胡 鵬,孫蘇軍,汝 醫(yī),王維婷,杜鵬飛,王守經(jīng),周 萌,柳堯波,*

(1.山東省農(nóng)產(chǎn)品精深加工技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東濟(jì)南 250100;2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所,山東濟(jì)南 250100;3.濟(jì)南市畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)中心,山東濟(jì)南 250100)

羊肉的品質(zhì)主要由食用品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及安全品質(zhì)等組成,其中食用品質(zhì)決定著羊肉的商品價(jià)值,肉的嫩度是食用品質(zhì)中重要的因素[1]。影響肉嫩度的因素包括宰前因素(品種、年齡、宰前管理等)和宰后處理(冷卻溫度、pH變化、肉的成熟等)[2],其中宰后24 h內(nèi)的溫度和pH變化是肉食用品質(zhì)分析的關(guān)鍵控制點(diǎn)[3],而且宰后24 h溫度變化對(duì)肉食用品質(zhì)的影響遠(yuǎn)大于基因調(diào)控[4]。

目前,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)宰后冷卻溫度對(duì)肉品質(zhì)的影響也做了大量研究。Fields等研究發(fā)現(xiàn)將牛胴體在14～19 ℃下放置20h與常規(guī)冷卻處理相比,肉的顏色和嫩度評(píng)分較高[5];Kim[6]研究表明宰后僵直前期高溫(38 ℃)引起肌節(jié)過度收縮,降低了肉的嫩度。還有學(xué)者研究認(rèn)為僵直前期高溫引起蛋白質(zhì)變性,限制了μ-calpain酶水解蛋白質(zhì)的活性,降低了隨后的成熟潛力[7]。Devine等[8]研究發(fā)現(xiàn)在35 ℃條件下,羊肉的硬度顯著增加,但也有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)將36 ℃處理的牛肉,嫩度要好于5 ℃或者15 ℃[9]。目前,宰后較高溫度處理對(duì)肉嫩度的影響仍存在爭(zhēng)議,對(duì)嫩度的影響機(jī)制有待深入研究。

本研究以湖羊?yàn)檠芯繉?duì)象,通過研究宰后不同冷卻方式對(duì)羊肉品質(zhì)的影響,探討宰后較高溫度處理影響羊肉品質(zhì)的機(jī)制,為優(yōu)化冷卻方式、改善羊肉品質(zhì)提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

公湖羊選取8月齡,體重為50 kg左右的公湖羊15只,由臨清潤(rùn)林清真食品有限公司提供;牛血清蛋白、5,5′-二疏代雙(2-銷基)苯甲酸(DTNB)、鹽酸胍、2,4-二硝基苯肼、考馬斯亮藍(lán)均為分析純,上海生工生物工程股份有限公司。

MP-120型酸度計(jì) 梅特勒-托利多儀器有限公司;T6型紫外可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司;CR-400型便捷式色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司;SCR20BC型高速冷凍離心機(jī) 湖南平凡科技有限公司;FSH-2型可調(diào)高速勻漿機(jī) 金壇市鴻科儀器廠;TA-XT2型質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司;No.11063穿刺式溫度計(jì) Deltatrak公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 采用清真方式屠宰后取羊的背最長(zhǎng)肌,用滅菌自封袋進(jìn)行封口,將每只羊的背肌進(jìn)行編號(hào),放入帶有冰盒的保溫箱中,30 min內(nèi)帶回實(shí)驗(yàn)室。將帶回的15份羊背最長(zhǎng)肌隨機(jī)分成3組,每組5份,按照分組分別于0～4 ℃冷卻96 h(常規(guī)冷卻);(15±0.5) ℃先冷卻8 h,然后在0～4 ℃條件下冷卻至96 h(延遲冷卻);(25±0.5) ℃冷卻2 h,然后放置在0～4 ℃條件下繼續(xù)冷卻至96 h(高溫冷卻),分別于宰后2、8、16、24、48、72、96 h測(cè)定羊肉的品質(zhì)指標(biāo),所有樣品均要避光保存。

1.2.2 蒸煮損失率的測(cè)定 將肉塊稱重W1后,封口包裝,在80 ℃水浴中加熱至肉塊中心溫度達(dá)到75 ℃,保持20 min,0～4 ℃過夜,用濾紙吸干肉塊表面汁液,稱質(zhì)量,記作W2;按公式計(jì)算蒸煮損失率。

