為研究不同品種南方黃牛牛肉肉色間的差異及不同排酸時(shí)間對(duì)牛肉肉色的影響,以1周歲左右的黎平黃牛與西門塔爾牛為試驗(yàn)對(duì)象,在相同飼養(yǎng)環(huán)境條件下育肥6個(gè)月后屠宰測(cè)定背最長(zhǎng)肌不同排酸時(shí)間(0、1、3、5、7、9 d)下的肉色變化,揭示不同黃牛品種肌肉肉色的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨排酸的進(jìn)行,2種肉牛牛肉pH值、總肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白含量在一定時(shí)間內(nèi)不斷減少,高鐵肌紅蛋白含量不斷增加,黎平牛肌肉L*值在排酸前7 d不斷提高,且在測(cè)定的所有時(shí)間點(diǎn)都高于西門塔爾牛;黎平牛肌肉的a*和b*值變化幅度與西門塔爾牛相比較小。說(shuō)明西門塔爾牛肌肉pH值達(dá)到較低水平要稍慢于黎平牛。排酸成熟能夠顯著改變2種牛肉的肉色,黎平牛肌肉肉色較西門塔爾牛鮮紅、穩(wěn)定性好。
關(guān)鍵詞:南方黃牛;肉色;排酸時(shí)間;黎平黃牛;西門塔爾牛;肌紅蛋白
中圖分類號(hào):TS251.5+2?文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A
文章編號(hào):1002-1302(2019)18-0228-04
收稿日期:2018-06-05
基金項(xiàng)目:江西省教育廳科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目(編號(hào):GJJ161007);宜春地方發(fā)展研究中心項(xiàng)目(編號(hào):2210816027)。
作者簡(jiǎn)介:王文浩(1988—),男,江蘇射陽(yáng)人,博士,講師,主要從事動(dòng)物生產(chǎn)相關(guān)研究。E-mail:wwh11@126.com。
牛肉中富含蛋白質(zhì),在氨基酸組成上比豬肉更接近人體需求,可提高人體免疫力,對(duì)于青少年的生長(zhǎng)發(fā)育及術(shù)后、病后調(diào)養(yǎng)具有重要的作用。因其蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低、味道鮮美,深受大眾喜愛(ài),享有“肉中驕子”的美稱。我國(guó)幅員遼闊,各地區(qū)生態(tài)差異較大,形成了分布廣泛、各具特色的地方黃牛品種。其中,南方黃牛是我國(guó)特有的種質(zhì)資源。目前,市場(chǎng)上牛肉的嫩度、風(fēng)味都比較差,因?yàn)槠渲兄饕獮槔鋬鋈饣驘狨r肉,這2種牛肉的汁液流失多,難以滿足消費(fèi)者的需求。通常牛在屠宰后,牛肉最終轉(zhuǎn)變成可食用肉一般要經(jīng)過(guò)僵直、解僵以及成熟3個(gè)階段。肉類成熟即指動(dòng)物被宰殺后,生活時(shí)的正常生化平衡被打破,在動(dòng)物體內(nèi)組織酶的作用下,發(fā)生一系列復(fù)雜的生化反應(yīng),結(jié)果產(chǎn)生外觀上的僵硬狀態(tài)(僵直),經(jīng)過(guò)一段時(shí)間這種僵硬現(xiàn)象逐漸消失,肉質(zhì)變軟,持水力和風(fēng)味得到很大改善的變化過(guò)程[1]。
因此屠宰后排酸過(guò)程的控制對(duì)于牛肉品質(zhì)的改善有著非常重要的意義,相關(guān)研究表明,排酸過(guò)程中肉pH值降低,能夠抑制大部分微生物的生長(zhǎng),同時(shí)在酶作用下肉中部分肌漿蛋白分解成多肽和氨基酸,能夠增加風(fēng)味和改善口感。而肉色是顯示肉品質(zhì)量的重要指標(biāo),直接影響消費(fèi)者的購(gòu)買欲望,因此肉色可以用來(lái)衡量牛肉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[2]。肉的顏色取決于肌紅蛋白和血紅蛋白,后者主要存在于血液中,放血屠宰時(shí)隨血液流失,前者(肌紅蛋白)是肌漿內(nèi)的球狀血紅素蛋白質(zhì),從充分放血的牲畜胴體中獲得,為主要呈色物質(zhì),因此肌紅蛋白決定了肉的顏色。有研究表明,在肉品成熟過(guò)程中肉色會(huì)發(fā)生劇烈的變化[3-4]。目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)豬肉色澤的研究較多,而對(duì)牛肉肉色的研究鮮有報(bào)道。
