王济世
杨曙明
(中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,农业农村部农产品质量安全重点实验室,北京100081)
摘
要:羊肉凭借低脂肪、低胆固醇、肉质鲜美等特点深受消费者欢迎,因此,羊肉品质的提升已成为肉制品品质研究
的热点。本文主要就品种、饲养方式、营养供给、性别、年龄等影响羊肉品质的重要因素进行概述,以期为羊肉品质的研究提供参考。
关键词:羊肉;品质;影响因素;脂肪酸
基金项目:国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项(YS2017YFGH000712)。作者简介:王济世(1990-
)
,从事食品质量与安全研究。E -mail :***************。杨曙明(1963-
),研究
员,从事食品质量与安全研究。E -mail :*******************(通讯作者)。
肉类产品是人类生命活动最重要的营养来源之一,满足人体26%的蛋白质需求及13%的能量需
求[1]。近年来,随着生活水平的提高,人们对天然绿肉产品的需求日益增加,羊肉更是凭借高蛋白、低脂肪、低胆固醇、口感佳等特点深受消费者欢迎。在全球肉类消费市场,羊肉占比7%左右[2],且每年呈增长趋势。我国作为羊肉生产和消费大国,羊肉市场需求量一直在增加。据国家统计局数据显示,2018年我国羊肉产量达到475万t ,位居世界首位。随着我国肉羊养殖规模的不断扩大,集约化快速育肥模式得到迅速发展。虽然羊的产肉性能和饲料转化率不断提升,但同时暴露出羊肉质量下降的问题。采用大量谷物饲粮和单一草料进行肉羊饲喂,虽然可获得较高的生产性能,却导致过量体脂肪的沉积[3]。这些脂肪的沉积,除了造成饲料能量的浪费,还会因饲料来源相对单一,致使其中的化合物、小分子溶解物含量降低,直接影响到羊肉及脂肪中的风味物质含量,从而影响羊肉的营养品质。本文总结了国内外有关研究成果,就影响羊肉品质的因素进行阐述,期望对羊肉品质的相关研究提供参考。
一、羊肉品质的决定因子及
羊肉的膻味主要来源于评价指标
目前对羊肉品质的评价标准多集中于肉品的
泽、结构、大理石纹和肌肉持水力等物理指标方面。这些物理特性更多地用于评价消费者对肉品的可接受性,而化学成分才是决定羊肉品质的重要因子。羊肉品质包括营养价值和风味等,与氨基酸和脂肪酸的构成及含量具有紧密联系。氨基酸在风味形成过程中发挥着至关重要的作用。核苷酸和呈鲜味物质如肌苷酸(inosincacid ,inosine monphos-phate ,IMP )是决定肉质鲜味的重要物质[4~5]。除此之外,氨基酸作为风味前体物质,能够与糖产生
美拉德反应,与油脂发生交互作用生成香味物质[6]
,与肽协同形成产品的独特风味[7]。脂肪酸是脂肪的主要组成物质,目前在羊肉中可检测到的脂肪
酸种类达40种以上,如4-甲基辛酸和4-甲基壬酸是膻味形成的主要因子。评价肉产品的营养价值常以脂肪酸的构成作为标准,常用的指标为多聚不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比率(P ∶S )和n -6脂肪酸与n -3脂肪酸的比例,以P ∶S 为0.7及以上或n -6∶n -3低于5为佳[8]。
二、影响羊肉营养品质的主要因素
羊肉品质受多种因素的影响,主要包括品种、饲养方式、营养供给、性别、年龄和屠宰等方面。(一)品种品种是影响羊肉品质的重要因素,对脂肪酸的构成及含量具有显著影响。由于每个品种所含有的控制肉品性状的基因存在差异,所以表
