品种和肌纤维类型对猪肉质性状的影响

2020-11-18 08:10葛桂华丁俊仁曾仰双王小强刘一辉张顺华
中国畜牧杂志 2020年11期
关键词:眼肌嫩度肌纤维

陈 映 ,葛桂华,徐 旭,李 强,丁俊仁,曾仰双,王小强,刘一辉,张顺华,朱 砺

(1.四川省畜牧总站,四川成都 610041;2.四川农业大学动物科技学院,四川成都 611130)

哺乳动物骨骼肌的重量占机体干重的40%~50%,是畜禽的最主要食用组织[1]。肌纤维是构成动物骨骼肌组织的基本单元,不同骨骼肌纤维类型的理化性质和生物学功能存在差异。现在最常见的划分标准是按照肌球蛋白重链异构体进行划分[2],可将肌纤维划分为慢速氧化型肌纤维(I 型)、快速氧化型(IIa 型)、快速酵解型(IIb 型)和中间型(IIx 型)[3]。不同类型肌纤维构成的肌肉组织的肉质性状存在差异,如宰杀后肌肉中酵解型肌纤维含量较高,则肌肉pH 降低的速度和程度较大[4]。也有研究认为肌肉中酵解型肌纤维的比例越大剪切力越大[5],而另一些研究则认为由于熟化的差异,酵解型肌纤维含量越高则其肉质越嫩[6]。此外,对于不同比例肌纤维类型肌肉中肌内脂肪的含量研究则存在着争议[7]。在猪肉质性状的研究中,研究最多的肌肉组织为眼肌和腰肌。据研究发现,猪眼肌中IIb 型肌纤维达到75.1%,属于酵解型肌纤维为主的肌肉组织;而腰肌IIb型肌纤维只有41.58%,但I 型和IIa 型肌纤维显著高于眼肌[8],因此腰肌是氧化型肌纤维高于眼肌的肌肉组织[9]。另外,在日常的猪肉消费中通常有等级消费的习惯,为更加符合实际现象及使此调查更加科学合理,本实验采取高端猪肉类型(4 个品种)、中端猪肉类型(3 个品种)和普通大众猪肉类型(1 个品种)的眼肌和腰肌进行研究,以期为不同类型肌纤维组织的肉质性状差异的成因研究提供科学参考。

1 材料与方法

1.1 实验动物 为加强分析结果的代表性,选用四川商品猪市场上最常见的8 个不同品种及杂交组合。其中,代表高端优质猪肉类型的地方猪种有4 个,即藏猪12 头(平均体重41 kg)、青峪猪32 头(平均体重89 kg)、凉山猪23 头(平均体重78 kg)、内江猪11 头(平均体重98 kg);代表中端猪肉类型的土杂猪种有3 个,即巴克夏猪♂×青峪猪♀17 头(巴×青杂交猪,平均体重106 kg)、巴克夏猪♂×凉山猪♀9头(巴×凉杂交猪,平均体重114 kg)、杜洛克猪♂×凉山猪♀11 头(杜×凉杂交猪,平均体重108 kg);以6 头杜×长×大杂交商品猪(平均体重110 kg)代表大众猪肉类型。屠宰测定时各品种猪均已经达到体成熟,且屠宰流程按照《瘦肉型猪胴体性状测定技术规范》(NY/T 825-2004)进行。

1.2 pH 和肉色测定 猪屠宰后取左半胴体倒数1~2肋骨眼肌100~150 g,左半胴体腰肌100 g。用pH 计(pH-Star,麦特斯,丹麦)测定屠宰后45 min 眼肌和腰肌的pH,然后再置于4℃冰箱冷藏24、48、72 h 后测定pH,用色差仪(CR-300,Minota,日本)测定屠宰45 min 后测定眼肌和腰肌的L 值,置于4℃冰箱冷藏24、48、72 h 后分别测定亮度(L)值。

1.3 嫩度和韧性测定 取眼肌和腰肌样品在4℃状态下保存72 h 后,取出样品和样品袋一起置于80℃恒温水浴,将肉煮到中心温度为73℃,然后取出肉样放至室温,用取样器顺肌纤维方向进行取样,每个肉样至少取3 个样品,利用TAXA Plus 质构仪中Hotdog shearing 程序测定。为了保证所测数据准确可靠,每个样品做3~6 个重复后取平均值。

1.4 滴水损失测定 屠宰猪后2 h 内取眼肌和腰肌样品分别切成长×宽×厚为5 cm×3 cm×2 cm的长方体后在电子天平上称重(W1,重量30~40 g),用铁丝钩住肉样一端,肌纤维垂直向下,装塑料袋中,吹气使肉样和袋壁不接触,用橡皮筋封口,在4℃冰箱中吊挂24 h 后称重(W2),然后计算滴水损失。

