王琳琳,陳煉紅
(西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川 成都 610041)
牦牛是世界上的珍稀牛種,常年生活在高海拔、長冷季、低氣壓的高寒缺氧地區(qū),是“世界屋脊”的著名牛種.目前,我國牦牛數(shù)量約1 600 萬頭,約占世界牦??偭康?5%,是世界上擁有牦牛數(shù)量最多的國家,且主要分布在西藏、青海、甘肅、云南、四川等地[1].牦牛特殊的生存環(huán)境使其具有極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性和抗逆性,優(yōu)質(zhì)的天然牧草也使牦牛肉成為具有高蛋白、低脂肪,富含多種營養(yǎng)物質(zhì)的優(yōu)質(zhì)天然綠色食品[2].然而,不同地區(qū)的地理環(huán)境和氣候特點(diǎn)不同,致使我國高原地區(qū)形成了多種地方特有牦牛品種,并具有多種品種優(yōu)勢.
目前,我國牦牛品種主要有四川九龍牦牛和麥洼牦牛,青海高原牦牛和大通牦牛,甘肅天祝白牦牛和甘南牦牛,西藏高山牦牛、帕里牦牛以及斯布牦牛等,上述不同地區(qū)所繁育的不同品種的牦牛在外形特征、生長性能以及肉質(zhì)性狀等方面均存在諸多差異[3].有研究指出,甘南牦牛肉和青海牦牛肉在食用品質(zhì)方面存在顯著差異[4].侯麗等[5]指出大通成年牦牛肉、青南地區(qū)成年牦牛肉和環(huán)湖地區(qū)成年牦牛肉樣的食用品質(zhì)差異顯著,并指出上述三種牦牛肉的營養(yǎng)品質(zhì)也存在一定差異.同時(shí),金川牦牛與麥洼牦牛在相同舍飼育肥條件下,肌肉品質(zhì)也存在較大差異[6]. 四川麥洼牦牛是川西北高原重要的牦牛品種,主要分布在四川紅原和色達(dá)等地,是川西北高寒地區(qū)特有的優(yōu)良地方牦牛品種,具有較強(qiáng)的遺傳穩(wěn)定性和較高的產(chǎn)奶特性[6].西藏高山牦牛也叫當(dāng)雄牦牛是我國優(yōu)良的地方牦牛品種,主要分布在西藏自治區(qū)西北部青藏高原和藏南三江流域,也具有良好的肉質(zhì)性狀和較高的產(chǎn)奶率,并以當(dāng)雄縣和嘉黎縣產(chǎn)的牦牛最為優(yōu)良.目前,關(guān)于青海、甘肅等地不同品種牦牛肉品質(zhì)比較相關(guān)研究報(bào)道較多,而關(guān)于四川紅原縣麥洼牦牛和西藏當(dāng)雄縣高山牦牛兩個(gè)地方品種牦牛肉品質(zhì)差異性比較的研究還尚未見報(bào)道. 因此,有必要對(duì)上述兩個(gè)地區(qū)牦牛肌肉的品質(zhì)進(jìn)行比較分析,以期為合理開發(fā)利用不同地區(qū)牦牛資源,促進(jìn)當(dāng)?shù)仃笈.a(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供數(shù)據(jù)支持和理論依據(jù).
本文以四川紅原縣麥洼牦牛肉和西藏當(dāng)雄縣高山牦牛肉為試驗(yàn)材料,測定兩種牦牛肉的食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、氨基酸含量以及脂肪酸含量,并對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行比較分析,旨在探究麥洼牦牛肉和高山牦牛肉的品質(zhì)差異性,以期為兩地牦牛資源的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù).
