張惠朋,林奕云,唐道邦,王治同,劉學(xué)銘,鄒金浩,林耀盛*
(1.廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)與農(nóng)產(chǎn)品加工研究所,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部功能食品重點實驗室,廣東省農(nóng)產(chǎn)品加工重點實驗室,廣東廣州 510610)(2.廣東省科學(xué)院測試分析研究所(中國廣州分析測試中心),廣東省化學(xué)測量與應(yīng)急檢測技術(shù)重點實驗室,廣東廣州 510070)(3.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,吉林長春 130118)
鵝是我國養(yǎng)殖規(guī)模十分龐大的一種家禽,存欄量及屠宰量高居世界首位[1],而廣東省具有全國最大的鵝養(yǎng)殖規(guī)模以及鵝肉食用量,擁有馬崗鵝、獅頭鵝、陽江鵝、烏鬃鵝等品種種質(zhì)資源。地方品種與國外培育的一些專用品種、品系相比,具有適應(yīng)性強、耐粗放管理、繁殖力高、肉質(zhì)好等特點,因其具有高蛋白、低脂肪、低膽固醇的特點,廣受消費者歡迎[2]。Geldenhuys等[3]研究表明在家禽肉中,與雞肉鴨肉等相比,鵝肉含有3%~5%的蛋白質(zhì),且脂肪含量低于2%~5%,并且營養(yǎng)成分組成較為均衡,品質(zhì)更適合食用。Hamadani等[4]比較了鵝肉、雞肉和羊肉等畜禽的品質(zhì),發(fā)現(xiàn)在整體接受度方面,鵝肉擁有更大的市場空間。鵝肉的品質(zhì)主要受其品種遺傳[5]、飼養(yǎng)管理[6]、飼養(yǎng)時間[7]以及屠宰加工等多種因素的影響。
在鵝肉品質(zhì)評價方面,口感和風(fēng)味品質(zhì)是評價鵝肉制品感官品質(zhì)的最重要指標(biāo),近年來,鵝肉品質(zhì)的研究主要集中在鵝肉產(chǎn)品嫩度的工藝優(yōu)化[8]、口感的改良[9]、風(fēng)味的變化規(guī)律[10]等單一評價指標(biāo),而目前蒸煮加工(如煮制、鹵制)是肉制品加工中最主要加工方式方法,但是鵝肉蒸煮加工方面尚缺乏專用的加工品種及生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平不高,同時對鵝肉品質(zhì)的綜合評價方面研究報道較少,尚未建立完善的鵝肉的品質(zhì)評價方法和標(biāo)準(zhǔn)。
本文將廣東本地同一養(yǎng)殖場、相同飼齡的5個肉鵝品種(獅頭鵝、馬崗鵝、烏鬃鵝、陽江鵝和白鵝)作為實驗對象,對其營養(yǎng)成分、質(zhì)構(gòu)特性等主要指標(biāo)進行測定,利用固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜(SPME-GC-MS)對不同品種蒸煮鵝肉的特征揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行分析研究,采用相關(guān)性分析以及主成分分析的方法,對不同品種鵝肉進行綜合的評價,旨在完善地方品種鵝肉營養(yǎng)品質(zhì)的數(shù)據(jù),為篩選鵝肉加工專用品種以及研究鵝肉加工適宜性提供理論參考。
獅頭鵝、馬崗鵝、烏鬃鵝、白鵝、陽江鵝達到適齡宰殺期(2年)進行宰殺,購自廣東省佛山市本地同一養(yǎng)殖場廠,均為公鵝,以相同飼養(yǎng)條件喂養(yǎng)。屠宰后從胴體上取下胸肉,腿肉,盡可能去除筋膜,結(jié)締組織和脂肪組織,4 ℃成熟24 h后真空包裝,于-20 ℃保存,實驗前于-4 ℃解凍24 h。
鹽酸、硫酸、石油醚、氫氧化鈉、硼酸均為分析純。