本研究對(duì)南方本地黃牛和國(guó)外引進(jìn)的大型肉牛品種西門塔爾牛在不同排酸成熟時(shí)間進(jìn)行了宰后肉色的指標(biāo)測(cè)定,從肌肉中色素物質(zhì)入手,發(fā)現(xiàn)2種肉牛在排酸過(guò)程中肉色的變化規(guī)律,旨在通過(guò)對(duì)牛肉肉色的研究,為南方黃牛肉質(zhì)的改善和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提高提供理論基礎(chǔ)。
1?材料與方法
1.1?試驗(yàn)動(dòng)物與飼料
隨機(jī)選取1周歲的黎平黃牛和西門塔爾牛(均為公牛),各10頭,在相同的飼養(yǎng)環(huán)境條件下進(jìn)行6個(gè)月的短期育肥試驗(yàn),試驗(yàn)時(shí)間為2017年5—10月,所有試驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)于宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院生態(tài)牧場(chǎng)。飼料配方按照57.0% 玉米粉、12.0%菜籽粕、11.5%小麥麩、7.0%棉籽粕、5.0%大豆粕、1.4% 磷酸氫鈣、1.1%植物油、1.0%添加劑預(yù)混料、0.5%小蘇打、0.5%食鹽等原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。日糧配方按照精飼料、粗飼料質(zhì)量比為2 ∶1、2%體質(zhì)量的日采食量原則進(jìn)行配制,其中粗飼料為全青貯玉米飼料,主要成分包括95.27% DM(干物質(zhì))、4.42%CP(粗蛋白)、1.74%EE(粗脂肪)、4.37%Ash(粗灰分)、0.06%Ca(鈣)、0.05%P(磷)、55.77% NDF(中洗纖維)和32.96%ADF(酸洗纖維)。上述飼料均購(gòu)自宜春學(xué)院生命科學(xué)與資源環(huán)境學(xué)院農(nóng)學(xué)系生態(tài)農(nóng)場(chǎng)。
1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)與樣本采集
育肥期結(jié)束后,集中屠宰,宰前12 h禁食,2 h停水。每頭牛經(jīng)電擊致暈,屠宰、剝皮后劈半稱取酮體質(zhì)量,將酮體從跟腱處懸掛在低溫(0~4 ℃)排酸室,進(jìn)行排酸,分別在排酸后的0、1、3、5、7、9 d(即宰殺后0、1、3、5、7、9 d)取每頭牛12~13肋間背最長(zhǎng)肌,進(jìn)行肉色的測(cè)定。
1.3?試驗(yàn)儀器
美能達(dá)cR400型色差儀(日本柯尼卡公司);RH-N50型肌肉嫩度儀(廣州潤(rùn)湖儀器有限公司);PHB-1型便攜式pH計(jì)(上海三信儀表廠)。
1.4?測(cè)定方法
1.4.1?pH值?pH值利用便攜式pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定,測(cè)定方法為探頭伸入到肉樣中,確保其電極和肌肉組織液完全接觸,待其讀數(shù)穩(wěn)定后進(jìn)行記錄,每個(gè)肉樣測(cè)定3次,取平均值,使用前須對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
1.4.2?肉色?便攜式色差儀經(jīng)白板校準(zhǔn)后,測(cè)定黎平黃牛和西門塔爾公牛不同排酸時(shí)段0、1、3、5、7、9 d背最長(zhǎng)肌肉表面的a*值(紅度)、H值(色相角)、L*值(亮度)、C值(彩色度)以及b*值(黃度)。L*、a*、b*值的測(cè)定方法為使肌肉表面與色差儀的鏡頭呈垂直狀態(tài),色差儀鏡口與肉面緊扣,確保不漏光,并且單個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次,盡量使每次的測(cè)定位置都均勻分布在肌肉切面,并計(jì)算C和H。公式如下:C=[(a*)2+(b*)2]0.5;H=arctg(b*/a*)。
