图1 木质硬度缺陷鸡胸肉
Fig.1 Woody breast fi llet
孙 啸，张大成，季方芳，陈坤杰*
（南京农业大学工学院，江苏 南京 210031）
摘 要：为研究近年来速生型肉鸡鸡胸肉硬度缺陷（woody/wooden breast，WB）俗称“木质肉”在短期贮藏中生肉肉质参数的变化。实验选取68 只42 日龄Cobb 500肉鸡作为研究对象，经宰杀后人工分级为低（normal，NORM）、高（severe，SEV）两组（n=34 只/组）。在不同时间节点下（1、3、8 d）对所有样本测定质量、挤压力（compression force，CF）、滴水损失（drip loss，DL）、肌节长度（sarcomere length，SL）及肉破碎化指数（gravimetric fragmentation index，GFI）。对所有参数进行组间（不同WB等级间，不同时间节点）显著性分析，同时对各参数与WB等级间进行相关性分析。结果表明：SEV样本质量、CF、SL、GFI在贮藏时间节点处都显著高于NORM样本（P＜0.05），DL在1 d时NORM与SEV间无差异，在3～8 d时显著上升（P＜0.05）。CF、SL、GFI在1～3 d时，所有样本都显著减小（P＜0.05），3～8 d时CF无显著变化（P＞0.05），SL、GFI在NORM样本间无差异但在SEV样本间继续减小（P＜0.05）。相关性分析表明，CF、累积DL与WB等级极显著相关（P＜0.01），SL、GFI随时间变化与WB硬度减小存在联系。综上可知，SEV生肉肉质较NORM差，WB硬度随贮藏时间变长而减小，但其生肉品质并不会发生改变，因此对WB检测应在宰杀当天在线进行，且WB硬度由多种原因共同作用导致。
关键词：鸡胸肉质；硬度缺陷；挤压；肌节长度；肉破碎化指数
随着家禽市场的不断发展，全球人均年鸡肉产品消费水平在近几年增至40 kg。其中大部分消费产品主要是无骨鸡胸肉，深加工产品及速食食品[1-2]。为了满足消费需求，家禽产业倾向于饲养个体更大的肉鸡以期获得更高的产肉量。通过长期选择育种筛选出肉率高的肉鸡品种成为解决这一问题的有效途径，不仅提高每只肉鸡的出肉率，同时降低劳动成本[3-4]。但这种生长速率快，出肉率高的肉鸡同时也使家禽市场面临一系列的鸡肉病变疾病[5-15]。其中近几年来广受关注的主要是硬度缺陷（woody/wooden breast，WB）即木质肉[16-24]，与正常鸡肉不同，WB（图1）颜色苍白，整体呈现不同程度的坚硬触感，在WB较严重的情况下，其表面呈木质纹理状且有渗血及黏性分泌物存在。
图1 木质硬度缺陷鸡胸肉
Fig.1 Woody breast fi llet
随着家禽育种及肉鸡市场的发展已呈现全球化爆发蔓延趋势[25-26]，越来越受到肉品加工生产研究人员及禽肉生产企业的重视。因WB肉品质较差，不仅影响产品的出品率，同时其感官品质较差，降低了消费者的购买欲望，给整个禽肉生产企业造成了巨大的经济损失[27-28]。现阶段WB品质主要依靠人工主观评定的方式[20]对其进行分级，通过规定的评分标准WB可分为低（normal，NORM）、中（moderate，MOD）、高（severe，SEV）3 种不同的等级，等级越高表示WB的严重程度越大。初步研究发现，WB与肉鸡生长速率，鸡龄等有直接联系，肉鸡生长越快，鸡龄越大，WB出现的概率越高且WB等级也较饲养周期短的肉鸡要高[21]。此外，WB等级越高，其质量、滴水损失（drip loss，DL）越高，且鸡胸肉厚度、挤压力（compression force，CF）越大[29]。但WB产生原因尚未明确，可能是多方面因素共同作用导致的肌肉病变疾病。此外WB在货架期贮藏环境（4 ℃）条件下生肉肉质有何变化也鲜见报道。本研究通过对不同WB等级样本的质量、DL、CF、肌节长度（sarcomere length，SL）及肉破碎化指数（gravimetric fragmentation index，GFI）进行检测，同时比较不同WB等级样本生肉肉质参数在短期贮藏不同时间节点的变化趋势。在客观分析生肉肉质的基础上，立体地评价WB肉质随时间的变化趋势，为生肉加工产业提供相应的理论依据。
1.1 材料
Cobb品种肉鸡，由南京农业大学饲养。
1.2 仪器与设备
TA.XTPlus质构仪 英国Texture Technologies公司；TA-06细长形柱状探头（长12 cm，直径6 mm）、H-3054电子称（精度0.1 g）、155氦氖激光器（配有0.95 MW、 110 V交流电源） 美国Spectra Physics公司；离心试管（50 mL）、均化溶液（0.25 mol/L蔗糖、0.002 mol/L HCl、0.005 mol/L碘乙酸、pH 7.0，由乙酸和KOH调节溶液pH值）、784EC电子游标卡尺（精度0.01 mm）、430探头试pH计 美国Corning公司；载玻片及盖玻片、51BL32电动绞碎机（配有120 V交流电源额定功率69 Hz）、尼龙抽滤圆片（250 μm，圆片直径90 mm）、1号滤纸（直径125 mm） 美国Whatman公司。
