飼養方式對蘇尼特羊屠宰性能、羊肉品質及脂質氧化性能的影響

王柏輝，楊 蕾，蘇日娜，羅玉龍，王 宇，趙麗華，靳 燁*

（內蒙古農業大學食品科學與工程學院，內蒙古 呼和浩特 010018）

蘇尼特羊作為內蒙古獨特的優良羊種，蛋白含量高且膻味輕，還富含人體所需的各種氨基酸和脂肪酸，具有較高的營養價值[1]。隨著國家對退化草地限牧、退牧還草及禁牧舍飼，恢復草地生態政策的實施，內蒙古、新疆和青海等以放牧為主的地區逐漸改變傳統的飼養模式，由傳統的天然放牧或放牧補飼的飼養方式轉變為舍飼或舍飼與放牧（季節性）相結合的飼養管理方式，這種轉變的確帶來了明顯的生態環境效應的改善和巨大的社會效益；但同時也帶來了一些負面影響，其中放牧羊圈養后造成的羊肉品質劣化是消費者的一個普遍認識。國內外學者已經報道了一些飼養方式對動物畜產品品質的影響研究。相對于舍飼養殖方式，Tom等研究表明放牧方式有利于牛肉營養品質和原料乳營養物質的改善[2-3]。影響脂肪酸沉積的因素有很多，比如年齡、品種、性別和飼養方式等[4]。Horcada等證實了飼養方式和基因型對牛肉中脂肪酸的含量影響差異顯著[5]；Boughalmi等的研究也表明不同的飼養管理對羊肉脂肪酸的種類和含量影響顯著[6]。如何改善舍飼條件下動物畜產品營養物質的含量，應是未來研究的核心和方向。

目前本研究團隊只分別對蘇尼特羊肉中風味物質、生長特性相關基因和肌纖維的種類分布等方面進行了針對性研究，而本實驗系統地研究了兩種飼養方式（放牧和舍飼）間蘇尼特羊屠宰性能、羊肉食用品質、營養品質和其脂質氧化性能的差異，并探索其差異存在原因，這是對本團隊前期研究成果的延續，也為后期改善羊肉品質劣化研究提供一定的理論依據，同時對蘇尼特羊這一內蒙古特色肉羊品種的保護和利用具有實際意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

在內蒙古烏拉特中旗，選擇放牧和舍飼兩種飼養方式下12 月齡蘇尼特羊各10 只，且每組公母各半。烏拉特中旗牧草種類以荒漠化草原典型牧草為主（芨芨草、蒙古蔥、中間錦雞兒、沙生冰草、堿韭等10余種）；舍飼組主要以吃農區飼草料為主（玉米秸稈、葵盤粉、葵花籽皮等，同時補充玉米精料及育肥飼料）。屠宰后，取臂三頭肌約1 kg于-20 ℃保藏進行肉品質測定。

三氯甲烷（分析純）、正己烷（色譜純）、三氟化硼-乙醚絡合物（分析純）、氯化鈉（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、無水硫酸鈉（分析純）、三氯乙酸（分析純）、膽固醇標準品，37 種脂肪酸甲酯的混合標準品美國Sigma公司；硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

氣相色譜-質譜聯用儀 美國賽默飛世爾科技公司；RE-52AA旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠； HJ-6型多頭磁力攪拌加熱器 江蘇榮華儀器制造有限；HH-4水浴鍋 上海福瑪實驗設備有限公司；GRX-9053A型熱空氣干燥箱 上海一恒科技有限公司；TC-P2A全自動測色色差計 上海生物化學實驗儀器公司；pH-STAR型胴體pH計 德國MATTHAUS公司；C-LM3B型數顯式肌肉嫩度儀 秦皇島市謝利科技開發有限公司；1200液相色譜儀 美國安捷倫科技有限公司；TU-1810紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司。

1.3 方法

1.3.1 屠宰性能的測定

屠宰前根據張宏博等的方法對實驗羊進行體長、體高、胸圍、體質量測定[7]。

屠宰前禁食12 h、禁水2 h，并按照GB 9961—1988《鮮、凍胴體羊肉》進行胴體分割與各項分析，測定胴體質量、骨質量、凈肉質量、屠宰率、凈肉率、骨肉比等。將上述實驗羊屠宰后得到胴體，按順序測定胴體長、胴體深、眼肌面積等指標[8]。

1.3.2 肉品質的測定

肉品質測定參照文獻[9]，包括肉色、pH值、剪切力。

1.3.2.1 肉色的測定

屠宰后1～2 h內，將肌肉切成3 cm×3 cm×1 cm的肉塊，使用TC-P2A全自動色差計測定肌肉色差。L*值表示肌肉的亮度；a*值表示肌肉的紅度；b*值表示肌肉的黃度。

