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几种地方猪猪肉及其腊肉制品的感官特性和理化品质分析

2019-10-30刘文营高欣悦成晓瑜王守伟乔晓玲

食品科学 2019年19期
关键词:腊肉肉制品猪肉

刘文营,高欣悦,李 享,成晓瑜,王守伟,乔晓玲,*

(1.中国肉类食品综合研究中心,肉类加工技术北京市重点实验室,国家肉类加工工程技术研究中心,北京 100068;2.北京市第一六一中学,北京 100031)

猪养殖业占据着我国农牧领域的核心地位,我国2017年的猪肉产量为5 340万 t,约占世界猪肉产量的一半,占我国畜肉总产量的63.3%[1]。猪肉是我国居民最重要的动物蛋白质来源之一,生猪价格也直接影响着我国居民消费价格指数的波动[2]。目前,我国养殖的生猪品种主要是从国外引进的双肌臀大白猪,这就要求必须予之相类似的生活环境和营养策略,才能达到与国外一致的品质,反之就会产生遗传特征的退化[3]。国外品种的引进一方面丰富了我国动物蛋白质的供应,促进了生猪养殖行业的快速发展,但同时又极大冲击了我国传统地方猪育种和养殖产业,使得其无论是养殖规模还是品种数量均出现了暴跌现象。目前,85%左右的地方猪群体数量呈下降趋势,31 个品种处于濒危和濒临灭绝状态[4],地方猪肉只占10%的市场份额[5];未知的猪种遗传资源拥有者是否会要求因使用其资源而进行相关利益分享[3],这些问题都严重侵蚀着我国猪肉制品产业和地方猪资源的安全和发展。

猪种资源是一座天然基因库,我国国家级畜禽遗传资源保护名录收录44 个地方猪种[5],本土猪品种数量占世界总量的34%,是世界上猪种资源最丰富的国家。开展本土猪种资源的保护和利用,不仅有助于保护遗传资源的多样性,还能在满足人们生活水平提高需求的同时,保障我国生猪产业的持久安全,提升我国地方猪的市场地位和竞争力[3]。

肉制品的品质受基因型[6]、性别[7]、去势方式[8]、饲养环境[9]、饲料组分[10]、屠宰日龄[11]、屠宰方式[12]和养殖地区[13]等因素的影响,其中品种起主要作用。鉴于我国消费者对高品质猪肉的需求越来越高,我国地方生猪产业迎来一个快速发展机遇,而针对我国地方猪肉品质的系统分析鲜有报道。本研究以外三元猪肉为对照,就占市场份额较大的4 种地方猪肉营养和感官特性进行比较分析,为我国地方猪肉品质的深入研究和消费选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

外三元猪背最长肌(Longissimus dorsi muscle from three-breed crossbred pigs,TL)、五花以及壹号土猪背最长肌(Longissimus dorsi muscle from Yihao native pigs,YL)、五花 北京市永辉超市(马家堡店);北京黑猪背最长肌(Longissimus dorsi muscle from Beijing black pigs,BL)、五花 北京市超市发超市(右安门店);湘村黑猪背最长肌(Longissimus dorsi muscle from Hunan village black pigs,HL)、五花 北京市永辉超市(喜隆多店);东北民猪背最长肌(Longissimus dorsi muscle from Northeastern indigenous pigs,NL)、五花 北京市家乐福超市(马家堡南三环店);所有样品均为排酸24 h产品,全程冷链运输,样品置于4 ℃保存,8 h内测完;其对应的腊肉制品分别标记为TLP、YLP、BLP、HLP和NLP。

乙醚、石油醚、无水乙醇、高氯酸、硫代巴比妥酸、盐酸、甲醇、硫酸、氢氧化钾、氯化钾、七水合硫酸亚铁(均为分析纯) 国药集团化学试剂上海有限公司;丁基羟基甲苯(butylated hydroxytoluene,BHT)(质量分数99%) 北京伊诺凯科技有限公司;总抗氧化能力(total antioxidative capacity,T-AOC)分析试剂盒(铁离子还原力(ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)法) 上海碧云天生物技术有限公司;丙二醛二乙缩醛 梯希爱(上海)化成工业有限公司;氧气(体积分数99.999%)、氦气(体积分数>99.99%)北京如源如泉科技有限公司;基准液(30 mmol/L KCl+0.3 mmol/L酒石酸)、参比电极浸泡液(3.33 mol/L KCl)、参比电极内部液(3.33 mol/L KCl+饱和AgCl溶液)、正极清洗液、负极清洗液 日本INSENT公司;白砂糖、食盐、五香粉 北京新发地批发市场;酒精体积分数52%的白酒 北京市永辉超市(马家堡店)。

