柴佳丽，王振宇，侯成立，李 铮，张德权*
（中国农业科学院农产品加 工研究所，农业部农产品加工重点实验室，北京 100193）
摘 要：中国肉羊品种资源丰富，不同品种羊肉营养理化品质特性存在差异，原料肉基本品质决定了熏制羊肉的品质。为研究不同品种羊肉营养理化品质特性的差异及其熏制加工适宜性，本实验以10 个品种肉羊的通脊为原料，分别测定了原料肉的7 个指标（水分含量、蛋白质含量、脂肪含量、pH24h值、L*值、a*值、b*值）、熏制羊肉的9 个品质指标（熏制损失率、剪切力、硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性、表皮L*、表皮a*、表皮b*）。通过多元统计分析研究了熏制前原料肉品质与熏制后羊肉品质之间的关系，结果发现水分含量与熏制损失率呈极显著正相关，蛋白质含量与黏聚性呈极显著正相关关系（P＜0.01），脂肪含量与弹性呈极显著负相关关系（P＜0.01）。筛选出关键理化指标分别为蛋白质含量、脂肪含量、pH24h值、b*值，建立了熏制羊肉品质的综合评价模型Y＝0.190 9A+0.355 5B+0.234 3C+0.219 3D，其中，A为蛋白质含量、B为脂肪含量、C为pH24h值、D为b*值。
关键词：羊肉；熏制肉；品种；品质评价；加工适宜性
Abstract:China possesses abundant resources of mutton sheep breeds. The nutritional and physicochemical qualities of mutton vary different among breeds and the quality of raw mutton determines the quality of smoked mutton. The differences in physicochemical and nutritional characteristics oflongissimus dorsimuscles from different sheep breeds were investigated, and we also evaluated their suitability for producing smoked mutton. Seven quality indicators of raw mutton(water content, protein content, fat content, pH24h,L*,a*andb*values) and nine quality indicators of smoked mutton(smoking loss, shear force, hardness, elasticity, cohesiveness, chewiness, epidermisL*,a*andb*values) were analyzed.The relationship between the qualities of raw meat and smoked meat was analyzed by multivariate statistical analysis. The results showed that water content was signifi cantly positively correlated with smoking loss (P＜ 0.01), and protein content was signifi cantly positively correlated with cohesiveness (P＜ 0.01), while fat content was signifi cantly negatively correlated with elasticity (P＜ 0.01). Protein content (A), fat content (B), pH24h(C), andb*(D) were chosen key variables to evaluate the suitability of muttonlongissimus dorsifor producing smoked mutton. As a result, a prediction model to estimate the overall quality (Y) of smoked mutton was fi tted as follows:Y= 0.190 9A+ 0.355 5B+ 0.234 3C+ 0.219 3D.
