張聰聰,王曉香,王亞娜,尚永彪,2,3,*
(1.西南大學食品科學學院,重慶 400716;2.農業部農產品貯藏保鮮質量安全與風險評估實驗室(重慶),重慶 400716;3.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400716)
大足黑山羊宰后成熟過程中感官與理化性質的變化
張聰聰1,王曉香1,王亞娜1,尚永彪1,2,3,*
(1.西南大學食品科學學院,重慶 400716;2.農業部農產品貯藏保鮮質量安全與風險評估實驗室(重慶),重慶 400716;3.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400716)
本實驗以大足黑山羊后腿肉股四頭肌為實驗材料,測定其在成熟過程中的感官及理化指標(滴水損失、色澤、剪切值、蒸煮損失、pH值、糖原含量、肌原纖維小片化指數(myofibrillar fragmentation index,MFI)、揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值)的變化。結果表明:滴水損失、pH值、糖原含量、TBARS值等發生明顯變化,并且主要變化在宰后前72 h內基本完成,而滴水損失、pH值在24 h后變化不顯著(P>0.05);MFI值在成熟24 h后變化差異顯著(P<0.05);TVB-N含量在0~72 h時,符合一級鮮肉的標準。羊肉的成熟時間依感官、色澤、pH值、TBARS值等指標的變化判斷,以72 h為宜;從TVB-N含量的變化看,成熟時間應小于72 h。綜合考慮,確定大足黑山羊的最佳成熟時間為72 h。
大足黑山羊;感官;理化性質;宰后成熟;成熟時間
大足黑山羊原產于重慶市大足縣,是國家畜禽遺傳資源委員會審定的國家級畜禽遺傳資源品種,其皮下和肌內脂肪含量都較少,但體脂肪水平較高,其味甘性溫,可益氣補虛,強壯筋骨,具有較好的開發利用價值[1-3]。
肌肉的成熟是指動物宰后由肌肉轉變為肉的過程,在這個過程中,肌肉組織中的糖類、蛋白質等均發生了復雜的生化反應[4]。目前,宰后成熟的研究主要集中在豬肉[5]、牛肉[6]、雞肉[7]等,而羊肉卻涉及較少。大足黑山羊是近年來西南地區重點推廣的山羊品種之一,但其加工學領域的研究還鮮見報道。本實驗對大足黑山羊宰后成熟過程中的感官和理化性質進行研究,掌握其在成熟過程中的變化規律、為大足黑山羊成熟時間的確定提供理論依據。
1.1 材料與試劑
36 只現宰的新鮮大足黑山羊(16 月齡)后腿肉,購于重慶北碚。
磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、葡萄糖、牛血清白蛋白、硫酸銅、乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)、疊氮化鈉、硼酸、三氯乙酸、硫代巴比妥酸 成都市科龍化工試劑廠;碘乙酸 天津市光復精細化工研究所;蒽酮 上海化學試劑采購供應五聯化工廠;酒石酸鉀鈉 寧波大川精細化工有限公司;甲基紅、次甲基藍 北京鼎國生物技術有限責任公司。以上試劑均為分析純。
1.2 儀器與設備
UltraScan PRO測色儀 美國HunterLab公司;TA.XT2i物性測定儀 英國Stable Micro System公司;pHS-4C+酸度計 成都世紀方舟科技有限公司;722-P可見分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司;Avanti J-30I貝克曼冷凍離心機 美國貝克曼庫爾特公司;98-1-B電子恒溫電熱套 天津市泰斯特儀器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 原料處理
將現宰的36 只大足黑山羊后腿肉用保鮮膜進行包裹,放入提前準備好的保溫冰盒中,10 min內運回實驗室,立即放入-18 ℃冰箱中快速冷卻至中心溫度低于4 ℃后,取其股四頭肌,分割成30 g左右的小塊,裝入自封袋。
包裝結束后立即將肉樣放置在0~4 ℃環境下進行成熟,分別于宰后0、6、12、24、36、48、60、72、84、96、108、120、132、144、156、168 h測羊肉的pH值;分別于宰后0、24、48、72、96、120、144、168 h對肉樣進行感官評價及進行滴水損失、色澤、剪切值、蒸煮損失、糖原含量(含12 h)、肌原纖維小片化指數(myofibrillar fragmentation index,MFI)、揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量和硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值的測定。
1.3.2 感官評價
由6人組成的感官評定小組,每次取3 袋樣品,從肉的顏色、黏度、彈性、氣味和煮沸后肉湯五方面進行綜合評價,鮮羊肉的感官指標如表1所示[8-9]。

