李丹,侯鵬霞,王燕,施安,孫文陽,梁小軍*,張恩平*
(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)動物科技學(xué)院,陜西 楊凌 712100;2.寧夏農(nóng)林科學(xué)院動物科學(xué)研究所,寧夏 銀川 750002)
羊肉中富含人體健康所需的蛋白質(zhì)、脂肪酸、必需氨基酸與維生素等營養(yǎng)物質(zhì),膽固醇含量較低,肉質(zhì)鮮美,具有較高的營養(yǎng)價值[1]。近年來,隨著國民收入水平提高與消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,國內(nèi)羊肉需求量日益增加,羊肉總消費(fèi)量和人均消費(fèi)量總體呈現(xiàn)上升趨勢。2022年我國羊肉表觀消費(fèi)量達(dá)到560.6萬t,較上年增長1.0%;人均表觀消費(fèi)量也從2021年的3.93 kg/人增長到2022年的3.97 kg/人,表明國內(nèi)羊肉消費(fèi)需求旺盛[2]。肉的食用品質(zhì)會影響消費(fèi)者的購買欲望,而肉品質(zhì)受到品種、遺傳、飼養(yǎng)環(huán)境和屠宰加工等因素影響,其中品種特性是影響肉品質(zhì)的重要因素之一[3]。
灘羊是中國特有的地方綿羊品種,也是寧夏地區(qū)的優(yōu)勢畜種,皮、肉、毛都具備較高的經(jīng)濟(jì)價值。灘羊肉質(zhì)細(xì)嫩爽滑,脂肪分布均勻,膻味輕,營養(yǎng)價值高,具有獨(dú)特的風(fēng)味,廣受大眾喜愛。然而灘羊繁殖力低,因此在灘羊產(chǎn)業(yè)化過程中需要提高其繁殖性能來抵御國內(nèi)外優(yōu)良品種的沖擊[4]。湖羊具有繁殖率高、發(fā)情期長、平均產(chǎn)羔率高的優(yōu)點(diǎn)[5],尤其是其獨(dú)特的多胎基因,使其繁殖性能遠(yuǎn)高于其他單胎綿羊品種,因此湖羊常作為優(yōu)秀的母本,被全國各地引進(jìn)并進(jìn)行雜交改良育種[6]。雜交廣泛應(yīng)用于肉羊生產(chǎn)中,用以發(fā)揮雜種優(yōu)勢和提高后代的生產(chǎn)性能[7]。為提高灘羊繁殖力、增加灘羊肉產(chǎn)量,課題組進(jìn)行了灘羊的多胎品系選育工作,開展了灘羊和湖羊的雜交改良試驗(yàn)。
本試驗(yàn)以灘湖雜G0代與同期灘羊?yàn)檠芯繉ο?,對其產(chǎn)肉性能、肉品質(zhì)及風(fēng)味物質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行檢測分析,為灘湖G0代羊的開發(fā)利用提供依據(jù),為進(jìn)一步推進(jìn)灘羊品種改良工作奠定基礎(chǔ)。
試驗(yàn)羊來自寧夏回族自治區(qū)某養(yǎng)殖場,灘羊公羊與湖羊母羊雜交產(chǎn)灘湖F1代,灘湖F1代母羊與灘羊公羊雜交產(chǎn)灘湖F2代,灘湖F2代母羊與灘湖F2代公羊橫交固定產(chǎn)灘湖雜G0代(簡稱G0代)。
試驗(yàn)依托于寧夏農(nóng)林科學(xué)院進(jìn)行,在寧夏某養(yǎng)殖場進(jìn)行樣品采集。選取飼養(yǎng)管理?xiàng)l件相同、健康無病、體重相近的2歲齡G0代公羊[體重(75.70±11.71)kg]與灘羊公羊[體重(80.24±14.61)kg]各3只。宰前禁食24 h,禁水2 h,嚴(yán)格按照羊屠宰工藝流程進(jìn)行屠宰,測定屠宰性能。采集羊背部、肩部與胸叉部位肌肉,剔除皮下脂肪和結(jié)締組織,于-20 ℃ 保存。
1.3.1 屠宰性能測定
