放牧與舍飼飼養(yǎng)方式對小尾寒羊肉品質(zhì)的影響

于小杰，王 凈，白園園，張 雷，趙曉錕，楊江峰，王聰慧，楊超超

(河北北方學(xué)院動物科技學(xué)院 河北省肉羊產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟，張家口 075000)

小尾寒羊是肉裘兼用型綿羊，具有多羔性、生長快、適應(yīng)性強、肉質(zhì)優(yōu)良等特點。羊肉是人類膳食的重要組成部分，肉品質(zhì)是人們關(guān)注的焦點，也是研究者關(guān)注的重點。已有研究表明，粗蛋白質(zhì)含量[1]、肌內(nèi)脂肪含量[2]、水分[3]、干物質(zhì)[4]、灰分[5]、pH[6]、氨基酸含量[7]、脂肪酸含量[8-9]、熟肉率、蒸煮損失[10]、肉色[11]、剪切力值[12]、眼肌面積[13]、肌纖維直徑和肌纖維密度[14]能很好地體現(xiàn)羊肉品質(zhì)。氨基酸是構(gòu)成生命物質(zhì)的基礎(chǔ)，是蛋白質(zhì)的重要組成單位，氨基酸的種類和含量直接影響肉的品質(zhì)。羊肉含有多種氨基酸[15]，能滿足人類的營養(yǎng)需求，羊肉是人體所需氨基酸的重要來源[16]。羊肉的肉色、嫩度、風(fēng)味、口感是肉質(zhì)評價的重要指標(biāo)[17]，研究表明，多種因素包括飼料供應(yīng)[18-20]和飼養(yǎng)模式[21-22]的差異對羊肉的肉色、風(fēng)味、嫩度、口感、氨基酸組成等肉質(zhì)特性有直接影響。pH是肉類新鮮度的主要參數(shù)[23]，動物屠宰后由于肌糖原分解轉(zhuǎn)化成乳酸，肉的pH會降低。有研究表明，綿羊和山羊肉的pH通常有一個正常范圍，正常范圍內(nèi)表明肉品質(zhì)合格，質(zhì)量達標(biāo)[24]，所以肉品檢驗時，pH是一項重要的檢查指標(biāo)。羊肉由大量肌纖維組成，肌纖維占肌肉體積的75%～90%。肌纖維的形態(tài)由肌纖維總數(shù)(TNF)、肌纖維橫截面積(CSAF)、肌纖維長度來表征[25]。肉的纖維特性同樣體現(xiàn)了肉品質(zhì)的優(yōu)劣，也是影響消費者購買欲望的因素之一[26]。近些年，為了保護天然草地和生態(tài)環(huán)境，我國在一些地區(qū)實行了退牧還草政策，使綿羊養(yǎng)殖從天然放牧逐漸向舍飼飼養(yǎng)方式轉(zhuǎn)變。與放牧相比，舍飼綿羊活動面積小、精料比例相對高，已有研究表明，放牧和舍飼兩種不同飼養(yǎng)方式使綿羊肉質(zhì)特性差異顯著[13,27-29]。

本研究通過對放牧與舍飼兩種不同飼養(yǎng)方式下小尾寒羊肉質(zhì)特性比較，旨在得出理想的養(yǎng)殖模式，為小尾寒羊飼養(yǎng)管理方式的改進、羊肉品質(zhì)和風(fēng)味的改善提供理論依據(jù)，同時對小尾寒羊品種保護也具有一定的現(xiàn)實意義。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及設(shè)計

以河北省壩上地區(qū)小尾寒羊為研究對象。選取健康無病、體重相近((18.95±2.60) kg)的新生雄性羔羊100只，2月齡斷奶時隨機分為放牧組與舍飼組(n=50)。放牧組羔羊在天然草場放牧，以采食壩上牧草為主，主要包括野韭菜、車前草、蒲公英、山野豌豆、狗尾草、老芒麥等植物，每天放牧至少10 h。 舍飼組羔羊居于5個圈舍，每個圈舍10只羊，飼喂全混合日糧(產(chǎn)品編號：Q/SXZD006-2018，山西正大有限公司，中國)，舍飼組羔羊飼料成分配比見表1。待羔羊8月齡時，每組選取體尺、體重均相近的10只羊進行屠宰。剖殺羔羊所有程序均符合《實驗動物管理條例》(中華人民共和國國家科學(xué)技術(shù)委員會)，并得到河北北方學(xué)院實驗動物中心福利倫理委員會的審查與批準(zhǔn)。

表1 不同體重舍飼羔羊飼料成分及營養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1.2 羔羊屠宰及肉質(zhì)評價

