不同品種及排酸成熟時間對南方黃牛肉色和色素物質含量的影響

摘要：為研究不同品種南方黃牛牛肉肉色間的差異及不同排酸時間對牛肉肉色的影響，以1周歲左右的黎平黃牛與西門塔爾牛為試驗對象，在相同飼養環境條件下育肥6個月后屠宰測定背最長肌不同排酸時間（0、1、3、5、7、9 d）下的肉色變化，揭示不同黃牛品種肌肉肉色的差異。結果發現，隨排酸的進行，2種肉牛牛肉pH值、總肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白含量在一定時間內不斷減少，高鐵肌紅蛋白含量不斷增加，黎平牛肌肉L*值在排酸前7 d不斷提高，且在測定的所有時間點都高于西門塔爾牛;黎平牛肌肉的a*和b*值變化幅度與西門塔爾牛相比較小。說明西門塔爾牛肌肉pH值達到較低水平要稍慢于黎平牛。排酸成熟能夠顯著改變2種牛肉的肉色，黎平牛肌肉肉色較西門塔爾牛鮮紅、穩定性好。

關鍵詞：南方黃牛;肉色;排酸時間;黎平黃牛;西門塔爾牛;肌紅蛋白

中圖分類號：TS251.5+2?文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2019）18-0228-04

收稿日期：2018-06-05

基金項目：江西省教育廳科學技術項目（編號：GJJ161007）;宜春地方發展研究中心項目（編號：2210816027）。

作者簡介：王文浩（1988—），男，江蘇射陽人，博士，講師，主要從事動物生產相關研究。E-mail：wwh11@126.com。

牛肉中富含蛋白質，在氨基酸組成上比豬肉更接近人體需求，可提高人體免疫力，對于青少年的生長發育及術后、病后調養具有重要的作用。因其蛋白質含量高、脂肪含量低、味道鮮美，深受大眾喜愛，享有“肉中驕子”的美稱。我國幅員遼闊，各地區生態差異較大，形成了分布廣泛、各具特色的地方黃牛品種。其中，南方黃牛是我國特有的種質資源。目前，市場上牛肉的嫩度、風味都比較差，因為其中主要為冷凍肉或熱鮮肉，這2種牛肉的汁液流失多，難以滿足消費者的需求。通常牛在屠宰后，牛肉最終轉變成可食用肉一般要經過僵直、解僵以及成熟3個階段。肉類成熟即指動物被宰殺后，生活時的正常生化平衡被打破，在動物體內組織酶的作用下，發生一系列復雜的生化反應，結果產生外觀上的僵硬狀態（僵直），經過一段時間這種僵硬現象逐漸消失，肉質變軟，持水力和風味得到很大改善的變化過程[1]。

因此屠宰后排酸過程的控制對于牛肉品質的改善有著非常重要的意義，相關研究表明，排酸過程中肉pH值降低，能夠抑制大部分微生物的生長，同時在酶作用下肉中部分肌漿蛋白分解成多肽和氨基酸，能夠增加風味和改善口感。而肉色是顯示肉品質量的重要指標，直接影響消費者的購買欲望，因此肉色可以用來衡量牛肉的經濟價值[2]。肉的顏色取決于肌紅蛋白和血紅蛋白，后者主要存在于血液中，放血屠宰時隨血液流失，前者（肌紅蛋白）是肌漿內的球狀血紅素蛋白質，從充分放血的牲畜胴體中獲得，為主要呈色物質，因此肌紅蛋白決定了肉的顏色。有研究表明，在肉品成熟過程中肉色會發生劇烈的變化[3-4]。目前，國內外對豬肉色澤的研究較多，而對牛肉肉色的研究鮮有報道。

本研究對南方本地黃牛和國外引進的大型肉牛品種西門塔爾牛在不同排酸成熟時間進行了宰后肉色的指標測定，從肌肉中色素物質入手，發現2種肉牛在排酸過程中肉色的變化規律，旨在通過對牛肉肉色的研究，為南方黃牛肉質的改善和營養價值的提高提供理論基礎。

