肖 雄,侯成立,李 欣,陳 麗,張德權(quán),任 馳,擺玉薔,劉登勇
(1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100193;2.渤海大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院/遼寧省食品安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 遼寧 錦州 121013)
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,居民生活水平逐漸提高,人們的飲食追求已從“溫飽”升級為重視“安全、營養(yǎng)、健康”。合理的膳食營養(yǎng)是健康的物質(zhì)基礎(chǔ)[1],一般認(rèn)為,營養(yǎng)物質(zhì)主要包括蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪、脂肪酸和礦物質(zhì)等[2]。我國是羊肉生產(chǎn)與消費(fèi)大國,國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2011~2018年,我國羊肉產(chǎn)量總體呈現(xiàn)上升趨勢,2011年全國羊肉產(chǎn)量389.0萬噸,2018年增長至475.0萬噸,增長率為14.33%[3]。在肉羊養(yǎng)殖生產(chǎn)中,羔羊因具有生長和產(chǎn)肉效率高、肉品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)因而備受人們的青睞[4]。
影響羊肉品質(zhì)的因素很多,內(nèi)部因素包括品種、性別和部位,外部因素包括飼養(yǎng)方式(舍飼、放牧等)、加工方式等[5-7];此外,動物宰后時(shí)間也會影響肉品中營養(yǎng)物質(zhì)的組成和含量[8]。Polak等[9]研究了牛背最長肌在貯藏過程中游離氨基酸的含量變化,結(jié)果表明,宰后第28 天時(shí)的游離氨基酸含量顯著高于宰后第14天。邰晶晶等[10]對冷藏1、4、7、10 d藏羊肉的脂肪酸變化展開研究,結(jié)果表明,藏羊肉中飽和脂肪酸(saturated fatty acid,SFA)和單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acid,MUFA)的相對含量隨貯藏時(shí)間的延長呈上升趨勢,而多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)呈下降趨勢。牛珺等[11]通過對草原牦牛肉在貯藏過程脂肪酸含量研究,得出脂肪酸含量隨宰后成熟時(shí)間的延長先增加后降低。目前研究熱點(diǎn)主要在于宰后貯藏1 d后肉的脂肪酸和氨基酸變化,但關(guān)于宰后1 d之內(nèi)與1 d后,羔羊肉的脂肪酸、氨基酸和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的區(qū)別報(bào)道較少。本研究擬對宰后不同時(shí)間(1 h、6 h、12 h、1 d、3 d、5 d和7 d)羔羊肉中的水分、脂肪酸、氨基酸和礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的變化進(jìn)行研究,以期為羔羊肉加工和貯藏提供數(shù)據(jù)支持。
羔羊肉樣品采購于內(nèi)蒙古巴彥淖爾市某屠宰工廠。選取胴體重(25 kg左右)和年齡(7月)相近,品種(蒙寒雜交羊)和飼養(yǎng)方式(舍飼)相同的28只公羔羊作為實(shí)驗(yàn)材料,按照伊斯蘭教法屠宰后置于冷卻間(智能控溫系統(tǒng)調(diào)節(jié)環(huán)境溫度為(4±2)℃)。分別取不同貯藏時(shí)間點(diǎn)(1 h、6 h、12 h、1 d、3 d、5 d、7 d)的羊右側(cè)后腿部位的霖肉,用錫箔紙包好后置于液氮罐中速凍,存放在-20 ℃冷庫中,全程冷鏈運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室,并貯存于-20 ℃冷庫,以備后續(xù)實(shí)驗(yàn)。28只羊隨機(jī)分為7組,每組4只羊,即每個(gè)時(shí)間點(diǎn)選4只羊進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