1.1.1 樣品采集
分別在西藏當(dāng)雄地區(qū)和四川紅原地區(qū)隨機(jī)選取自然放牧條件下,發(fā)育正常、健康無病、年齡約為4 歲的牦牛各6 頭,宰前禁食12 h.宰后立即取背最長肌,去除表面脂肪、結(jié)締組織和筋腱后,將肉樣切分成150 g 的肉樣,并現(xiàn)場測定pH、肉色等指標(biāo),對(duì)于現(xiàn)場不便測定的指標(biāo),將肉樣用自封袋包裝后,置于4 ℃條件下冷藏保存帶回實(shí)驗(yàn)室,并在成熟時(shí)間點(diǎn)0、1、2、3、5、6、7 d 取樣測定相應(yīng)指標(biāo).
1.1.2 主要儀器
PL303 型電子天平,梅特勒-托利多儀器上海有限公司;pH-STAR 型胴體肌肉pH 值直測儀,德國Matthaus 公司;CR-400 型色差儀,日本Konica minolta 公司;TA.XT. Plus 型質(zhì)構(gòu)分析儀,英國Stable Micro System 公司;BCD-243K 型冰箱,河南新飛電器公司;HH-6 型數(shù)顯恒溫水浴鍋,國華電器有限公司;Trace DSQ型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國Thermo 公司.
1.2.1 食用品質(zhì)測定
(1)pH
探針用校準(zhǔn)液校準(zhǔn)后插入肉樣中,測定各成熟時(shí)間點(diǎn)肉樣的pH.每塊肉樣重復(fù)測定三次取平均值.
(2)肉色
用CR-400 型色差儀測定肌肉色度. 測定前用標(biāo)準(zhǔn)白板對(duì)儀器校正,測定時(shí)盡量保持肉樣平整并使色度計(jì)探頭完全被覆蓋.每塊肉樣重復(fù)測定三次取平均值.
(3)剪切力
參照NY/T1180 -2006《剪切力測定方法》測定剪切力.將質(zhì)量100 g 左右、厚度約4 cm 的肉樣裝入蒸煮袋中,用夾子封口后放入恒溫水浴鍋中,在80 °C水中加熱肉樣中心溫度至70 °C 時(shí),取出并冷卻,然后用取樣器沿肌纖維方向鉆取測定樣品,孔樣長度不少于2.5 cm,取樣位置距樣品邊緣大于5 mm.測前速度1.0 mm/s,測中速度1.0 mm/s,測后速度5.0 mm/s,時(shí)間間隔5 s.每組肉樣重復(fù)測定三次取平均值.
(4)加壓損失
參考France 等[7]加壓濾紙測定法. 用取樣器沿垂直于肌纖維方向取厚度1 cm,質(zhì)量50 g 的肉樣,精確稱量肉樣重量(M1),用紗布包裹后并在肉樣上下面墊18 層濾紙,隨后置于壓力儀平臺(tái)上,加壓至35 kg,保持5 min 后,立即稱量肉樣質(zhì)量(M2),按照下式計(jì)算肉樣的加壓損失率.
式中:W1—加壓損失(%),M1—加壓前肉樣質(zhì)量(g);M2—加壓后肉樣質(zhì)量(g)
(5)滴水損失
參照D'Alessandro 等[8]方法并稍作修改. 取肌肉樣品50 g,精確稱量后(M1)用細(xì)線系起一端,小心將肉樣懸空于袋中,注意使肉樣與包裝袋沒有任何接觸,并用細(xì)線將袋口扎緊,于4 ℃條件下懸掛靜止24 h 后,對(duì)肉樣進(jìn)行第二次重量測定(M2),根據(jù)兩次質(zhì)量差按照下式計(jì)算滴水損失率.
式中:W2—滴水損失(%),M1—懸掛前肉樣質(zhì)量(g);M2—懸掛后肉樣質(zhì)量(g)
1.2.2 營養(yǎng)品質(zhì)測定
參照國標(biāo)方法測定肉樣4 種營養(yǎng)成分含量.水分含量測定參照GB 5009.3 -2010,直接干燥法;蛋白質(zhì)含量測定參照GB 5009.5 -2010,凱氏定氮法;脂肪含量測定參照GB 5009.6 -2003,索氏抽提法;灰分含量測定參照GB 5009.4 -2010,灼燒法.每組肉樣重復(fù)測定三次取平均值.