表1 鮮羊肉的感官指標Table 1 Grading standards for sensory evaluation
1.3.3 滴水損失的測定
參考Mazzone等[10]的方法來測定滴水損失。稱一定質量的肉樣,用繩子將其綁起,并放入自封袋中,懸掛在4 ℃的環境中,在不同成熟時間點取出肉樣后用濾紙吸去表面水分后稱質量,連續測定至168 h。

1.3.4 色澤的測定
肉樣色澤的測定按國際照明委員會的CIE1976 L*、a*、b*色度系統進行[11]。將去除脂肪和結締組織的待測肉樣切成片狀,在空氣中放置20 min。每個樣品選取3 個不同點,每個點測定3 次,9 次的平均值即為測定結果。
1.3.5 剪切值的測定
參照Xia Xiufang等[12]的方法來測定肉樣剪切值。將一定質量的肉樣裝入蒸煮袋中,置于80 ℃的恒溫水浴鍋中,至肉樣的中心溫度為70 ℃,保持30 min后取出,冷卻至室溫,并用濾紙吸干表面水分,再用直徑為1 cm的圓柱形空心取樣器,沿肌纖維方向鉆取肉樣。然后用TA.XT Plus質構儀HDP/BSW探頭沿垂直于肌原纖維方向測定。測定參數[13]:測前、測中、測后速率分別為2.0、1.0、5.0 mm/s;下壓距離25.0 mm;壓縮比75%。
1.3.6 蒸煮損失的測定
參照Vergara等[14]的測定方法并做調整。稱取5.0 g左右的肉樣,記為m0,裝入聚乙烯蒸煮袋中,在90 ℃恒溫水浴鍋中,加熱至肉樣的中心溫度為70 ℃時,冷卻至室溫后,用濾紙擦干表面的水分后稱質量,記為m1。按公式(2)計算蒸煮損失。

1.3.7 pH值的測定
參照朱學伸[15]的方法來測定肉樣pH值。準確稱取肉樣3 g于50 mL離心管,并加入10 倍體積5 mmol/L碘乙酸、150 mmol/L氯化鉀溶液(pH 7.0),10 000 r/min高速勻漿15 s,用酸度計直接測定pH值。
1.3.8 糖原含量的測定
參照Allison等[16]的蒽酮比色法稍作修改。取2 mL樣液,加入10 mL的蒽酮試劑,搖勻后,放入沸水浴中15 min,再放入冰水浴中冷卻至室溫,放置10 min,并在620 nm波長處測定吸光度。根據公式(3)計算糖原含量。

