兔肉宰后成熟过程中理化性质的变化

王振华 1,侯诗夏 2,李兴艳 1,夏杨毅 1,3,4,尚永彪 1,3,4,*,李洪军 1,3,4,彭增起 5

(1.西南大学食品科学学院,重庆 400715;2.四川大学轻纺与食品学院,四川 成都 610065;

3.农业部农产品贮藏保鲜质量安全评估实验室(重庆),重庆 400715;4.重庆市特色食品工程技术研究中心,重庆 400715;5.南京农业大学食品科技学院,江苏 南京 210095)

摘 要:本实验以兔后腿和背最长肌为材料,研究兔肉宰后成熟过程中理化品质的变化,为兔肉成熟工艺的制定提供理论依据。结果表明:依pH值和色泽指标变化判断,兔肉成熟时间以72 h为宜;依肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)和剪切力指标判断,兔肉成熟时间以96 h为宜;依挥发性盐基氮(TVB-N)的变化判断,兔肉成熟时间应≤72 h。从多种因素综合考虑,兔肉的最佳成熟时间为72 h。

关键词:兔肉;宰后成熟;理化品质;成熟时间

兔肉具有极高的食用价值和保健功效,其味道鲜美、肉质细嫩,具有低脂低胆固醇和高蛋白等“三高三低”的营养特性 [1];对于有肥胖症和心血管疾病的人,兔肉可以作为理想的保健肉制品 [2];同时兔肉还具有美容、益智和防止老年痴呆症的功效 [3]。我国兔肉生产及出口量均居世界前列,且产销量呈持续增加的趋势。随着人民生活水平的提高和健康意识的增强,兔肉的消费还有很大的增长空间 [4]

宰后成熟是指动物屠宰后由肌肉(muscle)到肉(meat)的转变过程 [5]。宰后经过成熟嫩化的肉,其肉质柔软具有弹性、色泽较佳、风味较好,大大提高了肉制品的食用品质。目前,关于肉类宰后成熟的研究主要集中在牛肉、猪肉和羊肉等肉制品,关于兔肉的研究主要集中在兔肉制品的研制、兔肉营养价值及肌球蛋白热致凝胶等方面,还缺乏对兔肉成熟工艺的研究。本实验以兔后腿和背最长肌为研究对象,考察兔肉宰后成熟过程中各理化指标的变化规律,从而为制定兔肉的成熟工艺(时间)提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

实验用活兔为雌性75 日龄伊拉兔,平均体质量2.5 kg左右,由西南大学种兔场提供,饲养环境和饲料配方均相同。

浓硫酸、硫酸钾、硫酸铜、氯化钾、硼酸、石油醚、氧化镁、氢氧化钠、乙醇、氧化钾、盐酸、酒石酸钾钠、氢氧化钾、硫酸钠、葡萄糖、三氯乙酸、蒽酮、碘乙酸、甲基红、次甲基蓝、溴甲酚绿、牛血清白蛋白、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(ethylenebis(oxyethylenenitrilo)tetraacetic acid,EGTA)、叠氮化钠 成都市科龙化工试剂厂;硫代巴比妥酸 上海科丰化学试剂有限公司;1,1,3,3-四乙氧基丙烷 上海研域生物科技有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

DF8517型超低温冰箱 韩国Ilshin公司;pHS-4C +型酸度计 成都世纪方舟科技有限公司;HJ-3型恒温磁力加热搅拌器 江苏城西晓阳电子仪器厂;Avanti J-30I型贝克曼冷冻离心机 美国贝克曼库尔特公司;KjelFlex K-360型全自动凯氏定氮仪 瑞士Büchi公司;UltraScan PRO型测色仪 美国Hunterlab公司;TA.XT2i型质构仪英国Stable Micro System公司;XH500-2SB型真空包装机成都星火包装机械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料处理方法

实验兔宰前禁食18 h,屠宰后取后腿及背最长肌部位的肌肉切成3 cm×3 cm×3 cm左右的正方体肉块,放入自封袋中,在0~4 ℃的环境中贮藏使之成熟,在0~168 h内每隔12 h测定不同部位肉样的pH值;在0~168 h内(0 h 样品为取样开始时的肉样)每隔24 h测定不同部位肉样的糖原含量、色泽、滴水损失率、肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index,MFI)、剪切力、挥发性盐基氮(TVB-N)含量和硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)。

1.3.2 糖原含量的测定

使用蒽酮比色法 [6]来测定肉样中的糖原含量。依据崔丽娟 [7]糖原样品制备的方法并稍作修改,取样液2 mL,加入10 mL蒽酮试剂,摇匀,置于沸水浴中水浴15 min,冷却至室温后放置10 min进行反应,待反应结束后,在620 nm波长处测定吸光度A。按照公式(1)计算糖原含量。

