鴨肉宰后成熟過程中食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及嫩度變化研究

張詩泉,劉永峰,葛鑫禹,張朵朵,侯晨梓

(陜西師范大學(xué) 食品工程與營養(yǎng)科學(xué)學(xué)院,陜西 西安,710062)

目前,中國鴨肉生產(chǎn)量世界第一,占世界產(chǎn)量的70%以上[1]。鴨肉在我國食品消費中占據(jù)重要地位,鴨肉產(chǎn)品的市場占有率也在逐漸增長。色澤鮮亮、多汁柔軟的高品質(zhì)肉備受消費者青睞,宰后成熟能夠改善肉的食用價值,包括肉的嫩度、多汁性、風(fēng)味等。研究鴨肉宰后成熟過程中食用、營養(yǎng)品質(zhì)及嫩度的變化,能夠為改善鴨肉品質(zhì)提供理論基礎(chǔ)。

宰后成熟過程中,肌肉會發(fā)生一系列的生化變化,主要由于肌肉組織供氧中斷,肌肉無氧狀態(tài)下產(chǎn)生腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,ATP)的能力較低,ATP的下降引起肌球蛋白和肌動蛋白發(fā)生不可逆結(jié)合,進而導(dǎo)致肌肉收縮,影響肉的嫩度和保水性[2],并且糖酵解反應(yīng)消耗肌肉中糖原產(chǎn)生乳酸而引起pH降低[3]。同時,肌原纖維蛋白的水解及肌原纖維結(jié)構(gòu)的解離,會使僵直的肌肉重新變軟。宰后成熟過程中,肉的嫩度、多汁性和肉色都可能受到影響。張麗等[4]研究了成熟時間對牦牛肉品質(zhì)的影響,發(fā)現(xiàn)相比于成熟7 d,成熟21 d可以顯著降低牦牛肉剪切力。王琳琳等[5]探究了不同部位牦牛肉宰后成熟過程中肉色變化,發(fā)現(xiàn)部位和肌纖維類型對牦牛肉成熟過程中肌肉色澤及肉色穩(wěn)定性存在顯著影響。劉登勇等[6]研究宰后成熟24 h內(nèi),扒雞胴體指標的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)雞胴體經(jīng)過宰后成熟,可以改善肌肉嫩度和保水性。以上研究均證實了宰后成熟會對肉品質(zhì)產(chǎn)生影響,而且關(guān)于宰后成熟過程中肉類品質(zhì)變化的研究主要集中于牛肉、羊肉、豬肉、雞肉等肉類,關(guān)于鴨肉宰后成熟過程中品質(zhì)的變化少有報道。

本研究擬以北京鴨的胸肉作為試驗材料,將鴨肉置于(4±1) ℃下成熟,探究鴨肉在不同宰后成熟時間下(0、12、24、48、72、168 h)營養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)及嫩度的變化情況,從而明確鴨肉在宰后成熟過程中品質(zhì)變化規(guī)律,以期為實際生產(chǎn)提供理論依據(jù)和參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

北京鴨由陜西富強宏圖牧業(yè)有限公司提供。將現(xiàn)宰的5只北京鴨的胸肉,放入提前準備好的保溫冰盒中(-4～0 ℃),4 h內(nèi)運回實驗室。將鴨肉分割成大小為4 cm×3 cm×3 cm的肉塊,裝入自封袋,以此時為成熟0 h開展后續(xù)試驗。在(4±1) ℃下分別放置0、12、24、48、72、168 h制備不同成熟度鴨肉樣品用于后續(xù)測定。