1.2 仪器与设备

PEN3电子鼻 德国Airsense公司;CR-400色差计柯尼卡美能达投资有限公司;TG-Wax MS气相色谱毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)、TRACE1310气相色谱-TSQ8000质谱仪 美国赛默飞世尔科技(中国)有限公司;Cary 50紫外-可见分光光度计美国Varian公司;Cascada BIO纯水机 美国PALL公司;CR21GⅢ离心机 日本日立株式会社;F6/10-10G超细匀浆器 上海FLUKO流体机械制造有限公司;F-120B制冰机 日本星崎电机株式会社;脂肪氧化诱导仪 意大利VELP公司;BYXX-50烟熏蒸煮一体机 嘉兴艾博实业有限公司;PB-10 pH计、BSA822-CW天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司;TS-5000Z味觉分析系统 日本INSENT公司;Synergy H4酶标仪 美国伯腾仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 不同品种猪肉的营养属性分析

分别参考GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[14]、GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》[15]、GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[16]方法,对猪背最长肌蛋白质、粗脂肪和水分质量分数进行测定。

1.3.2 不同品种猪肉pH值测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[17]方法,略有修改。冰浴条件下,取2.00 g猪肉样品置于50 mL离心管内,加入20 mL氯化钾溶液(0.1 mol/L),9 000 r/min均质30 s,静置后测定。

1.3.3 不同品种猪肉的T-AOC分析(FRAP法)

参考文献[18]的方法,采用T-AOC检测试剂盒(FRAP法)对猪肉背最长肌的T-AOC进行分析。2.00 g样品加入10.00 mL纯水(4 ℃),冰浴条件下7 500 r/min均质15 s,离心取5 μL上清液,加入到工作液中,37 ℃孵育5 min后测A593nm,以硫酸亚铁作为标准品。

1.3.4 不同品种猪肉及其腊肉制品色泽信息分析

参考文献[19-20]的方法,随机取原料肉或腊肉均匀切面进行色泽信息采集,由样品色泽的三刺激值(x、y、z)计算样品的亮度(L*)值、红度(a*)值和黄度(b*)值,计算公式如式(1)~(3)所示。

式中:x0、y0、z0为矫正板的三刺激值。

1.3.5 不同品种猪脂肪的诱导氧化稳定性分析

参考文献[21-22]的方法,取五花肉中层脂肪制备液化油脂,脂肪氧化诱导仪反应釜温度为90 ℃,氧气压力为6×105Pa。根据反应釜内压力的下降趋势,计算样品的诱导氧化进程,数据收集时间间隔为60 s。

1.3.6 不同品种猪肉广式腊肉的制备

参考文献[22]的方法,取猪背最长肌修整为统一规格(3 cm×3 cm×15 cm),混入辅料后静腌48 h,期间翻动6 次,置于12 ℃、相对湿度80%恒温恒湿箱内成熟,待成品率为60%时取样检测。

辅料中白砂糖、食盐、五香粉、异抗坏血酸钠、味精、白酒和水的添加量分别占原料质量的10.0%、2.0%、0.2%、0.2%、0.5%、2.0%和10.0%。

1.3.7 不同品种广式腊肉TBARS值分析

硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值的测定参考文献[23-24]方法,以4.2 g/100 mL BHT(乙醇溶解)为抗氧化剂,5.0 g广式腊肉样品中加入25 mL冰高氯酸,冰浴条件下6 000 r/min剪切1 min,离心后取2 mL上清液加入2 mL硫代巴比妥酸(0.02 mol/L),沸水浴加热45 min,冰水浴降至室温后测A532nm,以丙二醛缩乙二醛作为标准物质。

1.3.8 不同品种广式腊肉主体风味差异分析

参考文献[23,25]的方法,取2.0 g广式腊肉样品均匀置于瓶内,4 ℃贮存备用。电子鼻工作条件:加热仓温度为50 ℃,振动2 min,数据采集时长为90 s,选取70 s时收集的数据进行分析。