參考DB43/T 794—2013《肉羊性能測定技術(shù)規(guī)程》[8]測定宰前體重、胴體重、屠宰率、凈肉率、骨重、胴體脂肪含量值(GR值)與背膘厚等。屠宰后,將所有組織器官與胴體分離,電子稱稱量并記錄頭、蹄、心、肝、肺、脾、腎、胃等部位重量,用直尺測量并計(jì)算小腸長度與皮張面積。
1.3.2 肉質(zhì)食用品質(zhì)測定
試驗(yàn)羊屠宰后,采集背最長肌樣品0~4 ℃保存(熟化)24 h,測定熟肉率、失水率、剪切力;另取一部分背最長肌樣品-20 ℃保存,測定蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸、脂肪酸含量。
熟肉率和失水率按照NY/T 1333—2007《畜禽肉質(zhì)的測定》[9]進(jìn)行測定,剪切力按照NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》[10]進(jìn)行測定。蛋白質(zhì)含量按照GB/T 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》[11]進(jìn)行測定;脂肪含量按照GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測定》[12]進(jìn)行測定;氨基酸含量按照GB 5009.124—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測定》[13],采用氨基酸分析儀測定;脂肪酸含量按照GB 5009.168—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪酸的測定》[14],采用內(nèi)標(biāo)法測定。
1.3.3 肉質(zhì)風(fēng)味物質(zhì)測定
試驗(yàn)羊屠宰后采集背部、肩部與胸叉部位肌肉各30 g,電子鼻(PEN3)測定風(fēng)味物。樣品置于20 mL樣品瓶中,靜置30 min后每個部位測定3個重復(fù)。電子鼻測定參數(shù):樣品進(jìn)樣速率為300 mL/min,載氣速分析采樣時間為60 s,自動清洗時間為300 s。電子鼻性能特點(diǎn)見表1。
表1 電子鼻傳感器性能特點(diǎn)
數(shù)據(jù)用 Excel 2019軟件進(jìn)行整理,SAS 8.2進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,P<0.05 表示差異顯著。電子鼻檢測結(jié)果用 Origin 2021進(jìn)行主成分分析(PCA)和傳感器貢獻(xiàn)率(Loadings)分析。
由表2可見,G0代羊的胴體重、屠宰率、凈肉率、GR值、背膘厚及內(nèi)臟脂肪重均高于灘羊,但差異均不顯著(P>0.05)。由表3可見,G0代頭重顯著低于灘羊(P<0.05),皮張面積顯著大于灘羊(P<0.05),小腸平均長度較灘羊增長5.24 m(P>0.05),其他各指標(biāo)兩組間差異不顯著(P>0.05)。
表2 2周歲G0代與灘羊屠宰性能的比較
表3 2周歲G0代與灘羊組織與內(nèi)臟器官重量的比較