KCl、KH2PO4,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸[glycol-bis-(2-aminoethylether)-N,N,N′,N′-tetraacetic acid,EGTA],南京都萊生物技術(shù)有限公司;NaN3,北京化工廠;MgCl2,天津市天力化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TA．XT．Plus 質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro System公司;色差儀,深圳市三恩時科技有限公司;熱鼓風(fēng)干燥箱,上海?，攲嶒炘O(shè)備有限公司;FJ200-S數(shù)顯高速分散均質(zhì)機,上海索映儀器設(shè)備有限公司;FE28型 pH計,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;Kjeltec2300自動凱氏定氮儀,瑞典福斯公司;UV-1200型紫外可見分光光度計,上海美析儀器有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 食用品質(zhì)的測定

參考鄭曉等[7]的方法,將10 g新鮮胸肌(無筋腱、脂肪)剪碎后,加入90 mL蒸餾水,勻漿后4 ℃靜置30 min,抽濾,用pH計測定pH值。

參照王靜帆[8]的方法,取4 cm×3 cm×1 cm大小的肉樣,稱質(zhì)量(m1),然后密封在塑料袋中80 ℃水浴,當(dāng)肉樣中心溫度75 ℃時取出,用吸水紙吸干水分,冷卻至室溫,然后再稱取質(zhì)量(m2),按公式(1)計算蒸煮損失。

(1)

式中:X,蒸煮損失,%;m1,樣品質(zhì)量,g;m2,加熱后樣品的質(zhì)量,g。

參照BOWKER等[9]的方法,取4 cm×3 cm×1 cm的肉樣,稱質(zhì)量(m3),然后用鐵絲吊掛在充氣的塑料袋中,置(4±1) ℃冰箱,24 h后再稱質(zhì)量(m4),公式(2)計算滴水損失。

(2)

式中:Y,滴水損失,%;m3,樣品質(zhì)量,g;m4,樣品放置24 h后的質(zhì)量,g。

色澤采用色差儀測定。使用前進行黑白板校正,測定樣品的色澤L*(亮度)、a*(紅度)、b*(黃度)值。放置在光源上方,重復(fù)測量5次,取平均值。

參照古明輝等[10]的方法并稍加修改,將試驗樣品剪成1.5 cm×1.5 cm×0.5 cm的肉塊。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)設(shè)置:P36R探頭;測前、測中、測后速度均為1.0 mm/s;測試時間間隔5 s;觸發(fā)力20 g;數(shù)據(jù)采集速率400 PPs;應(yīng)變量為75%,測定硬度、咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性5個質(zhì)構(gòu)指標。

1.3.2 營養(yǎng)品質(zhì)的測定

根據(jù)GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》,使用自動凱氏定氮儀法,測定鴨肉蛋白質(zhì)的含量;根據(jù)GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》,使用直接干燥法,測定鴨肉水分含量。

1.3.3 嫩度的測定

剪切力參照NY/T 1333—1007《肉嫩度的測定——剪切力測定法》進行測定。

肌原纖維小片化指數(shù)(myofibril fragmentation index, MFI)參考CULLER等[11]方法測定。將鴨胸肉去除筋膜、可見脂肪、結(jié)締組織,充分切碎后精確稱取2 g樣品。放入80 mL離心管中,加入20 mL MFI溶液(100 mmol/L KCl,8.8 mmol/L KH2PO4,1 mmol/L EGTA,1 mmol/L NaN3,1 mmol/L MgCl2),于12 000 r/min勻漿2次,每次30 s,中間間隔10 s。勻漿后,于1 000×g、15 min、2 ℃條件下離心,棄去上清液,在沉淀中加入10 mL MFI 溶液,充分溶解后,將溶液過150目濾布。用考馬斯亮藍試劑盒測定蛋白濃度后,調(diào)整溶液質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL,于540 nm下測溶液的吸光度,MFI值按公式(3)計算。

MFI=OD540×200

(3)

式中:OD540, 540 nm下測定的溶液吸光度值。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

所有數(shù)據(jù)采用 Excel 2021軟件對數(shù)據(jù)進行處理及分析;采用SPSS 24.0軟件進行單因素方差分析(One-Way ANOVA),結(jié)果以平均值±標準差的形式表示;用微生信繪圖網(wǎng)絡(luò)工具繪制相關(guān)系數(shù)矩陣圖(http://www.bioinformatics.com.cn/)。