1.3 方法
1.3.1 肉鸡宰杀及实验样本的获取
共466 只Cobb 500品种肉鸡饲养至42 d（6 周）进行宰杀，在宰杀前10 h所有肉鸡禁食但仍保证饮水的供应。宰杀时，肉鸡通过电击晕，放血，高温烫毛，去头、脚后，手动取出内脏并清洗鸡身。随后将肉鸡胴体放入温度1 ℃的水域池中冷却90 min，放水将肉鸡贮藏在冰块环境下冷却至2 h后去骨。为了避免因人主观因素差异造成鸡胸肉的尺寸大小及肉质改变等因素，所有肉鸡均由通过长期训练的工作人员（6～8 人）参照文献[30]的方法进行分割。
因本次研究肉鸡日龄较小，WB出现的概率不高，导致WB样本的选择上受到一定的限制。最终从分割完的466 只肉鸡中收集68 个完整的鸡胸肉样本，将其切为左右两个部分放在食品保鲜袋中，并置于4 ℃的冷藏室内保存。为了保证实验的可对比性，所有鸡胸肉样本经评级后左右两个部分的等级完全相同。左边样本在不同贮藏时间节点处对其质量、DL及CF进行测量；右边样本于顶端采集6 块20 g左右大小相似的块状肌肉样本，包装后分组将其贮藏在4 ℃的冷藏室内至1、3、8 d时依次放入－80 ℃贮藏，然后进行SL和GFI测量。
1.3.2 WB等级的评定及标准
现阶段研究中WB等级评定主要依靠人的感官及触感进行分级，根据其表观纹理硬度同时参照文献[20]方法可分为3 个等级（NORM、MOD、SEV），其中各等级的评判标准如表1所示。
表1 鸡胸肉样本分级标准
Table1 Woody breast fi llet scoring system
1.3.3 质量及DL的测定
对所有左边样本进行质量（m）测量，共采集样本在宰杀当天及冷藏后第1、3、8天的质量，分别以m0、m1、m3、m8表示。样本累积DL由公式（1）计算所得，所得结果由DL1、DL3及DL8表示。
式中：n为冷藏时间/d，n=1、3、8 d；DLn为随着冷藏时间变化所累积的滴水损失/%；m0为0 d样本质量/g；mn为不同冷藏时间节点处样本质量/g。
1.3.4 CF的测定
通过质构仪控制Probe探头依照文献[22]方法对样本顶端进行挤压比为20%的硬度检测实验，探头的触发受力为5 g，探头初始高度设置为50 mm，测试速率为5 mm/s，探头触碰样本前及挤压完成后的运动速率为10 mm/s。Probe探头在样本顶端区域进行3 次非破坏性挤压后，记录每次 挤压后所得的最大挤压力，并以3 次CF的均值作为硬度检测结果，所有挤压实验分别在样本冷藏后第1、3、8天进行，所得结果由CF1、CF3及CF8表示。
1.3.5 SL的测定
通过Cross等[31]的激光折射法进行样本SL的测量，使用电子游标卡尺对每个样本纤维化后经激光折射产生的两道平行折线之间距离均进行测量，每个样本进行6 次不同纤维折射后分别将其所产生的距离测量后取其均值作为一个样本的最终测量结果。最终由公式（2）计算样本SL，分别对冷藏后第1、3、8天的样本进行SL的测量，并以SL1、SL3及SL8表示。
式中：n为冷藏时间/d，n=1、3、8 d；SLn为不同冷藏时间下样本肌节长度/μm；W为激光波长，0.632 8；D为载玻片至激光折射面的距离，设定为100 mm；T为样本纤维化后经激光折射产生的两道折线之间距离的一半/μm。
1.3.6 GFI的测定
采用Sams等[32]的方法进行GFI的测量，最终结果由公式（3）所得，分别对在不同冷藏时间节点处的样本进行GFI的测量，并以GFI1、GFI3及GFI8表示。
式中：n为冷藏时间/d，n=1、3、8 d；GFIn为随着冷藏时间变化的样本肉破碎化指数；m0为经100 ℃干燥处理24 h后尼龙抽滤圆片质量/g；m1为实验样本初始质量/g；m2为抽滤、干燥后剩余样本和尼龙抽滤圆片总质量/g。
1.4 数据分析
实验数据采用JMP（SAS，2015）软件通过GLM Procedure进行统计学分析，其中主成分为样本WB等级（NORM、SEV）、贮藏时间（1、3、8 d）及WB等级和贮藏时间之间正交分析。由Tukey’s HSD及Student t检测方法对组间显著性差异进行对比（P＜0.05）。此外，对不同冷藏时间节点处各参数与WB等级之间进行相关性分析，显著系数P＜0.05表示分析参数与WB等级间显著相关；P＜0.001表示极显著相关。
2.1 WB分级结果
参照WB等级分级标准对本次宰杀的466 个样本进行WB等级评定，经评定后等级为NORM的有281 个，占60.30%；等级为MOD的有143 个，占30.69%；等级为SEV有42 个，占9.01%。本研究从经过分级后的466 个样本中选取68 个实验样本，其中分为NORM、SEV两个等级，每个等级各34 个实验样本。
2.2 各参量在不同时间节点处测量结果
图2 WB样本质量盒形图
Fig.2 Breast weight boxplot of WB
图3 WB样本在不同时间节点DL盒形图
Fig.3 DL boxplot of WB at different storage periods