达出来肉品质的物理形态和化学成分就会不同。一般而言,生长速度快、成熟早的肉羊品种脂肪中具有较高的硬脂酸含量,而那些生长较缓的肉羊品种往往具有较高的风味脂肪酸。SEN等[9]研究发现,绵羊肉相较山羊肉而言,肉质嫩度高、质地柔软,肌肉粗脂肪含量高,具有较高的食用价值。CLOETE等[10]对4个品种的绵羊肉质(南非美利奴羊、多默羊、澳洲美利奴羊及杜尼美利奴羊)进行比较,结果显示,4个品种的肉羊肌肉剪切力、滴水损失和蒸煮损失无显著差异;南非肉用美利奴羊和多默羊的咀嚼性和多汁性高于澳洲美利奴羊和杜尼美利奴羊,同时肌肉粗脂肪含量极显著高于澳洲美利奴羊,分别为3.97%和3.19%;综合分析后可知,多默羊和南非肉用美利奴羊肉质的整体感官评价较高。YOUSEFI等[11]的研究表明,与伊朗大尾羊相比,伊朗小尾绵羊背最长肌脂肪酸含量较低,且具有低硬脂酸、高不饱和脂肪酸的特点,肉质膻味较轻,风味较好。在实际生产过程中,为了提高产肉率和肉品质等性能,往往将不同优良品种进行杂交,从而使子代遗传亲本的优良性状。LATIF等[12]用德克赛尔羊和萨福克羊做父本进行杂交实验,结果显示,德克赛尔羊的杂交后代比萨福克羊的杂交后代的胴体瘦肉量高2.9%,脂肪含量高3.9%。
(二)饲养方式饲喂方式对羊肉品质具有较大影响,在指导肉羊生产过程中发挥重要作用[13]。肉羊养殖的饲养方式主要分为放牧(以采食天然牧草为主),舍饲(采食精料或部分干草为主)或两者不同比例的结合。放牧过程中,肉羊可自主采食新鲜牧草,有利于其体内各类植物源性脂肪酸的沉积,但育肥周期较长,而舍饲方式可使肉羊的育肥周期大大缩短,但是这种方式往往采取高精料比饲料进行催肥,粗饲料含量极少且相对单一,致使羊肉中的脂肪酸沉积多为C16和C18为主,且容易出现尿结石、酸中毒等疾病。与舍饲模式相比,放牧羊肉所含风味物质更为丰富,产生差异的主要因素是肉羊在两种模式下的饲喂周期、摄入的总能量、生长速率、脂肪沉积量及构成脂肪酸的比例等不同。李文博等[14]以苏尼特羊为研究对象,分别在放牧和舍饲羊肉中检测出42和29种挥发性成分,其中放牧羊肉中的1-辛烯-3-醇和2,3-辛二酮含量显著较高。SIVADIER等[15]的研究表明,可通过检测羊肉中萜类和2,3-辛二酮来判断肉羊是否为饲草养殖。张灿等[16]在天然放牧的欧拉羊肉中检测到较高含量的维生素E及铁、锌等矿物元素。SAN-TOSSILVA等[17]研究发现,相较于高精粮饲喂的肉羊,n-6/n-3比值在自然放牧羊肉中更低。同样,罗海玲等[18]的研究报道,放牧羊肉中的一些有益脂肪酸如n-3多不饱和脂肪酸、共轭亚油酸含量远高于舍饲羊肉,但C18∶1等单不饱和脂肪酸要远远低于舍饲羊肉。
(三)营养供给日粮对反刍动物的脂肪酸组成具有重要影响[19]。对于放牧而言,不同牧场,甚至是同一牧场的不同季节的牧草所含营养成分都具有较大差异[20],一些豆科类植物,如三叶草所含的粗蛋白量随季节的变化而存在差异(17%~30%);黑麦草(禾本科)的粗蛋白含量随季节的不同在5%~19%之间变化