2 結(jié)果與分析

2.1 鴨肉宰后成熟過程中食用品質(zhì)的變化

如圖1所示,鴨肉宰后成熟過程中pH值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。在宰后24 h時pH值達到最低點5.95。隨著成熟時間的延長,鴨肉pH值逐漸上升,24～48 h時pH值上升速度快,48～120 h內(nèi)pH值變化不顯著(P>0.05)。當(dāng)宰后168 h時,鴨肉pH值達到最大(6.18),顯著高于其他宰后成熟時間段的pH值(P<0.05)。

圖1 鴨肉宰后成熟過程中pH值的變化

如圖2所示,隨著宰后成熟時間的延長,鴨肉蒸煮損失整體呈先波動增大后減小的趨勢。在宰后0～72 h,蒸煮損失整體呈現(xiàn)上升趨勢,72 h時蒸煮損失最大(39.04%),較宰后0 h增加了8.87%(P<0.05)。當(dāng)宰后成熟時間為168 h時,蒸煮損失最低為35.63%。

圖2 鴨肉宰后成熟過程中蒸煮損失的變化

如圖3所示,鴨肉滴水損失隨成熟時間呈現(xiàn)先上升后降低的趨勢。鴨肉在宰后0～48 h內(nèi)滴水損失呈上升趨勢,48 h后滴水損失呈顯著下降趨勢(P<0.05),于168 h時達到最低滴水損失,為0.87%。宰后成熟72 h滴水損失較成熟0 h降低了63.18%,較48 h降低了74.50%,說明宰后成熟時間對鴨肉滴水損失影響較大,在一定程度上影響了鴨肉的經(jīng)濟效益。

圖3 鴨肉宰后成熟過程中滴水損失的變化

如表1所示,宰后成熟0、48 h鴨肉的L*值顯著高于宰后成熟168 h(P<0.05),說明成熟時間過長會顯著降低鴨肉的亮度。a*表示紅度,a*越大表示肉的顏色越紅,鴨肉宰后成熟過程中a*始終呈現(xiàn)上升的趨勢,當(dāng)貯藏至168 h時,鴨肉的a*顯著高于其他時間段(P<0.05)。b*表示黃度值,宰后成熟過程中的鴨肉b*值均高于成熟0 h的鴨肉,當(dāng)貯藏至168 h時,鴨肉的b*值達到最大,較宰后成熟0 h時提高了32.08%(P<0.05)。L*、a*、b*值在宰后成熟0 h與168 h時均有顯著差異(P<0.05),說明鴨肉在宰后成熟過程中色澤發(fā)生了較大程度的變化。

表1 鴨肉宰后成熟過程中色澤的變化

如表2所示,隨著成熟時間的增加,鴨肉的硬度呈現(xiàn)降低趨勢,尤其是宰后成熟168 h時硬度最低,較0 h降低了30.39%(P<0.05);成熟12、24、48、72 h硬度變化差異不顯著(P>0.05),較成熟0 h分別降低了0.13%、7.86%、8.59%、13.89%。咀嚼性呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,24 h時達到最大值,較0 h咀嚼性增大了23.96%;168 h咀嚼性最低,較24 h顯著降低了38.84%(P<0.05)。彈性在24 h時最高,較0 h顯著增大(P<0.05),凝聚性呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,24 h凝聚性最大,較0 h增大了8.77%;168 h凝聚性最小(P<0.05)?；貜?fù)性呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,24 h回復(fù)性最大,較0 h增大了8.70%;168 h回復(fù)性最小,較24 h顯著降低了24.00%(P<0.05)?？傊?隨著成熟時間的延長,鴨肉的硬度降低,咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性先增大后減小,均于24 h達到最大值。