式中:m0為標準曲線上查得的糖原的質量/μg;m為測定樣品的質量/g。
1.3.9 MFI的測定
參照Li Ke等[17]的方法并稍作調整。準確稱取2.0 g無可視脂肪、結締組織的肉樣于離心管中,并加入20 倍體積、2 ℃的MFI緩沖溶液,高速勻漿過濾后,2 ℃、4 000 r/min冷凍離心10 min,棄去上清液,重復上述步驟后,加入2.5 倍體積上述MFI緩沖溶液并定容。用MFI緩沖溶液稀釋至懸浮液的蛋白質質量濃度為(0.50±0.05)mg/mL,后用雙縮脲法[18]在540 nm波長處測定吸光度,MFI值為所得吸光度乘以200。
1.3.10 TVB-N含量的測定
按GB/T 9961-2008《鮮、凍胴體羊肉》進行揮發性鹽基氮含量的測定[19]。規定TVB-N含量≤15 mg/100 g為一級鮮肉。
1.3.11 TBARS值的測定
參照Buege等[20]的方法并做適當修改。準確稱取0.3 g肉樣于試管中,加入3 mL 0.02 mol/L TBA溶液、17 mL 7.5%三氯乙酸溶液(含0.1% EDTA),混合均勻,沸水浴30 min后冷卻1 h,移取5 mL,加入5 mL氯仿并搖勻,3 000 r/min離心10 min,取上清液,在532 nm波長處比色并記錄吸光度。按回歸方程y=2.203 1x-0.080 8 (R2=0.998 7)計算TBARS值。
1.4 統計分析
每次實驗有3 個平行樣,分別重復3 次,結果求取平均值。用Microsoft Office 2007中的Excel軟件計算出平均數及標準偏差,用OriginPro8.6軟件作圖,后用SPSS Statistics 17.0軟件對數據進行差異顯著性分析,采用Pearson系數進行相關性的分析,顯著性差異值為P<0.05,實驗所得結果表示為 ±s。
2.1 宰后成熟過程中大足黑山羊肉感官指標的變化
如表2所示,成熟初始時,羊肉的感官指標均為最優:肌肉有光澤;外表微干,切面濕潤而不黏手;彈性好;羊肉風味濃郁,無異味;肉湯透明澄清,且具有香味。隨成熟時間的延長,120 h后,肉的色澤變暗,感官質量逐漸下降,這與后續測定的L*、a*和b*值的變化相一致;彈性減弱;羊肉風味不濃郁。成熟168 h時,羊肉呈暗紅色;彈性減弱;煮沸后肉湯稍有混濁,無香味,失去了食用價值。以感官評定指標的變化結合其他指標確定,大足黑山羊的成熟時間以72 h為宜。

表2 大足黑山羊肉感官評定結果Table 2 Sensory evaluation of goat rear legs
2.2 宰后成熟過程中大足黑山羊肉滴水損失的變化

圖1 宰后成熟過程中大足黑山羊肉滴水損失的變化Fig.1 Change in drip loss of goat rear leg muscle during postmortem aging
由圖1可知,宰后成熟過程中,山羊肉滴水損失隨成熟時間的延長而呈上升趨勢,持水能力明顯下降。達到僵直最大值之前,滴水損失顯著增大(P<0.05),這是因為在僵直期,肌肉處在收縮狀態,肌肉蛋白的網絡空間較小,肌肉持水性降低,使細胞內的水分向外流出[21]。而成熟期時,羊肉的滴水損失呈緩慢上升趨勢(P>0.05),這是由于肌肉解僵成熟過程中,肌肉骨架蛋白降解,肌原纖維基質膨脹,肌原纖維間隙增大,細胞外水分重新滲入細胞內,使滴水損失增加緩慢[22]。
2.3 宰后成熟過程中大足黑山羊肉色澤的變化

表3 宰后成熟過程中大足黑山羊肉色澤的變化Table 3 Change in color of goat rear leg muscle during postmortem aging
肉的顏色主要是由肌肉中脫氧肌紅蛋白(Mb)、高鐵肌紅蛋白(MMb)及氧合肌紅蛋白(MbO2)的相互轉化所引起,使肌肉呈現出暗紫色、鮮紅色和褐色等不同的色澤。如表3所示,隨宰后成熟時間的延長,羊肉的L*、a*和b*值均呈下降趨勢。羊肉在成熟初始時,隨成熟時間的延長,L*值下降,其中在成熟0~24 h 和48~144 h期間L*值下降不明顯(P>0.05),而在24~48 h期間呈顯著下降趨勢(P<0.05)。可能原因為[23]:一是隨時間延長,MFI逐漸增加,肉樣對光的吸收能力增強;另外,隨成熟時間延長,Mb發生氧化生成MMb,MMb含量越高,肌肉的色澤越暗。
a*值在成熟初始時隨著時間的延長,呈緩慢下降趨勢。a*值降低原因可能是MbO2很不穩定,變成褐色的MMb所致。
羊肉在成熟初始時隨成熟時間的延長,b*值整體下降緩慢。
2.4 宰后成熟過程中大足黑山羊肉剪切力的變化