蒸煮損失率(%)=(W1-W2)/W1×100

1.2.3 剪切力值的測(cè)定 用Warner-Bratzler法測(cè)定樣品的剪切力值。樣品水浴加熱至中心溫度75 ℃,保持20 min,0～4 ℃冰箱過夜。用直徑1.27cm的中空取樣器沿肌纖維方向取樣(注意避開筋腱),測(cè)定剪切力值(n=6)。

1.2.4 肉色測(cè)定 取厚約1 cm,長(zhǎng)寬各3 cm左右的長(zhǎng)方體肉樣,在空氣中暴露30 min,用便攜式色度儀測(cè)定L*(亮度)、a*(紅度)、b*(黃度)值。

1.2.5 菌落總數(shù)測(cè)定 依照國(guó)標(biāo)GB 4789.2-2016食品微生物菌落總數(shù)的測(cè)定方法測(cè)定。

1.2.6 肌原纖維蛋白氧化指標(biāo)的測(cè)定 肌原纖維蛋白的提取:參考潘君慧[10]的方法提取,并用提取液將蛋白濃度稀釋為2 mg/mL,稀釋后的蛋白溶液用以羰基含量和巰基含量的測(cè)定。

羰基含量的測(cè)定:參考Levine等[11]方法并略作修改。取0.1 mL 稀釋后的蛋白溶液,然后加入0.5 mL 2 mol/L HCl溶液(含10 mmol/L 2,4-二硝基苯肼),空白樣品中加入0.5 mL 2 mol/L HCl溶液。溶液混勻于室溫下靜置40 min后,再加入0.5 mL 20%的三氯乙酸混勻,于11000×g,4 ℃條件下離心5 min,棄去上清液,沉淀用乙醇-乙酸乙酯溶液(體積比為1∶1)洗滌3次后,再將沉淀懸浮于1 mL 6 mol/L鹽酸胍溶液中,在37 ℃水浴中保溫30 min 后,于370 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值,蛋白羰基含量(nmol/mg)使用摩爾吸光系數(shù)22000 L/(mol·cm)計(jì)算。

巰基含量的測(cè)定:參考李銀等[12]方法并稍作修改。取1 mL稀釋后的蛋白溶液,加入1 mL 50 mmol/L Tris-HCl緩沖液(pH8.3)(含6 mol/L鹽酸胍、1 mmol/L EDTA)及10 μL 100 mmol/L Tris-HCl溶液(pH7.6)(含10 mmol/L DTNB),將上述溶液混勻后室溫下靜置25 min,于 412 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光值,巰基含量(nmol/mg)使用摩爾吸光系數(shù)13600 L/(mol·cm)計(jì)算。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,測(cè)定結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用ANOVA進(jìn)行鄧肯氏(Duncan’s)差異分析,以P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同冷卻方式對(duì)羊肉蒸煮損失率的影響

如圖1所示,各組處理的羊肉蒸煮損失率隨宰后時(shí)間的延長(zhǎng)呈先上升后下降的趨勢(shì),這說明通過羊肉的成熟,保水性均得到改善。宰后2和96 h,延遲冷卻和高溫冷卻處理的羊肉蒸煮損失率均與常規(guī)冷卻處理無(wú)顯著差異(P>0.05),但產(chǎn)生的原因有所不同,宰后2 h羊肉均處于僵直前期,各處理的保水性相差不大。但宰后96 h,各處理的羊肉處于成熟后期,內(nèi)源酶釋放并消耗殆盡,肌原纖維蛋白快速降解,羊肉的保水性也趨于穩(wěn)定;宰后8 h,延遲冷卻和高溫冷卻處理的羊肉蒸煮損失率顯著高于常規(guī)冷卻組(P<0.05),至宰后16 h,兩處理組的羊肉蒸煮損失率卻顯著低于常規(guī)冷卻組(P<0.05),這可能是延遲冷卻和高溫冷卻處理較高的溫度使羊肉先于常規(guī)冷卻處理進(jìn)入尸僵造成的;宰后24、48、72 h,延遲冷卻和高溫冷卻羊肉蒸煮損失率顯著高于常規(guī)冷卻組(P<0.05),這可能由于較高的溫度引起了蛋白變性程度加大而導(dǎo)致羊肉失水率增加,說明延遲冷卻和高溫冷卻顯著增加了羊肉的蒸煮損失率,這與王玉寧等[13]的研究結(jié)果一致,而劉騰等[14]研究卻認(rèn)為延遲冷卻對(duì)牛肉的蒸煮損失沒有影響,與本研究相矛盾,可能原因是延遲冷卻溫度、冷卻時(shí)間以及冷卻速率等不同所引起的。