SOX416型脂肪測定儀,德國Gerhardt公司;K8400型全自動凱氏定氮儀,瑞典FOSS ANALYTICAAB公司;Ultra Scan VISX型全自動色差儀,美國HunterLab公司;PB-10臺式pH計,北京賽多利斯科學(xué)儀器有限公司;6890N/5975B氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;TA-XT.PLUS物性測定儀,英國StableMicroSystem公司。
1.3.1 色澤的測定
采用UltraScan VIS色差儀對各品種生鵝肉的色澤進行測定,重復(fù)三次,記錄其L*、a*、b*值。
1.3.2 質(zhì)構(gòu)特性的測定
質(zhì)構(gòu)測定前將生鵝肉切成長寬高為10 mm×15 mm×10 mm的小塊,采用質(zhì)構(gòu)儀TPA程序測定。P/50探頭;測前速度2.00 mm/sec,測中速度1.00 mm/sec,測后速度2.00 mm/sec,間隔5 s,觸發(fā)力5 g,壓縮比50%,觸發(fā)類型:Auto,循環(huán)次數(shù)兩次。測定指標(biāo)為硬度、彈性、咀嚼性和黏聚性。每組實驗至少進行三次重復(fù)。
1.3.3 pH值的測定
按照質(zhì)量比1:9將生鵝肉與蒸餾水混合均質(zhì)后,使用pH計測定。
1.3.4 蒸煮損失率的測定
選取鵝左側(cè)胸肉,85 ℃于蒸煮袋中煮制至中心溫度達到75 ℃后取出測定蒸煮損失率。
1.3.5 主要成分的測定
蛋白質(zhì)含量的測定參考《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定-凱氏定氮法》GB 5009.5-2016。脂肪含量測定參照《食品中脂肪的測定-索式抽提法》GB 5009.6-2016。水分含量測定參照《食品中水分的測定-直接干燥法》GB 5009.3-2016。
1.3.6 揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的測定
樣品處理:將鵝胸肉去皮、去除可見脂肪,清洗干凈,料水比為1:1.25,加鹽0.8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù),以肉質(zhì)量計),置于聚乙烯塑料袋,在100 ℃下煮制40 min,每組樣品設(shè)置三個平行。
萃取頭:50/30 μm DVB/CAR/PDMS。
頂空固相萃取:萃取頭于溫度250 ℃下進行老化,老化時間為1 h。樣品瓶于50 ℃水浴鍋平衡10 min后進行頂空萃取,萃取時間為30 min。
質(zhì)譜條件:色譜柱為J&W DB-5MS UI毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),起始溫度60 ℃,升溫速度4 ℃/min,升至260 ℃后保持5 min。載氣為高純氦氣,柱流量為1.01 mL/min,不分流。質(zhì)譜檢測器四級桿溫度150 ℃,電子轟擊(EI)離子源,電子能量70 eV,離子源溫度230 ℃。化合物組成的分析結(jié)果以計算機NIST11譜庫檢索結(jié)果和人工譜圖解析相結(jié)合的手段確定。質(zhì)譜質(zhì)量掃描范圍35~500 u。按面積歸一化法進行定量,結(jié)果以三組樣品的平均數(shù)表示。
使用Origin2019進行主成分(Principal Components Analysis,PCA)分析;SPSS23進行ANOVA差異顯著性分析。
由表1可知,5種不同品種鵝肉蛋白質(zhì)含量之間存在差異(20.82%~25.22%),獅頭鵝、陽江鵝與馬崗鵝的蛋白質(zhì)含量相對較高。蛋白質(zhì)含量是衡量肉類營養(yǎng)價值的一個重要指標(biāo),肉類中的蛋白質(zhì)功能特性以及含量與肉的品質(zhì)關(guān)系密切[11]。馬崗鵝的蛋白質(zhì)含量為23.92%,與胡民強等[12]測定的馬崗鵝蛋白質(zhì)含量基本一致(23.16%)。目前已知鵝肉蛋白質(zhì)含量與鵝的飼養(yǎng)時間有關(guān),章杰等[13]研究發(fā)現(xiàn),隨著飼養(yǎng)時間的延長,四川白鵝的蛋白質(zhì)含量呈總體先增加后減少的趨勢。