式中:C为标准曲线上查得的糖原质量/μg;m为测定样品的质量/g。

1.3.3 pH值的测定

参照朱学伸 [8]的方法。准确称取去除脂肪、结缔组织的肉样3 g于50 mL离心管中,加入10倍体积5 mmol/L碘乙酸、150 mmol/L氯化钾溶液(pH 7.0),10 000 r/min高速匀浆30 s,用酸度计直接测定其pH值。

1.3.4 肉色的测定

使用UltraScan PRO型测色仪测定肉样的亮度(L*)值、红度(a*)值和黄度(b*)值,在测定时选取3 个点,每个点连续测定3 次,取9 次测定的平均值。使用前需对色差仪进行校准。

1.3.5 滴水损失率的测定

参考Mazzone等 [9]的方法来测定肉样的滴水损失率。称取一定质量去除脂肪和结缔组织的肉样,将其悬挂于4 ℃的环境中在不同的成熟时间点处取出肉样,用滤纸将肉样表面的水分吸干后再称质量。在设定的成熟时间点处测完滴水损失率后继续悬挂至下一个时间点处测定。按照公式(2)计算滴水损失率。

1.3.6 肌原纤维小片化指数的测定

参考Li Ke等 [10]的方法测定肌原纤维小 片化指数的方法并稍作修改。准确称取2 g除去结缔组织和脂肪的肉样,切碎,置于100 mL的离心管中,加入2 ℃、20 倍体积的MFI缓冲液,高速匀浆3 次(每次20 s,时间间隔1 min),过滤除去匀浆液中的结缔组织,再将其放入4 000 r/min、2 ℃的冷冻离心机中离心10 min,弃去上清液,然后重复上述离心操作,再用2 ℃、2.5 倍体积的MFI缓冲液溶解沉淀为悬浮液,并将其倒入容量瓶中,混合均匀。取1 mL混悬液用双缩脲法测定混悬液中蛋白质的质量浓度,用2 ℃的MFI缓冲液对其进行稀释,使得悬浮液蛋白质的质量浓度为(0.5±0.05) mg/mL,然后取1 mL稀释液用双缩脲法在540 nm波长处测吸光度A,将所得结果乘200后即是MFI值。按照公式(3)计算MFI。

1.3.7 剪切力的测定

将去除脂肪和结缔组织的肉样切成2 cm×2 cm× 1 cm的大小,真空包装后于80 ℃恒温水浴锅中加热到肉样为70 ℃的中心温度,维持1 h,然后将其置于0~4 ℃的条件下冷却12 h [11]。测定时将其置于室温下2 h,吸干肉样表面的水分,取直径是1 cm的圆柱形肉柱(顺着肌原纤维的方向),然后用质构仪测定其剪切力,每个样品测定3 次,结果取平均值。

测定参数 [12]为测前速率:2.0 mm/s;测中速率:1.0 mm/s;测后速率:5.0 mm/s;下压距离:23.0 mm;压缩比:75%。

1.3.8 挥发性盐基氮含量的测定

根据GB/T 5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》 [13]对TVB-N含量的测定方法,即采用半微量定氮法,测定肉样中不同成熟时间点的挥发性盐基氮含量。每个样品测定3 次,结果取其平均值。挥发性盐基氮含量(X)的计算如公式(4)所示。

式中:V 1为测定样液消耗盐酸标准液的体积/mL;V 2为空白消耗盐酸标准液的体积/mL;c为盐酸标准液的实际浓度/(mol/L);14为与1 mL盐酸标准滴定溶液相当的氮的质量/mg;m为试样的质量/g。

1.3.9 硫代巴比妥酸值的测定

参考Lofiego等 [14]的方法。准确称取去除筋腱等结缔组织的碎肉10 g于100 mL离心管中,加入25 mL 20%的三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)、20 mL蒸馏水,10 000 r/min高速匀浆30 s,于5 500 r/min、4 ℃离心15 min,过滤后得到上清液。于25 mL比色管中各加入2 mL上述滤液和TBA(0.02 mol/L)溶液,沸水浴20 min,同时做空白(2 mL TCA-H 2O(1:1,V/V)+ 2 mL TBA),冷却至室温,在532 nm波长处测定混合液的吸光度,每个样品重复3 次,结果取平均值。根据回归方程可计算硫代巴比妥酸值:y= 2.203 1x-0.080 8,R 2= 0.998 7。