1.2.3 氨基酸及脂肪酸測定
取質(zhì)量約150 g 的肉樣,參照GB/ T 5009.124 -2003 氨基酸測定法,用全自動(dòng)氨基酸分析儀測定肉樣中氨基酸含量,每組肉樣測定兩次取平均值. 取質(zhì)量約150 g 的肉樣,參照GB/ T 9695.2 -2008 脂肪酸測定法,用氣相色譜—質(zhì)譜儀測定肉樣中脂肪酸含量,每組肉樣測定兩次取平均值.
數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,用單因素方差分析(ANOVA)和多重比較(Duncan 新復(fù)極差法)進(jìn)行差異顯著性分析;P <0.01 表示差異極顯著,P <0.05表示差異顯著,用Origin 8.5 軟件進(jìn)行圖形繪制.
宰后缺血缺氧環(huán)境使肌肉能量代謝方式迅速由有氧呼吸轉(zhuǎn)變?yōu)樘窃臒o氧酵解,肌肉能量代謝發(fā)生轉(zhuǎn)變,且能量產(chǎn)生水平顯著下降,無氧酵解中糖原分解產(chǎn)生的乳酸和ATP 分解產(chǎn)生的磷酸進(jìn)一步造成肌肉pH 的快速下降[9].表1 反映了兩種牦牛肉宰后成熟過程中pH 的變化情況.
表1 麥洼牦牛和高山牦牛宰后肉成熟過程中pH 的變化Table 1 Changes in pH of Maiwa and mountain yak meat during postmortem aging
由上表可知,兩種牦牛肉pH 均隨著成熟時(shí)間延長呈先下降后緩慢上升的變化趨勢.0 ~1 d,兩種牦牛肉pH 分別下降13.84%和14.59%(P <0.05),說明宰后1 d 內(nèi)牦牛肌肉能量代謝轉(zhuǎn)為無氧酵解,肌肉內(nèi)部產(chǎn)生了較多的酸性物質(zhì)進(jìn)而導(dǎo)致pH 顯著下降;1~7 d,兩種牦牛肉pH 均呈緩慢上升變化,說明在成熟后期殘存的糖原出現(xiàn)有限降解,分解水平下降. 前人研究指出,宰后1 h 內(nèi),正常肌肉的pH 應(yīng)在6.0 ~7.0 范圍內(nèi),隨后下降至極限pH 5.4 ~5.5,在成熟后期又所升高,與本研究結(jié)果一致,說明兩種牦牛肉品質(zhì)均在正常范圍內(nèi).而在成熟后期,pH 又出現(xiàn)緩慢上升現(xiàn)象,這可能與貯藏時(shí)間延長,腐敗微生物代謝產(chǎn)物的大量積累所致,Wang 等[10]和郭兆斌等[11]的研究也與本研究結(jié)果一致.同時(shí),在整個(gè)成熟過程中,兩種牦牛肉之間的pH 均無顯著性差異.
牦牛因其常年生活在高海拔缺氧地區(qū),肌肉內(nèi)部肌紅蛋白氧化、脂肪氧化和肉色的褐變速率明顯慢于普通肉牛,故其肉色整體較普通牛肉深,這與牦牛本身基因和所處生存環(huán)境均有關(guān)[12],見表2.
表2 麥洼牦牛和高山牦牛宰后肉成熟過程中肉色的變化Table 2 Changes in meat color of Maiwa and mountain yak meat during postmortem aging
由表2 可知,成熟過程中,兩種牦牛肉L?值和b?值整體均呈先上升后下降的變化趨勢.宰后3 d,麥洼牦牛肉L?值達(dá)最大值37.64,顯著高于其他時(shí)間點(diǎn),隨后顯著下降(P <0.05);宰后5 d,b?值達(dá)到最大值13.2,顯著高于其他時(shí)間點(diǎn),隨后顯著下降(P <0.05).0 ~1 d,高山牦牛肉L?值下降4.51%,隨后顯著上升達(dá)最大值37.07,顯著高于其他時(shí)間點(diǎn)(P <0.05),隨后下降;宰后5 d,b?值也達(dá)到最大值12.42,顯著高于其他時(shí)間點(diǎn)隨后下降(P <0.05).宰后成熟過程中,兩種牦牛肉L?值均無顯著性差異,但麥洼牦牛肉b?值均顯著高于高山牦牛肉(P <0.05),說明高山牦牛肉的色澤較麥洼牦牛肉略深,這可能與兩種肌肉在成熟過程中肌內(nèi)脂肪和肌紅蛋白的氧化速度不同有關(guān).
