刘立山,刘　婷,石　磊,周　瑞,吴建平

(甘肃农业大学动物科学技术学院,甘肃兰州 730070)



日粮中添加牛至精油改善牛肉熟化过程中的肉品质

刘立山,刘婷,石磊,周瑞,吴建平*

(甘肃农业大学动物科学技术学院,甘肃兰州 730070)

为研究日粮中添加牛至精油对牛肉熟化过程中食用品质的影响,选择10头体重相近、健康无疾病的荷斯坦奶公牛,随机平均分成实验组(添加牛至精油)和对照组(未添加牛至精油),相同环境下饲喂8个月后屠宰,测定肉品质。结果显示:熟化时间和牛至精油对肉色变化存在互作效应(p<0.05)。熟化0 d实验组亮度(L*)、黄度(b*)显著低于对照组(p<0.05),红度(a*)低于对照组(p>0.05);熟化第7 d,红度有显著高于对照组的趋势(p<0.10);在熟化过程中,剪切力、失水率、蒸煮损失均低于对照组(p>0.05),熟肉率均高于对照组(p>0.05),pH变化较对照组稳定。该结果提示在日粮中添加牛至精油,一方面可以更长时间保持肉的红色度,显著降低亮度、黄度,维持pH稳定,另一方面,可以改善嫩度,降低失水率和蒸煮损失,提高熟肉率,改善牛肉品质。

牛至精油,牛肉熟化,肉品质

随着消费者对牛肉品质的要求逐渐提高,生产者迫切需要进一步提高牛肉品质。宰后胴体熟化是改善牛肉食用品质的有效途径,牛肉在一定条件下熟化可以改善其风味和嫩度[1-2]。近年来,人们在日粮中添加各种合成的抗氧化剂,如丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁基羟基甲苯(BHT)来提高肉的抗氧化能力、稳定肉色、改善牛肉品质,并已取得了初步成效,但随着健康意识的增强,人们逐渐难以接受肉品中含有合成的化学药物[3]。所以,寻找天然抗氧化成分已成为近年来的研究热点之一。

牛至精油是从含酚类化合物牛至中提取的一种植物挥发油,其主要活性成份是香芹酚,具有非常强的表面活性和脂溶性,能迅速穿透病原微生物的细胞膜,造成致病微生物的水失衡,从而使病原微生物死亡。另外,香芹酚在肠道上皮细胞的外层有活性,能加速肠道上皮细胞的更新率,减少病原体对肠道上皮细胞的感染,增强对营养物质的消化吸收能力,提高家畜生产性能和饲料利用率。陈立华等[4]研究表明,在艾维茵肉仔鸡基础日粮中添加牛至油,可极显著提高肉仔鸡全期的增重速率(p<0.01),改善料肉比;胡骁飞等[5]在研究中表明,牛至油可以显著改善畜禽的生产性能,降低采食量而提高饲料转化率;方秋红等[6]研究表明,日粮中添加50 mg/kg的肉桂油可改善断奶仔猪营养状况,并有提高仔猪抗氧化能力的趋势。Amerah报道[7],肉鸡饲粮添加精油能够显著改善日采食量、日增重和饲料转化率。目前,对于牛至精油的研究主要集中在肉仔鸡和仔猪上,并且主要集中于对家禽和单胃动物生产性能的研究,关于牛至精油对反刍动物中牛肉品质的影响报道较少。

本实验以荷斯坦奶公牛为研究对象,在日粮中添加牛至精油,旨在揭示牛至精油对牛肉品质影响,为提高牛肉品质以及肉牛产业化发展提供科学依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

牛至精油美国Ralco动物营养公司;HI98103型笔式酸度计北京泰亚赛福有限公司;CR-10型色度计日本美能达公司;YYW-2型应变控制式无侧限压力仪上海锐风仪器制造有限公司;C-LM4型数显式肌肉嫩度仪北京天翔飞域仪器设备有限公司。