GDH- 9140AS型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,寧波江南儀器廠;ML204/02型電子天平,上海梅特勒- 托利多有限公司;FCR1000- UF- E型超純水機(jī),青島富勒姆科技有限公司;6890N型氣相色譜儀,美國Agilent公司;7700X型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS),美國Agilent公司;L- 8800型全自動氨基酸分析儀,日立Hitachi公司。
1.3.1水分含量的測定
按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》[12],對宰后不同時(shí)間羔羊肉的水分含量進(jìn)行測定。
1.3.2脂肪酸含量的測定
按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》[13],進(jìn)行樣品預(yù)處理,并利用氣相色譜測定脂肪酸含量。
1.3.3氨基酸含量的測定
按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》[14],進(jìn)行樣品前處理并測定樣品中的氨基酸含量。
1.3.4礦物質(zhì)含量的測定
參考鄭渝川等[15]方法,并稍做修改。將0.3~0.5 g絞碎肉樣放入聚四氟乙烯消解罐中,加入10%的硝酸消解12 h。將用去離子水和超純水洗滌過的殘余物烘干至恒重,加入6 mL硝酸預(yù)消解1 h,然后加入2 mL過氧化氫溶液預(yù)消解0.5 h,放氣,并按順序放入微波消解儀中進(jìn)行消解,之后用超純水定容至100 mL,取10 mL液體加入ICP-MS,檢測礦物質(zhì)元素含量。
采用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差”表示,采用Origin 2018軟件繪圖。利用SPSS 19.0中的方差分析(ANOVA)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),若方差分析差異顯著,采用Duncan法進(jìn)行均值的多重比較,以P<0.05為差異顯著。
水分含量是生鮮肉新鮮度的重要指標(biāo),宰后不同時(shí)間羔羊肉的水分含量變化如圖1。隨著宰后時(shí)間的延長,羊肉的水分含量逐漸降低。與宰后初期(1 h)的羊肉相比,1 d后羊肉的水分含量顯著下降(P<0.05),從宰后1 h的76.8%降低到7 d的75.0%,這可能是因?yàn)楦嵫蛉庠谫A藏過程中存在滴水損失。袁乙平等[16]研究表明,牦牛肉貯藏過程中的水分(自由水)含量隨著宰后時(shí)間的延長不斷減小,與本研究結(jié)果一致。
不同字母表示不同組間(宰后時(shí)間點(diǎn)羔羊肉)的水分含量差異顯著(P圖1 宰后不同時(shí)間羔羊肉中水分含量變化Fig.1 Change of water content in lamb at different postmortem time
宰后不同時(shí)間的羔羊肉共檢測出6種SFA(圖2,表1),分別為C4:0、C14:0、C15:0、C16:0、C17:0和C18:0,其中占主要含量的是C4:0、C16:0和C18:0。貯藏期間共檢測出4種MUFA,包括C16:1、C17:1、C18:1n9t和C18:1n9c,其中C18:1n9c占主要含量。隨著宰后時(shí)間的延長,不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid,UFA)、MUFA和PUFA含量(以干基計(jì)算)均顯著降低(P<0.05),SFA呈現(xiàn)上升趨勢,脂肪酸比例(UFA/SFA)從宰后1 h的1.98降低至7 d的0.54,總脂肪酸(total fatty acid,TFA)在宰后不同時(shí)間無明顯變化規(guī)律。SFA由于沒有不飽和鍵,不易被氧化,較為穩(wěn)定,但在本研究中,其含量呈上升趨勢,推測可能與貯藏過程中羊肉的滴水損失有關(guān);UFA在貯藏過程中降低,可能是由于UFA含有不飽和鍵,容易被氧化造成的[17]。