將選取的待屠宰的羔羊驅(qū)趕到屠宰室，屠宰前禁食24 h，禁水12 h。頸靜脈放血致死，剝皮剔骨以后屠體立即放于2～4 ℃冷藏室，于45 min內(nèi)測定背最長肌的pH。pH測定使用pH計(HI9125便攜式防水型pH測定儀，Hanna Instruments, Smithfield, RI, USA)，測定前先用刀片將肌肉切開一個小口，把pH計電極頭插入其中，待數(shù)值穩(wěn)定后讀數(shù)，重復(fù)3次，取平均值。選取第12與第13肋骨之間脊椎上背最長肌測定眼肌面積，眼肌面積測定方法按照Sen等[3]所述操作。粗蛋白測定采用凱氏定氮法[30](VELP凱氏定氮儀，上海人和科學(xué)儀器有限公司，中國)、粗脂肪測定使用索氏提取法[31](SXT-06型索氏抽提器，上海精密儀器儀表有限公司)、粗灰分的測定采用灼燒的方法[32](納博熱馬弗爐LT15，上海人和科學(xué)儀器有限公司)、氨基酸測定采用氨基酸全自動分析儀[33](日立L-8900全自動氨基酸分析儀，天美(中國)科學(xué)儀器有限公司)，肉色紅度(a*)、黃度(b*)和亮度(L*)按照Macit等[34]的方法采用色差計測定(CR-400，柯尼卡美能達(中國)控股公司)，剪切力測定采用Roldán等[35]的方法。熟肉率計算方法為：屠宰后4 h取背最長肌100 g，去除肌膜，稱重記為m1，放蒸鍋蒸30 min后置于0～4 ℃冷卻2 h，稱重計為m2，m2與m1的比值即為熟肉率。采用常規(guī)方法做石蠟切片并經(jīng)HE染色，在顯微鏡下10×10倍放大測定肌纖維直徑及肌纖維密度。

1.3 統(tǒng)計與分析

所有數(shù)據(jù)均采用SPSS統(tǒng)計軟件21.0版本進行統(tǒng)計分析，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，對放牧組與舍飼組試驗數(shù)據(jù)比較采用獨立樣本t檢驗，P<0.05 認(rèn)為組間差異顯著，P<0.01認(rèn)為組間差異極顯著。

2 結(jié) 果

2.1 放牧組與舍飼組羊肉基本成分

放牧組與舍飼羔羊肉基本組成成分見表2。放牧組羊肉粗蛋白和水分含量顯著高于舍飼組羊肉(P<0.05)。 舍飼組羊肉干物質(zhì)顯著高于放牧組羊肉(P<0.05)，粗脂肪極顯著高于放牧組羊肉(P<0.01)。粗灰分含量組間無顯著差異(P>0.05)。

表2 放牧組與舍飼組羔羊肉基本成分(n=10)

2.2 放牧組與舍飼組羊肉氨基酸含量

各組羊肉氨基酸含量見表3。7種人體必需氨基酸中苯丙氨酸含量組間無顯著差異(P>0.05)，舍飼組羊肉蛋氨酸含量顯著高于放牧組羊肉(P<0.05)，蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和賴氨酸含量均極顯著高于放牧組羊肉(P<0.01)。9種人體非必需氨基酸中半胱氨酸、甘氨酸、絡(luò)氨酸、精氨酸和脯氨酸含量組間均無顯著差異(P>0.05)，舍飼組羊肉天冬氨酸和絲氨酸含量顯著高于放牧組羊肉(P<0.05)，谷氨酸和組氨酸含量極顯著高于放牧組羊肉(P<0.01)。舍飼組羊肉的必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量和氨基酸總量均極顯著高于放牧組羊肉(P<0.01)。

2.3 放牧組與舍飼組羊肉肉色、pH

由表4可知，放牧組與舍飼組羔羊背最長肌紅度值(a*)和pH差異不顯著(P>0.05)。放牧羔羊背最長肌的黃度值(b*)和亮度值(L*)極顯著高于舍飼組羔羊(P<0.01)，黃度值(b*)比舍飼組羔羊高出1.95倍，亮度值(L*)比舍飼組羔羊高出44.76%。

2.4 放牧組與舍飼組羊肉嫩度和產(chǎn)肉性能

各組羊背最長肌石蠟切片HE染色，在10×10放大倍數(shù)下觀察，可見放牧組與舍飼組羊肉肌纖維排列整齊，著色均勻，肌纖維呈紅色，細胞核呈藍色(圖1)。

由表5可知，放牧組小尾寒羊肉肌纖維直徑小于舍飼組羊肉(P<0.01)，比舍飼組小18.92%，肌纖維密度高于舍飼組羔羊(P<0.01)，高出56.15%。放牧組與舍飼組羊肉剪切力差異不顯著(P>0.05)，舍飼組羊肉熟肉率和眼肌面積均極顯著高于放牧組羊肉(P<0.01)。