滴水损失=(W1×W2)/W1×100%

1.5 熟肉率测定 屠宰猪后2 h 内采集眼肌和腰肌样品,分别用电子天平称重(蒸前重W1,重量100~110 g),在锅蒸格上用沸水蒸30 min,取出后放置于室内无风阴凉处晾15 min 后再称重(蒸后重,W2),然后测定熟肉率。

熟肉率=W2/W1×100%

1.6 大理石纹评分 取眼肌和腰肌样在4℃状态24 h 后使用美国NPPC 的“大理石纹评分标准图”对背最长肌“肉色”样品切面进行大理石纹评分。评分标准:仅有痕迹1 分、微量2 分、适量3~4 分、过量5 分,两等级间可以评0.5 分。

1.7 肌肉营养成分测定 对猪肉排酸处理后,取眼肌和腰肌样各 100 g,参考《食品中水分的测定》(GB 5009.3-2010),用直接干燥法测定肌肉水分含量和干物质含量;参考《食品中蛋白质的测定》(GB 5009.5-2010)用微量凯氏定氮法测定蛋白含量;参考《食品中灰分的测定》(GB 5009.4-2010)用灼烧称重法测定粗灰分含量;参考《食品中脂肪的测定》(GB 5009.6-2016)用索氏抽提法测定脂肪含量。

1.8 统计分析 用Excel 2016 对数据进行整理和初步分析,然后用SPSS 22.0 对不同品种的眼肌和腰肌进行独立样本T 检验,结果用平均值±标准差表示,其中P<0.05 表示差异显著,P<0.01 表示差异极显著。

2 结果

2.1 不同品种及及杂交组合猪的眼肌和腰肌pH 分析由表1 可见,所有品种及杂交组合猪在屠宰45 min 后的眼肌pH 显著大于腰肌;不同品种猪的眼肌pH24h均低于pH45min;除藏猪外其他品种和杂交组合猪的腰肌pH24h显著大于眼肌,说明眼肌pH 的下降速度大于腰肌。在24 h 后肌肉的pH 变化不大,即pH24h可作为肌肉的终末pH。

表1 不同品种及杂交组合猪的眼肌和腰肌pH 分析

2.2 不同品种及杂交组合猪眼肌和腰肌L 值分析 如表2 所示,在屠宰后45 min、24 h、48 h、72 h 腰肌的L值均显著小于眼肌。屠宰后L 值会随着时间的延长而增加,且屠宰后45 min 到24 h 的L 值变化速度最大,然后变化速度相对降低。眼肌和腰肌24 h 后的L 值变化速度相随较小,即 L24h可作为肌肉的终末L 值。

2.3 不同品种及杂交组合猪眼肌和腰肌嫩度和韧性分析 如表3 所示,不同品种间眼肌、腰肌的嫩度和韧性差异较大。藏猪的眼肌嫩度和韧性显著小于腰肌,青峪猪、凉山猪和巴×青杂交猪的眼肌嫩度和韧性显著大于腰肌,而杜×长×大猪、内江猪、巴×凉杂交猪和杜×凉杂交猪的眼肌和腰肌的嫩度差异不显著,说明眼肌和腰肌的嫩度和韧性的差异会受到品种因素的影响。

表2 不同品种及杂交组合猪的眼肌和腰肌L 值分析

表3 不同品种及杂交组合猪肉的嫩度和韧性分析

2.4 杜×长×大猪眼肌和腰肌滴水损失和熟肉率分析如表4 所示,眼肌的滴水损失显著低于腰肌,而眼肌的熟肉率显著大于腰肌,表明眼肌的系水力强于腰肌;眼肌的大理石纹显著高于腰肌。

表4 杜×长×大猪眼肌和腰肌滴水损失、熟肉率和大理石纹分析

2.5 杜×长×大猪肌肉营养成分分析 如表5 所示,眼肌的干物质、粗蛋白质和粗脂肪含量均显著高于腰肌,其中粗脂肪含量结果与大理石纹评分结果一致。腰肌水分含量显著大于眼肌,而灰分含量差异不显著。结果表明眼肌和腰肌的营养成分差异较大。

