長途運輸應激對西門塔爾牛不同部位肉品質指標的影響

雷元華，楊媛麗，張松山，李素霞，謝 鵬,*

（1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所，北京 100093；2.河北省承德市畜牧工作站，河北 承德 067000）

在運輸過程中，環境的劇烈變化會引起動物機體全身性、非特異性的機能障礙和防御反應，這種反應的總和被稱為運輸應激[1]，是肉牛生產銷售過程中不可避免的環節。在世界范圍內每年大約飼養600 億頭食用動物，大多數需要通過運輸到達屠宰場，我國每年大約有5 000多萬頭牛被運輸到異地育肥或屠宰[2]。而我國養牛產業不僅涉及從養殖場到屠宰場的短途運輸，也包括我國獨有的北牛南調、異地育肥、種牛引進等長途運輸模式[3]。

在運輸過程中，動物受到驅趕、裝卸、摩擦、饑渴和碰撞等應激因素的刺激，這些應激源會引起動物的生理應激反應，如恐懼、脫水、饑餓、疲勞和體能消耗的增加，甚至身體損傷，嚴重影響動物的生產性能和健康狀況[4]；由此可見，長途運輸應激影響動物正常的生理機能和肉質，給畜牧業帶來巨大的經濟損失。已有研究表明，豬在運輸應激前后其肌肉顏色、持水力等品質性狀存在顯著差異[5-7]；同樣，運輸應激也會對肉仔雞宰后肌肉的品質，如剪切力和pH值等，產生一定程度的影響[8-9]。以上研究都是針對動物單一部位進行考察，目前關于應激反應對肉牛不同部位肉品質指標的影響尚未見報道?；诖?，本研究通過對長途運輸后西門塔爾牛背最長肌、半腱肌和岡上肌宰后72 h的pH值、顏色和剪切力等品質指標進行分析，綜合探討長途運輸應激對西門塔爾牛不同部位肉品質的影響，旨在為進一步研究運輸應激對肉牛造成的影響提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗動物來自寧夏中衛夏華肉食品有限公司。選擇12 頭體質量約600 kg、24 月齡的西門塔爾公牛，隨機分為運輸組和未運輸組（對照組），每組6 頭，運輸前編號，其中運輸組經長途運輸（600 km以上）返回養殖場。所有肉牛均按照企業屠宰流程進行規范操作。宰后72 h冷卻成熟后，取背最長肌、半腱肌和岡上肌進行相關品質指標的測定。

1.2 儀器與設備

HI99163N型便攜式pH測定儀 美國哈納沃德儀器有限公司；YYW-2型應變式控制式無側限壓力儀 南京土壤儀器廠有限公司；HH-4型恒溫水浴鍋 江蘇省金壇市榮華儀器制造有限公司；CR-400型色差計 北京柯美潤達儀器設備有限公司；T021028型電子天平 天津天馬衡基儀器有限公司；Model 2000-D沃普式剪切力儀美國曼哈頓公司。

1.3 方法

1.3.1 pH值的測定

將運輸組與對照組肉牛按規范流程屠宰后，取背最長肌、半腱肌和岡上肌在0～4 ℃條件下成熟。待72 h后，使用pH計對上述3 種部位肉的不同位置連續測定3 次，pH72h結果取平均值。

1.3.2 失水率的測定

按照1.3.1節的步驟取樣，待成熟72 h后，按照以下方法對3 種部位肉的滴水損失率、壓力失水率和蒸煮損失率進行測定。

滴水損失率：取肉樣稱質量，記為m1；置于真空包裝袋，注意包裝袋不要與肉塊接觸，于4 ℃條件下貯藏24 h后取出，用吸水紙吸干表面水分，稱質量，記為m2。按照公式（1）計算滴水損失率。

壓力失水率：取肉樣水平放置于干凈的平面上，用半徑為2.5 cm的圓形取樣器沿肌纖維方向選取肉樣中心部分，厚度約為1.0 cm，取樣后迅速使用感量為0.01 g的天平稱質量，記為m3；然后夾于上下各18 層定性中速濾紙中央，在35 kg的壓力下保持5 min，撤除壓力后，立即稱肉樣質量，記為m4。肉樣承壓前后質量的差即為肉樣失水質量。按照公式（2）計算壓力失水率。