表1 5種不同品種鵝肉理化特性分析Table 1 Analysis results of physical and chemical properties in five kinds of goose meat
表2 5個不同品種鵝肉質(zhì)構(gòu)特性分析Table 2 Analysis of texture characteristics of five kinds of goose
表3 5個不同品種鵝肉中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)GC-MS分析Table 3 GC-MS analysis of volatile flavor compounds in five kinds of goose
五個品種鵝肉脂肪含量之間存在著顯著差異(P<0.05),馬崗鵝的脂肪含量顯著高于其他品種(P<0.05),這說明品種是影響脂肪含量的重要因素。脂肪與肉類的感官特征有密切的關(guān)系,含量的增加對改善肉的品質(zhì)有重要的影響[14]。已有的研究表明,在一定時間內(nèi)隨著飼養(yǎng)時間的增長,脂肪含量也會相應(yīng)增加[15],其原因是三?;视秃康脑黾?,但當(dāng)達到一定時間后生物體對三酰基甘油的代謝能力下降,不能有效的儲存從而會造成脂肪含量的降低[16]。
肌肉中的水分包括自由水、不易流動水、結(jié)合水,水分含量會影響肉制品的多汁性和嫩度[17],而水分含量取決于肌肉對不易流動水的保持能力[18],馬崗鵝水分含量與其他四種之間存在顯著差異(P<0.05),5種鵝肉水分平均值接近70%,這與楊華等[19]測定的朗德鵝水分含量接近。
蒸煮損失是肉在加熱過程中體積變小重量變輕的一種現(xiàn)象,也是評價肉保水性的一個重要指標(biāo)。烏鬃鵝有著5種鵝肉中最低的損失率,其與馬崗鵝以及白鵝差異并不顯著(P>0.05),但是與獅頭鵝和陽江鵝差異顯著(P<0.05),但5種鵝肉的蒸煮損失率均超過了30%,可能是在成熟過程中,連接組織中的膠原質(zhì)會形成具有強收縮力的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),阻止蛋白質(zhì)的延展,減少蛋白質(zhì)與自由水作用的表面積,在屠宰后由于乳酸的積累,導(dǎo)致肉的pH降低,引起蛋白質(zhì)的變性,細(xì)胞骨架收縮產(chǎn)生間隙從而造成汁液流失,進而造成蒸煮損失的提高[13]。
獅頭鵝的pH值最低,且與其他品種差異顯著(P<0.05)。馬崗鵝、烏鬃鵝和白鵝之間的pH值接近(P>0.05)。pH值反映了屠宰后肌肉糖酵解的狀態(tài)和水平,其原理為糖原在無氧條件下酵解產(chǎn)生乳酸進而降低pH值[20]。Wen等[21]研究表明,散養(yǎng)比大規(guī)模養(yǎng)殖的家禽肌肉pH值的下降速度更快。韓明升等[22]研究表明,低pH值肌肉有著較高的蒸煮損失率,這與本研究的結(jié)果相一致??傮w上5種鵝肉的pH值均處在一個正常禽肉pH值范圍內(nèi)[23]。