1.4.3?肌肉中色素物質(zhì)的檢測(cè)?將20 mL磷酸鈉緩沖液(濃度為0.04 mol/L,pH值為6.8)與10 g肉樣混勻研磨成漿,勻漿液在4 ℃條件下靜置1 h后在離心機(jī)上離心30 min,離心轉(zhuǎn)速為3 300 r/min。上清液經(jīng)濾紙過(guò)濾后用上述磷酸鈉緩沖液定容到25 mL,隨后分別在572、565、545和525 nm波長(zhǎng)處利用分光光度計(jì)測(cè)定其吸光度。
高鐵肌紅蛋白(MMb)百分含量=(-2.514R1+0.777R2+0.800R3+1.098)×100%;
氧合肌紅蛋白(OMb)百分含量=(0.882R1-1.267R2+0.809R3-0.361)×100%;
總肌紅蛋白(TMb)含量(mg/g)=-0.166D572 nm+0.086D565 nm+0.088D545 nm+0.099D525 nm。
其中:R1、R2、R3分別是吸光度比值D572 nm/D525 nm、D565 nm/D525 nm、D545 nm/D525 nm。
1.5?統(tǒng)計(jì)分析
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 19.0軟件,數(shù)據(jù)多重性比較利用Duncans法,試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤”表示。
2?結(jié)果與分析
由表1的pH值可知排酸過(guò)程中肌肉嫩度的變化情況,宰后當(dāng)天黎平牛肌肉的pH值高于西門塔爾牛;宰后0~3 d黎平牛和西門塔爾牛肌肉pH值均表現(xiàn)為顯著下降趨勢(shì),3 d后黎平牛肌肉pH值持續(xù)下降,7 d后趨于穩(wěn)定,而西門塔爾牛肌肉pH值在3 d后趨于穩(wěn)定;宰后7~9 d黎平牛和西門塔爾牛pH值達(dá)到相同水平。
由表2可知,2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中,宰后當(dāng)天黎平牛肌肉的L*值與西門塔爾牛相當(dāng);西門塔爾牛和黎平牛肌肉的L*值在屠宰后0~5 d表現(xiàn)近似,均為明顯上升趨勢(shì),黎平牛和西門塔爾牛肌肉的L*值在5 d后趨于穩(wěn)定;宰后黎平牛肌肉的L*值在測(cè)定的所有時(shí)間點(diǎn)都要高于西門塔爾牛。
由表2中2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中a*值的變化看出,宰后當(dāng)天黎平牛肌肉的a*值低于西門塔爾牛;宰后0~7 d黎平牛肌肉a*值大致表現(xiàn)為先顯著上升后下降的趨勢(shì),在宰后1 d 達(dá)到最高峰,7~9 d 趨于平衡,變化不明顯。西門塔爾牛肌肉a*值在0~3 d持續(xù)上升,1~9 d變化不明顯,但在9 d時(shí)與黎平牛肌肉a*值相當(dāng)。
表2中2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中肌肉b*值的變化顯示,宰后當(dāng)天黎平牛肌肉的b*值和西門塔爾牛一致;宰后0~7 d黎平牛肌肉b*值表現(xiàn)為明顯的先快速上升后緩慢上升的趨勢(shì),在7 d時(shí)達(dá)到最高峰,隨后開(kāi)始下降。西門塔爾牛肌肉b*值在0~7 d表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢(shì),在3 d時(shí)達(dá)到最高峰,但在9 d時(shí)與黎平牛肌肉b*值相當(dāng)。
由表2還可以看出,2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中,宰后當(dāng)天黎平牛肌肉的C值低于西門塔爾牛;宰后0~9 d黎平牛肌肉C值表現(xiàn)為明顯的先快速上升后平穩(wěn)的趨勢(shì),在7 d時(shí)最大。西門塔爾牛肌肉C值在0~7 d表現(xiàn)為明顯的先上升后下降的趨勢(shì),在排酸后3 d達(dá)到最高峰,7~9 d上升緩慢,在排酸后9 d與黎平牛肌肉C值相當(dāng)。