1.3.2.2 肉pH值的測定

使用胴體直插式pH計直接測定肌肉的pH值。分別測定屠宰后45 min和24 h的pH值（相應記為pH0和pH24）。

1.3.2.3 剪切力的測定

宰后取沿著肌纖維方向肉樣，排酸24 h后，密封蒸煮（75 ℃ 、45 min）。冷卻至室溫，吸取表面水分后沿肌纖維方向切成3 cm×1 cm×1 cm的肉條，用嫩度儀測定其剪切力。

1.3.3 營養物質質量分數的測定

肌肉中粗蛋白質量分數根據GB 50095—2010《食品中蛋白質的測定》采用凱氏定氮儀進行測定；肌肉中水分質量分數根據GB/T 9695.15—2008《肉與肉制品 水分含量測定》采用直接干燥法進行測定；肌肉中粗脂肪質量分數根據GB/T 9695.7—2008《肉與肉制品 總脂肪含量測定》采用索氏抽提法進行測定；肌肉中灰分質量分數根據GB/T 9695.18—2008《肉與肉制品 總灰分測定》采用直接灰分法進行測定。

1.3.4 膽固醇含量的測定

肌肉中膽固醇含量參照GB 5009.128—2016《食品安全國家標準 食品中膽固醇的測定》中高效液相色譜法進行測定。

1.3.5 肌肉中脂肪酸質量分數的測定

1.3.5.1 脂肪酸的提取

根據Folch等[10]的方法進一步調整：稱取5 g已均質肌肉組織，加入三氯甲烷-甲醇混合液（體積比2∶1），振搖2 h，浸泡8 h后用G 3漏斗過濾，濾液中加入5 mL 20 g/100 mL氯化鈉溶液，靜止分層，下層的三氯甲烷層即為脂肪提取液。通過無水硫酸鈉脫水后，40 ℃旋轉蒸發濃縮得到脂肪。然后加入0.5 mol/L的氫氧化鈉-甲醇溶液5 mL，70 ℃下回流5 min，進行脂肪皂化，隨后加入5 mL的三氟化硼-乙醚溶液，70 ℃下回流2 min，進行脂肪甲酯化。最后加入2 mL色譜純正己烷，70 ℃下回流1 min后，加入5 mL飽和NaCl溶液，靜置10 min，吸取出1 mL正己烷層于進樣瓶中，用0.22 μm有機濾膜過濾后，進行氣相色譜分析。

1.3.5.2 氣相色譜-質譜條件

氣相色譜條件：色譜柱為反相色譜柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm），載氣為氦氣，載氣流速為1 mL/min，進樣口溫度：240 ℃，進樣量為1 μL，分流比為100∶1。采用程序升溫，初始溫度為60 ℃，保持1 min，然后以20 ℃/min的速率升至120 ℃，保持1 min；然后以5 ℃/min的速率升至240 ℃，保持15 min。

質譜條件：離子源溫度為300 ℃，傳輸線溫度240 ℃，質量掃描范圍50～500 m/z，溶劑延遲時間4 min。

1.3.6 脂質氧化性能的測定

稱取4 g肉樣，加入20 mL質量分數75%三氯乙酸溶液（含質量分數0.1% EDTA），振蕩30 min，雙層濾紙過濾2 次。取5 mL上清液于10 mL離心管中，并加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，90 ℃水浴40 min，冷卻1 h，1 600 r/min離心5 min。取8 mL上清液，加5 mL三氯甲烷搖勻，靜置分層，取上清液分別在532 nm和600 nm波長處測定其吸光度。按下式計算硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARS）含量。用丙二醛的含量來表示TBA值。

1.4 數據分析

數據用SPSS.19.0統計軟件進行單因素方差分析和Pearson相關系數分析，用Origin Pro 8.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 飼養方式對蘇尼特羊屠宰性能和胴體品質的影響

由表1可知，兩種飼養方式下屠宰性能差異顯著。舍飼組中宰前活體質量、體長、體高和胸圍都顯著大于舍飼組（P＜0.05）。放牧組中屠宰率、總骨質量和凈肉質量顯著小于舍飼組（P＜0.05）；而骨肉比顯著大于舍飼組（P＜0.05）。兩種飼養方式下胴體品質間存在差異。放牧組中胴體質量和眼肌面積都顯著低于舍飼組（P＜0.05）。胴體長和胴體深差異不顯著（P＞0.05）。就屠宰性能而言，兩種飼養方式相比較，放牧飼養羊屠宰性能沒有優勢，舍飼飼養模式有利于產肉率提高。

表1 飼養方式對蘇尼特羊屠宰性能和胴體品質的影響Table1 Effects of feeding regime on slaughter performance and carcass characteristics of Sunit sheep