图4 WB样本在不同时间节点CF盒形图
Fig.4 CF boxplot of WB at different storage periods
图5 WB样本在不同时间节点SL盒形图
Fig.5 SL boxplot of WB at different storage periods
图6 WB样本在不同时间节点GFI盒形图
Fig.6 GFI boxplot of WB at different storage periods
如图2所示，0 d样本质量盒形图显示，SEV较NORM质量大且组间数据无重叠，说明质量可显著区分NORM与SEV样本。由图3可知，1 d时，NORM、SEV组间DL几乎全部重叠，但随着贮藏时间的延长，所有样本持续失去水分。在3、8 d时，SEV较NORM的DL高且组间数据无重叠。WB鸡肉CF在3 个时间节点处的盒形图如图4所示，NORM与SEV在1、3、8 d时组间数据均无重叠，说明在短期贮藏中，NORM及SEV组间硬度存在明显差异。通过不同时间节点处SL及GFI（如图5、6所示）数据分布可知，NORM及SEV组间皆有不同程度的数据重叠现象，但整体呈现相似的变化趋势。由图5及图6可知，SEV的SL及GFI在不同时间节点处均较NORM高。
2.3 不同等级WB肉质差异及其随贮藏时间的变化
表2 短期冷藏中WB的各个肉质指标随时间的变化
Table2 Effect of woody breast abnormality on weight, DL, CF, SL and GFI during short-term storage
注：不同小写字母表示同行之间不同WB等级对比呈显著性差异（P＜0.05）；不同大写字母表示同列之间不同贮藏时间节点处对比呈显著性差（P＜0.05）。
对不同WB等级样本各参量的测量结果进行显著性分析，由表2可知，样本0 d质量SEV（524.88 g）显著高于（P＜0.05）NORM（428.91 g），DL在1 d时，NORM（1.54%）、SEV（1.60%）等级间无显著性差异（P＞0.05）,当样本冷藏至3 d及8 d时，SEV等级累积DL显著高于NORM（3 d：3.25%＞2.70%；8 d：5.30%＞4.10%，P＜0.05），结论与文献[12]相似，即SEV在贮藏过程中较NORM容易失去更多的水分，持水率较差。从冷藏时间来看，两个等级样本DL均随冷藏时间的推移而显著递增，即样本在NORM及SEV等级下DL1＜DL3＜DL8（P＜0.05）。CF结果显示，在1、3、8 d不同冷藏时间节点下SEV等级硬度都显著高于NORM（1 d：16.24 N＞5.03 N；3 d：11.56 N＞3.27 N；8 d：10.77 N＞3.18 N，P＜0.05）。在相同WB等级（NORM或SEV）下，CF3较CF1显著减小（P＜0.05），而CF3及CF8并未随冷藏时间的延长而显著改变（P＞0.05），由此说明鸡肉样本CF在前3 d贮藏时会显著降低，而在3 d之后CF随时间的延长并无明显变化。在不同冷藏时间节点下，SEV的SL（1 d：1.96 μm＞1.79 μm；3 d：1.87 μm＞1.71 μm； 8 d：1.82 μm＞1.68 μm）、GFI（1 d：123.32＞83.35；3 d：97.42＞61.36；8 d：65.37＞56.36）显著高于NORM（P＜0.05），NORM在1～3 d中SL（1.79 μm＞1.71 μm）及GFI（83.35＞61.36）显著减小（P＜0.05），但3～8 d无显著变化。SEV在不同时间节点（1、3、8 d）的SL（1.96 μm＞1.87 μm＞1.82 μm）及GFI（123.32＞97.42＞65.37）都显著降低（P＜0.05）。
综上所述可知，冷藏随时间延长WB样品CF、SL及GFI逐渐降低，累积DL逐渐升高，同时各参数不同WB等级间SEV显著高于NORM。结合文献[10-12]及本研究结果可推断，在短期贮藏条件下，WB硬度降低与样本持续失去水分及SL、GFI参数变化有关。前期研究[18,33]通过对NORM和SEV等级鸡胸肉样本微观结构观察发现，NORM肌肉细胞大小统一且排列紧密，肌肉蛋白含量高同时组织间胶原蛋白及结缔组织含量较低，而SEV肌肉退化导致肌肉功能逐渐丧失，肌肉细胞呈现大小、形状不一，退化的肌肉组织不断被胶原蛋白及结缔组织取代累积。除了WB病理学分析发现肌肉组织病变退化，相关研究发现在WB中也存在较高程度的纤维化变性和慢性脂沉积[19,22]，同时鸡肉纤维化程度也同肉鸡品种相关[23]。因此本实验中SEV样品GFI参数较NORM高的主要原因可能是SEV样本中不溶性胶原蛋白（insoluble collagen）及结缔组织（connective tissue）含量比NORM样本高，而这些在SEV样本中含量高的物质并不会通过尼龙抽滤网，导致SEV样本的GFI结果较高。同时随贮藏时间的推移，NORM及SEV样本中肌肉纤维皆发生不同程度的降解，经降解后的物质通过尼龙抽滤网使得两个等级下的GFI都值随着时间推移而不断减小。