1.4 统计分析

每个样品重复测定3 次,结果取平均值。用Microsoft Office 2007的Excel软件进行平均数和标准偏差的计算,用Originpro8.5软件作图,再用SPSS Statistics 17.0软件对数据进行差异显著性分析,取95%置信度(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 宰后兔肉糖原含量的变化

图1 宰后成熟过程中不同部位兔肉糖原含量的变化
Fig.1 Changes in glycogen contents of rabbit meats from different
anatomical positions during postmortem aging

由图1可知,随着宰后成熟时间的增加,兔后腿和兔背最长肌中糖原含量均呈整体下降的趋势。成熟至24 h时,兔后腿和兔背最长肌中糖原的含量同时降至7.58 mg/100 g,且糖酵解速率非常快(P<0.01);成熟时间继续增加,两部位肌肉中的糖原含量减少较为缓慢(P>0.05),且两部位间糖原含量差异不显著(P>0.05)。

动物经过宰杀后,为了维持体内生化反应的继续进行,糖原很快从有氧分解转变成无氧酵解来提供所需的能量,肌肉中的糖原含量会逐渐减少。糖原酵解酶主要由两种酶组成:糖原磷酸化酶和糖原脱支酶 [15],糖原在无氧酵解过程中产生的乳酸在体内大量蓄积,使肉的pH值下降直至极限pH值,使糖原磷酸化酶(最适pH 7)和糖原脱支酶(最适pH 6.5)的活性逐渐受到抑制,最终使其失活 [16],剩下的部分糖原则不能继续分解。糖原的变化趋势与席其乐木塔 [17]在研究苏尼特羊宰后肌肉品质及其变化规律的糖原变化趋势一致。

2.2 宰后兔肉pH值的变化

图2 宰后成熟过程中不同部位兔肉pH值的变化
Fig.2 Changes in pH values of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

由图2可知,兔后腿和兔背最长肌的pH值分别在宰后24 h和48 h内呈显著下降趋势(P<0.05)。此后随着成熟时间的继续延长,pH值呈上升的趋势。该结果与熊国远等 [18]对兔背肌肉在冷藏过程中的pH值变化研究的结果相一致。宰后肌糖原无氧酵解产生的乳酸和ATP分解产生的磷酸根离子造成了pH值的降低 [7],下降至极限pH值时,酶的失活使肌肉的pH值不再继续降低。此后,随着成熟时间的增加,肉中部分蛋白质和含氮化合物在微生物和酶的双重作用下开始缓慢分解,并产生碱性的含氮物质,这些碱性物质的积累使pH值缓慢增加 [15]。从pH值的变化趋势来看,兔后腿和兔背最长肌的成熟时间以72 h为宜。

2.3 宰后兔肉色泽的变化

表1 宰后成熟过程中不同部位兔肉色泽的变化
Table1 Changes in color parameters of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

注:同行大写字母不同表示不同部位间差异显著(P<0.05);同列小写字母不同表示不同成熟时间间差异显著(P<0.05)。

兔后腿兔背最长肌L*a*b*L*a*b* 050.18±0.70 aA4.01±0.09 aA1.99±0.09 aA51.12±1.27 aA3.91±0.02 aA1.11±0.02 aB24 49.65±0.72 aA3.91±0.08 aA1.71±0.12 bA49.91±0.37 aA3.85±0.09 aA0.82±0.02 bB48 48.95±1.48 aA3.88±0.12 aA1.21±0.11 cA46.38±0.35 bA3.77±0.09 aA0.78±0.03 bB7246.62±0.82 bA3.73±0.13 bA1.16±0.02 cA45.91±0.61 bA3.62±0.19 bA0.52±0.02 cB9646.43±0.58 bA3.82±0.04 aA1.04±0.12 cA45.25±0.40 bA3.53±0.06 cB0.50±0.11 cdB120 43.12±0.55 cA3.42±0.19 cA0.95±0.12 dA43.93±1.13 cA3.49±0.05 cA0.41±0.12 cdB14441.57±1.14 dA3.31±0.11 cA0.73±0.14 eA41.97±0.58 dA3.39±0.19 dA0.44±0.06 cA168 39.20±0.59 eA2.90±0.19 dA3.40±0.09 dB40.38±0.49 eA0.48±0.07 fA0.38±0.06 dA成熟时间/h