1?材料與方法

1.1?試驗動物與飼料

隨機選取1周歲的黎平黃牛和西門塔爾牛（均為公牛），各10頭，在相同的飼養環境條件下進行6個月的短期育肥試驗，試驗時間為2017年5—10月，所有試驗動物飼養于宜春學院生命科學與資源環境學院生態牧場。飼料配方按照57.0% 玉米粉、12.0%菜籽粕、11.5%小麥麩、7.0%棉籽粕、5.0%大豆粕、1.4% 磷酸氫鈣、1.1%植物油、1.0%添加劑預混料、0.5%小蘇打、0.5%食鹽等原則進行設計。日糧配方按照精飼料、粗飼料質量比為2 ∶1、2%體質量的日采食量原則進行配制，其中粗飼料為全青貯玉米飼料，主要成分包括95.27% DM（干物質）、4.42%CP（粗蛋白）、1.74%EE（粗脂肪）、4.37%Ash（粗灰分）、0.06%Ca（鈣）、0.05%P（磷）、55.77% NDF（中洗纖維）和32.96%ADF（酸洗纖維）。上述飼料均購自宜春學院生命科學與資源環境學院農學系生態農場。

1.2?試驗設計與樣本采集

育肥期結束后，集中屠宰，宰前12 h禁食，2 h停水。每頭牛經電擊致暈，屠宰、剝皮后劈半稱取酮體質量，將酮體從跟腱處懸掛在低溫（0～4 ℃）排酸室，進行排酸，分別在排酸后的0、1、3、5、7、9 d（即宰殺后0、1、3、5、7、9 d）取每頭牛12～13肋間背最長肌，進行肉色的測定。

1.3?試驗儀器

美能達cR400型色差儀（日本柯尼卡公司）;RH-N50型肌肉嫩度儀（廣州潤湖儀器有限公司）;PHB-1型便攜式pH計（上海三信儀表廠）。

1.4?測定方法

1.4.1?pH值?pH值利用便攜式pH計進行測定，測定方法為探頭伸入到肉樣中，確保其電極和肌肉組織液完全接觸，待其讀數穩定后進行記錄，每個肉樣測定3次，取平均值，使用前須對儀器進行校準。

1.4.2?肉色?便攜式色差儀經白板校準后，測定黎平黃牛和西門塔爾公牛不同排酸時段0、1、3、5、7、9 d背最長肌肉表面的a*值（紅度）、H值（色相角）、L*值（亮度）、C值（彩色度）以及b*值（黃度）。L*、a*、b*值的測定方法為使肌肉表面與色差儀的鏡頭呈垂直狀態，色差儀鏡口與肉面緊扣，確保不漏光，并且單個樣品重復測定3次，盡量使每次的測定位置都均勻分布在肌肉切面，并計算C和H。公式如下：C=[（a*）2+（b*）2]0.5;H=arctg（b*/a*）。

1.4.3?肌肉中色素物質的檢測?將20 mL磷酸鈉緩沖液（濃度為0.04 mol/L，pH值為6.8）與10 g肉樣混勻研磨成漿，勻漿液在4 ℃條件下靜置1 h后在離心機上離心30 min，離心轉速為3 300 r/min。上清液經濾紙過濾后用上述磷酸鈉緩沖液定容到25 mL，隨后分別在572、565、545和525 nm波長處利用分光光度計測定其吸光度。

高鐵肌紅蛋白（MMb）百分含量=（-2.514R1+0.777R2+0.800R3+1.098）×100%;

氧合肌紅蛋白（OMb）百分含量=（0.882R1-1.267R2+0.809R3-0.361）×100%;

總肌紅蛋白（TMb）含量（mg/g）=-0.166D572 nm+0.086D565 nm+0.088D545 nm+0.099D525 nm。

其中：R1、R2、R3分別是吸光度比值D572 nm/D525 nm、D565 nm/D525 nm、D545 nm/D525 nm。

1.5?統計分析

數據統計分析采用SPSS 19.0軟件，數據多重性比較利用Duncans法，試驗數據采用“平均值±標準誤”表示。

2?結果與分析

由表1的pH值可知排酸過程中肌肉嫩度的變化情況，宰后當天黎平牛肌肉的pH值高于西門塔爾牛;宰后0～3 d黎平牛和西門塔爾牛肌肉pH值均表現為顯著下降趨勢，3 d后黎平牛肌肉pH值持續下降，7 d后趨于穩定，而西門塔爾牛肌肉pH值在3 d后趨于穩定;宰后7～9 d黎平牛和西門塔爾牛pH值達到相同水平。

由表2可知，2種黃牛肌肉排酸過程中，宰后當天黎平牛肌肉的L*值與西門塔爾牛相當;西門塔爾牛和黎平牛肌肉的L*值在屠宰后0～5 d表現近似，均為明顯上升趨勢，黎平牛和西門塔爾牛肌肉的L*值在5 d后趨于穩定;宰后黎平牛肌肉的L*值在測定的所有時間點都要高于西門塔爾牛。