1.3.9 不同品种广式腊肉的味觉特性差异分析

电子舌内置的探头由不同材料制成,能对不同味觉特性的物质进行分析[26-27]。参考文献[28-29]的方法,取5 g腊肉样品,按照体积比1∶5加入纯水,均质混匀后8 000 r/min离心5 min,上清液过滤后上机测试。

1.4 数据统计与分析

数据采用平均值±标准差形式。不同品种猪肉蛋白质、水分、粗脂肪等营养物质质量分数以及T-AOC、pH值、色差等测定均进行10 个平行;腊肉制品TBARS值测定进行10 个平行;猪脂肪的氧化诱导分析进行3 个平行,采用SPSS 9.1软件进行单因素方差分析。电子鼻分析时运用Winmuster软件进行主成分分析(principal component analysis,PCA)和线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA),每组样品进行5 个平行。采用电子舌技术分析成品的味觉特性时,每组样品进行3 个平行,采用SPSS 9.1软件进行单因素方差分析,采用Taste Analysis Systerm Application Properties软件进行味觉特性差异分析。采用Origin 8.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同品种猪肉营养物质质量分数分析结果

在世界范围内,猪肉作为一种富含蛋白质的食物而被大量消费,蛋白质不仅可以满足人类对能量和营养物质的需求,增强食物的加工性能和感官特性,还可以有效降低少肌症的发生率,尤其是对老年人群体[30]。如表1所示,TL蛋白质量分数最高,反映了外三元猪作为瘦肉型猪种的特性[31],BL蛋白质量分数次之(P>0.05);YL、HL和NL之间蛋白质量分数差异不显著(P>0.05),但是显著低于BL和TL(P<0.05)。

表1 不同品种猪肉营养物质质量分数Table 1 Nutrient contents of pork from different breeds

粗脂肪质量分数对肉制品,尤其是对瘦肉制品的感官特性有着明显的影响,粗脂肪质量分数的增加会显著提升肉制品的嫩度、多汁性和鲜味强度[32]。如表1所示,TL粗脂肪质量分数最低,其次是HL和BL,YL粗脂肪质量分数最高,其中BL与YL粗脂肪质量分数的差异与文献[33]结果一致;粗脂肪质量分数增加,相应蛋白质量分数呈下降趋势,与文献[32]结果一致。

肉制品及原料肉的质量损失受原料肉水分质量分数的影响,水分质量分数与肉品的pH值、肌肉类型和加工方式直接相关,同时受肉制品的形态和所处的液体环境影响[34]。如表1所示,TL、NL和BL水分质量分数较高,YL和HL水分质量分数相对较低(P<0.05)。说明基因类型的差异以及后期饲养环境的差异,造成肌肉组织蛋白质、水分和粗脂肪质量分数存在差异。对不同品种猪肉营养物质质量分数的分析可以为养殖、育种和适用性加工提供依据。

2.2 不同品种猪肉的物理化学特性分析结果

表2 不同品种猪肉的物理化学特性Table 2 Physicochemical characteristics of pork from different breeds

pH值对肉制品的理化特性,尤其是持水力、色差、成品率等具有显著影响,过高的pH值会导致PSE肉的产生,显著降低肉制品的食用品质和加工性能[35]。如表2所示,所有样品中YL的pH值最高,其与HL之间没有显著差异(P>0.05);TL的pH值处于中间水平,NL和BL的pH值最低;TL与HL、NL与BL的pH值之间没有显著差异(P>0.05)。各猪肉样品pH值的差异与猪肉中水分质量分数相反,即猪肉pH值越高,其水分质量分数越低。

如表2所示,BL的L*值最高,YL次之,且两者之间没有显著差异(P>0.05);YL与TL、HL的L*值之间也没有显著差异(P>0.05);NL的L*值最低,且与其他产品相比均有显著性差异(P<0.05)。TL的a*值最低,其次是HL、NL、YL和BL,HL和NL、NL和YL、YL和BL之间没有显著差异(P>0.05),即与外三元猪肉相比,地方猪肉具有较高的a*值,且BL的a*值最高。TL的b*值最低,其次是HL、YL、NL和BL,其中HL和YL之间差异不显著(P>0.05),BL的b*值最高。即所有产品中,BL拥有最高的L*、a*、b*值,NL的L*值最低,TL的a*、b*值最低。BL的a*、b*值均较TL高,与文献[36]结果相似,但L*值差异相反,可能是饲料组分、养殖周期等存在差异[37]、同一品种的不同样品存在差异[13],也可能是饲养环境等因素存在差异所致[9]。

