待宰時間對小尾寒羊應(yīng)激水平和羊肉品質(zhì)的影響

王靜璇 羅 潔 韓振民 張 昊,4 羅海玲 郭慧媛

(1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京食品營養(yǎng)與人類健康高精尖創(chuàng)新中心， 北京 100083； 2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 長沙 410128；3.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品質(zhì)量與安全北京實驗室， 北京 100083； 4.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)畜產(chǎn)品北京市高等學(xué)校工程研究中心，北京 100083； 5.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院， 北京 100193)

0 引言

肉羊在運輸過程中不可避免會遭受一些應(yīng)激源，這將引起肉羊的不舒服并影響到羊肉品質(zhì)[1]。運輸應(yīng)激能夠顯著提高β-腦內(nèi)酚和腎上腺素類固醇的含量[2-3]，也影響肌糖原代謝，引起羊肉pH值的升高，最終表現(xiàn)為“黑切羊肉”的出現(xiàn)[4]。因此，有必要在肉羊運輸后、宰殺前留出一個適應(yīng)時段，以盡可能減少應(yīng)激水平，補充肌肉中糖原含量[5-6]。

在許多歐洲和北美國家，肉羊通常是在運輸后的當(dāng)天屠宰，而在其他國家如澳大利亞、新西蘭和中國，肉羊更多的是在運輸后的次日進行屠宰[7]。實際上，一些屠宰場為了提高現(xiàn)有空間的利用，正在考慮減少或者省略待宰這一環(huán)節(jié)，以求能有更多的產(chǎn)出量[8]，但是這樣是否危害到肉羊動物福利和肉的品質(zhì)尚不清楚[9-10]。一些學(xué)者認為，待宰能夠減少運輸后肉羊體內(nèi)皮質(zhì)醇含量，恢復(fù)肌肉糖原濃度，減少動物組織的脫水作用，減少胴體的質(zhì)量損失[11-12]；另一些學(xué)者認為，待宰環(huán)境本身有礙于馴養(yǎng)動物休息或者從斷水?dāng)嗉Z的情況下恢復(fù)體能[13]；有的學(xué)者觀測到，長時間的待宰與胴體質(zhì)量和肉的品質(zhì)下降存在關(guān)聯(lián)[14]。因此，需要從待宰時間對動物福利和肉品質(zhì)的影響方面出發(fā)，對待宰時間進行進一步的探究。

本文通過研究不同待宰時間對5 h運輸后小尾寒羊胴體指標、細胞學(xué)指標，血漿皮質(zhì)醇質(zhì)量濃度、肌酸激酶活性、乳酸脫氫酶活性、血漿葡萄糖濃度以及羊肉pH值、溫度、保水性、剪切力、肌糖原含量等指標的影響，以期確定宰前適宜的待宰時間，降低小尾寒羊應(yīng)激水平并提高羊肉的品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

氯化鈣、氫氧化鈉、碘化鉀、碘、高氯酸均為分析純，北京化學(xué)試劑公司；動物糖原，純度大于85%，美國Sigma公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AY220型電子天平，日本SHIMADZU公司；TP3001型針式溫度計，北京世紀晨曦科技有限公司；Warner-Bratzler型WBS剪切儀，美國G-Rmanufacturing公司；UV-2102型紫外可見分光光度計，上海優(yōu)尼柯儀器有限公司；DZQ400-2D型真空包裝機，上海鼎利輕工機械制造有限公司；WSC-S型色差計，上海精密實驗設(shè)備有限公司；Hanna99163型便攜式pH計，意大利Hanna科學(xué)儀器公司；SysmexFS00型血細胞分析儀，日本TOA醫(yī)用電子公司；3K3O型低溫高速離心機，德國Satorios公司；TMS-1024i型全自動生化儀，日本TOKYO BOEKI公司。

1.3 研究方法

1.3.1實驗設(shè)計

實驗在北京市房山區(qū)的北京卓宸清真牛羊肉食品公司進行，氣溫為20℃左右。實驗肉羊選取內(nèi)蒙古地區(qū)同一養(yǎng)殖場(相同飼養(yǎng)環(huán)境和飼喂模式)的小尾寒羊72只(同為18月齡)，體質(zhì)量為(40±1.8) kg，并分別對其進行編號。實驗當(dāng)天肉羊運輸前不禁食，將稱量活體質(zhì)量后的肉羊裝載上兩輛相同規(guī)格的運輸貨車，這一過程由小尾寒羊熟悉的飼養(yǎng)員進行，并在整個過程中保持操作柔和，減少肉羊的應(yīng)激反應(yīng)。運輸?shù)能囕v長、寬、高分別為7.2、2.4、2.0 m，平均每只羊的占用面積為0.9 m2。從養(yǎng)殖場到屠宰場經(jīng)歷5 h的公路運輸，兩輛貨車由經(jīng)驗豐富的駕駛員駕駛并同時出發(fā)到達，時速大約80 km/h，運輸過程中對肉羊禁食禁水。