此外,由表2可以看出,宰后當(dāng)天黎平牛肌肉的H值高于西門塔爾牛;宰后0~9 d黎平牛肌肉H值表現(xiàn)為先顯著地快速上升后平穩(wěn)最后下降的趨勢(shì),在宰后7 d達(dá)到峰值。西門塔爾牛肌肉H值在0~7 d表現(xiàn)為先顯著上升后下降的趨勢(shì),在宰后5 d達(dá)到最高峰,7~9 d變化不明顯,趨于平穩(wěn),但在宰后9 d與黎平牛肌肉H值相當(dāng)。
由表3可知,2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中,黎平牛和西門塔爾牛的TMb含量均表現(xiàn)為明顯的下降趨勢(shì),宰后前3 d黎平牛的TMb含量高于西門塔爾牛,隨后幾天西門塔爾牛的TMb含量高于黎平牛。
由表3中2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中氧合肌紅蛋白含量的變化看出,黎平牛和西門塔爾牛的OMb含量均表現(xiàn)為明顯的下降趨勢(shì),但是黎平牛肌肉中OMb的含量下降明顯緩于西門塔爾牛。
由表3還可以看出,2種黃牛肌肉排酸過(guò)程中,黎平牛和西門塔爾牛的MMb均表現(xiàn)為明顯的上升趨勢(shì),但是黎平牛肌肉中MMb的含量上升明顯緩于西門塔爾牛。
3?討論
動(dòng)物被屠宰后肌肉中pH值降低的原因是宰后各種無(wú)氧代謝相關(guān)的生化反應(yīng)仍然繼續(xù)發(fā)生,大量乳酸等物質(zhì)不斷產(chǎn)生。動(dòng)物體內(nèi)pH值一般在7.0左右,宰后由于乳酸產(chǎn)生導(dǎo)致pH值逐漸下降。本研究發(fā)現(xiàn),黎平牛和西門塔爾牛在宰后0~7 d的過(guò)程中,其pH值持續(xù)下降,在7 d后趨于穩(wěn)定,達(dá)到極限值5.5左右。如果宰后pH值>6.8,說(shuō)明牛肉被腐敗菌污染,腐敗菌使肉中蛋白質(zhì)分解從而產(chǎn)生有毒元素并發(fā)出惡臭味道[5]。此外,肉色、持水性、微生物繁殖速度及蛋白質(zhì)溶解度變化都受pH值下降影響。有研究發(fā)現(xiàn),pH值下降速度與溫度、品種有關(guān)[6]。
本研究中西門塔爾牛肌肉pH值優(yōu)先達(dá)到較低水平,但是肌肉pH值穩(wěn)定時(shí),黎平牛pH值要低于西門塔爾牛,肌肉pH值降低,抑制了大部分微生物生長(zhǎng),由此推斷黎平牛冷鮮肉保存期較西門塔爾牛要長(zhǎng)。有關(guān)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),pH值與肌肉顏色(L*值、a*值、b*值)密切相關(guān),主要由于pH值升高(大于蛋白質(zhì)等電點(diǎn))時(shí),肌肉持水性增加,從而提高肌肉表面的吸光能力,肉色加深[7],pH值升高到一定極限值時(shí),可以改變肌紅蛋白功能而使肌肉呈現(xiàn)暗紅色[8]。據(jù)報(bào)道,肌紅蛋白是決定肉色的主要因素,肌紅蛋白以如下3種狀態(tài)存在:還原型、氧合型、高鐵型,這3種不同狀態(tài)的肌紅蛋白可以相互轉(zhuǎn)換,分別呈現(xiàn)出暗紫色、鮮紅色以及棕褐色[9]。肉顏色的穩(wěn)定性是由Fe2+的肌紅蛋白保持程度所決定的[10]。隨著熟化時(shí)間的延長(zhǎng),氧合肌紅蛋白氧化生成高鐵肌紅蛋白MMb,肉品發(fā)生褐變[11]。本研究中隨著熟化時(shí)間的延長(zhǎng),氧合肌紅蛋白OMb的含量持續(xù)下降,致使肌肉的顏色變?yōu)楹稚?/p>
L*為明度系數(shù),主要受肌肉中脂肪沉積量和肌紅蛋白含量的影響,其值為0~100不等,值越大亮度越大。隨著排酸時(shí)間的持續(xù),2個(gè)試驗(yàn)組的肉牛肌肉L*測(cè)定值都在一定時(shí)間內(nèi)增大,這是因?yàn)樵谂潘岬倪^(guò)程中,隨著pH值的不斷下降,肌肉蛋白變性、肌肉收縮、汁液滲出、結(jié)合水減少導(dǎo)致肉表面反射特性改變[12]。本研究中總肌紅蛋白的含量隨著熟化時(shí)間的延長(zhǎng)持續(xù)下降,這種情況考慮與肌肉保水性的不同有關(guān),本試驗(yàn)也注意到在排酸過(guò)程中肌肉出現(xiàn)了不同程度的滲水現(xiàn)象,并且肌紅蛋白是水溶性蛋白,主要存在于肌漿中,因此TMb的損失與肌肉的保水性有關(guān)。排酸5 d后,2種肉牛肌肉的pH值變化幅度變緩,與肌肉L*值的變化規(guī)律相一致。黎平牛肌肉的L*值在排酸的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均高于西門塔爾牛,說(shuō)明黎平牛肌肉較西門塔爾牛鮮亮,更易受到消費(fèi)者的青睞。