1.2实验方法

1.2.1实验时间与地点实验于2014年4月15日在甘肃省临洮县华加牧业科技有限责任公司进行,预试期7 d,实验期从2014年4月到2014年12月。

1.2.2实验动物及饲养管理选择体重相近,健康无疾病的荷斯坦奶公牛10头,随机平均分成对照组(未添加牛至精油)和实验组(添加牛至精油)。在实验组日粮中添加牛至精油预混料的量为每头牛每天28 g(精油含量为1%)[8],添加时将实验组5头牛总计140 g混匀到黄贮中供实验牛采食。为防止实验牛采食相邻食槽中的饲料,应在各个食槽之间设置隔板,以保证实验的准确性。每天早上9:00,中午12:00和下午18:00补饲精饲料,粗饲料自由采食,保证充足饮水,并观察实验牛健康情况。每天早上饲喂前对食槽中剩余饲草进行清理,保证实验牛吃到新鲜饲草。定期对水槽及圈舍进行清理,保证育肥期间圈舍环境及饮水清洁。实验前对实验牛进行7 d的预试饲养,主要观察牛的健康状况、采食量、粪尿情况和适应性等。

1.2.3样品采集屠宰后,取背最长肌500 g,平均分成5份。现场测定熟化0 d牛肉的肉品质指标;其余样品均在4 ℃条件下熟化,分别测定熟化3、7、14 d的肉品质指标[9]。

1.2.4测定指标及方法

1.2.4.1pH取50 g肉样,用组织捣碎机打碎后,将HI98103型笔式酸度计(北京泰亚赛福有限公司)电极插入打碎的肉样中进行测定pH,测定时将酸度计的探头深入到肉内被包埋每个样品三个重复[10]。

1.2.4.2蒸煮损失修整去除肉块表面的脂肪和结缔组织,称量记为m1,80 ℃恒温水浴加热,用数显温度计记录加热过程中肉块的中心温度。当中心温度达到75 ℃时,恒温保持5 min后取出流水冷却至室温,再次称量记为m2,按下式计算蒸煮损失[11]。

1.2.4.3色度肉色采用CR-10型色度计(日本美能达公司),测定背最长肌肉样的L*值(亮度指数)、a*值(红度值)、b*值(黄度),每个样品三个重复[12]。

1.2.4.4 熟肉率屠宰后取背最长肌称质量(m1),然后放入蒸煮袋中,于80 ℃蒸锅中蒸至肉样中心温度达到70 ℃,保持20min,取出冷却至室温再称质量(m2),按下式计算熟肉率[11]。

1.2.4.5失水率采用35kg质量压力法进行测定[13]。取1cm厚的肉样,在其中央用直径为2.523cm的取样器(圆面积为5.0cm2)在不吸水的硬橡胶板上切取肉样、称质量(m1),将肉样置于两层医用纱布之间,上下各垫18层滤纸,置于YYW-2型应变控制式无侧限压力仪平台上(上海锐风仪器制造有限公司),匀速加压至35kg,保持5min,撤除压力后立即称质量(m2),测定3次,取其平均值。按下式计算肉样的失水率。

1.2.4.6嫩度沿着肌纤维方向取厚度3cm的肉样,在80 ℃水浴锅中恒温加热至肉样中心温度达75 ℃,保持 5min后取出冷却至室温后,用直径1.27cm的取样器沿肌纤维方向钻取3个肉柱测定样,用C-LM4型数显式肌肉嫩度仪(北京天翔飞域仪器设备有限公司)测定剪切力值,剪切力值以kg表示。每个肉样平行测定3次,取平均值[14]。

1.2.4.7统计分析实验数据采用SAS8.0软件(美国SAS软件研究所)两因子完全随机设计的PROCMIXED混合程序进行分析肉品质,主效应和子集平均值中两两因子的比较采用t检验法(p<0.05或p<0.10)。

2　结果与分析

2.1牛肉成熟过程中肉色的变化

表2　熟化时间对肉品质的影响Table 2　Effect of aging time on meat quality

注:同列不同大写字母表示差异显著(p<0.05),相同字母或不标字母表示差异不显著。

实验结果见表1,熟化时间和日粮中添加牛至精油在对肉色的变化中存在互作效应(p<0.05)。熟化0 d,实验组L*值显著低于对照组(p<0.05),熟化3、7、14 d,实验组L*值分别比对照组低0.7、0.17、0.28(p>0.05),熟化0～3 d,实验组和对照组L*值变化趋势相反;a*值随着熟化时间的延长,实验组和对照组变化趋势相似,熟化0、3 d,实验组均低于对照组(p>0.05),熟化7 d,实验组a*值具有低于对照组的趋势(p<0.10),熟化14 d,实验组高于对照(p>0.05),由此说明,实验组a*值变化缓慢且稳定;熟化0 d,实验组b*值显著低于对照组,熟化3、7、14 d,实验组b*分别比对照组高0.44、0.2、1.18(p>0.05),但差异均不显著,熟化0～3 d,实验组和对照组b*值变化趋势相反。