表5 杜×长×大猪肌肉营养成分分析 %

3 讨 论

本研究结果发现,8 个品种猪的pH 变化规律一致,且在屠宰后以酵解型肌纤维为主的眼肌pH 初始值大于腰肌,随着时间的推移pH 逐渐下降,且眼肌下降速度大于腰肌,使得眼肌pH24h显著低于腰肌,然后pH 维持在一个相对较稳定的范围,此研究结果与Larzul 等[10]研究相似。Zhang 等[8]研究表明,在IIb 型纤维中具有高活性的ATP 酶和高含量的糖原,因此IIb 型纤维比例大的肌肉中会使乳酸和磷酸迅速大量积聚,从而导致pH 大幅下降。本研究结果也表明,地方猪猪肉pH24h均大于杜×长×大猪,说明地方猪肉更不易发生酸败。

肉色是消费者对猪肉进行挑选的第一评判标准,肉色的好坏直接影响消费者的购买意向。通过对8 个品种猪的L 值进行研究发现,在所有时间点腰肌的L 值显著低于眼肌,说明腰肌的颜色比眼肌更深。这是因为氧化型肌纤维(I 型、IIa 型)中肌红蛋白含量显著高于酵解型肌纤维,所以氧化型肌纤维所占比例高的肌肉颜色鲜红,肉色评分较高;相反,IIb 型肌纤维所含肌红蛋白量很低,如果IIb 型肌纤维在肌肉中所占比例高,肌肉颜色则显得苍白,肉色评分较低[11]。而随着时间的推移,肉的pH 下降,会使得肌红蛋白发生变性,从而影响肉色形成[12];另外,当pH 下降时,猪肉的系水力将会降低,肌肉表面渗水较多,使得测定时光的反射值增加[13]。从本研究结果中也可以看出,高、中端品种猪肉的L24h值均小于杜×长×大猪,说明这些肉高、中端肉的肉色更为鲜红。本研究也可以发现,pH24h和L24h可以作为猪肉质评定的终末pH 和L 值。

本研究结果表明,不同品种的眼肌和腰肌的嫩度不同,有的品种眼肌嫩度优于腰肌,有的腰肌嫩度优于眼肌,有的则是差异不显著。据研究发现,随着肌纤维直径的增大,肌肉嫩度相应降低[14];另外肌纤维越细,密度越大,肌肉脂肪含量越高,肉质越细嫩[15]。而其他研究发现,猪肉的熟化过程对嫩度也有较大影响,猪肉在熟化过程中会降解关键性蛋白,如肌钙蛋白、肌联蛋白、肌间线蛋白等,使组织变得松散、纤维状细胞骨架分裂、Z 线断裂,从而使肉在熟化过程中被嫩化[16]。而快收缩肌纤维的肌浆内质网和微管系统更丰富,Z 线更加细,因此其屠宰后更容易降解[17];Muroya 等[18]研究发现,猪肌肉中IIb 型肌纤维中肌间线蛋白和肌钙蛋白 T 的降解比I 型肌纤维快,说明猪肉不同肌纤维类型宰后蛋白降解速度不一样,从而使不同肌纤维含量对屠宰后72 h 的肌肉嫩度产生影响。因此,不同肌纤维组成对肌肉嫩度影响较大,但影响嫩度的因素有很多,如肌内脂肪含量[15]、肌节长度[19]等。因为不同品种之间还存在这些差异,会影响不同肌纤维组成对嫩度的探究。从本研究结果可以看出,高、中端猪肉眼肌的嫩度和韧性均要优于杜×长×大猪。

本研究发现,杜×长×大猪腰肌的系水力显著低于眼肌。一些研究认为,随着糖酵解的进行,乳酸逐渐积累,pH 下降,引起肌动蛋白和肌球蛋白变形凝结收缩,致使肌肉内水分大量渗出[13]。而IIb 型肌纤维糖酵解速率更快,使得这种渗出现象更加明显[13],但另一些研究发现滴水损失与肌纤维类型不相关[10]。本研究还发现,眼肌的滴水损失小于腰肌,说明肌肉的系水力除受到肌纤维类型的影响外,可能还受到其他因素的影响;从熟肉率和水分含量可以看出,滴水损失可能与眼肌和腰肌水分的含量差异有关;眼肌的干物质含量、蛋白质含量和脂肪含量高于腰肌。

4 结 论

本研究结果表明,地方猪猪肉pH24h大于杜×长×大猪,地方猪、土杂猪猪肉L24h值小于杜×长×大猪。眼肌和腰肌的肉质性状存在明显差异,其中眼肌初始pH 高于腰肌,但眼肌终末pH 小于腰肌;眼肌的L 值显著高于腰肌,肉色更鲜红;腰肌的滴水损失和水分含量高于眼肌,但熟肉率、干物质含量、粗蛋白质和粗脂肪含量均低于眼肌。因此,不同品种和肌纤维组成会影响猪肉的肉质性能。

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