肉的色澤是對肉最直接的評價標(biāo)準(zhǔn),也是消費者購買最直接的依據(jù)[24]。本文中,馬崗鵝的L*值最高,達到了41.69,與獅頭鵝、烏鬃鵝、陽江鵝差異性顯著(P<0.05);馬崗鵝的b*值是5種鵝肉中最高的,達到了11.84,但與白鵝以及陽江鵝差異性并不顯著(P>0.05);陽江鵝的a*值顯著高于其他四個品種(P<0.05)。肉的顏色主要取決于肉中還原型肌紅蛋白、氧合型肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白三者比例[25]。本文中5種鵝肉亮度值(L*)總體差異較大,但都保持在31.02~41.69內(nèi),屬于正常范圍;紅度值(a*)可以在一定程度反映肌紅蛋白的含量,5種鵝肉的紅度差異較為顯著,獅頭鵝與陽江鵝的紅度值(a*)較高,可能是兩個品種肌紅蛋白的積累速度較快[26]。在屠宰后,首先由于肉在空氣中暴露,肌紅蛋白與O2發(fā)生結(jié)合而使肉呈現(xiàn)鮮紅的顏色,但隨著時間的推移,肉會逐漸變成棕黃或褐色。本研究中,5種鵝肉的黃度值(b*)在7.74~11.84之間,馬崗鵝與獅頭鵝、烏鬃鵝的黃度(b*)差異顯著(P<0.05)。
質(zhì)構(gòu)特性是能直接反映禽肉質(zhì)地的一個重要指標(biāo)[27]。5種鵝肉質(zhì)構(gòu)之間存在顯著差異(P<0.05),其中獅頭鵝的硬度(2 251.35)、彈性(0.82)、內(nèi)聚性(0.68)、咀嚼性(1 586.24)顯著高于其他四個品種(P<0.05)。馬崗鵝和陽江鵝的硬度并無顯著差異(P>0.05),但二者硬度顯著高于烏鬃鵝和白鵝,烏鬃鵝和白鵝的硬度之間沒有顯著性差異(P>0.05)。獅頭鵝的內(nèi)聚性與其他四個品種存在顯著差異(P<0.05),烏鬃鵝與馬崗鵝在內(nèi)聚性方面無顯著差異(P>0.05),白鵝的內(nèi)聚性最低,但與陽江鵝不存在顯著差異(P>0.05)。在彈性方面,五個品種之間的總體差異較為顯著(P<0.05),獅頭鵝以0.82顯著高于馬崗鵝、烏鬃鵝以及白鵝(P<0.05),而其他品種之間的彈性水平接近,并無顯著差異(P>0.05)。5種鵝肉之間的咀嚼性存在顯著差異(P<0.05),白鵝顯著小于其他四種,僅為608.95。本研究中,獅頭鵝具有最高的咀嚼性(1 586.24),一般咀嚼性與蒸煮損失率之間存在正相關(guān)關(guān)系,這符合本文的測定結(jié)果,同時可以說明獅頭鵝肌肉可能較為緊致[28]。白鵝具有相對較低的質(zhì)構(gòu)數(shù)值,這可能是由于白鵝的肌原纖維蛋白增長的相對較慢和白鵝品種肉質(zhì)較嫩的原因。還有研究表示肌肉的質(zhì)地會隨著體重和生長時間變化,肌肉結(jié)締組織隨著成熟交聯(lián)程度增加,肌纖維直徑增大,肌纖維密度減小,膠原蛋白溶解度及對酶的敏感性下降,不同品種的鵝體重隨著生長時間變化規(guī)律不同,肌肉質(zhì)地也會隨之不同[29]。
揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)是影響鵝肉食用品質(zhì)的重要因素[30]。5種鵝肉共檢出風(fēng)味物質(zhì)61種,其中醛類13種,醇類11種,烷烯烴類27種,酮類5種,芳香烴2種,酯類1種,其他類化合物2種。其中獅頭鵝和烏鬃鵝風(fēng)味物質(zhì)含量百分分別為80.6%和73.77%,共有檢出的風(fēng)味種類最多,為17種,尤其己醛、壬醛、庚醛這三種風(fēng)味物質(zhì)分別達到46.67%和45.52%,醛類物質(zhì)對廣東品種鵝肉風(fēng)味具有較大貢獻,之前在新疆鵝肉的風(fēng)味研究中發(fā)現(xiàn)了15種醛類物質(zhì),這與本文所檢出種類的結(jié)果接近[31]。5種鵝肉共同包含11種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),分別為醛類:己醛、庚醛、辛醛、壬醛、葵醛;烷烯烴類:十二烷、十三烷、十四烷、十五烷、十六烷以及甲氧基苯肟,這些物質(zhì)是構(gòu)成鵝肉香氣的重要成分。
圖1 不同品種鵝肉總離子流圖Fig.1 Total ion current map of different breeds of goose