表3 放牧組與舍飼組羔羊肉氨基酸含量(n=10)

表4 放牧組與舍飼組羔羊肉肉色和pH比較(n=10)

3 討 論

3.1 放牧與舍飼對羊肉基本成分的影響

粗蛋白、粗脂肪、水分、干物質(zhì)和灰分是羊肉的基本組成成分[36-38]，本研究中，放牧小尾寒羊與舍飼小尾寒羊采食不同，運動量大小不同，造成了羊肉中粗蛋白、粗脂肪、水分和干物質(zhì)的差異。放牧組小尾寒羊肉中粗蛋白含量較高，說明放牧組羔羊?qū)被岷铣傻鞍踪|(zhì)的能力較強，同時放牧組羔羊運動量較大，可能促進食物攝入，有助于蛋白質(zhì)進一步的合成。而部分蛋白質(zhì)具有親水性，從而有利于肌肉組織保水，本研究中放牧組羊肉水分含量較高，肉品水分含量高則干物質(zhì)含量低，這與孟梅娟等[39]的研究結(jié)果一致。研究表明，適當(dāng)?shù)闹竞坑兄诟纳蒲蛉獾目诟衃40]，而脂肪含量低的羊肉更符合部分消費者的需求，因為脂肪含量較高會使消費者攝入更多的能量[3]，可能會引發(fā)肥胖。本研究中舍飼羊肉脂肪含量較高，可能與舍飼羔羊運動場地有限，不需要長距離覓食，有助于脂肪的儲存積累有關(guān)。所以，如果消費者以蛋白質(zhì)為主要營養(yǎng)需求則可以選擇放牧羊肉，而以脂肪為主要營養(yǎng)需求則可以選擇舍飼羊肉。

“G”指放牧，“C”指舍飼‘G’ represents grazing group and ‘C’ represents confinement group圖1 放牧組和舍飼組羔羊肌纖維橫切圖(100×)Fig.1 Transverse histological sections of lamb muscle fibres of grazing and confinement groups(100×)

表5 放牧組與舍飼組羔羊肉嫩度與產(chǎn)肉性能比較(n=10)

3.2 放牧與舍飼對羊肉氨基酸含量的影響

羊肉是較好的蛋白源，含有多種氨基酸[41]，氨基酸的種類及含量直接影響著肉的營養(yǎng)價值和風(fēng)味[42]，是評價肉品質(zhì)的主要指標(biāo)。蘇氨酸有助于維持機體蛋白質(zhì)平衡，促進生長，調(diào)節(jié)內(nèi)分泌系統(tǒng)的功能[43]，有助于維持細胞膜的完整性，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)[44]。纈氨酸參與調(diào)節(jié)氨基酸和脂肪酸代謝，與內(nèi)分泌系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)有關(guān)，飼料中添加纈氨酸可以促進仔豬生長[45]。另有研究表明，纈氨酸缺乏會造成大鼠厭食癥[46]，引起發(fā)情周期紊亂，甚至終止發(fā)情[47]。蛋氨酸對于反芻動物而言屬于限制性氨基酸，由于自身合成數(shù)量少而無法滿足自身的需求[48]。天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸和脯氨酸含量會影響肉的鮮美程度，且谷氨酸被認(rèn)為是決定羊肉風(fēng)味的關(guān)鍵氨基酸[49]。天冬氨酸存在于大多數(shù)動物的神經(jīng)內(nèi)分泌組織中，在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中發(fā)揮重要作用[50]。精氨酸是細胞質(zhì)和核酸蛋白的主要成分，是嬰兒生長所必需的氨基酸[51]。研究表明，精氨酸可以改變能量攝入與消耗的平衡，有利于消耗脂肪或減少白色脂肪組織的形成，從而抑制肥胖的發(fā)生[52]。本研究中，羊肉中除苯丙氨酸外的所有必需氨基酸，以及非必需氨基酸中的天冬氨酸、絲氨酸、谷氨酸和組氨酸的含量均是舍飼組高于放牧組。舍飼組羊肉中的必需氨基酸總量、非必需氨基酸總量以及總氨基酸含量也顯著高于放牧組羊肉。說明不同飼養(yǎng)方式造成羊肉氨基酸含量差異顯著，且舍飼組羊肉的營養(yǎng)價值較高。這一研究結(jié)果與黃金玉等[53]的研究結(jié)果不同，且和韓利偉[54]的研究結(jié)果相反。