由表4可見,G0代與灘羊肉質(zhì)理化性狀差異均不顯著(P>0.05),但較灘羊剪切力降低7.95%、失水率降低10.55%。G0代與灘羊的粗蛋白與肌內(nèi)脂肪含量差異不顯著(P>0.05),但肌內(nèi)脂肪含量略高于灘羊。由表5可知,G0代與灘羊肉中氨基酸含量差異不顯著(P>0.05)。本次檢測發(fā)現(xiàn)G0代與灘羊,肉中均含有纈氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸苯丙氨酸與蛋氨酸這7種人體所需的必需氨基酸,羊肉中含有谷氨酸、絲氨酸、天冬門氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和脯氨酸等鮮味氨基酸,其中谷氨酸含量較高。由表6可知,G0代與灘羊背最長肌脂肪酸種類比較,2組肉樣共檢測到15種脂肪酸,包括7種飽和脂肪酸與8種不飽和脂肪酸。在7種飽和脂肪酸中,棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)含量最高;在8種不飽和脂肪酸中,順-9-十八碳一烯酸(C18:1n9c)與順,順-9,12-十八碳二烯酸(C18:2n6c)含量最高。G0代與灘羊肉中脂肪酸含量差異均不顯著(P>0.05)。
表4 2周歲G0代與灘羊肉質(zhì)理化性狀及粗蛋白與粗脂肪含量
表5 2周歲G0代與灘羊肉質(zhì)氨基酸含量 %
表6 2周歲G0代與灘羊肉中脂肪酸含量 %
2.3.1 電子鼻鑒別肌肉揮發(fā)性物質(zhì)主成分
如圖1所示,使用電子鼻對背部、肩部與胸叉部肌肉揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行主成分分析,G0代與同期灘羊肉質(zhì)均不能完全區(qū)分。
圖1 背部(A)、肩部(B)和胸叉部(C)肌肉主成分分析
2.3.2 電子鼻鑒別肌肉揮發(fā)性物質(zhì)傳感器貢獻(xiàn)率
電子鼻鑒別肌肉揮發(fā)性物質(zhì)傳感器貢獻(xiàn)率(Lo)如圖2所示。背部肌肉揮發(fā)性物質(zhì)傳感器貢獻(xiàn)率,第一主成分與第二主成分的貢獻(xiàn)率分別為76.9%與16.0%,總貢獻(xiàn)率為92.9%;對第一主成分貢獻(xiàn)率最大的為氨類、芳香類(W3C傳感器),對第二主成分貢獻(xiàn)率最大的為氫化物(W6S傳感器)。肩部揮發(fā)性物質(zhì)傳感器貢獻(xiàn)率,第一主成分與第二主成分的貢獻(xiàn)率分別為66.7%與26.4%,總貢獻(xiàn)率為93.1%;對第一主成分貢獻(xiàn)率最大的為烷烴、芳香類(W5S傳感器),對第二主成分貢獻(xiàn)率最大的為烷烴類(W3S傳感器)。胸叉部揮發(fā)性物質(zhì)傳感器貢獻(xiàn)率,第一主成分與第二主成分的貢獻(xiàn)率分別為74.0%與11.6%,總貢獻(xiàn)率為85.6%;對第一主成分貢獻(xiàn)率最大的為氨類、芳香類(W3C傳感器),對第二主成分貢獻(xiàn)率最大的為烷烴類(W3S傳感器)。
圖2 背部(A)、肩部(B)和胸叉部(C)肌肉揮發(fā)性物質(zhì)傳感器貢獻(xiàn)率
屠宰性能是衡量動物經(jīng)濟(jì)價值的重要指標(biāo),一般用胴體重和屠宰率來衡量屠宰性能高低[15-16]。胴體重體現(xiàn)了羊的生產(chǎn)效益,屠宰率反映了羊的產(chǎn)肉能力,屠宰性能與屠宰活重呈正相關(guān)[17]。背膘厚、GR值與屠宰率有很大的相關(guān)性,是衡量胴體瘦肉率的重要指標(biāo)。背膘厚反映皮下脂肪的沉積程度,背膘厚越大,其背部脂肪沉積越多,瘦肉率越低[18];GR值可以反映脂肪含量,GR值越高,胴體脂肪含量越高[19]。孔令瑩等[20]研究發(fā)現(xiàn),南丘羊與湖羊雜交F1代羊繼承了父本南丘羊的優(yōu)良肉用性能,改善了胴體品質(zhì),提高了產(chǎn)肉性能,雜種優(yōu)勢得到了良好體現(xiàn)。阿扎提古麗·奧布力喀斯木等[21]研究發(fā)現(xiàn),柯湖雜交F1代的屠宰率與產(chǎn)肉能力均高于純繁柯羊和純繁湖羊,且其瘦肉率較高。