a*為紅度值,其值由負(fù)到正變化表示肉色由綠色逐漸變?yōu)榧t色。近期研究表明,冷鮮肉肉色測(cè)定中最重要的肉色指標(biāo)是紅度值,通常情況下隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)紅度值會(huì)不斷減少,但如果肌肉采用真空包裝并存放在0 ℃,紅度值在14 d之內(nèi)都不會(huì)改變。該研究中還證明了肉色褐變的速度會(huì)隨著存放地溫度的升高而加速,除此之外,肉色褐變的速度還會(huì)受到空氣中氧濃度的影響,相關(guān)研究證明了紅度值與肉色穩(wěn)定性存在密切關(guān)系,肉色會(huì)受到貯藏時(shí)間、貯藏溫度和包裝方式的影響[13]。本研究中2種肉牛的肌肉擺放于4 ℃ 冷庫(kù)進(jìn)行排酸成熟,溫度較低,空氣中氧氣濃度變化不大。肉色的a*值均大于0,即都為紅色,黎平牛肌肉的a*值在宰后1 d后變化幅度較小,并且黎平牛肌肉中氧合肌紅蛋白的含量下降趨勢(shì)較西門塔爾牛緩慢,這就說(shuō)明黎平牛牛肉肉色穩(wěn)定性較好。
b*為黃度值,其值由負(fù)變到正表示肉色由藍(lán)色逐漸變?yōu)辄S色。本研究中2種肉牛肌肉的黃度值均大于0,表現(xiàn)為黃色。黃度值主要由于在宰后初期,氧合蛋白和肌紅蛋白含量相對(duì)較高,比值越高,黃度值越高,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),肌紅蛋白和氧合肌紅蛋含量下降。Mancini等的結(jié)論與本研究的結(jié)果不矛盾,屠宰放血后的肌肉由于缺氧主要存在還原型肌紅蛋白,此時(shí)肌肉呈現(xiàn)暗紫色[14];本研究中排酸前期,肌肉的總肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白含量均處于較高的水平,此時(shí)肌肉呈鮮紅色,該色是最理想的肉色,也是消費(fèi)者最喜愛(ài)的肉色。隨著暴露時(shí)間的延長(zhǎng)和高溫、紫外線的作用,肌紅蛋白的球蛋白部分變性,失去了保護(hù)血紅素的功能,使得氧合型肌紅蛋白變成棕褐色的高鐵型肌紅蛋白[15]。黎平牛肌肉的b*值在宰后1 d后變化幅度較小,說(shuō)明黎平牛牛肉肉色穩(wěn)定性較好。C和H值是由a*和b*值通過(guò)公式計(jì)算出來(lái)的,變化規(guī)律與a*和b*值相一致,不多作討論。
4?結(jié)論
通過(guò)宰后排酸成熟,西門塔爾牛肌肉pH值相較黎平牛優(yōu)先達(dá)到較低水平,從而抑制了微生物的繁殖。排酸成熟能夠顯著地改變2種牛肉的肉色,隨排酸時(shí)間的延長(zhǎng),肉色變化程度越不明顯。經(jīng)排酸成熟處理,在肉色上,黎平牛肌肉較西門塔爾牛鮮紅;在肉色穩(wěn)定性上,黎平牛肌肉較西門塔爾牛穩(wěn)定性好。
參考文獻(xiàn):
[1]Li K,Zhang Y M,Mao Y W,et al. Effect of very fast chilling and aging time on ultra-structure and meat quality characteristics of Chinese Yellow cattle M. Longissimus lumborum[J]. Meat Science,2012,92(4):795-804.
[2]Neath K E,Del Barrio A N,Lapitan R M,et al. Difference in tenderness and pH decline between water buffalo meat and beef during postmortem aging[J]. Meat Science,2007,75(3):499-505.