2.3 不同品种猪液化脂肪的T-AOC分析结果

通过增强肌肉组织的抗氧化能力来提升动物的健康水平是育种学家和饲养管理人员热切关注的问题,研究者通过在饲养过程中应用单色光[38]、在常规饲料中添加活性成分[39]、改善饲料组分[40]和在加工过程中添加功能性辅料[41]来提升动物肌肉组织和产品的抗氧化能力。如图1所示,YL、NL和BL拥有较高的T-AOC,且差异不显著(P>0.05);TL和HL以及YL、BL的T-AOC差异不显著(P>0.05),其中HL的T-AOC最低,NL的T-AOC最高,与姜晓文[42]的研究结果相似。造成这种差异的原因除动物品种存在差异外,动物的饲养环境[43]、饲料组分[44]等因素也会产生影响。

图1 不同品种猪肌肉组织液化脂肪的T-AOCFig. 1 T-AOC of pork from different breeds

2.4 不同品种猪液化脂肪的诱导氧化稳定性分析结果

脂质氧化稳定性是影响肉制品品质的重要因素,也是产品货架期长短的决定因素之一[45]。为使肉制品有一个较为稳定的氧化状态,目前研究者多是通过强化饲喂维生素、矿物质和生物活性物质等方式来实现[46-47]。如图2所示,TL诱导氧化需要的时间较短,其次是NL、BL、HL和YL,YL的诱导氧化时间最长(P<0.05),即在高氧气浓度和高温条件下诱导氧化需要的时间最长,其中TL、HL、NL和BL之间差异不显著(P>0.05),但各组样品与YL之间均有显著性差异(P<0.05)。除刘文营等[48]对猪牛混合脂肪的诱导氧化时间进行了分析外,鲜有研究对液化动物脂肪进行诱导氧化稳定性分析,本研究结果可为猪脂肪的开发利用提供参考。

图2 不同品种猪液化脂肪的诱导氧化时间Fig. 2 Oxidation induction time of lard from different pig breeds

2.5 不同品种猪肉制备广式腊肉的理化性质分析结果

如图3所示,YLP的TBARS值最低,即具有较好的质量安全属性;BLP的TBARS值最高(P<0.05);尽管TBARS值与T-AOC、诱导氧化时间之间没有明显的直接关系,但是BL具有较低的pH值,即较低pH值的样品对应较高的TBARS值,与张进杰等[49]研究结果一致。

图3 不同品种猪肉制备广式腊肉的TBARS值Fig. 3 TBARS values of Cantonese bacon from different pig breeds

表3 不同品种猪肉制备广式腊肉的色泽Table 3 Meat color of Cantonese bacon from different pig breeds

原料肉对肉制品色泽的影响最大[50]。如表3所示,BL、YL的L*值较高,其相应的腊肉制品也具有较高的L*值。HLP的L*值较低,YLP具有最高的L*值(P<0.05),TLP和BLP以及HLP、NLP的L*值相似(P>0.05)。TLP、YLP和BLP的a*值较低(P>0.05),TLP与HLP的a*值相似(P>0.05),NLP的a*值最高(P<0.05),说明肉制品的色泽与原料肉的色泽差异不同。YLP的b*值最高,且与TLP的b*值相似(P>0.05),其次是BLP、HLP和NLP,其中TLP与NLP、BLP之间没有显著性差异(P>0.05)。值得注意的是,NLP具有最高的a*值和最低的b*值,YLP具有最低的a*值和最高的b*值,推测脂肪氧化与蛋白质氧化、色素氧化之间具有显著的相互促进作用[51],会对肉制品的色泽产生影响,需要开展更为全面的研究来进一步验证本实验结果。