雖然SFA攝入量過高可能會導(dǎo)致血膽固醇、三酰甘油和低密度脂蛋白膽固醇升高,繼發(fā)引起動脈管腔狹窄,形成動脈粥樣硬化,增加患冠心病和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)[18-19],但并非所有SFA對人體都有害,例如月桂酸可以夠通過破壞微生物的膜結(jié)構(gòu)使其失去活性,從而起到抗菌、抑制腫瘤的作用[20]。Enser等[21]研究表明,肉類是人體PUFA的重要來源。本實(shí)驗(yàn)檢測出2種PUFA,分別為C18:2n6c(亞油酸)和C20:3n3(花生三烯酸),其中亞油酸作為人體的必需脂肪酸,是細(xì)胞膜、線粒體等代謝活躍部分的必需成分,無法通過人體合成,必須從食物中攝取[22];而且有研究報(bào)道,亞油酸可以有效降低心血管疾病的發(fā)生率[23]。
Z Title表示脂肪含量的數(shù)值,單位為g/100 g。橫坐標(biāo)中-1,-2,-3,-4表示重復(fù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)。圖2 宰后不同時(shí)間羔羊肉脂肪酸含量變化熱圖Fig.2 Heatmap of fat acid content in lamb at different postmortem time
表1 宰后不同時(shí)間羔羊肉脂肪酸種類、含量及不同類型脂肪酸比值
同一行中不同小寫字母表示不同組間(宰后時(shí)間點(diǎn)羔羊肉)的脂肪酸含量(或脂肪酸比例)差異顯著(P<0.05)。
世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國糧農(nóng)組織關(guān)于不飽和脂肪酸n-6與n-3質(zhì)量比的建議為5∶1至10:1[24],我國營養(yǎng)協(xié)會建議食物中SFA、MUFA、PUFA的質(zhì)量比為1∶1∶1,此時(shí)可以確保營養(yǎng)均衡[25]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果(表1)表明,隨著貯藏時(shí)間的延長,羊肉UFA/SFA與PUFA/SFA顯著降低(P<0.05),說明宰后初期的羔羊肉脂肪酸比例更為均衡。
礦物質(zhì)在人體中扮演著重要角色,但人體不能合成礦物質(zhì)元素,必須從日常飲食中攝取[26-27]。宰后不同時(shí)間羔羊肉的礦物質(zhì)含量(以干基計(jì)算)如表2。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,羔羊肉中礦物質(zhì)含量隨宰后時(shí)間的延長呈減少的趨勢,與宰后1 h相比,第7天時(shí)羔羊肉中每種礦物質(zhì)含量均顯著降低(P<0.05)。礦物質(zhì)含量一般不會受到貯藏過程的影響,本實(shí)驗(yàn)中,羔羊肉中礦物質(zhì)的含量隨宰后時(shí)間延長逐漸降低,這可能是因?yàn)檠蛉庠谠缀筚A藏過程中存在滴水損失,肉中部分礦物質(zhì)元素會隨滴水損失而排出[28],因此肉中礦物質(zhì)相對含量(干基)降低。
表2 宰后不同時(shí)間羔羊肉礦物質(zhì)種類和含量的變化
同一行中不同小寫字母表示不同組間(宰后時(shí)間點(diǎn)羔羊肉)的礦物質(zhì)元素含量差異顯著(P<0.05)。
此外,由表2可知,羔羊肉中礦質(zhì)元素十分豐富。其中,常量元素含量由大到小排序依次為K、P、Na、Mg、Ca,微量元素主要為Zn和Fe,表2列出了我國營養(yǎng)協(xié)會對礦物質(zhì)日推薦攝入量[29]。人體血液正常呈現(xiàn)弱堿性,若趨于酸性,細(xì)胞新陳代謝就會減弱,對人體不利[30],而羊肉中的K、Ca、Na、Mg具有中和酸性物質(zhì)的作用,可以使血液維持在弱堿性條件[31]。Zn能夠參與人體酶和蛋白質(zhì)的合成,調(diào)節(jié)兒童生長發(fā)育,促進(jìn)智力,缺乏易造成抵抗力減弱[32]。潘曉東等[33]研究表明,豬肉中Zn的質(zhì)量比為2.12 mg/100 g,低于本試驗(yàn)中檢測到羊肉中Zn的質(zhì)量比(干基約為20 mg/100 g,濕基約為3.50 mg/100 g),這與遠(yuǎn)輝等[27]研究結(jié)果相似(濕基3.2 mg/100 g),表明羔羊肉中富含Zn元素。