醛類物質(zhì)主要來源于多不飽和脂肪酸的雙鍵氧化,且感受閾值較低,是肉類脂肪加熱時的特征風(fēng)味物質(zhì),并可以使肉的整體風(fēng)味更加醇厚協(xié)調(diào)[32,33],在5種鵝肉的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)當(dāng)中,醛類所占比例均是最大,是鵝肉特有的風(fēng)味成分。獅頭鵝的己醛含量最高,占30.33%,而其他四種鵝肉的醛含量均大于20%,5種鵝肉的壬醛含量在8.15%~16.91%范圍內(nèi),含量也相對較高,因此可以認(rèn)為醛類是這5種鵝肉的主要呈味物質(zhì)[34]。己醛則會呈現(xiàn)清香、木質(zhì)香氣;而芳香醛則具有堅果香氣,辛醛具有較強的水果香氣[35]。
5種鵝肉共中檢出27種烷烴類物質(zhì),是醛類以外含量第二多的物質(zhì),這與黃可等[36]關(guān)于天府白鵝風(fēng)味物質(zhì)研究結(jié)果一致。烴類化合物的來源主要有脂肪的氧化和部分脂肪酸的降解,烷烴類揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)具有較低的沸點和較差的氣味,同時感受閾值偏高,對肉的風(fēng)味貢獻相對較小[37,38]。
酮類、醇類物質(zhì)通常來自于脂肪酸的氧化分解,通常不飽和醇類具有果香,對肉的總體風(fēng)味具有一定的貢獻,陽江鵝肉中檢出的1-辛烯-3-醇主要來自于亞油酸的氧化,帶有一定的清新香氣[39];而飽和醇對肉的總體風(fēng)味無顯著影響[40]。以往的研究發(fā)現(xiàn)2-庚酮可以通過美拉德反應(yīng)生成,并且認(rèn)為酮類對肉腥味具有一定的減弱效果[41]。
表4為5種不同品種鵝肉基礎(chǔ)營養(yǎng)品質(zhì)與質(zhì)構(gòu)特性之間的相關(guān)性分析。由表可知,蛋白質(zhì)與蒸煮損失率、硬度、紅度之間存在著顯著正相關(guān)(P<0.05),可能是鵝肉具有較多的可溶性蛋白,導(dǎo)致了蒸煮過程中的大量損失;在硬度方面,可能由于鵝肉具有較高的肌原纖維蛋白含量,而較高的肌原纖維蛋白含量導(dǎo)致了硬度的提高;而蛋白質(zhì)含量與紅度(a*)的相關(guān)性可能來自于鵝肉中較高的肌紅蛋白含量。pH與彈性存在顯著負(fù)相關(guān)性而與咀嚼性呈極顯著負(fù)相關(guān),這說明pH可能對肉的口感有較大影響。蒸煮損失率與硬度、咀嚼性之間顯著相關(guān),硬度與a*顯著相關(guān),彈性與咀嚼性之間具有顯著相關(guān)性,水分含量與其他指標(biāo)并不存在顯著相關(guān)性,但與亮度L*值存在極顯著相關(guān)性(P<0.01)??偟臄?shù)據(jù)來看,74%的數(shù)據(jù)絕對值大于0.30,各變量兩兩之間顯著相關(guān),因而適宜用主成分分析法來研究變量之間的關(guān)系。
表4 5個不同品種鵝肉主要營養(yǎng)成分相關(guān)性分析Table 4 Correlation analysis of nutritional quality in five different varieties of goose
2.5.1 不同品種鵝肉理化特性標(biāo)準(zhǔn)化及主成分分析
基于不同品種鵝肉營養(yǎng)指標(biāo)差異性,進行標(biāo)準(zhǔn)化處理及主成分分析(結(jié)果見表5、表6和表7)。由表6可知,特征值大于1的主成分共有兩個,累計方差達到88.49%,故這兩個主成分可以代表5種鵝肉的指標(biāo)的大多數(shù)信息。由表6和表7所示,第一主成分主要反映了蛋白質(zhì)、pH、蒸煮損失率、硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性、紅度的信息;而第二主成分則反應(yīng)了水分、脂肪、亮度、黃度的信息。