SL越长表明肉质的嫩度越高，本研究中发现SEV样本SL显著比NORM长，但是结果却是生肉的硬度显著高于NORM。其中原因还尚未明确，可能是由于SEV样本中的结缔组织等物质的特性阻止了SL在SEV样本中的缩短。同时说明WB生肉的硬度参量并非SL决定，而是由多种因素综合导致的。结合前期研究[18,33]发现及GFI结果，SEV样本含有更高的不溶性胶原蛋白，结缔组织和肌肉纤维共同作用导致了整体硬度高于NORM。由此说明，WB的坚硬触感是由SL、不溶性胶原蛋白、结缔组织等肌肉内部成分、含量多少及肌肉退化等因素共同作用导致的。此外，随着贮藏时间的延长，样本CF明显减小，CF的降低并不会改变鸡胸肉肌肉组织结构与成分，同时熟肉肉质分析研究表明SEV样本的肉质较差，且样本中畸形病变的肌肉结构及结缔组织仍存在，并不会使鸡肉肉质得到改善[17]，同时也说明对WB的检测鉴别在宰杀当日进行区分会更加合理与精准，以减少因贮藏过程中硬度降低后给WB等级判别增加难度。
2.4 各肉质参量与WB等级之间的相关性
对样本CF、DL、SL及GFI参数在不同时间节点处与WB等级进行相关性分析，结果如表3所示。CF在所有时间节点处均与WB等级极显著相关（P＜0.001），DL在 3 d及8 d时与WB等级极显著相关（P＜0.001），说明WB的硬度随贮藏时间的延长而减小也与肌肉中水分的流失有关。但DL在1 d时与WB等级并不相关，说明与DL相关的肌肉水分的流失并不是决定WB硬度的主要因素，WB硬度在不同等级间的差异可能是由于除DL之外的其他因素（结缔组织、不溶性胶原蛋白的含量，肌肉病变等）共同作用导致的。SL、GFI在1、3 d时与WB等级显著相关（P＜0.01，P＜0.05），8 d时与WB等级无相关性。表明，CF及累积DL是在短期贮藏下描述WB等级的极显著参数，同时SL、GFI随时间变化与WB硬度变化存在一定联系，主要集中在前期贮藏时间节点（1、3 d）。
表3 各参数与WB等级相关性分析结果
Table3 Correlation analysis between each feature and different WB categories
注：*.显著相关（P＜0.05）；**.极显著相关（P＜0.001）。
3
WB是一种鸡胸肉病变疾病，主要通过外观纹理及触感的软硬程度来进行鉴别，也可通过CF及厚度尺寸等参量客观描述WB等级。本研究发现，经短期贮藏后，SEV样本m0、累积DL、CF、SL及GFI参数较NORM高，且不同WB等级下的参数除DL随着贮藏时间的变化而升高外，其他参数均减小。这些结果表明，在短期贮藏条件下生肉样本会持续失去水分，其中SEV持水率低，较NORM失去更多的水分。SL、GFI结果说明WB硬度并非由SL决定，而是由于多种因素共同作用导致的。此外，CF随时间变化而降低并非意味生肉的品质也随之变优，因其特殊的肌肉组织结构及成分并不会因为生肉贮藏一段时间后硬度降低而消失。同时在短期贮藏一段时间后因其硬度的降低也加大了WB的检测难度，因此对WB的检测需在宰杀当天进行，避免因贮藏时间变化影响WB的检测及评价而给生产加工增加损失。本研究基于短期贮藏方式下对WB生肉肉质研究的结论为WB在线检测技术提供了理论参考。同时未来的研究方向应基于现有研究成果开发WB在线检测及对其熟肉肉质进行研究，通过生、熟肉肉质研究为行业生产提供理论依据及实践指导。
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Effect of Short-Term Storage on Raw Meat Quality Traits of Woody Breast Fillets
SUN Xiao, ZHANG Dacheng, JI Fangfang, CHEN Kunjie*
(College of Engineering, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210031, China)
Abstract：In order to investigate the changes in meat quality parameters of woody/wooden breast (WB) during short-term storage, 68 42-day-old Cobb 500 broilers were classif i ed into normal (NORM) and severe (SEV) categories (n = 34/category). Weight, compression force (CF), drip loss (DL), sarcomere length (SL) and gravimetric fragmentation index (GFI) were measured in all samples at different times of storage (1, 3, 8 