[3]Holmer S F,Mckeith R O,Boler D D,et al. The effect of pH onshelf-life of pork during aging and simulated retail display[J]. Meat Science,2009,82(1):86-93.
[4]Ngapo T M,Riendeau L,Laberge C,et al. Marbling and ageing - Part 1. Sensory quality of pork[J]. Food Research International,2012,49(1):396-405.
[5]Machado M,Lage J F,Ribeiro A F,et al. Quality of aged meat of young bulls fed crude glycerin associated with different roughage sources[J]. Acta Scientiarum.Animal Sciences,2015,37(2):167-172.
[6]Weglarz A. Meat quality defined based on pH and colour depending on cattle category and slaughter season[J]. Czech Journal of Animal Science,2010,55(12):548-556.
[7]Fletcher D L,Qiao M,Smith D P. The relationship of raw broiler breast meat color and pH to cooked meat color and pH[J]. Poultry Science,2000,79(5):784-788.
[8]Jung S,Ghoul M,de Lamballerie-Anton M. Influence of high pressure on the color and microbial quality of beef meat[J]. LWT - Food Science and Technology,2003,36(6):625-631.
[9]Luno M,Roncales P,Djenane D,et al. Beef shelf life in low O2 and high CO2 atmospheres containing different low CO concentrations[J]. Meat Science,2000,55(4):413-419.
[10]馬漢軍,周光宏,徐幸蓮,等. 高壓處理對(duì)牛肉肌紅蛋白及顏色變化的影響[J]. 食品科學(xué),2004,25(12):36-39.
[11]梁成云,劉笑笑,孟令麗,等. 日糧VE水平對(duì)熟化過(guò)程中牛肉肉色和抗氧化酶活性的影響[J]. 食品科學(xué),2008,29(8):61-64.
[12]Papaleo Mazzucco J,Melucci L M,Villarreal E L,et al. Effect of ageing and u-calpain markers on meat quality from Brangus steers finished on pasture[J]. Meat Science,2010,86(3):878-882.
[13]Olivera D F,Bambicha R,Laporte G,et al. Kinetics of colour and texture changes of beef during storage[J]. Journal of Food Science and Technology,2013,50(4):821-825.
[14]Mancini R A,Hunt M C. Current research in meat color[J]. Meat Science,2005,71(1):100-121.
[15]Lawrie R A. Chemical and biochemical constitution of muscle[M]//Toldra F. Lawries meat science. Oxford:Woodhead Publishing,1998:58-95.