宰后不同時(shí)間羔羊肉中氨基酸含量的變化見表3。隨著宰后時(shí)間的延長,總氨基酸含量無顯著變化(P>0.05),維持在15 g/100 g左右,而精氨酸和谷氨酸含量呈先上升后下降的趨勢。動物宰后肌肉細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)橐蕴墙徒獾姆绞焦┠?,肌肉轉(zhuǎn)變?yōu)槿馄愤^程中發(fā)生顯著的理化變化。研究表明,在宰后初期糖酵解、氨基酸合成代謝通路等相關(guān)的酶類有顯著變化,這可能與氨基酸含量變化有關(guān),但需要進(jìn)一步的證實(shí)[34-35]。隨著宰后時(shí)間的延長,精氨酸含量的降低可能是由于部分游離氨基酸隨滴水損失而流失,且精氨酸的含量(表3)和在水中的溶解度[36]都相對較高,這可能是導(dǎo)致羔羊肉中精氨酸干基含量降低的原因。
表3 宰后不同時(shí)間羔羊肉氨基酸含量的變化
同一行不同小寫字母表示不同組間(宰后時(shí)間點(diǎn)羔羊肉)的氨基酸含量差異顯著(P<0.05)。
羊肉中各種氨基酸質(zhì)量比在0.42~2.57 g/100 g,其中谷氨酸、天冬氨酸、亮氨酸、賴氨酸、精氨酸和丙氨酸含量較高。人體必需氨基酸包含8種,分別為賴氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、蘇氨酸、異亮氨酸、亮氨酸和纈氨酸。對人體而言,必需氨基酸必不可少[37]。本實(shí)驗(yàn)中,除色氨酸外,其余必需氨基酸均被檢出,其中,賴氨酸可以促進(jìn)大腦發(fā)育[38],色氨酸可以促進(jìn)胃液及胰液的產(chǎn)生,蛋氨酸參與組成血紅蛋白,若人體缺乏必需氨基酸,會出現(xiàn)缺乏活力、早衰、傷口愈合性差等癥狀,對身體健康不利。雖然人體能夠自身合成非必需氨基酸,但攝入量不足時(shí),依然對人體造成傷害。例如,精氨酸是胎兒、新生兒的必需氨基酸,能刺激生長激素的分泌[39]。此外,本研究發(fā)現(xiàn),羔羊肉也含有豐富的谷氨酸、精氨酸等非必需氨基酸。
宰后不同時(shí)間羔羊肉營養(yǎng)指標(biāo)的相關(guān)性分析見表4。由表4可以看出,宰后羔羊肉貯藏過程中水分含量與SFA顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與UFA和礦物質(zhì)含量顯著正相關(guān)。與水分含量相關(guān)性最高的營養(yǎng)指標(biāo)為SFA(-0.837)和微量元素(0.825),即水分含量越高,SFA含量越低,微量元素含量越高。宰后貯藏過程中滴水損失使得羊肉水分含量逐漸降低,因此宰后初期羔羊肉的UFA含量相對較高,而滴水損失又會使部分礦物質(zhì)流失。SFA與TFA含量顯著正相關(guān),說明SFA在羊肉中所占比例相對較高,這與相關(guān)研究結(jié)論一致[22]。
表4 宰后不同時(shí)間羔羊肉營養(yǎng)指標(biāo)之間的相關(guān)性分析
*和**分別表示在0.05和0.01水平上差異顯著。
羔羊肉中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì),但宰后不同時(shí)間羔羊肉營養(yǎng)品質(zhì)存在一定差異。隨著宰后時(shí)間的延長,羔羊肉中水分含量和礦物質(zhì)含量(干基)逐漸減少(從宰后1 h的76.8%降低到7 d的75.0%),脂肪酸比例(UFA/SFA)逐漸降低(從宰后1 h的1.98降低到7 d的0.54),總氨基酸含量基本不受宰后時(shí)間的影響(維持在15 g/100 g左右)。本研究結(jié)果表明,宰后1~6 h以內(nèi),羊肉水分含量較高,脂肪酸比例更為均衡,礦物質(zhì)含量相對較高。
食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)2020年2期