a?值表征了肌肉紅色度的變化,a?值越大說明肉色越紅.由上表可知,宰后成熟過程中,兩種牦牛肉a?值整體上呈先顯著下降后又略微上升并在后期下降的變化趨勢. 0 ~3 d,麥洼牦牛肉a?值下降29.92%,隨后略微上升;高山牦牛肉a?值也在成熟3 d達(dá)到最小值15.58,與0 d 相比顯著下降了21.72%(P <0.05),并在6 d 時(shí),再次達(dá)到峰值16.89,兩種肉樣的a?值在成熟過程中出現(xiàn)先上升后下降的變化規(guī)律與肌紅蛋白氧化為氧合肌紅蛋白再氧化為高鐵肌紅蛋白密切相關(guān).李婕[13]和楊巧能[14]等研究指出,青海大通牦牛肉和甘肅甘南牦牛肉在成熟過程中,L?值和b?值也呈先上升后下降的變化,a?值呈先下降后上升的變化規(guī)律,與本研究結(jié)果一致.同時(shí),在整個(gè)成熟過程中,兩種牦牛肉的a?值均無顯著差異.以上研究表明,兩種牦牛肉在色澤方面沒有較大差異,高山牦牛肉的色澤較麥洼牦牛肉略深.
剪切力是評(píng)價(jià)宰后肌肉嫩化程度的代表性指標(biāo),對(duì)于解釋宰后肌肉嫩度變化具有重要意義[15-16]. 由圖1 可知,兩種牦牛肉的剪切力值均隨著成熟時(shí)間延長呈先上升后下降的變化,3 d 時(shí)分別上升69.31%和61.83%并達(dá)最大值,說明此時(shí)肌肉進(jìn)入最大僵直期,嫩度最差;3 ~7 d,兩種牦牛肉剪切力值均呈顯著下降變化,并在7 d 時(shí)達(dá)到最小值,分別為54.25 N 和58.56 N,說明3 d 后肌肉進(jìn)入解僵期,嫩度得到改善.有研究指出,甘南牦牛肉在宰后成熟過程中同樣在3 d 達(dá)到最大僵直期,與本研究結(jié)果相一致[11,17];然而,也有研究指出,在整個(gè)成熟過程中牦牛肉的剪切力值均呈顯著下降變化,未見最大僵直期,與上述結(jié)果不同,這可能與成熟時(shí)間點(diǎn)的選擇以及與牦牛的品種有關(guān)[18].同時(shí),1 ~3 d,麥洼牦牛肉剪切力值均顯著高于高山牦牛肉(P <0.05),而在5 ~7 d,呈相反結(jié)果但無顯著性差異.以上結(jié)果說明,成熟早期麥洼牦牛肉嫩度比高山牦牛差,但在后期得到改善.