由表1可知,随着宰后成熟时间的延长,兔后腿和兔背最长肌色泽指标L*、a*、b*值均呈下降趋势。这是因为随着成熟时间的延长,肌原纤维小片化指数逐渐增加,对光的吸收能力逐渐增强,从而引起L*值较低 [19];另一方面是随着成熟时间的增加,肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白,使肌肉的色泽变暗,从而使L*值降低。a*值逐渐降低可能是由于的氧合肌红蛋白不稳定,变成了褐色的高铁肌合蛋白,使其红度下降 [20]。b*值逐渐降低可能是因为高铁肌红蛋白的产生使肉色变暗。兔后腿的色泽值要大于兔背最长肌,是因为肌肉运动量大则颜色深,运动量少则相反。通过对TVB-N的指标观察可知,成熟时间在0~72 h时,兔肉有光泽,颜色均匀,随着成熟时间的延长,兔肉色泽变暗。结合L*、a*、b*值的变化趋势,兔后腿和兔背最长肌的成熟时间以72 h为宜。本实验的研究结果与杨佳艺 [20]在研究真空包装冷鲜兔肉的品质变化规律时得到的兔肉颜色值的变化趋势一致。

2.4 宰后兔肉滴水损失率的变化

图3 宰后成熟过程中不同部位兔肉滴水损失率的变化
Fig.3 Changes in drip loss of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

由图3可知,随着宰后成熟时间的延长,兔后腿和兔背最长肌的滴水损失率均呈逐渐增大的趋势。兔腿肉和兔背肌肉分别达到僵直最大值24 h和48 h之前,滴水损失率显著增大(P<0.05),是由于僵直期肌肉处在收缩状态,肌肉蛋白质的网络空间缩小,肌肉的持水性降低,细胞内的水分流出 [21]。当完成僵直后进入成熟期时,两部位的滴水损失率呈现出缓慢增加的趋势(P>0.05),是因为在肌肉解僵成熟的过程中,肌肉骨架蛋白降解,肌原纤维基质膨胀,肌原纤维间隙增加,细胞外水分重新渗入细胞内,使得肌肉的持水能力增加,会降低滴水损失率 [22-23]

2.5 宰后兔肉肌原纤维小片化指数的变化

图4 宰后成熟过程中不同部位兔肉肌原纤维小片化指数的变化
Fig.4 Changes in myofibril fragmentation index of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

肌细胞内部的肌原纤维及骨架蛋白被破坏的程度可以用肌原纤维小片化指数来反映,也反映了肌肉成熟的程度 [24]。大量研究表明,肌原纤维小片化指数与肉的嫩度存在显著的相关性 [25],随着成熟时间的增加,对提高肉的嫩度越有利。由图4可知,兔后腿和兔背最长肌的MFI值随着成熟时间的延长呈逐渐增加的趋势,说明肌原纤维小片化的程度越来越高,其内部结构的完整性受到的破坏程度越来越大,则肉的嫩度越来越好 [26]。从MFI值的变化可知,成熟时间为96 h时MFI值较大,兔后腿和兔背最长肌的嫩度较佳,结合TVB-N、TBARS等指标的变化趋势,兔后腿和兔背最长肌的成熟时间以96 h为宜。

2.6 宰后兔肉剪切力的变化

图5 宰后成熟过程中不同部位兔肉剪切力的变化
Fig.5 Changes in WBSF of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

剪切力是肌肉成熟过程中嫩化程度最客观的评定指标,剪切力越小,肌肉就会越嫩 [27]。由图5可知,随着成熟时间的延长,兔后腿和兔背最长肌都呈现出先增大后减小的趋势。剪切力在兔后腿成熟24 h内和兔背最长肌成熟48 h内显著增加,表明此阶段兔肉正处于僵直形成期,嫩度变差 [28];然后随着成熟时间的延长,肌肉进入解僵成熟过程,肌肉的收缩状态发生了变化,肌原纤维开始被降解,兔肉的嫩度逐渐得到改善,两部位的剪切力也在逐渐降低 [29];当成熟时间为96 h时,剪切力与0h时接近,说明此时兔后腿和兔背最长肌的嫩度接近鲜肉水平。随着成熟时间的延长,剪切力持续减小,兔后腿和兔背最长肌的嫩度增加,但时间过长会带来很多不利(如肉的新鲜度下降、肉的脂质氧化程度增加),故兔后腿和兔背最长肌的成熟时间以96 h为宜。

2.7 宰后兔肉挥发性盐基氮含量的变化

图6 宰后成熟过程中不同部位兔肉挥发性盐基氮含量的变化
Fig.6 Changes in total volatile basic nitrogen contents of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