蒸煮損失率：取肉樣稱質量，記為m5；然后置于80 ℃的恒溫水浴鍋中，水浴加熱至肉塊中心溫度達到75 ℃，取出冷卻至室溫，用紗布將肉塊表面水分吸干后再次稱質量，記為m6。肉樣前后質量的差即為肉樣失水質量。按照公式（3）計算蒸煮損失率。

1.3.3 剪切力的測定

按照1.3.1節的步驟取樣，待成熟72 h后，參考NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》，將測完蒸煮損失后的樣品用直徑l.2 cm的空心柱狀取樣器沿肌纖維方向鉆取肉柱，然后使用配有WBS（Warner-Bratzler Shear）刀具的相關剪切力測量儀測定每個肉柱的剪切力值，取其平均值作為該肉樣的剪切力。

1.3.4 色澤的測定

按照1.3.1節的步驟取樣，待成熟72 h后，使用Chroma Meter CR-400色差計對3 種部位肉的亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）進行測定。

1.4 數據處理

實驗數據采用Excel軟件進行處理，結果以平均值±標準差的形式表示；采用SAS軟件的方差分析模型對測定數據進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉pH72 h值的影響

表 1 長途運輸后西門塔爾牛不同部位肉pH72 h值的變化（n=6）Table 1 Changes in pH72 h value of different beef muscles after long-distance transportation (n= 6)

由表1可知：運輸組西門塔爾牛不同部位肉的pH72h值大小為岡上?。颈匙铋L?。景腚旒?；對照組中pH72h值大小為岡上?。景腚旒。颈匙铋L肌。運輸組的背最長肌pH72h值顯著高于對照組（P＜0.05），岡上肌pH72h值極顯著高于對照組（P＜0.01），而半腱肌pH72h值在長途運輸前后無顯著差異（P＞0.05）。

pH值對肌肉嫩度、持水力、色澤以及質構等品質特性具有重要影響。影響肌肉pH值變化和最終pH值的因素較多，包括屠宰時肌糖原的含量、宰后糖原降解的速率以及肌肉的部位等。本研究中，長途運輸后3 個部位肉的pH72h值均高于對照組，考慮其原因可能是宰前運輸應激促使牛體溫度升高，新陳代謝增強，肌糖原消耗增加，宰后肌肉中糖酵解產生的乳酸累積較少，肌肉在成熟期間pH值下降程度較低，使其最終pH值高于對照組[10-12]。Mounier等[13]也發現運輸過程的裝卸設備、運輸季節等因素會導致牛體應激反應增強，并限制牛肉pH值的下降。此外，Beeker等[14]發現，極限pH值隨著運輸距離的增加而增加。

2.2 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉持水力的影響

2.2.1 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉滴水損失率的影響

由表2可知，運輸組西門塔爾牛不同部位肉的滴水損失率大小為岡上?。颈匙铋L?。景腚旒?，對照組為岡上?。景腚旒。颈匙铋L肌，其中運輸組與pH72h值的大小順序一致。運輸組背最長肌的滴水損失率極顯著高于對照組（P＜0.01），岡上肌的滴水損失率顯著高于對照組（P＜0.05），而半腱肌的滴水損失率在長途運輸前后無顯著差異（P＞0.05）。

表 2 長途運輸后西門塔爾牛不同部位肉滴水損失率的變化（n=6）Table 2 Changes in drip loss of different beef muscles after long-distance transportation (n= 6)%

2.2.2 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉蒸煮損失率的影響

表 3 長途運輸后西門塔爾牛不同部位肉蒸煮損失率的變化（n=6）Table 3 Changes in cooking loss of different beef muscles after long-distance transportation (n= 6)%

由表3可知，運輸組西門塔爾牛不同部位肉的蒸煮損失率大小為岡上?。景腚旒。颈匙铋L肌，對照組為岡上?。颈匙铋L?。景腚旒?。運輸組半腱肌和岡上肌的蒸煮損失率均顯著高于對照組（P＜0.05），而背最長肌的蒸煮損失率在長途運輸前后無顯著差異（P＞0.05）。