侯鵬霞等[22]研究發(fā)現(xiàn),6月齡灘湖F2代與灘羊的宰前活重、屠宰率、凈肉率等差異均不顯著,但灘湖F2代屠宰性能高于灘羊。本試驗(yàn)得到的結(jié)果與前人一致,G0代胴體重、屠宰率及凈肉率均高于灘羊,說明G0代屠宰性能有優(yōu)于灘羊的趨勢,體現(xiàn)出G0代的雜交優(yōu)勢。反芻動物的小腸能進(jìn)一步消化和吸收飼糧中未被瘤胃發(fā)酵消化的蛋白質(zhì)和非結(jié)構(gòu)性碳水化合物及微生物蛋白質(zhì)[23]。侯鵬霞等[22]報(bào)道1歲齡灘湖F2代小腸長度較灘羊長2.3 m。本試驗(yàn)中G0代小腸長度較灘羊長5.24 m,說明灘湖G0代具有潛在的良好的消化吸收性能。
品種和飼養(yǎng)管理?xiàng)l件影響動物的屠宰性能,在飼養(yǎng)管理?xiàng)l件一致且營養(yǎng)水平滿足家畜生長發(fā)育需要時,品種是影響家畜屠宰性能的重要因素[24]。本試驗(yàn)中灘湖G0代遺傳了灘羊的優(yōu)良肉用性能,提高了產(chǎn)肉性能,雜種優(yōu)勢得到了良好體現(xiàn)。
嫩度是反映肉品質(zhì)的重要指標(biāo),剪切力可用來評估羊肉的嫩度,剪切力越小,肉質(zhì)越嫩[25]。熟肉率和失水率是肉品保水性能的主要指標(biāo)[26],失水率過高時,羊肉中的營養(yǎng)物質(zhì)易流失,在運(yùn)輸和存儲過程中會造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,還直接影響肉的風(fēng)味、多汁性[27],失水率越低,表明保水能力強(qiáng)。熟肉率主要反映肉品經(jīng)加工后的產(chǎn)量,可以衡量肌肉蛋白質(zhì)在加熱過程中變性凝固所失水分的多少,熟肉率高說明肉的保水性好,肉品加工性能高[28]。譚義洲等[29]研究發(fā)現(xiàn),盤羊×歐拉型雜交F1代與歐拉羊嫩度值接近,F(xiàn)1代的失水率更低,熟肉率更高,說明F1代保持了歐拉型藏羊肌肉多汁、肥美的特點(diǎn),且肉質(zhì)更佳??琢瞵摰萚20]研究發(fā)現(xiàn),南湖F1代羊肉的滴水損失略低于湖羊,剪切力顯著低于湖羊,熟肉率顯著高于湖羊,說明南湖 F1代羊肉保水能力優(yōu)于湖羊,肉質(zhì)更嫩,食用品質(zhì)更優(yōu)。本試驗(yàn)同樣得到了相似的結(jié)果,表明G0代較灘羊有更高的肉品質(zhì),進(jìn)一步說明灘湖雜交的必要性。
粗脂肪和粗蛋白質(zhì)含量直接關(guān)系到肉品感觀性狀和營養(yǎng)特性,是評價羊肉品質(zhì)的客觀指標(biāo),蛋白質(zhì)可為人們提供氨基酸等人體所需的營養(yǎng)物質(zhì);肌內(nèi)脂肪含量影響肉的嫩度、多汁性、風(fēng)味及大理石花紋形成[30],脂肪含量高,大理石花紋豐富,肉的風(fēng)味和嫩度就好。曹陽[31]對杜寒雜交羊與小尾寒羊肉中的營養(yǎng)成分研究發(fā)現(xiàn),杜寒雜交羊背最長肌中肌內(nèi)脂肪的含量明顯高于小尾寒羊。本研究結(jié)果與前人的結(jié)果一致,表明灘湖雜交更有利于肌內(nèi)脂肪的沉積,雜交優(yōu)勢更為顯著。