2.2 飼養方式對蘇尼特羊羊肉品質的影響

表2 飼養方式對蘇尼特羊羊肉品質的影響Table2 Effects of feeding regime on meat quality of Sunit sheep meat

如表2所示，在兩種飼養方式下pH0和pH24無顯著差異（P＞0.05）。肌肉的pH值是反映家畜宰后肌肉糖原降解速率的重要指標，也是鑒定正常肉質或異常肉（PSE肉和DFD肉）的依據[11]。本實驗排酸過程中pH值從6.50到5.86間變化，說明羊肉品質較優。極限pH值約為5.86，符合先前報道的消費者易接受正常羊肉的pH值范圍（5.8～6.0）[12]。也有研究表明排酸過程中pH值的變化速度和幅度是改善肉品品質的重要因素之一，對肉色、系水力、多汁性和貨架壽命等指標均有影響。肉色是另外一個評價肉及肉制品的重要指標。放牧組中肌肉的亮度（L*值）和黃度（b*值）顯著大于舍飼組（P＜0.05）；紅度（a*值）差異不顯著（P＜0.05）。Carrasco[13]和Ripoll[14]等也證明了放牧羊肉的黃度要顯著大于育肥羊，與本實驗結果一致，其主要原因可能是放牧方式下羊的運動量比較高。放牧組中皮下脂肪的a*值和b*值顯著高于舍飼組（P＜0.05）；亮度差異不顯著（P＞0.05）。Tom[3]和Priolo[15]等研究進一步證明了放牧方式有利于皮下脂肪紅度和黃度增加，分析其原因可能是放牧羊脂肪表面存在較多的胡蘿卜素和血紅蛋白。肉的嫩度也是一個消費者最重視的食用品質，是反映肉質地的重要指標之一。它主要決定于肌肉組織各組分及肌肉內部的生物化學變化對各組分特性的改變。本實驗中放牧羊肉的剪切力顯著低于舍飼羊（P＜0.05），表明放牧羊羊肉較嫩。分析其原因可能與兩種飼養方式下飲食不同造成的，也可能與肌內脂肪的含量有密切關系，本實驗結果進一步驗證了Hamdi等[16]的研究結果。

2.3 飼養方式對蘇尼特羊常規營養物質的影響

表3 飼養方式對蘇尼特羊常規營養物質的影響Table3 Effects of feeding regime on meat nutrient composition of Sunit sheep meat

由表3可知，兩種飼養方式下蘇尼特羊羊肉中蛋白質、水分和灰分質量分數差異不顯著（P＞0.05）。一些研究者的研究也表明飲食中補充高能量物質也不能改變胴體蛋白質的含量[17]。肌內脂肪對肉的多汁性和嫩度等食用品質影響很大，而脂肪酸的組成在一定程度上決定了肉的風味和營養價值。肌內脂肪的質量分數通常受到動物品種、年齡、性別和飼養方式等因素的影響，本研究中飼養方式對肌內脂肪的質量分數有顯著影響，且放牧組低于舍飼組（P＜0.05）。分析其差異存在的原因可能是舍飼羊飲食中含有較高的脂肪；從分子生物學的角度來說，肌內脂肪沉積受到脂肪代謝相關基因的調控，比如過氧化物酶體增殖物激活受體γ、乙酰輔酶A羧化酶（acetyl CoA carboxylase，ACC）和肉堿脂酰轉移酶（carnitine palmitoyltransferase I，CPT1）等[18-19]。有研究表明富含不飽和脂肪酸的飼料可以抑制ACC和CPT1基因，抑制肌內脂肪的沉積[20]。由于牧草中含有較高的不飽和脂肪酸，所以進一步驗證放牧羊肌內脂肪低于舍飼羊。兩種飼養方式下膽固醇含量沒有顯著差異（P＞0.05），但膽固醇代謝與機體生命活動有密切的聯系。有研究表明牛肉中膽固醇含量與其大理石花紋可能存在一定的關系，但與血液中膽固醇含量沒有線性關系[21]。通過相關性分析可知，膽固醇含量和硬脂酸的含量成負相關（R＝-0.436，P＝0.708）；與硬脂酸的含量呈正相關（R＝0.425，P＝0.220）。

2.4 飼養方式對蘇尼特羊羊肉中脂肪酸的影響

表4 飼養方式對蘇尼特羊脂肪酸的影響Table4 Effects of feeding regime on fatty acid composition in Sunit sheep meat

從表4中可以看出，兩種飼養方式下蘇尼特羊肌肉組織中主要以油酸、棕櫚酸和硬脂酸為主，約占75%～78%，其質量分數依次為油酸＞棕櫚酸＞硬脂酸[22]。放牧組中MUFA質量分數顯著低于舍飼組（P＜0.05），而PUFA質量分數顯著高于舍飼組（P＜0.05）。飼養方式對SFA的含量無顯著影響（P＞0.05）。