圖1 麥洼牦牛和高山牦牛宰后肉成熟過程中剪切力的變化Fig. 1 Changes in the shear force of Maiwa and mountain yak meat during postmortem aging
肌肉的加壓損失和滴水損失均是衡量肉品保水性的重要指標(biāo),對(duì)肌肉的貯藏加工性有重要影響,也與肉制品的嫩度、風(fēng)味和口感等品質(zhì)密切相關(guān),是肌肉品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo),受pH 變化的顯著影響[19].如圖2A 所示,成熟過程中,兩種牦牛肉加壓損失率均呈先上升后下降的變化,且均在成熟3 d 達(dá)到最大值33.86%和24.32%,隨后緩慢下降且無顯著性差異.整個(gè)成熟過程中,麥洼牦牛肉的加壓損失率均顯著高于高山牦牛肉(P <0.05),說明高山牦牛肉的保水性優(yōu)于麥洼牦牛肉,肉質(zhì)更加鮮嫩多汁.如圖2B 所示,兩種牦牛肉的滴水損失率均隨著成熟時(shí)間延長呈顯著上升的變化(P <0. 05);且在成熟中后期(3 ~7 d),麥洼牦牛肉的滴水損失率均顯著高于高山牦牛肉(P <0.05),說明從滴水損失角度分析,高山牦牛肉的保水性也優(yōu)于麥洼牦牛肉,與加壓損失結(jié)果相一致.
由表3 可知,麥洼牦牛肉水分、蛋白質(zhì)以及灰分含量均高于高山牦牛肉,但無顯著性差異(P >0.05);同時(shí),高山牦牛肉脂肪含量顯著高于麥洼牦牛肉(P <0.05),說明高山牦牛肉具有更嫩的肉質(zhì)特征,這可能與西藏高山牦牛更優(yōu)的草地環(huán)境及飼草料種類有關(guān).
圖2 麥洼牦牛和高山牦牛宰后肉成熟過程中保水性的變化Fig. 2 Changes in water holding capacity of Maiwa and mountain yak meat during postmortem aging
表3 麥洼牦牛肉和高山牦牛肉營養(yǎng)成分的對(duì)比Table 3 Comparison of nutrient composition between Maiwa and mountain yak meat
由表4 可知,16 種氨基酸在兩種牦牛肉中均存在,且麥洼牦牛肉中除Thr、His、Met 三種必需氨基酸無顯著差異外,其他必需氨基酸含量均顯著或極顯著高于高山牦牛肉(P <0.05;P <0.01);同時(shí),麥洼牦牛肉中EAA 含量(8.69%)和高山牦牛肉(7.53%)存在顯著差異(P <0.05);麥洼牦牛肉中TAA 含量極顯著高于高山牦牛肉(P <0.01);且麥洼牦牛肉中EAA/NAA 比值也顯著大于高山牦牛肉(P <0.05),但兩種牦牛肉中NAA 含量以及EAA/TAA 均無顯著性差異.
質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)組成中EAA/TAA 應(yīng)在40%左右,EAA/NAA 應(yīng)在60%以上[20],本研究中兩種肉樣的EAA/TAA 均高于40%, EAA/NAA 均高于60%,說明本研究中兩種牦牛肉品質(zhì)較佳. 由上述結(jié)果可知,麥洼牦牛肉相比高山牦牛肉而言,具有更高的氨基酸含量和更優(yōu)的蛋白質(zhì)組成;表3 結(jié)果也指出,麥洼牦牛肉的蛋白含量高于高山牦牛肉,脂肪含量顯著低于高山牦牛肉,說明麥洼牦牛肉比高山牦牛肉具有更好的氨基酸組成和更高的營養(yǎng)價(jià)值.
表4 麥洼牦牛肉和高山牦牛肉氨基酸含量對(duì)比Table 4 Comparison of amino acid contents between Maiwa and mountain yak meat
由表5 可知,麥洼牦牛肉中飽和脂肪酸(SFA)、肉豆蔻酸(C14:0)和硬脂酸(C18:0)含量與高山牦牛肉相比均無顯著性差異,且麥洼牦牛肉中棕櫚酸(C16:0)含量極顯著高于高山牦牛肉(P <0.01). 譚子璇等[6]在麥洼牦牛肉中檢測出肉豆蔻酸(C14:0)、棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)和花生酸且各脂肪酸含量也與本研究結(jié)果接近.麥洼牦牛肉中UFA(50.14%)和MUFA(45.15%)均極顯著高于高山牦牛肉中UFA(37.11%)和MUFA(34.99%)(P <0.01);同時(shí),麥洼牦牛肉單不飽和脂肪酸(MUFA)中油酸(C18:1)含量極顯著高于高山牦牛肉(P <0.01),而MUFA 的生理功能主要是由油酸(C18:1)所體現(xiàn),在脂肪酸組成上看,油酸(C18:1)能較好地改善肉品風(fēng)味,起到降低血液中膽固醇及低密度脂蛋白(LDL)的作用,對(duì)心血管疾病具有預(yù)防作用[21].