到達養(yǎng)殖場后，卸載過程不采用斜坡，車廂高度與卸載臺面等高，卸載完成后將肉羊隨機分為6組：L0，待宰時間為0 h；L3，待宰時間為3 h；L6，待宰時間為6 h；L12，待宰時間為12 h；L18，待宰時間為18 h；L24，待宰時間為24 h。每組12只，分別在規(guī)格和環(huán)境相同的待宰圈待宰(0 h待宰組除外)，待宰圈平均每只肉羊占用面積0.8 m2。待宰圈溫度20℃左右，保持適宜的光照并控制噪聲，待宰期間提供飲水但禁食。

待宰后、屠宰前對各組肉羊稱量屠宰體質(zhì)量，而后進入標準屠宰流程，經(jīng)過放血、去頭蹄、剝皮、摘除內(nèi)臟、沖淋等工藝后，對胴體進行熱胴體質(zhì)量的稱量。隨后進入4℃冷卻間進行24 h的冷卻，冷卻結(jié)束后再稱量其冷卻胴體質(zhì)量。

1.3.2胴體指標的測定

通過待宰與屠宰過程中各環(huán)節(jié)稱量的肉羊質(zhì)量，計算以下胴體指標：

體質(zhì)量損失計算公式為

W=L-S

肉羊的屠宰率計算公式為

D=C/L×100%

式中L——活體質(zhì)量

S——屠宰體質(zhì)量

C——冷卻胴體質(zhì)量

1.3.3血液指標的測定

血液樣品的采集在肉羊放血時進行，分別用加抗凝劑EDTA-K2(乙二胺四乙酸二鉀)的試管和不加抗凝劑的試管采集兩種血液樣品，其中加抗凝劑的血液樣品保存在4℃冰箱中，測定血液成分。紅細胞壓積(PCV)用標準毛細管微血球容量計的方法進行測定；紅細胞計數(shù)(RBC)和血紅蛋白質(zhì)量濃度(HGB)用血液分析儀測定；嗜中性淋巴細胞比率以瑞氏染色血涂片的方法測定。

不加抗凝劑的樣品2 h內(nèi)在4℃下3 500g離心15 min分離血漿并在-80℃冷凍保存，用于隨后血液生化指標的測定。血漿中皮質(zhì)醇(COR)質(zhì)量濃度用ELISA試劑盒測定；肌酸激酶(CK)活性、乳酸脫氫酶(LDH)活性、血漿葡萄糖(GLU)濃度用全自動生化儀測定。

1.3.4肉質(zhì)指標的測定方法

(1)胴體溫度

每組肉羊胴體分別在屠宰后的45 min以及1.5、3、6、12、24 h時間點測定胴體溫度。針式溫度計探頭插入羊左側(cè)胴體第13肋骨，背最長肌深2 cm處測定，每只重復(fù)測定3次，取其平均值。

(2)胴體pH值

pH值的測定采用帶有刀頭的便攜式pH計進行，在每次測定pH值時在室溫(20℃)下對pH計進行校準。每組肉羊胴體在屠宰后的45 min以及1.5、3、6、12、24 h分別在羊左側(cè)胴體第13肋骨處測定其pH值，探頭在羊背最長肌深2 cm處測定，每處重復(fù)測定3次，取其平均值。

(3)羊肉保水性

肉的保水性通常采用滴水損失率和蒸煮損失率來表征，測定方法根據(jù)Honikel經(jīng)典方法進行。

①滴水損失率：取胴體冷卻24 h后的背最長肌，去除脂肪和筋腱，切成2 cm厚的肉樣，修成長3 cm、寬2 cm的長條，并稱其質(zhì)量W1后，用鐵絲鉤住肉塊的一端，懸掛于聚乙稀的塑料袋中(肉樣不得與塑料袋壁接觸)，扎緊袋口后懸掛于4℃冷庫中。24 h后取出并用濾紙擦去肉樣表面的汁液，再次稱其質(zhì)量W2。利用兩次稱量的差值計算肉的滴水損失率，每只胴體做3個平行。滴水損失率計算公式為(W1-W2)/W1×100%。