3.3 放牧與舍飼對羊肉肉色的影響

肉色是肌肉生理學(xué)、生物學(xué)和生物化學(xué)變化的直觀表達，直接影響消費者的直觀感受和購買欲望[6]。a*可反映肌肉中血紅蛋白的數(shù)量，與肉色呈正相關(guān)[7]；b*反映肉的鮮度，與肉的新鮮程度呈負相關(guān)，肉的新鮮度隨著b*的增加而降低；L*反映肉色的白度，L*越低，肉色越好[28]。本試驗結(jié)果顯示，放牧組羊肉b*和L*均顯著高于舍飼組羊肉，說明舍飼組小尾寒羊肉肉色優(yōu)于放牧組小尾寒羊肉，可能與舍飼組羔羊精料比例高有關(guān)。

3.4 放牧與舍飼對羊肉嫩度和產(chǎn)肉性能的影響

Sifre等[55]指出，肌纖維是描述肌肉嫩度的一個指標(biāo)，因此常用來評定肉品質(zhì)。肌纖維越細越密，肉越嫩、肌纖維特性越好。本試驗結(jié)果表明，放牧組羊肉肌纖維較細、密度較大，肌纖維特性較好。有研究表明，肌纖維密度與肌纖維直徑呈負相關(guān)[56]，本研究與前人的研究結(jié)果一致。影響肌纖維粗細的因素主要有年齡、品種、營養(yǎng)狀況和運動情況等。通常情況下，年齡越大，肌纖維越粗；年齡越小，肌纖維越細，肉質(zhì)越嫩。本研究中，放牧與舍飼羔羊月齡相同，所以年齡并不是影響本試驗肌纖維特性差異的主要因素。Aguayo-Ulloa等[57]對Rasa Aragonesa羊的研究表明，環(huán)境豐富度高，動物能表現(xiàn)自己的天性，其行為類型更多樣。放牧條件下，羔羊在自然界采食不得不進行運動，同時放牧場活動面積大于舍飼圈舍面積，一定程度上也增加了羔羊的運動量，羔羊消耗一部分能量用于運動，從而肌纖維增粗較慢。而舍飼羔羊運動量相對較少，能量集中用于機體生長，所以舍飼羔羊肉肌纖維直徑較粗。低營養(yǎng)水平影響肌纖維的生長，使肌纖維生長緩慢直徑較小，這可能是放牧羊肉肌纖維直徑較小的原因之一。本研究中放牧小尾寒羊肉肌纖維直徑較細是營養(yǎng)水平和運動狀況等因素的綜合結(jié)果。

剪切力和肉的嫩度呈負相關(guān)，剪切力越小，肉越嫩，口感越好[58]。羊肉剪切力受年齡、性別、品種等多種因素的影響。剪切力值高說明肉有較強的韌性，剪切力值小說明肉的嫩度大。本研究中，放牧與舍飼組的羊肉剪切力無顯著差異，剪切力在31～32 N之間，表明放牧與舍飼羊肉均較嫩。

熟肉率指肉熟后與生肉的重量比率。它是度量熟化損失的一項指標(biāo)，與系水力緊密相關(guān)，對生肉加工后的產(chǎn)量有很大影響[59]。通常肉的含水量越高，熟肉率越低，這與本研究結(jié)果一致，放牧羊肉含水量高，熟肉率低。本試驗結(jié)果說明，以舍飼的飼養(yǎng)方式飼養(yǎng)小尾寒羊，羊肉經(jīng)過加工后其產(chǎn)量較高。

眼肌面積是衡量肌肉生長的指標(biāo)，體現(xiàn)動物的產(chǎn)肉性能[60]。本試驗結(jié)果表明，舍飼飼養(yǎng)方式更有利于肌肉生長，改善生長性能，增加羊肉的產(chǎn)量，這與Karim等[13]的研究結(jié)果一致。這可能是因為舍飼與放牧相比，圈舍面積較小，羔羊運動量小有利于其增重。

4 結(jié) 論

放牧小尾寒羊肉蛋白質(zhì)含量高、脂肪含量低、肌纖維特性好，舍飼羊肉脂肪含量和氨基酸含量高，肉色和產(chǎn)肉性能優(yōu)于放牧羔羊，可以根據(jù)消費者的喜好，來選擇合適的飼養(yǎng)方式。從養(yǎng)殖者追求經(jīng)濟效益的角度考慮，傾向于產(chǎn)肉性能較好的舍飼方式。如果將這兩種飼養(yǎng)方式相結(jié)合，達到消費者和飼養(yǎng)者需求的新平衡，小尾寒羊的養(yǎng)殖將邁上一個新的臺階。