Key words:mutton; smoked meat; breed; quality evaluation; suitability for producing
熏制加工是我国传统肉制品加工的重要手段，它能将肉的风味与熏烟的风味很好地融合。目前对熏制肉已进行了多方面的研究：1）熏制肉加工工艺的确定方面，满娟娟等[1]研究采用65 ℃、45 min烟熏，烟熏肉制品的风味最好，表面颜色最适宜；2）熏制肉品质差异的分析方面，Soeparno等[2]研究发现，经电熏后肉制品的硫代 巴比妥酸值和过氧化值低于直接烟熏肉制品，赵冰等[3]对不同处理条件的熏制肉品质进行了研究，结果表明高温高压杀菌后熏制肉的亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）及质构特性均下降；3）熏制肉风味成分的鉴定方面，赵冰等[4]进行了烟熏工艺对挥发性风味的影响研究，结果表明传统木熏产品的挥发性风味物质的种类及数量显著多于现代液熏产品，低温巴氏杀菌熏制肉中的挥发性风味物质的种类显著多于高温高压杀菌熏制肉，Hierro等[5]研究结果表明脂肪氧化、氨基酸降解和碳水化合物发酵是熏制肉中挥发性风味物质产生的主要途径；4）熏制肉质量的控制方面，Gómez-Estaca等[6]研究结果表明熏鳅中多环芳烃的浓度高于熏沙丁鱼，证实了萘的衍生物广泛存在于熏制肉品中。熏制羊肉集色、香、味于一体，不膻不腻，深受广大消费者的喜爱，然而针对羊肉熏制加工适宜性方面的研究较少。
羊肉的营养理化品质反映了羊肉的市场价值和生产效益，品质越高的羊肉越容易被消费者接受，售价也较高。随着人们消费水平逐步提高和羊肉制品在膳食中所占比例逐渐增大，羊肉品质研究也越来越受到人们的重视。品种对原料肉品质有重要影响，现有研究发现，不同品种原料肉营养理化品质不同，导致其加工品质存在差异。刘海珍等[7]研究了8 月龄藏羊的脂肪含量低于小尾寒羊，蛋白质含量、氨基酸含量高于小尾寒羊。巴吐尔·阿不克力木等[8]以新疆巴什拜羊肉和阿勒泰羊肉为实验材料，研究得到巴什拜羊肉的结缔组织滤渣含量显著高于阿勒泰羊肉（P＜0.05）。Mushi等[9]检测了7 个品种羊肉的脂肪酸含量，当不饱和脂肪酸含量高时，羊肉加工过程中的硬度增强。基于特定加工产品，国内学者研究了品种对羊肉烤制[10-11]、制肠[12-14]、涮制[15]的作用，并建立了品质评价方法；发达国家也相应对不同品种羊肉加工发酵香肠[16]进行了分析和筛选。熏羊肉是我国一种独特的传统制品，其品质受羊肉品种的影响。研究不同品种羊原料肉和熏制羊肉品质之间的关系，建立熏制传统加工方式下肉羊优势品种的综合性评价体系是羊肉品质评价领域亟待解决的一个问题。本研究通过分析不同品种肉羊的原料肉和熏制加工后羊肉品质的差异，筛选评价熏制品质的关键理化指标，建立熏制品质评价模型，为特定加工方式下肉羊品种的选育和标准化羊肉选择提供数据基础和评价方法。
1.1 材料与试剂
选取我国具有代表性的，已经大面积商业化养殖和屠宰加工的10 个品种的羊：藏羊、巴寒杂交羊、蒙寒杂交羊、昭乌达羊、杜蒙杂交羊、乌珠穆沁羊、东北细毛羊、盐池滩羊、甘肃细毛羊、苏尼特羊8～10 月龄羔羊，均为羯羊，来自内蒙古、宁夏、甘肃、青海、辽宁。采样时间为2015年8—10月。每个羊品种宰后经0～4 ℃成熟24 h后，取通脊，去除可见脂肪组织后置于-20 ℃冰箱中保存备用。每个品种取6 只羊的左侧通脊。
食盐（食品级） 中国中盐总公司；盐酸、石油醚（沸程30～60 ℃）、硫酸、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、氢氧化钠、95%乙醇、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、亚甲基蓝指示剂（均为分析纯） 国药集团化学试剂北京有限公司。