2.2 鴨肉宰后成熟過程中營養(yǎng)品質(zhì)的變化

如圖4所示,宰后成熟過程中鴨肉蛋白質(zhì)含量的變化不顯著(P>0.05)。宰后成熟0 h時鴨肉蛋白質(zhì)含量為20.45%;宰后成熟72 h時,蛋白質(zhì)含量最高,為21.08%;宰后成熟168 h時,蛋白質(zhì)含量為19.15%。

圖4 鴨肉宰后成熟過程中蛋白質(zhì)含量的變化

如圖5所示,宰后成熟過程中鴨肉的水分含量之間存在差異,成熟0～12 h的鴨肉水分含量無顯著差異(P>0.05),成熟48 h較12 h水分含量顯著上升(P<0.05),48～72 h水分含量降低,72～168 h水分含量上升。水分含量變化規(guī)律在48 h時最高,為77.26%。

圖5 鴨肉宰后成熟過程中水分含量的變化

2.3 鴨肉宰后成熟過程中嫩度的變化

如圖6所示,隨著成熟時間的增加,剪切力呈先增加后減小趨勢。在成熟12 h時達到最大的剪切力5 154 g,此時肉質(zhì)最老,說明宰后0～12 h內(nèi)鴨肉處于僵直狀態(tài);12～48 h剪切力顯著降低(P<0.05),在成熟48 h時有最小的剪切力2 693 g,此時肉質(zhì)最嫩。成熟48～168 h鴨肉的剪切力變化沒有顯著差異(P>0.05)。宰后成熟48 h剪切力較12 h剪切力降低了47.74%,說明宰后成熟對鴨肉剪切力影響大,成熟過程可以使鴨肉肉質(zhì)變嫩。

圖6 鴨肉宰后成熟過程中剪切力的變化

MFI值是用來衡量肉宰后成熟變化的指標。如圖7所示,鴨肉宰后成熟過程中MFI值呈現(xiàn)先增大后減小整體趨勢,宰后成熟0～24 h的MFI值變化不顯著(P>0.05),宰后成熟48 h時MFI值最大,較0 h顯著增大19.13%(P<0.05),此時肌原纖維小片化程度最高,肌原纖維被破壞程度最高。宰后成熟48～168 h,MFI值變化不顯著(P>0.05)。說明宰后成熟時間對鴨肉肌原纖維小片化程度的影響很大,宰后成熟48 h時鴨肉的MFI值最高、鴨肉嫩度最佳。

圖7 鴨肉宰后成熟過程中MFI值的變化

2.4 鴨肉食用品質(zhì)及嫩化指標的相關(guān)性分析

鴨肉宰后成熟過程中食用品質(zhì)及嫩化指標之間的相關(guān)性如圖8所示。圖中圓的不同顏色代表各指標見相關(guān)系數(shù)從-1～1,圓的大小代表相關(guān)系數(shù)的絕對值的大小,圓越大相關(guān)系數(shù)的絕對值越大,即越接近1,代表2種指標間的相關(guān)性越大,每個圓上的數(shù)字代表2種指標間的相關(guān)系數(shù),正值代表正相關(guān),負值代表負相關(guān)。由圖6可知,剪切力與MFI值之間存在較好的相關(guān)性,相關(guān)性系數(shù)為-0.826。pH值與滴水損失、硬度、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性之間存在較好的相關(guān)性,其相關(guān)性系數(shù)的絕對值均大于0.8,其相關(guān)性系數(shù)分別為-0.801、-0.907、-0.941、-0.890、-0.907。滴水損失與pH值、硬度、咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性之間存在相關(guān)性,相關(guān)性系數(shù)分別為-0.801、0.743、0.771、0.894、0.956。硬度和咀嚼性、凝聚性、回復(fù)性、pH值、剪切力之間存在相關(guān)性,相關(guān)系性系數(shù)分別為0.734、0.690、0.811、-0.907、0.656。咀嚼性與pH值、滴水損失、硬度、凝聚性、回復(fù)性之間存在相關(guān)性,相關(guān)性系數(shù)分別為-0.941、0.771、0.734、0.936、0.901。凝聚性與pH值、滴水損失、咀嚼性、回復(fù)性之間存在較好的相關(guān)性,其相關(guān)性系數(shù)的絕對值均大于0.8,其相關(guān)性系數(shù)分別為-0.890、0.894、0.936、0.960。可見,鴨肉在宰后成熟過程中MFI值與剪切力具有較強的相關(guān)性,能夠反映鴨肉嫩度變化情況。同時pH值、滴水損失、硬度、咀嚼性、凝聚性和回復(fù)性之間也存在相關(guān)性,說明pH值和滴水損失的變化在一定程度上影響了鴨肉的質(zhì)構(gòu)特性。