②蒸煮損失率：取羊胴體冷卻24 h后的背最長肌，去除脂肪和筋腱，切成2.5 cm×2 cm×2 cm肉樣，精確稱其質(zhì)量W3；將肉樣密封并真空包裝，在80℃水浴鍋中加熱到肉樣中心溫度75℃，水浴后的肉樣連同袋子于4℃冷卻30 min，打開真空袋并用濾紙吸干肉表面的水分，再次稱量肉樣的質(zhì)量W4，利用兩次稱量的質(zhì)量差計算肉的蒸煮損失率，每只胴體做3個平行。蒸煮損失率計算公式為(W3-W4)/W3×100%。

(4)剪切力

剪切力測定使用背最長肌，取冷卻24 h的肉樣，去除脂肪和筋腱，切成5 cm×3 cm×4 cm肉樣，抽真空包裝并在80℃水浴鍋中加熱到肉樣中心溫度75℃，水浴后的肉樣袋在常溫下冷卻至室溫，然后打開真空袋并用濾紙吸干肉表面的水分，沿著肌纖維方向，切成1 cm×1 cm×3 cm的方塊，用WBS型剪切儀測定肉柱的剪切力，每頭胴體做6個平行，取平均值。

(5)肌肉中糖原含量

羊肉中糖原含量的測定采用DREILING等[15]的碘鹽顯色法進行。取2 g背最長肌肉樣切碎，加入8.5%的冰浴高氯酸并勻漿，4℃、15 000g離心10 min，過濾并取上清液為提取液。碘顯色劑的配制：將0.26 g碘和2.6 g碘化鉀溶于10 mL超純水中作為A液，100 mL飽和氯化鈣為B液，將1.3 mL的A液與B液混合即為碘顯色劑。取糖原標樣配制成一定濃度梯度，取每個濃度標樣或稀釋后的肉樣提取液0.4 mL加入到2.6 mL碘鹽顯色液中并混勻，放置30 min后460 nm比色，以糖原濃度為橫坐標，在波長460 nm吸光度作為縱坐標繪制標準曲線，根據(jù)標準曲線和樣品稀釋倍數(shù)計算樣品糖原含量。

1.3.5數(shù)據(jù)分析

實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件分析差異顯著性，各表中數(shù)值表示為平均值±標準差，不同處理組之間的差異采用ANOVA方差分析，以P<0.05作為差異顯著性判斷標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 胴體指標

本實驗不同待宰組選用的小尾寒羊運輸前質(zhì)量L與宰殺體質(zhì)量S沒有顯著性差異(P>0.05)，但體質(zhì)量損失W卻隨待宰時間的延長而增加。如表1所示，待宰24 h組體質(zhì)量損失最大，為1.71 kg，12 h和18 h次之，分別損失1.36 kg和1.39 kg。0、3、6 h待宰組體質(zhì)量損失較少，大約在1 kg左右。此外，屠宰率D、熱胴體質(zhì)量H和冷卻胴體質(zhì)量C隨待宰時間的延長大體呈減小趨勢，說明過長時間的待宰會造成羊胴體損失的增加。EKIZ等[16]將這一變化歸結(jié)于待宰期間的禁食。因此在實際生產(chǎn)過程中，24 h的禁食待宰會對小尾寒羊的體質(zhì)量損失、熱胴體質(zhì)量和冷卻胴體質(zhì)量產(chǎn)生負面影響。

表1 待宰時間對胴體指標的影響Tab.1 Effects of lairage time on body weight and weight loss of sheep

注：同行中不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

2.2 細胞學(xué)指標

動物受刺激后，兒茶酚胺升高或交感神經(jīng)活動引起脾臟收縮，導(dǎo)致紅細胞從脾臟釋放到血液中，促使紅細胞壓積(PCV)、血紅蛋白質(zhì)量濃度(HGB)以及紅細胞計數(shù)(RBC)升高。從表2可知，不待宰與待宰3、6、12 h組肉羊的血液PCV、HGB以及RBC含量無顯著性差異(P>0.05)。但待宰24 h組的肉羊血液PCV、HGB以及RBC值明顯高于其他幾組，這表明長時間的禁食待宰能夠引起血液紅細胞濃度的升高。在TADICH等[2]的研究中，PCV值也出現(xiàn)升高的現(xiàn)象，這可能與肉羊長時間未飲水而造成的脫水作用有關(guān)。