1.2 仪器与设备
KJELTEC2300型全自动凯氏定氮仪、Soxtec 2050型全自动索氏抽提系统 丹麦FOSS公司；CR-400型便携式色差计 日本柯尼卡美能达公司；205型便携式pH计德图仪表（深圳）有限公司；TA-XT2i Plus质构仪 英国Stable Micro Syetem公司。
1.3 方法
1.3.1 熏制羊肉制备
熏制羊肉加工工艺参考Swanepoel等[17]的方法并进行适当修改。冻肉放于4 ℃恒温箱中解冻24 h，按肌肉纹理修整成形状大小均匀的肉块；按照肉块质量的1.5%加入食盐，手工按摩，室温静置6 h，使食盐充分渗透入味；用烟熏炉熏制，60 ℃干燥20 min后，85 ℃蒸煮30 min，最后50 ℃、相对湿度60%条件下烟熏20 min。
1.3.2 原料肉基本指标测定
水分含量测定参考GB/T 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》，采用直接干燥法。蛋白质含量测定参考GB/T 5009.5—2016 《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》，采用凯氏定氮法。脂肪含量测定参考GB/T 9695.6—2016 《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》，利用酸水解方法。pH值的测定使用便携式pH计直接测定，测定样品为宰后24 h时的羊肉。色差的测定采用CIE-L*a*b*法测定，色差计使用前用白板校正后，直接测定羊肉样品表面的亮度值L*、红度值a*、黄度值b*。
1.3.3 熏制羊肉基本指标测定
1.3.3.1 剪切力测定
将熏制羊肉样品顺着肌纤维方向切成大小为2 cm×1 cm×1 cm的小块，使用TA-XT2i Plus型质构仪在室温条件下测定。质构仪测定参数：探头类型：HDP/BSW；测前速率：1.0 mm/s；测中速率：1.0 mm/s；测后速率：10.0 mm/s；时间间隔：5 s。
1.3.3.2 质构特性测定
将熏制羊肉样品顺着肌纤维方向切成1 cm×1 cm×1 cm的小块，使用TA-XT2i Plus型质构仪在室温条件下测定。质构仪测定参数：探头类型：P-36；测前速率：2.0 mm/s；测中速率：2.0 mm/s；测后速率：10.0 mm/s；压缩比：40%；2 次下压间隔时间5 s；触发出发类型为自动。
1.3.3.3 熏制损失率测定
精确称量肉样，然后置于烟熏炉内，60 ℃蒸煮30 min，50 ℃烟熏20 min，4 ℃条件下静置6 h，冷却后用吸水纸吸干表面水分再次称量，利用两次质量差按下式计算羊肉的熏制损失率。
1.3.4 感官评价
选择从事肉制品研究的科研人员9 位组成专家型感官评价小组，感官评价人员在品评前按照《食物品评指南》和GB/T 16291.1—2012《感官分析 选拔、培训与管理评价员一般导则》中的要求进行学习和训练。对熏制羊肉的综合品质得分进行评价。采用10 分制，为防止编号对评价员产生心理暗示作用，所有样品均使用三位数字随机编号。进行感官评价时，每个熏制羊肉样品切成2 mm的薄片放入盘中。随机分发给评价员，评价员独立进行个人品评。要求评价员在两种样品品尝之间用清水漱口，以除去口中残留的食物和味道。
1.4 数据统计分析
数据采用SPSS 19.0软件进行方差分析、相关性分析、聚类分析、K-均值聚类，用邓肯氏多重比较（Duncan’s multiple range test）法进行差异显著性分析，显著性水平为P＜0.05，数据以 ±s表示。
2.1 不同品种羊肉理化特性
肉的组成成分主要包括水分、蛋白质和脂肪，3 种成分的组成比例影响肉品品质。由表1可知，不同品种羊肉的营养组成存在差异。巴寒杂交羊的水分含量最高，为75.35%，青海藏羊的水分含量最低，为68.42%。水分是肌肉中含量最高的成分，肉中的水分与肉的多汁性密切相关，直接关系到肉及肉制品的品质、组织状态和风味[18]。巴寒杂交羊、青海藏羊蛋白质含量显著高于其他8 个品种（P＜0.05）。蛋白质含量越高肌肉的营养价值越高，其含量直接影响肉的持水性与凝胶性。10 种羊肉脂肪含量的范围为2.86%～5.94%，盐池滩羊的脂肪含量显著高于其他8 个品种（P＜0.05），为5.94%，这可能与盐池滩羊的体细胞数量以及脂肪合成能力有关，佐证了盐池滩羊肉的美味和多汁性，表明了盐池滩羊肉品质优于其他品种。脂肪含量的多少直接影响肉的嫩度与多汁性，一般脂肪含量超过3%，肉具有理想的嫩度[19]。鲜肉中脂肪组织的含量和分布也直接影响到肉制品的感官性状[20]。