兩種飼養方式下肌肉組織中SFA主要以棕櫚酸和硬脂酸為主。舍飼組中棕櫚酸和癸酸質量分數顯著高于放牧組（P＜0.05）；硬脂酸和月桂酸質量分數差異不顯著（P＞0.05）。MUFA主要以棕櫚油酸和油酸為主。舍飼羊肉中油酸質量分數顯著高于放牧羊肉（P＜0.05），而棕櫚油酸質量分數在兩組中差異不顯著（P＞0.05）。這與Vasta等的研究結果相一致，這可能與牧草中PUFA含量較高有關系[23]。

由表4可知，兩種飼養方式對長鏈脂肪酸的質量分數有顯著影響。放牧組中亞油酸質量分數顯著低于舍飼組（P＜0.05），亞油酸作為風味物質分解合成的重要底物，對羊肉的風味形成起著重要作用，其同分異構體主要包括C18:2cis-9，trans-11和。有研究表明共軛亞油酸是對人體有益的長鏈脂肪酸，具有抗腫瘤、抗衰老和抗動脈粥樣硬化等重要的生理功能[25]。本研究發現放牧羊中C18:2cis-9，trans-11質量分數顯著高于舍飼組（P＜0.05），表明放牧羊具有較高的營養價值。亞麻酸是長鏈脂肪酸合成的前體物質，具有廣泛的生物學意義，并且對人體健康是有益的。二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）是兩種功能性長鏈脂肪酸，具有抗氧化、抗衰老作用，可用于健腦補腦，提高記憶力及思維能力，對記憶力減退、阿爾茨海默癥有一定療效[26]。本研究中放牧組α-亞麻酸、EPA和DHA質量分數顯著高于舍飼組（P＜0.05），分析其原因可能是放牧組飲食中富含PUFA，特別是亞麻酸。亞麻酸可刺激機體脂肪酸合成酶基因和脂肪酸脫氫酶基因的表達，也可能是促進瘤胃微生物脂肪酸代謝的氫化反應，進一步有利于PUFA的沉積[27-28]。放牧組中n-3 PUFA質量分數顯著高于舍飼組（P＜0.05），其數值分別為3.01和0.48。放牧條件下n-6/n-3比例接近歐美等國家推薦的4∶1，營養專家認為合理的n-6/n-3比例有利于降低血壓、抑制不規律心臟跳動，維持能量平衡、糖代謝和抑制其他慢性疾病的發生以及促進正常的生長發育[29]，從而進一步表明放牧羊具有較高的營養價值，如何改善育肥羊營養價值是未來課題研究的核心。

2.5 飼養方式對蘇尼特羊脂質氧化性能的影響

圖1 飼養方式對蘇尼特羊脂質氧化性能的影響Fig.1 Effects of feeding regime on lipid oxidation in Sunit sheep meat

脂質氧化程度主要由TBA值來表示，TBA值越大，說明脂質氧化程度越大；反之亦然。由圖1可知，貯藏3 個月后放牧組羊肉的TBA值顯著低于舍飼組，說明放牧組羊肉抗氧化能力比較強，有利于延長貨架期。脂質氧化是肉類加工和貯藏過程中脂類物質發生的化學變化，脂質氧化主要包括自動氧化和酶促氧化兩種方式。酶促氧化主要是脂肪氧化酶催化不飽和脂肪酸發生氧化反應，催化底物主要以花生四烯酸為主，亞油酸也可作為催化底物。本研究中舍飼羊肉中花生四烯酸和亞油酸高于放牧羊，有利于酶促氧化反應的進行，這也是放牧組羊肉具有較高的抗氧化性能的主要原因之一[30]。在貯藏過程中，脂質氧化除了產生不良風味，也會對羊肉色澤有顯著影響。陳騁的研究表明在貯藏過程中由于脂肪氧化，肉色逐漸變暗[31]。

3 結 論

通過對2 種飼養模式下蘇尼特羊的屠宰性能、羊肉品質和脂質氧化性能分析，可得出以下結論：

舍飼羊的活體質量、胴體質量和凈肉質量都高于放牧羊，表明舍飼方式蘇尼特羊屠宰性能和胴體品質方面優于放牧方式。

放牧組羊肉的亮度高于舍飼組，且剪切力小于舍飼組。放牧組羊肉肌內脂肪含量低于舍飼組，膽固醇和蛋白質含量無顯著差異。放牧組羊肉中PUFA的含量高于舍飼組，特別是亞麻酸、DHA和EPA。從營養價值來說，放牧羊肉具有較高的營養價值和食用價值。

貯藏3 個月后，放牧組羊肉的TBA值低于舍飼組，表明放牧組羊肉抗脂質氧化性能優于舍飼組，進而有利于羊肉貨架期的延長。