由表5 可知,麥洼牦牛肉中PUFA(4.99%)極顯著高于高山牦牛肉(2.12%)(P <0.01),且亞油酸含量(C18:3)(4.3%)極顯著高于高山牦牛肉(1.25%)(P <0.01),而亞油酸(C18:3)有降低人體血液中膽固醇和血脂的作用,可作為治療動(dòng)脈粥樣硬化藥物的原料.二十碳五烯酸(C20:5,EPA)具有提高智力、視力、抗癌、抗過敏以及降低血清中膽固醇的作用,但本研究只在麥洼牦牛肉中檢測到了對(duì)人體有重要生理功能的EPA;而與二十碳五烯酸(C20:5)具有相似生理功能的二十二碳六烯酸(C22:6,DHA)卻未在兩種牦牛肉中檢測到,該研究結(jié)果與譚子璇[6]研究結(jié)果一致,其在麥洼牦牛肉中也未檢測到DHA.
總不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比例(UFA/SFA)可以反映肉質(zhì)的味道和口感[22],兩種牦牛肉的UFA/SFA 分別為1.04 和0.83,比例較低并存在極顯著差異(P <0.05). 對(duì)脂肪酸營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),通常可用多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸的比例(PUFA/SFA)來衡量[23],WHO 推薦標(biāo)準(zhǔn)大于0. 4 為最好.但如表5 所示,兩種牦牛肉PUFA/SFA 均未達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn),這可能與反芻動(dòng)物瘤胃的氫化作用有關(guān)[24];麥洼牦牛肉的PUFA/SFA 相比于高山牦牛肉更接近于WHO 推薦標(biāo)準(zhǔn). 綜上所述,麥洼牦牛肉SFA 含量與高山牦牛肉差別不大,且UFA、MUFA 和PUFA 含量均極顯著高于高山牦牛肉(P <0.01);同時(shí)油酸(C18:1)和亞油酸(C18:2)含量也均極顯著高于高山牦牛肉(P <0.01).綜上所述,與高山牦牛肉相比,麥洼牦牛肉具有更高的營養(yǎng)價(jià)值.
表5 麥洼牦牛肉和高山牦牛肉脂肪酸含量對(duì)比Table 5 Comparison of fatty acid content between Maiwa and mountain yak meat
宰后成熟過程中,兩種牦牛肉pH、L?值和a?值均無顯著差異,但麥洼牦牛肉b?值顯著高于高山牦牛肉(P <0.05);麥洼牦牛肉成熟早期嫩度不及高山牦牛肉(P <0.05),但在后期得到改善;從加壓損失和滴水損失分析可知,高山牦牛肉的保水性優(yōu)于麥洼牦牛肉.上述結(jié)果表明,兩種牦牛肉pH 和肉色均無顯著差異,但高山牦牛肉嫩度和保水性優(yōu)于麥洼牦牛肉.
兩種牦牛肉水分、蛋白質(zhì)和灰分含量均無顯著性差異,但高山牦牛肉脂肪含量顯著高于麥洼牦牛肉(P <0.05),說明高山牦牛肉具有更嫩的肉質(zhì)特征;同時(shí),兩種牦牛肉均具有較好的蛋白質(zhì)組成;且麥洼牦牛肉具有更好的氨基酸組成和更高的營養(yǎng)價(jià)值;麥洼牦牛肉中UFA、MUFA、油酸(C18:1)、PUFA、亞油酸(C18:2)、UFA/SFA 等脂肪酸含量或比例均極顯著高于高山牦牛肉(P <0.01),說明麥洼牦牛肉雖然食用品質(zhì)不及高山牦牛肉,但其具有更高的營養(yǎng)價(jià)值.