表1　牛肉成熟过程中肉色的变化Table 1　Changes of the surface color of produce beef during the maturation

注:同行不同小写字母表示有显著差异的趋势(p<0.10),同行不同大写字母表示有显著差异(p<0.05)。

2.2牛肉成熟过程中其他肉品质的变化

由表2可知,熟化0～7 d,剪切力、失水率、蒸煮损失分别降低1.33/kg(p<0.05)、2.21%(p<0.05)、1.63%(p>0.05),熟肉率上升1.15%(p>0.05);熟化7～14 d,剪切力、失水率、蒸煮损失分别升高0.29/kg(p>0.05)、0.81%(p>0.05)、0.63%(p>0.05),熟肉率降低0.41%(p>0.05);熟化0～3 d,pH显著降低0.3(p<0.05),熟化第7 d时,pH降到最低6.24(p>0.05),熟化7～14 d,pH又升高到6.33(p>0.05),由此可知,熟化时间显著影响牛肉剪切力、失水率、pH,但对蒸煮损失、熟肉率的影响不显著。

3　讨论

3.1日粮中添加牛至精油对熟化过程中肉色的影响

肉色是消费者选购肉品的重要外观条件,随着熟化时间的延长,肌红蛋白氧化生成高铁肌红蛋白,肉品发生褐变[15]。刘大林等[16]在对京海黄鸡的研究中发现,添加植物精油,腿肌肉色显著降低(p<0.05)。孟令丽等[17]研究表明,日粮中添加植物油,可以改善牛肉肉色,这与本研究结果相同。张杰杰等[18]研究表明日粮中添加油菜籽组亮度值,红度值和黄度值出现了增高的趋势,这与本研究结果不同,这也表明,不同植物油对肉色的影响不同。本研究表明,日粮中添加牛至精油,显著降低亮度和黄度(p<0.05),红度降低1.5(p>0.05)在熟化7～14 d,可以更长时间的维持红色度稳定。其可能的原因是,添加牛至精油组在熟化过程中有利于水分的保持,肉块表面水分渗出较少,从而减弱了光的反射,使亮度减弱,红度下降是由于随着成熟时间的延长,添加牛至精油组阻碍了肌红蛋白的氧化,被氧化生成的高铁肌红蛋白减少,红度也随之降低[19]。在熟化0～3 d,实验组黄度变化趋势均与对照组相反,这也许与牛至精油的抗氧化性有关。贮藏过程中,肉色的改变,可能是脂肪氧化产生的自由基直接作用,促进色素的氧化,或是通过破坏色素还原系统而间接发生作用[20],牛至精油本身就是一种潜在的天然抗生素和药物生长促进剂,是一种由30多种组分组成的混合物,其活性成分具有强的抗氧化性,因此,在牛肉熟化过程中,牛至精油能通过与氧合肌红蛋白竞争脂质过氧化基,阻止肌红蛋白氧化,从而提高牛肉的氧化稳定性。研究发现熟化时间和牛至精油对肉色的影响存在互作效应(p<0.05),都是影响肉色的主要因素。