圖2 宰后成熟過程中大足黑山羊肉剪切值的變化Fig.2 Change in WBSF of goat rear leg muscle during postmortem aging
剪切力反映的是肉品的嫩度,其值越低嫩度越好。嫩度是反映肉質地的指標,在一定程度上反映了肌肉中肌原纖維、結締組織及脂肪的含量、分布和化學狀態[24-25]。如圖2所示,成熟初始時,隨宰后僵直的發生,剪切力回升,宰后24 h時僵直最大,嫩度最差,之后肌肉進入解僵成熟過程,收縮狀態發生改變,肌原纖維逐漸被降解,嫩度隨著成熟時間的延長得到明顯提高。Braghieri等[26]也發現公牛肉經過7 d的成熟后,其嫩度明顯改善。
2.5 宰后成熟過程中大足黑山羊肉蒸煮損失的變化

圖3 宰后成熟過程中大足黑山羊肉蒸煮損失的變化Fig.3 Change in cooking loss of goat rear leg muscle during postmortem aging
如圖3所示,隨宰后成熟時間的延長,羊肉的蒸煮損失呈先增大后減小的趨勢。成熟初始時,蒸煮損失隨時間的延長顯著增大(P<0.05),且在24 h達最大,主要由于羊肉屠宰后,肌肉進入僵直期,糖原酵解產生乳酸,使得肌肉pH值快速下降,pH24值為5.96時,達到最大值,此時接近肌肉中主要蛋白質的等電點,蛋白質的凈電荷為零,蛋白質之間相互吸引,蛋白質對水分的吸引降低,肌肉的保水性變差。
蒸煮損失在成熟24~48 h和72~168 h期間緩慢降低但差異不顯著(P>0.05),而在成熟48~72 h時蒸煮損失逐漸降低且差異顯著(P<0.05)。與宋玉[7]在研究雪山草雞肉成熟過程中持水力變化時得到的變化趨勢基本一致。以蒸煮損失的變化結合其他指標確定,大足黑山羊肉的成熟時間以72 h為宜。
2.6 宰后成熟過程中大足黑山羊肉pH值的變化

圖4 宰后成熟過程中大足黑山羊肉pH值的變化Fig.4 Change in pH of goat rear leg muscle during postmortem aging
肌肉的pH值反映了肌肉內部整體的化學環境,與肉的色澤、系水力、多汁性、貨架壽命等核心指標有關[15]。如圖4所示,隨宰后成熟時間的延長,山羊肉的pH值呈現出高-低-高的變化趨勢。成熟初始時羊肉的pH值高達6.67±0.02,幾乎與活體的pH值相同;而在宰后24 h內顯著下降(P<0.05),這是由于動物宰后,氧氣的供應中斷,肌肉組織主要依靠無氧糖酵解產生的能量來維持一些耗能反應,產物是乳酸,而ATP又分解出磷酸,乳酸、磷酸積累而使肌肉pH值下降;至24 h時,pH值將不再下降,是因為隨時間的延長,肉中內源蛋白酶和微生物分泌的蛋白分解酶的作用下,蛋白質降解為多肽和氨基酸,并釋放出堿性的含氮物,使得pH值回升[27];隨時間的延長,pH值又呈緩慢升高的趨勢。宰后山羊肉pH值的下降主要發生在宰后成熟的初始24 h之內,與Karabagias等[28]的研究結果相似。
2.7 宰后成熟過程中大足黑山羊肉糖原含量的變化
動物屠宰后,糖原作為肌肉主要的儲能物質,很快通過無氧酵解來提供生化反應所需的能量。如圖5所示,隨宰后成熟時間的延長,山羊肉糖原含量整體呈下降的趨勢。糖原在成熟初始時糖酵解速率非常快(P<0.01);之后隨成熟時間的延長,糖原含量的下降速率逐漸趨于0。原因主要是肌糖原在無氧酵解過程中產生了大量乳酸,導致胴體的pH值下降,當達到酸性極限pH值時,將會抑制參與無氧糖酵解酶的活性[29]。與李永鵬[30]研究得到的變化趨勢相似。