表5 5個不同品種鵝肉營養(yǎng)品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化分析Table 5 Standardized analysis of main components of five varieties of goose
表6 主成分的特征值及方差貢獻率Table 6 The variance contribution rates of principal component
表7 主成分荷載得分系數(shù)矩陣Table 7 The variance contribution rates of principal component
根據(jù)圖2可知,不同品種鵝肉的區(qū)分效果較好,數(shù)據(jù)均處于95%置信區(qū)間,陽江鵝與獅頭鵝有較好的聚集性,說明其營養(yǎng)品質(zhì)接近,白鵝與烏鬃鵝聚集性同樣較強,因此白鵝與烏鬃鵝也具有類似的營養(yǎng)品質(zhì),但其與陽江鵝和獅頭鵝聚集性較差,說明兩組之間營養(yǎng)品質(zhì)存在一定差別。
圖2 5個不同品種鵝肉PCA得分圖Fig.2 PCA score chart of five varieties of cooked goose
2.5.2 不同鵝肉理化特性綜合評價
設(shè)提取出的兩個主成分得分為F1、F2,根據(jù)表7建立成分得分模型。
F1=0.131X1-0.136X2-0.016X3+0.135X4+0.069X5+0.146X6+0.109X7+0.136X8+0.144X9-0.033X10+0.125X11-0.051X12
F2=0.105X1+0.062X2+0.244X3+0.067X4+0.198X5+0.058X6-0.073X7-0.097X8-0.037X9+0.221X10+0.105X11+0.233X12
再根據(jù)表6種兩個主成分的解釋方差和累計方差,可以得到綜合建立得分模型:
F綜=0.625F1+0.375F2
將F1、F2得分帶入綜合得分模型中,可以得到不同鵝肉營養(yǎng)品質(zhì)的綜合得分,并進行排名,得分越高證明品質(zhì)越好,得分及排名結(jié)果如表8所示。
表8 主成分得分及排名Table 8 Principal component score and Rank
本文對廣東5個品種鵝肉(獅頭鵝、馬崗鵝、烏鬃鵝、白鵝和陽江鵝)的肉質(zhì)主要理化特性成分進行對比分析,發(fā)現(xiàn)不同品種鵝肉經(jīng)過蒸煮后其主要成分之間存在顯著差異,其中陽江鵝蛋白質(zhì)含量最高,馬崗鵝的脂肪和水分含量最高,獅頭鵝的嫩度是5種鵝肉中最低的。5種鵝肉蛋白質(zhì)與蒸煮損失率、硬度、紅度之間存在著顯著正相關(guān)(P<0.01),水分含量與亮度呈極顯著正相關(guān)性(P<0.01)。馬崗鵝的綜合評分最高,說明其綜合營養(yǎng)品質(zhì)較好;選取不同品種鵝肉均來自廣東省本地同一養(yǎng)殖場廠,其生長環(huán)境和養(yǎng)殖方法基本一致,可以判斷,這種品種間的差別主要是由其基因型差異造成的。5種鵝肉主要檢出61種風(fēng)味物質(zhì),其揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)豐富,主要有醛類13種、醇類11種、烷烯烴類27種、酮類5種、芳香烴2種、酯類1種、其他類化合物2種,其中己醛、壬醛、庚醛對廣東鵝肉品種的風(fēng)味物質(zhì)具有較大貢獻,可作為今后研究廣東品種和其他地方品種鵝肉品質(zhì)評價方法提供重要的參考。通過對不同品種鵝肉原料蒸煮風(fēng)味品質(zhì)研究為篩選廣式鵝肉加工專用品種及加工適應(yīng)性研究提供的理論依據(jù)。