動物對應(yīng)激的反應(yīng)在血液中的體現(xiàn)還包括中性粒細胞的增加和淋巴細胞的下降。由表2可以看出，運輸結(jié)束后(即0 h待宰組)嗜中性淋巴細胞比率是1.13，而后待宰能夠顯著降低嗜中性淋巴細胞比率(P<0.05)，最低值0.54出現(xiàn)在待宰12 h，但是隨著待宰時間的延長，從待宰12 h到24 h嗜中性淋巴細胞比率呈上升趨勢，在待宰24 h后比值恢復(fù)到運輸結(jié)束后水平。過長時間的待宰(24 h)能夠給肉羊帶來新的應(yīng)激，這種應(yīng)激的來源可能是長時間待宰禁食，肉羊饑餓引起的焦慮。

表2 待宰時間對血液細胞學(xué)指標的影響Tab.2 Effects of lairage time on haematological parameters

2.3 血液指標

肉羊受到刺激后，交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)即刻興奮并釋放兒茶酚胺類激素，進而引起機體循環(huán)和代謝的相應(yīng)變化。應(yīng)激狀態(tài)下，動物內(nèi)分泌功能發(fā)生改變，其中血漿皮質(zhì)醇(COR)水平的變化最為明顯[17]。如圖1(圖中不同字母表示差異顯著，下同)所示，待宰0 h，即運輸剛結(jié)束時，小尾寒羊中血漿COR質(zhì)量濃度在各組中最高，為52.43 ng/mL，說明5 h的運輸已對肉羊產(chǎn)生應(yīng)激。待宰3 h與0 h肉羊的COR質(zhì)量濃度無顯著性差異(P>0.05)，說明待宰3 h不足以讓肉羊得到恢復(fù)，而待宰時間為6、12、18 h均能使小尾寒羊的血漿COR質(zhì)量濃度顯著降低(P<0.05)，12 h時降低至(39.98±5.04)ng/mL。待宰24 h，肉羊的COR質(zhì)量濃度又顯著升高(P<0.05)，說明長時間的禁食會對小尾寒羊產(chǎn)生新的應(yīng)激。

圖1 待宰時間對羊血液指標的影響Fig.1 Effect of lairage time on blood parameters

肌酸激酶(CK)和乳酸脫氫酶(LDH)一般存在于細胞內(nèi)，當(dāng)生物體劇烈運動、肌肉損傷或受到應(yīng)激時，細胞破裂，血液中CK和LDH含量增加[18]。本實驗中，待宰0 h小尾寒羊血漿CK和LDH活性在各組中最高，分別達到503.33 U/L和1 528.5 U/L。待宰3、6、12、18 h組血漿CK活性比0 h和24 h組顯著降低(P<0.05)，12 h時降低至(277.64±19.88)U/L，6、12、18、24 h待宰組血漿LDH活性比0、3 h組顯著降低(P<0.05)。根據(jù)KNOWLES等[19]的解釋，這樣的結(jié)果是由小尾寒羊在裝車、運輸、卸車過程中，人為或動物之間擠擦引起的機體創(chuàng)傷造成的，因此建議在肉羊運輸前后要注意人工操作的柔和，避免對羊產(chǎn)生肌體損傷。

血糖含量的升高主要是因為動物在應(yīng)激后，兒茶酚胺和糖皮質(zhì)激素被釋放，肝糖元分解加速引起的[20]。本研究中，0 h待宰組血糖(血漿葡萄糖)濃度為3.081 mmol/L，與待宰3 h一樣顯著高于其他幾組(P<0.05)，待宰6 h組血糖濃度仍然維持在較高的水平，在待宰12 h后小尾寒羊血糖濃度才顯著下降(P<0.05)，待宰18 h后，血糖濃度達到最低值2.259 mmol/L；但待宰24 h組肉羊血糖濃度又有所上升。綜上所述，一定的待宰時間(6、18 h)能夠讓肉羊從之前的應(yīng)激中得到休息，但是長時間的禁食待宰(18、24 h)可對肉羊造成新的應(yīng)激。

2.4 羊肉品質(zhì)

2.4.1羊胴體溫度和pH值

pH值是反映宰后肉品質(zhì)的重要指標。活體動物的肌肉pH值在7.0左右，宰殺之后，由于缺氧條件下的糖酵解，肌肉pH值會有所下降，因此，羊肉的最終pH值取決于宰前肉羊肌糖原的濃度。由圖2可知，待宰時間對羊肉最終pH值的影響顯著(P<0.05)，最高值出現(xiàn)在0 h待宰組，最低pH值出現(xiàn)在待宰18 h組，其中0～12 h待宰組之間的pH值以及12 h和24 h待宰組之間的pH值并無顯著性差異(P>0.05)。DEVINE等[21]報道，pH值影響肌肉中內(nèi)源性蛋白酶活性，進而對肌肉的保水性、嫩度等有很大的影響。在本研究中，待宰時間為12～18 h能夠顯著降低羊肉的pH值，12 h時降低至5.57±0.14，而過長時間的待宰反而使pH值進一步提高，對肉的品質(zhì)產(chǎn)生不利影響。