表1 不同品种羊肉化学组成差异
Table 1 Chemical compositions of mutton from different sheep breeds%
注：同列肩标字母不同表示品种间差异显著（P＜0.05），下同。
表2 不同品种羊肉pH24h值 、色泽指标
Table 2 The color and pH24hof mutton from different sheep breeds
鲜肉的pH值和肉色作为消费者选择肉品的重要评判指标，不仅能反映肉品的新鲜程度，其差异也会引起熟肉制品外观的差异[21]。如表2所示，不同品种羊肉的理化特性存在差异，蒙寒杂交羊和昭乌达羊肉的pH24h值最高，为6.05，杜蒙杂交羊肉的pH24h值最低，为5.42。研究表明，pH值和肉的嫩度、系水力、肉色相关[22-23]，当肉的极限pH值大于6.7时属于不新鲜肉[24]，各个品种的极限pH值均为正常值，意味着羊肉品质达到了相应的指标。L*值、a*值、b*值是获得肉色的客观量化指标。苏尼特羊的L*值显著高于其他9 个品种（P＜0.05），为46.19。青海藏羊的a*值最大，为15.81，造成a*值差异的原因可能是肌肉中肌红蛋白的含量和状态不同[25]，并在很大程度上与青海藏羊的高原生长环境有关。乌珠穆沁羊的b*值显著低于其他9 个品种（P＜0.05），为3.07。Savadkoohi等[26]研究发现，色差值影响肌肉的嫩度，较高的L*值和较低的a*值表明肉的剪切力低和嫩度较高。
2.2 不同品种羊肉熏制品质特性
表3 不同品种熏制羊肉品质指标差异
Table 3 Differences in quality indices of smoked meat from different mutton breeds
如表3所示，不同品种熏制羊肉品质存在差异。熏制损失率一定程度上能反映羊肉加工期间对水的保持能力，同时与企业的经济效益密切相关[27-28]。蒙寒杂交羊熏制损失率（44.4%）显著高于其他9 个品种（P＜0.05）。盐池滩羊的熏制损失率（31.19%）低于其他品种。嫩度在消费者购买肉品时起着重要作用，常用剪切力来衡量肉的嫩度，加工过程中肉的嫩度会发生显著变化，在一定范围内剪切力越小肉的嫩度越高[29]。苏尼特羊的剪切力（51.70 N）显著高于其他9 个品种（P＜0.05），昭乌达羊的剪切力（31.67 N）最小（P＜0.05）。乌珠穆沁羊、东北细毛羊、青海藏羊的剪切力相差不大。肉品剪切力随温度变化较大，Combes等[30]研究表明在60 ℃条件下，剪切力上升是由结缔组织变化引起的，而在60 ℃以上的变化是由肌原纤维蛋白变性引起的。由于熏制加工期间温度达到了60 ℃以上，不同品种间剪切力的差异可能与肌肉中肌原纤维蛋白质的含量有关。巴寒杂交羊、蒙寒杂交羊、甘肃细毛羊的硬度均较大，分别为31.70、31.34 、31.50 N。杜蒙杂交羊的硬度（23.47 N）显著低于其他9 个品种（P＜0.05）。10 个品种羊肉弹性范围为0.46～0.53，黏聚性的变化范围为0.66～0.76，弹性和黏聚性在各品种间的差异不大。东北细毛羊的咀嚼性（10.40 N）普遍低于其他品种。羊肉表皮肉色在熏羊肉的销售中扮演着重要的角色，被作为产品重要的经济性状[31]。盐池滩羊、杜蒙杂交羊的表皮L*值显著高于其他品种（P＜0.05）。乌珠穆沁羊的表皮L*值最小。甘肃细毛羊的表皮a*值、表皮b*值均较高。杜蒙杂交羊的表皮a*值最低。
2.3 原料肉与羊肉熏制品质的性状及分布
为了消除不同测定指标的量纲不同，计算不同品质指标在不同品种间的变异系数，结果由表4可知，不同指标在不同品种间均存在不同程度的变异，其中原料肉品质指标在品种间的变异系数普遍小于熏制羊肉的变异系数，水分含量、蛋白质含量、pH24h值、L*值的变异系数小于7%，表明品种因素对水分含量、蛋白质含量、pH24h值、L*值的影响小。