圖1 不同冷卻方式對(duì)羊肉蒸煮損失率的影響Fig.1 Effects of different cooling methods on cooking loss of mutton

2.2 不同冷卻方式對(duì)羊肉嫩度的影響

圖2所示,隨著宰后時(shí)間的延長(zhǎng),各處理組的羊肉剪切力值呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì),這說明羊肉的成熟顯著改善了嫩度。延遲冷卻和高溫冷卻處理的羊肉剪切力最大值出現(xiàn)在宰后8 h左右,而常規(guī)冷卻組的最大剪切力值延后至宰后16 h,這說明延遲冷卻和高溫冷卻加速了羊肉進(jìn)入尸僵期,隨后進(jìn)入了成熟過程;宰后16、24、48和72 h,延遲冷卻和高溫冷卻處理組羊肉的剪切力值顯著低于常規(guī)冷卻組(P<0.05),這說明延遲冷卻和高溫冷卻處理加快了羊肉的成熟過程,縮短了羊肉的成熟時(shí)間,明顯提高了羊肉嫩度;宰后96 h,三組處理之間剪切力值差異不顯著(P>0.05),嫩度趨于穩(wěn)定,可能成熟處于末期。

圖2 不同冷卻方式對(duì)羊肉剪切力值的影響Fig.2 Effects of different cooling methods on shearing force of mutton

2.3 不同冷卻方式對(duì)羊肉肉色的影響

肉色是評(píng)價(jià)羊肉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一,它主要由肌肉中的肌紅蛋白含量決定的。如圖3所示,隨著宰后成熟時(shí)間的延長(zhǎng),羊肉的L*值隨之增大,這表明肉樣因汁液滲出導(dǎo)致表面含水率增高,對(duì)光的反射作用增強(qiáng)[15]。高溫冷卻和延遲冷卻處理的羊肉L*值顯著高于常規(guī)冷卻處理(P<0.05),這可能是宰后羊肉進(jìn)入僵直前在較高溫度下進(jìn)行冷卻,蛋白質(zhì)發(fā)生部分變性對(duì)羊肉顏色有一定改善作用;隨宰后時(shí)間的延長(zhǎng),a*值均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì),在宰后48 h達(dá)到最大值。這說明宰后初期,肌紅蛋白與空氣中的氧氣結(jié)合,形成了鮮紅色的氧合肌紅蛋白,a*值升高;隨著宰后時(shí)間的延長(zhǎng),氧合肌紅蛋白被進(jìn)一步氧化成褐色的高鐵肌紅蛋白,a*值降低[16];宰后48 h內(nèi),高溫冷卻、延遲冷卻與常規(guī)冷卻處理之間羊肉的a*值差異顯著(P<0.05),且溫度越高,a*值越大。這可能是由于較高的溫度導(dǎo)致氧氣消耗速率降低或者增加了高鐵肌紅蛋白還原酶的活性[17]。隨著進(jìn)一步的成熟,各處理的羊肉a*值趨于一致(P>0.05);不同冷卻方式對(duì)宰后羊肉的b*值影響不顯著(P>0.05),隨宰后時(shí)間的不斷延長(zhǎng),羊肉的b*值先增加后減小,這與Aalhus[18]的研究結(jié)果一致。

圖3 不同冷卻方式對(duì)羊肉L*值的影響Fig.3 Effects of different cooling methods on L* value of mutton

圖4 不同冷卻方式對(duì)羊肉a*值的影響Fig.4 Effects of different cooling methods on a* value of mutton