2.2.3 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉壓力失水率的影響

表 4 長途運輸后西門塔爾牛不同部位肉壓力失水率的變化（n=6）Table 4 Changes in pressure water loss of different beef muscles after long-distance transportation (n= 6)%

由表4可知，運輸組和對照組西門塔爾牛不同部位肉的壓力失水率大小均為岡上?。颈匙铋L?。景腚旒?，運輸組順序與滴水損失率相同。運輸組半腱肌和岡上肌的壓力失水率均極顯著高于對照組（P＜0.01），而背最長肌的壓力失水率在長途運輸前后無顯著差異（P＞0.05）。

滴水損失率、蒸煮損失率和壓力失水率是衡量肌肉持水力的重要指標，持水力的變化直接影響肉的色澤、風味、嫩度、組織狀態和營養價值[15-16]，對肉的成熟、貯藏及加工過程造成影響，具有重要的經濟意義。畜禽屠宰后肌糖原無氧酵解、肌肉僵直收縮、肌肉蛋白質水解及蛋白質氧化等因素均會影響肌肉的持水性。本研究中運輸組3 個部位肉的失水率均不同程度地高于對照組。蘆春蓮等[17]研究發現，運輸12 h和24 h的西門塔爾牛肌肉的滴水損失率較未運輸組顯著升高，長途運輸產生的應激導致肌肉持水力降低，不利于提升肉品質，與本研究結果一致。究其原因，一方面，運輸前后牛肉宰后成熟達到的極限pH值不同，導致運輸組和對照組肌肉中內源性蛋白酶激活程度不同，從而使蛋白質的降解程度不同。Zeng等[18]發現，肌原纖維蛋白發生降解的同時肌肉的持水力提高。本研究中，對照組西門塔爾牛各部位肉的pH72h值較運輸組低，肌原纖維蛋白降解程度較高，其持水力也相應較高。另一方面，運輸應激導致2 組牛肉在成熟過程中肌肉收縮狀態的變化不同，致使肌原纖維之間容納水分的排出狀況也不相同。Hughes等[19]認為，肌原纖維晶格的收縮有助于水從肌原纖維內逐漸移動到肌原纖維外，從而導致滴水損失增加。此外，應激也促使肌細胞產生自由基，加劇脂質氧化，破壞細胞膜，造成肌細胞內水分大量滲出[20]。

2.3 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉剪切力的影響

表 5 長途運輸后西門塔爾牛不同部位肉剪切力的變化（n= 6）Table 5 Changes in shear force of different beef muscles after long-distance transportation (n= 6)N

由表5可知：運輸組和對照組西門塔爾牛不同部位肉的剪切力大小均為背最長?。景腚旒。緦霞?；運輸組背最長肌和岡上肌的剪切力均極顯著高于對照組（P＜0.01），半腱肌剪切力顯著高于對照組（P＜0.05）。

剪切力值是反映肉嫩度的直接指標，運輸組牛3 個部位肉的剪切力均顯著高于對照組。Kadim[21]、夏安琪[22]、Li Xin[23]等的實驗結果與本研究類似。肌纖維的面積大小和肌節長度直接決定肌肉的剪切力大小。運輸組宰前受到應激較大，肌糖原過度消耗，宰后乳酸積累較少，致使肌肉pH值在相同時間內下降較慢，鈣蛋白酶、溶酶體酶等內源性組織蛋白酶激活較少，成熟過程中肌原纖維斷裂程度較對照組低，因此剪切力大。此外，也可能是牛在長途運輸過程中大多停止進食，牛體互相摩擦、運輸顛簸等使機體處于緊張和過疲勞狀態，運輸組牛肉中由肌動蛋白和肌球蛋白結合形成的肌動球蛋白因缺乏能量而不再分開，導致肌肉收縮，剪切力增加[24]。

2.4 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉色差的影響

由表6可知：運輸組西門塔爾牛背最長肌、半腱肌和岡上肌的L*均極顯著小于對照組（P＜0.01）；運輸組半腱肌的a*顯著小于對照組（P＜0.05），背最長肌和岡上肌的a*在長途運輸前后無顯著差異（P＞0.05）；b*僅在背最長肌中存在顯著差異，且運輸組顯著高于對照組（P＜0.05）。運輸組背最長肌、半腱肌和岡上肌的L*均極顯著小于對照組，說明長途運輸應激對L*影響較大，可以用L*作為判定應激強弱的指標。