羊肉中蛋白質(zhì)所含有蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、蛋氨酸這7種必需氨基酸,接近人體的需求,可以提高人體免疫力,提供營養(yǎng),促進(jìn)組織修復(fù)等。氨基酸作為參與風(fēng)味物質(zhì)形成的前體物之一,種類及含量直接影響肉的營養(yǎng)價值,其中天冬氨酸與肉的鮮、咸、酸味有關(guān);谷氨酸與肉的鮮、酸味有關(guān);甘氨酸與肉的鮮、甜味有關(guān);丙氨酸與肉的鮮味有關(guān),這些氨基酸對牛肉風(fēng)味的影響很大,可以使肉變得鮮美[32]。劉孟君等[33]檢測到薩藏雜交羊、河谷型藏綿羊肉中有17種氨基酸,兩品種羊肉氨基酸中含量較高的為谷氨酸與天冬氨酸,從氨基酸角度評價來看,兩品種羊肉均屬于優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì),營養(yǎng)價值較高且口感鮮美。本試驗(yàn)與前人的研究結(jié)果基本一致,與鮮味有關(guān)的4種氨基酸(天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸)的含量豐富,說明羊肉肉質(zhì)鮮美,G0代與灘羊氨基酸含量相似,說明營養(yǎng)水平與風(fēng)味相當(dāng),繼承了灘羊優(yōu)秀的實(shí)肉品質(zhì)。
肉豆蔻酸(C14:0)與棕櫚酸(C16:0)這2種飽和脂肪酸可能參與羊體內(nèi)脂肪酸代謝,形成與羊肉膻味相關(guān)的物質(zhì)[34-35]。不飽和脂肪酸順-9-十八碳一烯酸(C18:1n9c)含量與膻味成正相關(guān)[36]。劉孟君等[33]研究發(fā)現(xiàn),薩藏雜交羊與河谷型藏綿羊背最長肌中脂肪酸含量及種類差異較小,雜交后代適應(yīng)高寒高海拔環(huán)境機(jī)制的基因得到表達(dá)應(yīng)用,表現(xiàn)出與河谷型藏綿羊相似一面,說明引入薩??搜蜻M(jìn)行雜交改良后并未破壞河谷型藏綿羊肉的原有品質(zhì)及風(fēng)味。本試驗(yàn)中G0代與灘羊的脂肪酸種類與含量相似,表明灘湖雜交在改良其他性狀的同時,并未影響其本身營養(yǎng)水平。
電子鼻是一種模擬人類嗅覺功能的氣體傳感器陣列檢測系統(tǒng),對檢測對象特定揮發(fā)性成分或氣體提供氣味指紋圖譜,通過模式識別做定性或定量的分析、識別和檢測,實(shí)現(xiàn)品質(zhì)評價。在肉與肉制品分析檢測中,電子鼻系統(tǒng)通過分析肉類食品中揮發(fā)性物質(zhì),被用于肉品新鮮度檢測、肉制品品質(zhì)的判定和肉品慘假檢測等方面[37]。
賈洪鋒等[38]利用電子鼻,結(jié)合PCA和消除趨波動分析(DFA)法來識別不同部位的牦牛肉和牛肉;周慧敏等[39]利用電子鼻,結(jié)合LDA分析法,快速分析出坨坨豬肉中揮發(fā)性成分差異;丁媛等[40]利用電子鼻,結(jié)合PCA分析法,檢測不同貝類氣味的差異程度,區(qū)別貝類的品種。侯鵬霞等[22]研究發(fā)現(xiàn),利用電子鼻不能完全區(qū)分灘湖F2代與灘羊肌肉揮發(fā)性物質(zhì),對肉質(zhì)起揮發(fā)性作用的物質(zhì)是氫氣、硫化物、乙醇、芳香成分和有機(jī)硫化物。本研究使用電子鼻,對肌肉的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行主成分分析與傳感器貢獻(xiàn)率分析,結(jié)果表明,G0代與同期灘羊背部、肩部與胸叉部的肌肉肉質(zhì)不能完全區(qū)分,表明與灘羊肉品風(fēng)味沒有差異;對肉質(zhì)起揮發(fā)性作用的物質(zhì)是氮氧化合物、烷烴及芳香成分。
2歲齡灘湖雜G0代屠宰性能有優(yōu)于同期灘羊的趨勢,肉質(zhì)食用品質(zhì)有所提升,肉品風(fēng)味無顯著差異,對肉質(zhì)起揮發(fā)性作用的物質(zhì)是氮氧化合物、烷烴及芳香成分。