days). We determined if there was a signif i cant difference in any of the parameters between different WB categories and between different storage times, and the correlation analysis was conducted between each of the parameters and WB. The results showed that SEV were signif i cantly higher than NORM in weight, CF, SL and GFI at all storage times (P < 0.05), and DL was not signif i cantly different between SEV and NORM on day 1 of storage, but it was signif i cantly different from day 3 to 8 (P < 0.05). There was a signif i cant decrease in CF, SL and GFI from day 1 to 3 (P < 0.05), but there was no signif i cant difference in CF between days 3 and 8 (P > 0.05). SL and GFI did differ in NORM, but continued to reduce in SEV from day 3 to 8 (P < 0.05). Correlation analysis showed that CF and total DL were signif i cantly correlated with WB (P < 0.01), and there was a link between changes in SL and GFI and WB hardness reduction over time. These results indicated that SEV breast fi llet was negatively related to raw meat quality. WB hardness decreased during short-term storage, which, however, did not result in any changes in meat quality. Therefore, WB test should be carried out on-line on the day of slaughter, and WB hardness was determined by a variety of factors.
Key words：poultry meat quality; woody breast; compression force; sarcomere length; gravimetric fragmentation index
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201709035
中图分类号：S811
文献标志码：A
文章编号：1002-6630（2017）09-0213-07
引文格式：
孙啸, 张大成, 季方芳, 等. Woody Breast短期贮藏中肉质的变化[J]. 食品科学, 2017, 38(9): 213-219. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201709035. http://www.spkx.net.cn
SUN Xiao, ZHANG Dacheng, JI Fangfang, et al. Effect of short-term storage on raw meat quality traits of woody breast fi llets[J]. Food Science, 2017, 38(9): 213-219. (in Chinese with English abstract)
DOI：10.7506/spkx1002-6630-201709035. http://www.spkx.net.cn
收稿日期：2016-10-20
基金项目：国家自然科学基金面上项目（201303083-2）；“十二五”国家科技支撑计划项目（2015BAD19B06）
作者简介：孙啸（1989－），男，博士研究生，主要从事农产品加工及检测研究。E-mail：sunxiaonjau@126.com
*通信作者：陈坤杰（1963－），男，教授，博士，主要从事农产品加工、检测及其智能化装备研究。E-mail：kunjiechen@njau.edu.cn