由图6可知,随着宰后成熟时间的延长,兔后腿和兔背最长肌中挥发性盐基氮的含量呈整体上升的趋势。TVB-N是判定肉品新鲜度的重要指标,根据GB 2707—2005《鲜(冻)畜肉卫生标准》 [30]的规定:鲜(冻)畜肉挥发性盐基氮的含量≤15 mg/100 g时为新鲜肉;含量在15~25 mg/100 g之间为次鲜肉;含量>25 mg/100 g时为变质肉。当成熟时间在0~72 h时,兔后腿和兔背最长肌中TVB-N的含量均小于15 mg/100 g,为新鲜肉,此时肌肉有光泽,颜色均匀;随着成熟时间的进一步增加,两部位中的TVB-N值都表现出大于15 mg/100 g的趋势,成熟时间为168 h时,兔后腿和兔背最长肌中TVB-N的含量为次鲜肉,肌肉的光泽度减弱,肉色变暗,表面稍黏手。因此,从TVB-N的指标变化来看,兔后腿和兔背最长肌的成熟时间应小于等于72 h。

2.8 宰后兔肉硫代巴比妥酸值的变化

图7 宰后成熟过程中不同部位兔肉硫代巴比妥酸值的变化
Fig.7 Changes in thiobarbituric reactive substance values of rabbit meats from different anatomical positions during postmortem aging

硫代巴比妥酸值是指动物性油脂中不饱和脂肪酸氧化分解所产生的衍生物如丙二醛等与TBA反应的结果 [31]。兔肉比其他的肉类更容易酸败,因为其脂质中含有丰富的多不饱和脂肪酸,所以脂质氧化对兔肉产品的稳定性有着重要的影响 [32-33]。由图7可知,随着成熟时间的延长,兔后腿和兔背最长肌中TBARS值显著上升(P<0.05),且两部位之间差异显著(P<0.05)。当成熟时间为144 h时,兔后腿和兔背最长肌的TBARS值分别为0.69 μg/g和0.62 μg/g,均在新鲜肉品的脂肪酸败临界限最大TBARS值0.5~0.7 mg/kg之内 [20,34],而在成熟时间为168 h时两部位的TBARS值都超过了此临界值。因此,兔后腿和兔背最长肌的成熟时间不应超过144 h,且以≤72 h时为佳。

3 结 论

兔肉宰后成熟过程中,糖原含量、pH值、色泽、滴水损失率、MFI、剪切力、TVB-N含量和TBARS值等均发生了显著的变化。兔后腿和兔背最长肌分别在24 h和48 h达到僵直最大值,随后进入解僵成熟阶段。根据pH值、色泽指标的变化判断,成熟时间以72 h为宜;根据MFI和剪切力指标的变化判断,成熟时间以96 h为宜;从TVB-N指标的变化可知,兔后腿和兔背最长肌的成熟时间应≤72 h;根据TBARS指标的变化可知,兔后腿和兔背最长肌的熟时间不能超过144 h,以成熟时间≤72 h时为佳。综合各项指标可知,兔后腿及兔背最长肌适宜的成熟时间是72 h。所以,整个兔胴体成熟的较佳时间也应为72 h。在生产实际中,兔屠宰加工企业可结合客户的用途以及兔肉冷链周转的时间,缩短在车间成熟的时间,以节约成熟的费用、降低生产成本。

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Physical and Chemical Properties of Rabbit Meat during Postmortem Aging

WANG Zhenhua 1, HOU Shixia 2, LI Xingyan 1, XIA Yangyi 1,3,4, SHANG Yongbiao 1,3,4,*, LI Hongjun 1,3,4, PENG Zengqi 5
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. College of Light Industry, Textile and Food Engineering,Sichuan University, Chengdu 610065, China; 3. Quality and Safety Risk Assessment Laboratory of Products Preservation (Chongqing),Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China; 4. Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center,Chongqing 400715, China; 5. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)

Abstract:Rabbit rear legs and longissimus dorsi were investigated for changes in physical and chemical qualities during postmortem aging. The results showed that based on pH and color, the appropriate aging time was 72 h; when myofibrillar fragmentation index (MFI) and shear value were taken into consideration, the appropriate aging time was 96 h; based on total volatile basic nitrogen (TVB-N), the aging time was no longer than 72 h. Collectively considered, the best aging time for rabbit meat was 72 h.

Key words:rabbit meat; postmortem aging; physical and chemical quality; aging time

中图分类号:TS251

文献标志码:A

文章编号:1002-6630(2015)03-0080-06

doi:10.7506/spkx1002-6630-201503015

收稿日期:2014-03-31

基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201303144);国家现代农业(兔)产业技术体系建设专项 (CARS-44-D-1)

作者简介:王振华(1990—),女,硕士研究生,研究方向为食品质量与安全控制。E-mail:1051021739@qq.com

*通信作者:尚永彪(1964—),男,教授,博士,研究方向为农产品加工。E-mail:shangyb64@sina.com