2.6 不同品种猪肉制备广式腊肉的主体风味差异分析结果

电子鼻可以实现不同风味物质的识别分析[52],并能用于产品的品质均一化加工研究[28]。如图4所示,各产品在PC1和PC2上的方差贡献率分别为94.78%和3.85%,方差总贡献率为98.63%,说明不同原料制备的产品均具有各自的主体风味特征[22]。BLP与其他产品均无交集,可能与其较高的TBARS值有关,TLP与NLP之间有较多的交集,可能与其相似的TBARS值有关,推测产品的氧化程度会影响其主体风味。LD1和LD2的方差贡献率分别为70.47%和13.51%,总贡献率为83.98%,除TLP与NLP有部分交集外,其他产品之间均有良好的独立性,即产品的主体风味都够被区分,其中TLP与NLP之间的交集与主体风味有较多交集的结果一致,即产品之间主成分越相似越难区分。产品之间独特的风味特性与原料独特的理化性质有关,原料品质的多样性造成了产品风味的差异[53]。

图4 不同品种猪肉制备广式腊肉的主体风味差异Fig. 4 Discrimination of major flavor of Cantonese bacon from different pig breeds

2.7 不同品种猪肉制备广式腊肉的味觉特性差异分析

表4 不同品种猪肉制备广式腊肉的味觉特性Table 4 Taste characteristics of Cantonese bacon from different pig breeds

图5 不同品种猪肉制备广式腊肉的味觉特性差异Fig. 5 Taste differentiation of Cantonese bacon from different pig breeds

依靠电子舌技术不仅可以实现不同味觉的识别和分辨[29],还可以开展产品的均一化加工研究[28]。不同品种猪肉制备广式腊肉的味觉特性如表4、图5所示,5 组产品在PC1和PC2方向上均无交集,即5 种产品均有独特的味觉特性,与2.6节结果一致。其中,TLP产品的酸味值最高,地方猪肉制备广式腊肉的酸味值均小于TLP,但各产品之间差异不显著(P>0.05);TLP产品的涩味值最低,但与YLP和BLP没有显著性差异(P>0.05),YLP、NLP和BLP之间的涩味值差异不显著(P>0.05),HLP的涩味值最高;HLP和NLP的涩味回味值最低,且与YLP没有显著性差异(P>0.05),TLP的涩味回味值最高,且与YLP和BLP之间没有显著性差异(P>0.05);NLP鲜味值最低,其次是BLP,两者之间没有显著性差异(P>0.05),HLP、YLP和TLP的鲜味值依次升高,且有显著性差异(P<0.05);与鲜味值相似,NLP的鲜味回味值最低,其次是BLP、YLP、HLP和TLP,且TLP与HLP之间没有显著性差异(P>0.05);TLP的咸味值最高,NLP、YLP、BLP和HLP的咸味值依次降低,其中TLP和NLP之间没有显著性差异(P>0.05)。

3 结 论

本研究以外三元猪肉作为对照,对我国市场上体量较大的壹号土猪、北京黑猪、东北民猪和湘村黑猪肉及其肉制品的营养物质、理化性质和感官品质进行了分析。外三元猪作为瘦肉型猪种,其肉品在蛋白质量分数上具有优势,高于地方猪肉;肌肉组织中水分质量分数也较高,但是地方猪瘦肉组织粗脂肪质量分数高于外三元猪肉,即地方猪肉具有更好的适口性,这也是消费者对地方猪肉的基本认识。

研究中涉及地方猪肉的a*、b*值均高于外三元猪肉,其中以北京黑猪肉a*、b*值最高,除东北民猪肉L*值较低外,其他地方猪肉L*值均高于外三元猪肉,即地方猪肉普遍具有较好的色泽特征。肌肉组织的T-AOC决定着产品的品质稳定性,除湘村黑猪肉外,其他猪肉的T-AOC均高于外三元猪肉,即地方猪肉具有较好的品质稳定性。液化猪脂肪的诱导氧化结果显示,地方猪脂肪具有较高的氧化稳定性,但是除壹号土猪腊肉外,其他猪肉对应腊肉制品的TBARS值均高于外三元猪腊肉。地方猪腊肉并未沿袭原料肉的色泽优势,其中以北京黑猪肉的变化最大。不同原料制备的腊肉制品具有不同的风味和滋味属性,可以开展适用性加工,以满足人们的不同需求。

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