圖5 宰后成熟過程中大足黑山羊肉糖原含量的變化Fig.5 Change in glycogen content of goat rear leg muscle during postmortem aging
2.8 宰后成熟過程中大足黑山羊肉MFI的變化

圖6 宰后成熟過程中大足黑山羊肉MFI的變化Fig.6 Change in MFI of goat rear leg muscle during postmortem aging
MFI是指長度為1~4個肌節的肌原纖維在總的肌原纖維片段數中所占比例。MFI值越大表明肌原纖維被分解越多,肌肉成熟更易進行。因此,MFI直接反映了肌肉成熟進行的程度[31]。有研究表明,MFI與肉的嫩度存在著顯著相關性,故以此來判斷肉的成熟程度[32]。如圖6所示,隨成熟時間的延長,羊肉的MFI整體呈增加趨勢,說明內部肌原纖維破壞程度增加,嫩度增加。宰后成熟初始24 h以內,MFI的變化并不明顯。從宰后24 h開始,MFI開始迅速上升,并且在各時間點差異顯著(P<0.05)。MFI的變化趨勢與李興艷[27]和李永鵬[30]等的研究結果一致。
2.9 宰后成熟過程中大足黑山羊肉TVB-N含量的變化
TVB-N是動物性食品在腐敗過程中,經酶和細菌的作用,使蛋白質及非蛋白的含氮化合物分解而產生的氨及胺類等揮發性堿性含氮物。如圖7所示,隨宰后成熟時間的延長,山羊肉的TVB-N含量整體呈現增加的趨勢,在0~48 h和144~168 h顯著增加(P<0.05),在48~96 h和120~144h緩慢增加(P>0.05)。與楊佳藝[33]在研究真空包裝冷鮮兔肉的TVB-N含量的變化趨勢相似。

圖7 宰后成熟過程中大足黑山羊肉TVB-N含量的變化Fig.7 Change in TVB-N of goat rear leg muscle during postmortem aging
在成熟0~72 h 時,羊肉的TVB-N含量均低于15 mg/100 g,符合GB/T 9961-2008規定[19],肌肉有光澤,且顏色均勻;168 h 時,其TVB-N的含量為(18.70±0.48)mg/100 g,此時肌肉的光澤度減弱,且肉色變暗,表面稍黏手。以TVB-N含量的變化確定,大足黑山羊的成熟時間以小于72 h為宜。
2.10 宰后成熟過程中大足黑山羊肉TBARS值的變化

圖8 宰后成熟過程中大足黑山羊肉TBARS值的變化Fig.8 Change in TBARS of goat rear leg muscle during postmortem aging
TBARS值是指動物性油脂中不飽和脂肪酸氧化分解產生的衍生物(如丙二醛等)與2-硫代巴比妥酸(TBA)反應的結果[34]。其值越大,氧化程度越高,是反映動物肌肉中脂肪氧化酸敗的一個直接指標。如圖8所示,成熟0~72 h 時,TBARS值迅速升高(P<0.05),這說明羊肉組織中溶解的氧氣和自由基等促進了脂肪的氧化;成熟72~96 h期間,TBARS值差異不顯著(P>0.05);在成熟96~144 h 時,TBARS值顯著增加(P<0.05);成熟144 h時,TBARS值為0.69 mg/kg,在新鮮肉制品的脂肪酸敗臨界值之內[33];168 h時,TBARS值為(0.720±0.006) mg/kg,超過了此臨界值。與李興艷[27]的研究結果相一致。以TBARS值的變化確定,大足黑山羊的成熟時間以<144 h為宜。
2.11 相關性分析
如表4所示,通過Pearson相關性分析可以看出,宰后成熟時間與羊肉的L*、a*、b*值、MFI、TVB-N含量、蒸煮損失、滴水損失、糖原含量及TBARS值均存在極顯著相關(P<0.01)。pH值與糖原含量存在極顯著正相關(P<0.01),與其他值相關性不顯著。MFI與L*、a*、b*值、滴水損失、TVB-N含量和TBARS值間存在極顯著相關(P<0.01)。TVB-N含量與L*、a*、b*值、滴水損失、TBARS值間也存在極顯著相關(P<0.01)。綜上可知,宰后成熟過程中測得的羊肉的各理化指標不是單獨發生變化更不是單獨發揮作用,而是互相作用、互相影響,且各指標間存在一定的相關性。