圖8 鴨肉食用品質(zhì)及嫩度的相關(guān)性分析

3 討論

pH值、滴水損失、蒸煮損失、色澤、質(zhì)構(gòu)指標等共同反映肉的食用品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn),鴨肉宰后成熟過程中pH值呈先降低后升高的趨勢?？赡苁怯捎趧游锉辉讱⒑?氧氣供應(yīng)中斷,肌糖原進行無氧酵解,產(chǎn)生乳酸,乳酸的快速積累使pH值下降。隨著成熟時間的延長,由于Ca2+從肌質(zhì)網(wǎng)中釋放出來,激活鈣激活酶,作用于肌間蛋白質(zhì)使其分解一些堿性物質(zhì)使pH值逐漸升高[12]。羅輝等[13]在研究秦川牛肉宰后成熟過程中嫩度變化機理時發(fā)現(xiàn),宰后成熟過程中秦川牛肉pH值呈先降低后升高的趨勢,與本研究結(jié)果基本一致。蒸煮損失率反映肉的保水能力,蒸煮損失率越高,系水力越小,保水性越差,最終導(dǎo)致食用品質(zhì)變差。本研究發(fā)現(xiàn)鴨肉的蒸煮損失呈先升高后降低的趨勢,72 h蒸煮損失率達到最大值。可能是由于鴨肉宰后進入僵直期,蛋白質(zhì)在等電點附近時溶解度低,與水的相互作用也減少到最低,系水力變差。隨著pH值的升高,逐漸遠離等電點,肌肉的系水力升高[14]。滴水損失通常會伴隨水、可溶性蛋白質(zhì)、無機鹽類、維生素等物質(zhì)流失,從而導(dǎo)致嫩度、風(fēng)味、營養(yǎng)價值等品質(zhì)的下降,且滴水損失對肉的影響較蒸煮損失更大,滴水損失的增大可能是由于宰后肌原纖維結(jié)構(gòu)的完整性被破壞,降低了肌肉的保水能力[15]。本研究中蒸煮損失和滴水損失在48 h內(nèi)均呈現(xiàn)上升趨勢,這與魏燕超等[16]研究結(jié)果一致。宰后成熟對肉的顏色產(chǎn)生影響,肉品的顏色為消費者對肉的第一印象,色澤的好壞直接影響肉制品的銷量進而影響經(jīng)濟效益[17]。肉色主要與肌紅蛋白、肌原纖維類型和水分分布相關(guān)[18]。當(dāng)空氣中的氧氣與肉表面接觸時,肌紅蛋白被氧化成氧合肌紅蛋白,使肉呈鮮紅色,隨著成熟時間的延長,肌紅蛋白被氧化為高鐵肌紅蛋白,使肉呈現(xiàn)深褐色[19]。色澤與pH值之間具有較好的相關(guān)性,是由于肌紅蛋白在酸性條件下更容易發(fā)生自動氧化,積累高鐵肌紅蛋白[20]。本試驗結(jié)果顯示,成熟時間會對鴨肉色澤產(chǎn)生顯著影響,使肉色亮度值降低,黃度值和紅度值升高;宰后成熟48 h鴨肉有較高亮度,是因為此時鴨肉滴水損失率高,表面有水分析出,會對光有反射作用。