2.4 不同冷卻方式對(duì)菌落總數(shù)的影響

如圖6所示,宰后羊肉的初始菌落總數(shù)為4.1lg CFU/g。在宰后2 h,高溫冷卻的羊肉菌落生長(zhǎng)較快,達(dá)到了5.1lg CFU/g,而延遲冷卻僅為4.5lg CFU/g,對(duì)照組(0～4 ℃)生長(zhǎng)速度最慢,為4.3lg CFU/g。宰后8～48h,三組的羊肉菌落總數(shù)生長(zhǎng)速度趨緩,排列順序?yàn)楦邷乩鋮s>延遲冷卻>對(duì)照組;宰后48～96 h,延遲冷卻組和對(duì)照組生長(zhǎng)速度沒有明顯變化。而高溫冷卻組羊肉菌落數(shù)有個(gè)加速增殖的過程,至96 h,菌落總數(shù)達(dá)6.3lg CFU/g,據(jù)報(bào)道當(dāng)肉中菌落數(shù)達(dá)7～9lg CFU/g時(shí),肉品開始腐敗[19],這說明高溫冷卻處理的羊肉在宰后96h存在腐敗的風(fēng)險(xiǎn)。

圖6 不同冷卻方式對(duì)羊肉菌落總數(shù)的影響Fig.6 Effects of different coolingmethods on the total number of bacterial colonies in mutton

2.5 不同冷卻方式對(duì)羊肉肌原纖維蛋白氧化程度的影響

羊肉蛋白帶有氨基基團(tuán)的氨基酸側(cè)鏈由于受到自由基的攻擊斷裂形成羰基,羰基含量越高蛋白氧化程度越大,它是蛋白氧化的重要指標(biāo)。由圖7顯示,隨著宰后時(shí)間的延長(zhǎng),各處理的羊肉肌原纖維蛋白羰基含量均呈增加的趨勢(shì);宰后2～24 h,三組處理的羊肉肌原纖維蛋白羰基含量差異顯著(P<0.05),且溫度越高,羰基含量越高,肌原纖維蛋白氧化程度越大;宰后48h,高溫冷卻處理組羰基含量顯著高于對(duì)照組和延遲冷卻組(P<0.05),而延遲冷卻組與對(duì)照組之間差異不顯著(P>0.05);至宰后72和96 h,三組處理的羰基含量趨于一致,無(wú)顯著差異(P>0.05)。

圖7 不同冷卻方式對(duì)羊肉肌原纖維蛋白羰基含量的影響Fig.7 Effect of different cooling methods on carbonyl content of mutton myofibrin注:不同冷卻方式同一時(shí)間柱形圖肩標(biāo)小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05),含相同小寫字母表示差異不顯著(P>0.05);圖8同。

肌原纖維蛋白主要由肌球蛋白和肌動(dòng)蛋白構(gòu)成,這兩種蛋白都還有大量的巰基,它是肌原纖維蛋白空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑,因此通過分析巰基含量的變化可以反映出蛋白質(zhì)的氧化程度。由圖8可知,不同冷卻方式處理的羊肉肌原纖維蛋白巰基含量隨宰后時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減少,宰后2～48 h,三組處理的巰基含量差異顯著(P<0.05),且溫度越高,巰基含量越低。巰基含量的顯著降低可能是由于蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)伸展,使得臨近的-SH相互作用形成二硫鍵[20]。

圖8 不同冷卻方式對(duì)羊肉肌原纖維蛋白巰基含量的影響Fig.8 Effect of different cooling methods on sulfhydryl content of mutton myofibrin

3 結(jié)論

延遲冷卻和高溫冷卻明顯降低了羊肉的剪切力值,提高了羊肉嫩度,有利于改善羊肉的色澤,但增加了羊肉的蒸煮損失率,對(duì)羊肉肌原纖維蛋白氧化有明顯影響,尤其是高溫冷卻,而且考慮到高溫冷卻微生物腐敗的風(fēng)險(xiǎn)因素,延遲冷卻處理更適合宰后羊肉的冷卻,建議將羊肉在(15±0.5) ℃先冷卻8 h,再在0～4 ℃放置72 h,嫩度最佳,而常規(guī)冷卻達(dá)到此嫩度卻需96 h,延遲冷卻大大縮短了羊肉的成熟時(shí)間。