由表2中2種黃牛肌肉排酸過程中a*值的變化看出，宰后當天黎平牛肌肉的a*值低于西門塔爾牛;宰后0～7 d黎平牛肌肉a*值大致表現為先顯著上升后下降的趨勢，在宰后1 d 達到最高峰，7～9 d 趨于平衡，變化不明顯。西門塔爾牛肌肉a*值在0～3 d持續上升，1～9 d變化不明顯，但在9 d時與黎平牛肌肉a*值相當。

表2中2種黃牛肌肉排酸過程中肌肉b*值的變化顯示，宰后當天黎平牛肌肉的b*值和西門塔爾牛一致;宰后0～7 d黎平牛肌肉b*值表現為明顯的先快速上升后緩慢上升的趨勢，在7 d時達到最高峰，隨后開始下降。西門塔爾牛肌肉b*值在0～7 d表現為先上升后下降的趨勢，在3 d時達到最高峰，但在9 d時與黎平牛肌肉b*值相當。

由表2還可以看出，2種黃牛肌肉排酸過程中，宰后當天黎平牛肌肉的C值低于西門塔爾牛;宰后0～9 d黎平牛肌肉C值表現為明顯的先快速上升后平穩的趨勢，在7 d時最大。西門塔爾牛肌肉C值在0～7 d表現為明顯的先上升后下降的趨勢，在排酸后3 d達到最高峰，7～9 d上升緩慢，在排酸后9 d與黎平牛肌肉C值相當。

此外，由表2可以看出，宰后當天黎平牛肌肉的H值高于西門塔爾牛;宰后0～9 d黎平牛肌肉H值表現為先顯著地快速上升后平穩最后下降的趨勢，在宰后7 d達到峰值。西門塔爾牛肌肉H值在0～7 d表現為先顯著上升后下降的趨勢，在宰后5 d達到最高峰，7～9 d變化不明顯，趨于平穩，但在宰后9 d與黎平牛肌肉H值相當。

由表3可知，2種黃牛肌肉排酸過程中，黎平牛和西門塔爾牛的TMb含量均表現為明顯的下降趨勢，宰后前3 d黎平牛的TMb含量高于西門塔爾牛，隨后幾天西門塔爾牛的TMb含量高于黎平牛。

由表3中2種黃牛肌肉排酸過程中氧合肌紅蛋白含量的變化看出，黎平牛和西門塔爾牛的OMb含量均表現為明顯的下降趨勢，但是黎平牛肌肉中OMb的含量下降明顯緩于西門塔爾牛。

由表3還可以看出，2種黃牛肌肉排酸過程中，黎平牛和西門塔爾牛的MMb均表現為明顯的上升趨勢，但是黎平牛肌肉中MMb的含量上升明顯緩于西門塔爾牛。

3?討論

動物被屠宰后肌肉中pH值降低的原因是宰后各種無氧代謝相關的生化反應仍然繼續發生，大量乳酸等物質不斷產生。動物體內pH值一般在7.0左右，宰后由于乳酸產生導致pH值逐漸下降。本研究發現，黎平牛和西門塔爾牛在宰后0～7 d的過程中，其pH值持續下降，在7 d后趨于穩定，達到極限值5.5左右。如果宰后pH值>6.8，說明牛肉被腐敗菌污染，腐敗菌使肉中蛋白質分解從而產生有毒元素并發出惡臭味道[5]。此外，肉色、持水性、微生物繁殖速度及蛋白質溶解度變化都受pH值下降影響。有研究發現，pH值下降速度與溫度、品種有關[6]。

本研究中西門塔爾牛肌肉pH值優先達到較低水平，但是肌肉pH值穩定時，黎平牛pH值要低于西門塔爾牛，肌肉pH值降低，抑制了大部分微生物生長，由此推斷黎平牛冷鮮肉保存期較西門塔爾牛要長。有關學者研究發現，pH值與肌肉顏色（L*值、a*值、b*值）密切相關，主要由于pH值升高（大于蛋白質等電點）時，肌肉持水性增加，從而提高肌肉表面的吸光能力，肉色加深[7]，pH值升高到一定極限值時，可以改變肌紅蛋白功能而使肌肉呈現暗紅色[8]。據報道，肌紅蛋白是決定肉色的主要因素，肌紅蛋白以如下3種狀態存在：還原型、氧合型、高鐵型，這3種不同狀態的肌紅蛋白可以相互轉換，分別呈現出暗紫色、鮮紅色以及棕褐色[9]。肉顏色的穩定性是由Fe2+的肌紅蛋白保持程度所決定的[10]。隨著熟化時間的延長，氧合肌紅蛋白氧化生成高鐵肌紅蛋白MMb，肉品發生褐變[11]。本研究中隨著熟化時間的延長，氧合肌紅蛋白OMb的含量持續下降，致使肌肉的顏色變為褐色。