水分是肉中主要組成部分,占鴨胸肉70%以上,并且水分含量與肉的食用品質(zhì)和嫩度息息相關(guān)。蛋白質(zhì)是鴨胸肉中除水分外最多的成分,決定其營養(yǎng)價值。因此,選擇水分含量和蛋白質(zhì)含量作為主要營養(yǎng)指標對鴨肉營養(yǎng)品質(zhì)進行評價。本研究發(fā)現(xiàn)在鴨肉宰后成熟過程中,蛋白質(zhì)含量處于19.15%～21.08%,并且變化不顯著,這可能是由于肉在宰后成熟過程中,主要發(fā)生肌原纖維蛋白的水解,未對蛋白質(zhì)含量產(chǎn)生較大影響。水分含量直接影響肉的組織狀態(tài)、風(fēng)味、品質(zhì),甚至是經(jīng)濟效益。0～12 h鴨肉水分含量降低,可能是由于屠宰后肌肉發(fā)生僵直收縮,肌細胞內(nèi)部水分滲出到細胞外,而隨著成熟時間的延長,肌原纖維小片化程度變高,肌原纖維間隙變大,胞外水分重新滲入細胞內(nèi),使肉的水分含量增加[21]。因此,12～48 h水分含量上升,隨后水分含量的變化可能與微生物作用有關(guān)。

剪切力是反映肉質(zhì)嫩度最直接的指標,MFI值可以作為間接預(yù)測肉嫩度的因子[22],因此選擇剪切力和MFI值作為嫩度指標進行探究。本研究發(fā)現(xiàn)在鴨肉成熟過程中剪切力呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,可能是由于宰后糖酵解產(chǎn)生的ATP含量不足以使肌動蛋白與肌球蛋白結(jié)合后再分開,進而導(dǎo)致肌原纖維收縮,剪切力逐漸變大[16]。12 h后開始解僵,剪切力逐漸降低。馬旭華等[23]在研究秦川牛肉宰后成熟時剪切力也呈先上升后下降的趨勢。MFI是評價I帶破壞程度和肌纖維間斷裂程度的指標,它的變化主要是由肌節(jié)中I帶蛋白、肌聯(lián)蛋白和伴肌動蛋白的降解造成[24]。隨著宰后成熟時間的延長,肌原纖維小片化程度增加,MFI值越來越大,肌肉自溶,剪切力降低,肉質(zhì)變嫩[25],說明了剪切力與MFI值之間呈負相關(guān),這與相關(guān)性分析的結(jié)果一致。本試驗結(jié)果顯示,鴨肉宰后成熟48 h后,剪切力降低了44.98%,MFI值上升了19.13%,說明鴨肉在宰后成熟48 h時肉質(zhì)達到最嫩。

4 結(jié)論

在宰后成熟過程中,鴨肉的食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)及嫩化指標均發(fā)生不同程度的變化。隨著宰后成熟時間的延長,pH值先降低后升高;蒸煮損失、滴水損失先增大后減小;L*值顯著降低,而a*、b*顯著升高,肉色變化明顯。水分含量變化不規(guī)律,48 h時水分含量最高;蛋白質(zhì)含量變化不明顯。剪切力值先增大后減小,在48 h剪切力值最小,較剛屠宰時降低了44.98%,肉質(zhì)最嫩;MFI值總體呈上升趨勢,48 h時MFI值最大,肌原纖維小片化程度最高。因此,鴨肉在宰后成熟48 h時肉質(zhì)最嫩,水分含量最高,此時進行加工可以改善鴨肉嫩度,可為實際生產(chǎn)提供理論參考。