[21]。FRANK等[22]研究发现,在放牧过程中,肉羊采食大量富含粗蛋白的豆科牧草会使羊肉风味变差。而就舍饲而言,低精料比可提高羊肉中n-3系列脂肪酸,高精料比往往增加了n-6系列脂肪酸。饲养者为在短期内完成肉羊育肥,往往遵循前期高蛋白、后期高油脂的饲喂方式。BANSKALIEVA等[23]发现,当基础日粮以谷物为主时,会增加羊肉中奇数和支链脂肪酸。EKIZ 等[24]研究发现,舍饲苜蓿干草搭配精料会使羊背最长肌硬脂酸含量显著高于放牧羊肉,多不饱和脂肪酸高于放牧组,但不显著(p>0.05)。日粮中添加油脂不仅为反刍动物增加能量供给,同时还直接提供了多不饱和脂肪酸。NUERNBERG等[25]研究发现,在日粮中添加鱼油、亚麻籽、葵花籽油等会提高日粮n-3脂肪酸水平,但由于瘤胃微生物的作用及机体代谢作用,使真正转入肌肉的多不饱和脂肪酸较少。
(四)性别一般而言,母羊脂肪中C16脂肪酸含量较少,C18脂肪酸含量较多;而公羊脂肪中含有较高浓度的支链脂肪酸,支链脂肪酸是引起羊肉膻味的重要因素,所以公羊比母羊和羯羊具有更浓烈的膻味[26]。HOPLINS等[27]研究发现,阉割的公羊产肉率高,品质也较高,可通过去除皮下脂肪和肌间脂肪来提高大龄绵羊的食用品质。与母羊相比,成年公羊具有较理想的宰前活重、胴体重和净肉重,生长优势明显,但脂肪沉积能力较差。JOHNSON等[28]研究发现,与公羔羊相比,母羔羊屠宰率较高(2%),胴体较短(0.7cm)以及腿重较高且脂肪含量高,肌肉发达。TEJEDA等[29]研究发现,与公羊相比,美利奴母羊背最长肌多不饱和脂肪酸。
(五)年龄屠宰年龄对羊肉品质同样具有重要影响[30]。虽然年龄对脂肪酸的构成影响不大,但对部分重要
脂肪酸类别存在较为显著影响。随着羊
年龄的增长,其肉中引起膻味的C8-C10支链脂肪
酸、饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸均具有增加趋
势,而多不饱和脂肪酸呈现降低趋势。P/S、n-6/
n-3随着年龄的增长分别呈现减小和增大的趋势。TEJEDA等[29]研究发现,宰前24kg与29kg的美
利奴羊比较,屠宰体重会对背最长肌中C12∶0、
C14∶0、C16∶0和C18∶1产生显著影响;C12∶0和C14∶0百分含量会随着屠宰体重增加而下降,
而C16∶0呈相反趋势。TANSKI等[31]研究发现,
与100日龄的羔羊肉相比,50日龄的羔羊肉具有
较好的持水能力,单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪
酸含量较高,且能量值较低,而100日龄羔羊肉具
有较高含量的干物质、总蛋白质和粗蛋白质,生理
成熟度较高,肉较深。一般而言,羔羊在1岁之
后生长速度就会放缓,此时采食的能量主要用于合
成饱和、短链脂肪酸为主的脂肪,这不仅会引起更
强的膻味,还会导致羊肉品质下降。但是,羔羊过
早屠宰不仅会因为产肉量低而使经济效益降低,还
会因脂肪沉积少而使羊肉失去其特有的风味。
(六)屠宰加工屠宰前长时间运输会使肉羊产生严重的应激反应。KADIM等[32]通过研究发现,
与未经运输的山羊相比,屠宰前经运输的山羊具有
较高浓度的血浆皮质醇、肾上腺素、多巴胺及去甲
肾上腺素。BROOM等[33]认为,在15h运输过程
中,肉羊应激激素的释放主要发生在宰前3h,运
输应激会导致牛羊肌肉中糖原含量的消耗,从而引
起屠宰后肌肉极限pH值的明显变化。KADIM等[34]的研究发现,运输会引起羊肉极限pH值升高,肉加深,持水力以及剪切力也会升高。
宰前禁食会使肉羊体内能量消耗,对胴体重和
肉质产生影响,同时会涉及到动物福利和经济效
益[35]。适当的禁食可缓解畜禽运输过程中产生的应激反应,减少屠宰时畜禽胃中食物残留量,防止发