L*為明度系數，主要受肌肉中脂肪沉積量和肌紅蛋白含量的影響，其值為0～100不等，值越大亮度越大。隨著排酸時間的持續，2個試驗組的肉牛肌肉L*測定值都在一定時間內增大，這是因為在排酸的過程中，隨著pH值的不斷下降，肌肉蛋白變性、肌肉收縮、汁液滲出、結合水減少導致肉表面反射特性改變[12]。本研究中總肌紅蛋白的含量隨著熟化時間的延長持續下降，這種情況考慮與肌肉保水性的不同有關，本試驗也注意到在排酸過程中肌肉出現了不同程度的滲水現象，并且肌紅蛋白是水溶性蛋白，主要存在于肌漿中，因此TMb的損失與肌肉的保水性有關。排酸5 d后，2種肉牛肌肉的pH值變化幅度變緩，與肌肉L*值的變化規律相一致。黎平牛肌肉的L*值在排酸的各個時間點均高于西門塔爾牛，說明黎平牛肌肉較西門塔爾牛鮮亮，更易受到消費者的青睞。

a*為紅度值，其值由負到正變化表示肉色由綠色逐漸變為紅色。近期研究表明，冷鮮肉肉色測定中最重要的肉色指標是紅度值，通常情況下隨著貯藏時間的延長紅度值會不斷減少，但如果肌肉采用真空包裝并存放在0 ℃，紅度值在14 d之內都不會改變。該研究中還證明了肉色褐變的速度會隨著存放地溫度的升高而加速，除此之外，肉色褐變的速度還會受到空氣中氧濃度的影響，相關研究證明了紅度值與肉色穩定性存在密切關系，肉色會受到貯藏時間、貯藏溫度和包裝方式的影響[13]。本研究中2種肉牛的肌肉擺放于4 ℃ 冷庫進行排酸成熟，溫度較低，空氣中氧氣濃度變化不大。肉色的a*值均大于0，即都為紅色，黎平牛肌肉的a*值在宰后1 d后變化幅度較小，并且黎平牛肌肉中氧合肌紅蛋白的含量下降趨勢較西門塔爾牛緩慢，這就說明黎平牛牛肉肉色穩定性較好。

b*為黃度值，其值由負變到正表示肉色由藍色逐漸變為黃色。本研究中2種肉牛肌肉的黃度值均大于0，表現為黃色。黃度值主要由于在宰后初期，氧合蛋白和肌紅蛋白含量相對較高，比值越高，黃度值越高，隨著時間的延長，肌紅蛋白和氧合肌紅蛋含量下降。Mancini等的結論與本研究的結果不矛盾，屠宰放血后的肌肉由于缺氧主要存在還原型肌紅蛋白，此時肌肉呈現暗紫色[14];本研究中排酸前期，肌肉的總肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白含量均處于較高的水平，此時肌肉呈鮮紅色，該色是最理想的肉色，也是消費者最喜愛的肉色。隨著暴露時間的延長和高溫、紫外線的作用，肌紅蛋白的球蛋白部分變性，失去了保護血紅素的功能，使得氧合型肌紅蛋白變成棕褐色的高鐵型肌紅蛋白[15]。黎平牛肌肉的b*值在宰后1 d后變化幅度較小，說明黎平牛牛肉肉色穩定性較好。C和H值是由a*和b*值通過公式計算出來的，變化規律與a*和b*值相一致，不多作討論。

4?結論

通過宰后排酸成熟，西門塔爾牛肌肉pH值相較黎平牛優先達到較低水平，從而抑制了微生物的繁殖。排酸成熟能夠顯著地改變2種牛肉的肉色，隨排酸時間的延長，肉色變化程度越不明顯。經排酸成熟處理，在肉色上，黎平牛肌肉較西門塔爾牛鮮紅;在肉色穩定性上，黎平牛肌肉較西門塔爾牛穩定性好。

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