表4 原料肉和熏制羊肉品质指标性状及分布
Table 4 Coeffi cients of variation in quality indicators of raw and smoked mutton
2.4 原料肉与羊肉熏制品质特性相关性
表5 不同品种原料肉及其熏制肉品质指标相关性
Table 5 Correlation coeffi cients of quality indices of raw and smoked mutton from different sheep breeds
注：**.极显著相关（P＜0.01）；*.显著相关（P＜0.05）。
原料肉的理化特性影响熏制肉样的品质，对原料肉品质指标与熏制肉品质指标进行相关性分析，分析结果见表5。原料肉水分含量与熏制肉样的熏制损失率呈极显著正相关（P＜0.01），与弹性、表皮L*值呈显著正相关（P＜0.05），与咀嚼性呈显著负相关（P＜0.05）。原料肉蛋白质含量与熏制肉样的黏聚性呈极显著正相关（P＜0.01），与硬度、弹性、咀嚼性呈显著正相关（P＜0.05）。原料肉脂肪含量与熏制肉样的弹性呈极显著负相关（P＜0.01），与表皮L*值呈显著正相关（P＜0.05），与表皮a*值、表皮b*值呈显著负相关（P＜0.05）。原料肉pH24h值与熏制肉样黏聚性呈显著正相关（P＜0.05）。L*值与熏制肉样剪切力、咀嚼性呈显著正相关（P＜0.05）。原料肉b*值与熏制肉样咀嚼性呈显著正相关（P＜0.05）。
2.5 原料肉品质特性主成分分析
原料肉主成分分析的结果由表6可知，前4 个主成分累计贡献率达到85.82%，反映了大部分结果的信息。第一主成分的累计方差贡献率为31.17%，代表性指标为L*值、b*值，其中L*值和b*值与熏制肉样的咀嚼性均呈显著正相关（P＜0.05），b*值在品种间的变异系数较大，为28.23%（表4），因此选取b*值为第一类代表性指标。第二主成分的贡献率为25.46%，代表性指标为pH24h值。第三主成分的贡献率为16.3%，代表性指标为水分含量、蛋白质含量、L*值，蛋白质含量与熏制羊肉的多个品质指标相关，能较好地反映熏制羊肉的品质，选取蛋白质含量为第二类代表性指标。第四主成分的贡献率为12.90%，代表性指标为水分含量、脂肪含量，脂肪含量在品种间的变异系数为24.80%，远大于水分含量的3.25%（表4），故选取脂肪含量为第四类代表性指标。由此将原料肉的理化指标简化为b*值、pH24h值、蛋白质含量、脂肪含量。
表6 不同品种羊原料肉品质指标主成分分析结果
Table 6 Principal component of analysis of quality indices of raw mutton from different sheep breeds
2.6 羊肉熏制关键原料肉指标权重确定
根据独立性权系数法确定各指标的权重，对10 个品种羊肉的b*值、pH24h值、蛋白质含量、脂肪含量的数值进行了回归模型分析，得到羊肉熏制加工关键原料肉指标的权重：蛋白质含量0.190 9、脂肪含量0.355 5、pH24h值0.234 3、b*值0.219 3。结果表明脂肪含量的权重最大，蛋白质含量、pH24h值和b*值的权重相差不大，得到不同品种熏制羊肉品质综合评价得分，计算公式如下：Y＝0.190 9A+0.355 5B+0.234 3C+0.219 3D，其中A为蛋白质含量、B为脂肪含量、C为pH24h值、D为b*值。
2.7 不同品种羊肉熏制综合评价结果
表7 不同品种熏制羊肉综合品质评价得分
Table 7 Overall sensory quality scores of smoked mutton from different sheep breeds
将关键原料肉理化指标进行正向化与标准化处理，依据综合评价得分公式计算不同品种熏制羊肉综合品质评价得分，如表7所示。综合品质评价得分按K-均值聚类确定聚为3类：Ⅰ类2 种、Ⅱ类5 种、Ⅲ类3 种。盐池滩羊、青海藏羊适宜熏制加工；乌珠穆沁羊、甘肃细毛羊、巴寒杂交羊、蒙寒杂交羊、昭乌达羊较适宜熏制加工；东北细毛羊、杜蒙杂交羊、苏尼特羊不适宜熏制加工。
2.8 不同品种羊肉熏制加工评价模型验证