表 6 長途運輸后西門塔爾牛不同部位肉色差的變化（n=6）Table 6 Changes in color of different beef muscles after long-distance transportation (n= 6)

肌肉顏色受到肌纖維類型、pH值下降速率、僵直期溫度、極限pH值、貯藏條件以及蛋白質氧化等多種因素的影響[25]，運輸應激會引起宰前相關因素發生改變，從而改變宰后肌肉顏色。Tekea等[26]發現，長途運輸導致牛肉L*和b*顯著降低（P＜0.05）。Yu Jimian等[27]研究發現，運輸后肌肉的L*增大，與本研究結果矛盾，這可能是由于牛個體對運輸過程中產生的應激反應不同，不同的肌糖原消耗程度可能導致宰后肌肉產生PSE（pale，soft and exudative）肉，使L*增大，也可能產生DFD（dark，fi rm and dry）肉，如本研究中L*極顯著減小[28-29]。

2.5 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉品質影響的顯著性分析

表 7 長途運輸對西門塔爾牛不同部位肉品質影響的顯著性分析（n=6）Table 7 Signi fi cance analysis of the effects of long-distance transportation on meat quality in different carcass parts of Simmental cattle (n= 6)

由表7可知，長途運輸后，西門塔爾牛岡上肌pH72h值顯著高于背最長肌和半腱?。≒＜0.05），正常排酸成熟后肌肉的極限pH值范圍為5.3～5.7[30]，對照組肌肉的pH72h值均在此范圍內，僅運輸組岡上肌的pH72h值超過此范圍，這可能是岡上肌對本研究條件下的應激強度敏感程度強于背最長肌和半腱肌而導致的。

運輸組3 個部位肉中岡上肌的滴水損失率、蒸煮損失率和壓力失水率均最大，說明部位不同，運輸后肉持水力下降程度也不同，長途運輸對岡上肌的影響更大。Melody等[31]發現，豬背最長肌、半膜肌和腰大肌之間滴水損失率的不同與其蛋白質降解速率有關。本研究中，運輸后不同部位肉pH值不同，肌肉中內源性蛋白酶激活程度不同，蛋白質降解速率也不同，導致其持水力之間存在差異。

運輸組3 個部位肉中背最長肌的剪切力顯著高于半腱肌和岡上肌，反映出長途運輸應激對背最長肌剪切力的影響更顯著。其原因可能主要是運輸造成不同部位肉的肌纖維水解程度以及排酸成熟期間肌肉僵直的緩解程度不同。但Veiseth-Kent等[32]選取牛股二頭肌、岡下肌、背最長肌和腰大肌4 個不同部位肉，對宰后蛋白質水解、肌肉pH值下降、肌節長度、肌內脂肪和剪切力之間的關系進行研究，發現宰后蛋白質水解不能解釋牛不同部位肌肉之間的剪切力差異。因此，長途運輸后不同部位肉剪切力存在差異的原因有待進一步研究。

長途運輸應激對不同部位肌肉的各色差值影響程度不同，長途運輸后岡上肌的L*最小，a*和b*均為最大。

綜合各品質指標分析，運輸后西門塔爾牛岡上肌pH72h值增大、持水力差、肉色暗紅，品質較差。由此可見，運輸應激導致岡上肌的品質發生較大變化，其運輸后的肉品質要低于背最長肌和半腱肌。

3 結 論

長途運輸應激對西門塔爾牛肉品質影響顯著。長途運輸產生的應激反應導致宰后牛肉pH72h值顯著升高，持水力顯著下降，剪切力增大；長途運輸后牛肉L*極顯著降低（P＜0.01），a*和b*分別出現不同程度變化；運輸后牛肉的品質類似于DFD肉。長途運輸對不同部位肉質的影響程度存在顯著差異，其中對岡上肌影響最明顯，其肉質變化程度最大，其次是背最長肌和半腱肌。