圖2 待宰時間對羊胴體溫度和pH值的影響Fig.2 Effect of lairage time on carcass temperature and pH value

2.4.2羊肉保水性

肉的保水性常用滴水損失率和蒸煮損失率進行評價，待宰時間對羊肉蒸煮損失率的影響不顯著(P>0.05)，但對滴水損失率的影響顯著。由圖3可知，隨著待宰時間的延長，羊肉的滴水損失率不斷增加，待宰12 h和18 h組滴水損失率達到最大，但待宰24 h羊肉的滴水損失率減小，與待宰0、3 h之間無顯著性差異(P<0.05)。有研究表明，最終pH值與肉的保水性有直接聯(lián)系，高pH值往往伴隨著高保水性[16]。待宰0 h和24 h組有較高的最終pH值，相應(yīng)的滴水損失率也低。LISTE等[22]觀察到與不經(jīng)待宰的羔羊相比，待宰12 h的羔羊肉有較低的保水性，與本實驗結(jié)果相似，待宰18 h之內(nèi)對羊肉的保水性是不利的。

2.4.3羊肉剪切力及肌糖原含量

剪切力不僅是反映肌肉嫩度的指標，更是決定消費者對肉接受性的關(guān)鍵指標[23]。在本研究中，隨著待宰時間的延長，羊肉剪切力呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢。與不待宰的羊肉相比，待宰6、12、18 h的羊肉剪切力顯著降低，分別為4.62、4.54、4.97 kg/cm2，平均下降了30.01%。但隨著待宰時間延長至24 h后，剪切力又呈現(xiàn)上升的趨勢。

圖3 待宰時間對羊肉滴水損失率和羊肉蒸煮損失率的影響Fig.3 Effect of lairage time on meat drip loss and meat cooking loss

出現(xiàn)這樣趨勢的可能原因是，過長時間的待宰大量消耗肉羊肌肉內(nèi)的糖原，導(dǎo)致其最終pH值較高，BOEHM等[24]報道，當(dāng)pH值在5.8～6.3范圍內(nèi)時，肌肉中內(nèi)源性蛋白酶活性僅是最高活性的30%。降低了對肌纖維蛋白的降解效率，導(dǎo)致羊肉不能得到有效的嫩化，剪切力偏高。圖4是宰后45 min時肌肉中糖原的含量，待宰0 h肌肉中糖原含量最低，相對應(yīng)的羊肉具有最大的剪切力，而糖原含量最高的12 h待宰組((7.74±0.98)mg/g)羊肉的剪切力最低，說明待宰12 h能夠讓小尾寒羊從運輸?shù)膽?yīng)激時大量的肌糖原消耗后得到補充，阻止pH值的升高而產(chǎn)生嫩度較差的羊肉。

圖4 待宰時間對羊肉剪切力和宰后45 min時肌肉糖原含量(質(zhì)量比)的影響Fig.4 Effect of lairage time on WB shear force and glycogen content after 45 min of slaughter

3 結(jié)論

(1)總體來說，禁食待宰對小尾寒羊的胴體指標是不利的，隨著待宰時間的加長，肉羊的體質(zhì)量損失顯著升高(P<0.05)。

(2)待宰6～12 h能夠使小尾寒羊從宰前運輸?shù)仍斐傻膽?yīng)激中得到緩解，降低血紅蛋白濃度、嗜中性粒細胞與淋巴細胞比值、血漿皮質(zhì)醇質(zhì)量濃度、血糖濃度以及血漿肌酸激酶的活性，極大提高了小尾寒羊的動物福利。待宰時間繼續(xù)延長，當(dāng)達到24 h后又會對小尾寒羊產(chǎn)生新的應(yīng)激。

(3)在羊肉品質(zhì)方面，12～18 h的待宰時間能夠提高肌糖原含量，降低羊肉最終pH值，提高羊肉的嫩度。

(4)綜合應(yīng)激、胴體和羊肉品質(zhì)指標，待宰12 h能夠在保證小尾寒羊最低的體質(zhì)量損失和正常水平的屠宰率的情況下，讓肉羊從應(yīng)激中得到緩解，提高羊肉品質(zhì)。