生肠胃破裂导致食物残渣或粪便对胴体造成污染,
进而影响宰后肉品质[36~37]。研究人员发现,经过12h的禁食,羊血液中的皮质醇、血糖和乳酸浓度等指标值会降低[38~39]。ZIMCRMAN等[40]对羊宰前禁食24h的研究发现,禁食处理会引起血液中部分应激指标发生变化,如皮质醇和尿素含量会上升,但对pH值、肉及持水力等肉质指标未产生显著影响。
为了提高动物福利,保证肉质,目前多采用致
晕后对畜禽进行屠宰。有研究表明,电击晕与未击晕
屠宰对羊肉进行24h成熟后,肉质无显著差异,而
成熟时间延长为5~7d时,肉质具有显著差异[41~42]宰后成熟指畜禽屠宰后由肌肉转变为肉的过程[43]。宰后成熟处理会使肉的嫩度提升,同时因为肌原纤维蛋白的水解及肌原纤维结构的解离会对肉的持水性、泽和风味等产生影响。肌原纤维蛋白的水解、磷脂层结构的破坏会引起游离氨基酸与脂肪酸的增加,进而导致肉中挥发性风味化合物的变化[44~46]。
(七)部位为了实现肉类产品的优质优价,许多发达国家对畜禽胴体进行肌肉分类切割[47],因此,在肉类市场中,个体肌肉信息对于生产优质切割肉显得尤为重要[48]。一些发达国家(如澳大利亚、美国、英国等)已经形成了非常完备的羊胴体分割标准,我国现行羊肉胴体分割标准为2007年颁布的农业行业标准NY/T1564-2007《羊肉分割技术规范》,对我国羊肉分割作了进一步规范,其中带骨分割羊肉25种,去骨分割羊肉13种。来自同一只羊的不同部位的肌肉,其嫩度、多汁性、风味等肉质也会存在差异。分割肉的品质与脂肪含量密切相关,而总脂肪含量受分割肉的脂肪修整的影响[49~50]。有学者研究认为,肌内脂肪与体脂相比硬脂酸含量较低,而多不饱和脂肪酸含量则增加。宁夏滩羊尾部脂肪的单不饱和脂肪酸要显著高于其他部位体脂,而饱和脂肪酸则呈现相反趋势。
(八)流通方式目前,市场上羊肉的流通方式主要有3种,即热鲜肉、冷冻肉和冷鲜肉。热鲜肉指宰杀后经简单处理,胴体还保持一定温度就直接上市,极易受到空气中灰尘和苍蝇等的污染,尤其夏天极易受到微生物侵染,导致腐败变质,货架期极短,一般认为不超过1d。为了延长保质期,将肉产品置于-25℃进行快速降温,使其完全冻结,并稳定保存在-18℃下,即为冷冻肉。虽然低温使保质期得到延长,但是组织中形成的冰晶会破坏蛋白质结构,解冻后会导致汁液流失,引起营养物质和风味的损失。冷鲜肉指将胴体进行迅速冷却处理,在24h内降到0~4℃,并在后续加工、运输和流通等过程中始终保持在0~4℃。由于经历成熟排酸过程,冷鲜肉的口感等品质特征更佳,因此越来越受到消费者欢迎。目前在西方发达国家,冷鲜肉几乎达到了100%的市场占有率,在我国冷鲜肉的市场占比也在不断增加,如何增加冷鲜肉的货架期已成为时下研究热点。
三、结语
随着消费者健康意识的不断加强,如何实现既
保证羊肉供应量又不忽视品质提升将成为生产和科研领域的热点问题。羊肉品质受多种因素的影响,通过遗传改良技术选择优良品种是前提,科学的饲养方式和营养供给是关键,而肉羊的年龄、性别以及后期的屠宰技术、流通方式同样重要。因此,在实际生产中,生产者需要综合考虑多方面因素,并充分协
调各个环节才能有效提升羊肉品质和营养价值。
本文引用格式:王济世,杨曙明.羊肉品质影响因素分析[J].农产品质量与安全,2020(3):82-87.
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