表4 宰后成熟過程中山羊肉理化性質的Pearson相關系數Table 4 Pearson correlation coeffi cients of physicochemical properties of goat rear leg muscle during postmortem aging
大足黑山羊在宰后成熟過程中,其感官、滴水損失、色澤、剪切值、蒸煮損失、pH值、糖原含量、MFI、TVB-N含量及TBARS值等都發生了顯著的變化(P<0.05)。羊肉后腿在24 h時達到僵直最大值。pH值在72 h以后仍繼續增加但變化不明顯(P>0.05),糖原含量在24 h之后差異不顯著(P>0.05)。羊肉的MFI、TVB-N含量和TBARS值均隨成熟時間的延長而增加,且相互之間存在極顯著的正相關(P<0.01)。羊肉的成熟時間依感官、色澤、pH值、TBARS值等指標的變化判斷,以72 h為宜;從TVB-N含量的變化看,成熟時間應小于72 h。且72 h時,TVB-N含量符合為鮮肉標準,感官指標仍為最優:肌肉有光澤,外表微干、切面濕潤不黏手,彈性好,羊肉風味濃郁、無異味,煮沸后肉湯透明澄清、具有香味。綜合考慮,確定大足黑山羊的最佳成熟時間為72 h。
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Changes in Sensory and Physicochemical Properties of Dazu Black Goat Muscle during Postmortem Aging
ZHANG Congcong1, WANG Xiaoxiang1, WANG Yana1, SHANG Yongbiao1,2,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China; 2. Quality and Safety Risk Assessment Laboratory of Products Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400716, China; 3. Chongqing Engineering Research Center of Regional Food, Chongqing 400716, China)
Quadriceps femoris muscles from Dazu black goat’s rear legs were used to investigate the changes in sensory and physicochemical parameters during postmortem aging, including drop loss, color, shear force, cooking loss, pH, glycogen content, myofi brillar fragmentation index, total volatile basic nitrogen (TVB-N) and thiobarbituric acid value (TBARS). The results showed that the changes in drip loss, pH, glycogen content and TBARS occurred mostly during the fi rst 72 h of postmortem aging; after 24 h of postmortem aging, pH and drip loss did not signifi cantly change (P > 0.05), while MFI value had a signifi cant difference (P < 0.05). TVB-N was in accordance with the fi rst-grade standard level of fresh meat during the fi rst 72 h of postmortem aging. Therefore, the appropriate postmortem aging time was 72 h, as judged by the changes in sensory evaluation, color, water-binding capacity, shear value, pH and TBARS; based on the changes in TVB-N value, the aging time was no longer than 72 h. Collectively, the best aging time was 72 h.
Dazu black goat; sensory; physicochemical characteristics; postmortem aging; aging time
TS251
A
1002-6630(2015)19-0089-07
10.7506/spkx1002-6630-201519016
2015-05-28
公益性行業(農業)科研專項(201303144);重慶市特色食品工程技術研究中心能力提升項目(cstc2014pt-gc8001)
張聰聰(1990-),女,碩士研究生,研究方向為畜產品加工科學。E-mail:1225142536@qq.com
*通信作者:尚永彪(1964-),男,教授,博士,研究方向為農產品加工。E-mail:shangyb64@sina.com