图1 羊肉熏制加工感官评价-综合品质评价分析模型验证
Fig. 1 Good fi tting between sensory evaluation and model prediction of smoked mutton
为了验证模型的准确性和实用性，选择从事肉制品研究的9 位评价员对熏制羊肉进行感官评价，对通脊熏制羊肉感官评价的结果进行标准化，以感官评价得分为纵坐标，综合品质评价得分为横坐标，利用线性回归分析方法对羊肉熏制加工模型进行验证，模型验证曲线见图1。通过验证得到y＝0.863x+0.026（R2＝0.833），其拟合系数大于0.8，可以较为准确地预测感官评价得分，较好地反映羊肉熏制加工适宜性。
不同品种羊的原料肉品质特性存在差异，其熏制加工羊肉品质也不同。研究表明羊肉熏制加工适宜性评价的关键指标为蛋白质含量、脂肪含量、pH24h值、b*值，并建立羊肉熏制品质评价模型Y＝0.190 9A+0.355 5B+0.234 3C+0.2193D，其中A为蛋白质含量、B为脂肪含量、C为pH24h值、D为b*值。根据模型综合得分，将10 个品种羊肉分为3 类：盐池滩羊、青海藏羊肉适宜熏制加工，乌珠穆沁羊、甘肃细毛羊、巴寒杂交羊、蒙寒杂交羊、昭乌达羊肉较适宜熏制加工；东北细毛羊、杜蒙杂交羊、苏尼特羊肉不适宜熏制加工。利用回归分析结合感官评价对品质评价模型进行验证，其回归方程拟合系数为0.833，说明此综合评价模型能较为准确地评价羊肉加工适宜性。
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Prediction Model to Evaluate the Suitability of Different Sheep Breeds for Producing Smoked Mutton
CHAI Jiali, WANG Zhenyu, HOU Chengli, LI Zheng, ZHANG Dequan*
(Key Laboratory of Agro-Products Processing, Ministry of Agriculture, Institute of Food Science and Technology, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)
DOI:10.7506/spkx1002-6630-201719013
中图分类号：TS251
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2017）19-0075-06
引文格式：
柴佳丽, 王振宇, 侯成立, 等. 不同品种羊肉熏制加工适宜性评价模型研究[J]. 食品科学, 2017, 38(19): 75-80.DOI:10.7506/spkx1002-6630-201719013. http://www.spkx.net.cn
CHAI Jiali, WANG Zhenyu, HOU Chengli, et al. Prediction model to evaluate the suitability of different sheep breeds for producing smoked mutton[J]. Food Sc ience, 2017, 38(19): 75-80. (in Chinese with English abstract)
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201719013. http://www.spkx.net.cn
收稿日期：2016-07-08
基金项目：“十三五”国家重点研发计划重点专项（2016YFD0401505）；公益性行业（农业）科研专项（201203009；201303083）；国家现代农业（肉羊）产业技术体系建设专项（CARS-39）
作者简介：柴佳丽（1990—），女，硕士研究生，研究方向为肉品科学与技术。E-mail：1558387239@qq.com
*通信作者：张德权（1972—），男，研究员，博士，研究方向为肉品科学与技术。E-mail：dequan_zhang0118@126.com