3.2日粮中添加牛至精油对熟化过程中其他肉品质的影响

pH是指牛肉的酸度,是衡量肉品质的一个关键参数,主要与肌肉中葡萄糖及氨基酸降解有关[20],能较好的反映肉品质的优劣,直接影响肌肉的颜色、保藏性、保水性、蒸煮损失等,从而影响肉嫩度的好坏[21-22]。宰后由于氧气供应中断,肌糖原进行无氧糖酵解产生乳酸,三磷酸腺苷分解后生成磷酸,而乳酸、磷酸导致牛肉的pH下降[23],之后开始脂质氧化,pH又会上升。王志琴等[24]研究表明,牛肉pH在熟化过程中呈现先降低后上升的趋势,这与本实验结果一致。熟化0～7 d,pH呈下降趋势,其原因可能与肌肉中葡萄糖、氨基酸的降解有关,熟化第7～14 d,pH开始上升,但实验组pH上升缓慢,较对照组稳定,熟化第14 d,实验组pH为6.23为鲜肉,对照组pH为6.43为次鲜肉[25],这也许是日粮中添加牛至精油,减弱了脂质氧化,降低了肉质腐败程度,可以更长时间的维持肉的新鲜度,改善牛肉品质。本研究表明,熟化过程中失水率、蒸煮损失均呈现先降低后上升的趋势,且实验组低于对照组,熟肉率呈现先升高后降低的趋势,且实验组高于对照组。剪切力是表示牛肉嫩度的肉品质指标,也是最容易发生变化的指标[20],其数值大小主要与肌肉内的结缔组织含量,肌内脂肪含量(大理石纹)以及肌纤维特点等因素有关[21]。失水率可作为评价肌肉系水力的一项指标,它的高低直接对肌肉的质地、风味、营养成分、多汁性等食用品质和组织状态产生影响,失水率和系水力呈负相关,失水率越低,系水力越高,保水性越好[26]。牛肉的蒸煮损失与系水力紧密相关,它不仅影响加工肉的产量、颜色和结构等,还影响鲜肉的色泽、质地、嫩度、营养和风味等食用品质[27]。熟肉率指肉熟后与生肉的重量比率,可反映肉在烹饪过程中的保水情况。张杰杰等[18]研究发现,日粮中添加17.6%的油菜籽可以显著降低牛肉剪切力,改善牛肉嫩度。刘大林等[16]在对京海黄鸡的研究中发现,日粮中添加植物精油,胸肌失水率、剪切力显著降低(p<0.05)。刘汉丽等[28]在对牦牛的研究中发现,随着熟化时间的延长,剪切力呈现先升高后降低的趋势。万红玲等[29]报道表明,宰后成熟处理对提高牦牛肉嫩度及其它肉品质效果显著。以上实验均表明,植物精油对不同动物肉品质的影响不同,不同品种间,随着熟化时间的延长剪切力的变化趋势也有差异,不同植物油对牛肉嫩度的影响不同。田甲春等[30]研究表明,牦牛肉在熟化过程中蒸煮损失呈现先升高后降低的趋势,与本研究结果一致。因此,日粮中添加植物精油在一定熟化时间内,可以使失水率、剪切力减小(p>0.05),从而增强保水性、改善牛肉嫩度,并使蒸煮损失减小(p>0.05),熟肉率增加(p>0.05),这与失水率减小、保水性增强相吻合。

大量的研究表明,牛至油具有广泛的药理作用,具有抗菌、杀菌、抗氧化的作用[31-32]。牛至油的抗氧化作用机理可能是由于牛至油的抗氧化成分可以进入循环系统阻断氧化途径,但由于还没有有效的方法鉴定和定量地分析牛至油的抗氧化成分,因此,这些化合物的生物有效性还不能得到直接证明。对于牛至油的抗氧化作用和提高免疫功能的作用目前研究较少,其作用机制还不十分清楚,尤其是对肉品质性状方面的影响还有待于进一步研究。

4　结论

熟化时间和牛至精油对肉色的影响存在互作效应(p<0.05),但对其他肉品质没有互作效应(p<0.05)。日粮中添加牛至精油,可以显著降低亮度和黄度(p<0.05),降低红度(p>0.05),在熟化7～14 d可以更长时间的保持肉的红色度稳定和pH稳定,维持肉的新鲜度,并且可以提高熟肉率(p>0.05),减小蒸煮损失(p>0.05)、失水率(p>0.05)、剪切力(p>0.05),增强保水性,改善牛肉嫩度,从而改善牛肉品质。

[1]解祥学,孟庆翔,刘萍,等.高压静电熟化对牛肉食用品质的影响[J],中国农业大学学报,2012,17(5):144-148.

[2]高淑娟.两段式冷却及电刺激对牛肉食用品质和肌原纤维超微结构的影响[D].泰安：山东农业大学,2009.

[3]曾磊,张玉军,邹正.茶多酚的功能性及应用[J].食品研究与开发,2005,26(1):33-35.

[4]陈立华,袁缨,冷义福.牛至油对肉仔鸡生长性能和胴体品质的影响[J].中国家禽,2007,29(5):9-11.

[5]胡骁飞,林东康,王利娜,等.牛至油对肉鸡生产性能和免疫功能的作用[J].中国畜牧兽医,2004(9):15-16.

[6]方秋红,侯永清,赵迪,等.植物精油对断奶仔猪生长性能及血液生化指标的影响[J].饲料工业,2014,35(17):44-47.

[7]Amerah A M,Mathis G,Hofacre C L,et al. Effect of xylanase and a blend of essential oils on performance and salmonella colonization of broiler chickens challenged with salmonella heidelberg[J].Poultry Science,2012,91(4):943-947.

[8]杨昭,刘婷,吴建平，等.TMR中添加牛至精油抑菌作用的研究[J].中国农学通报,2015,31(14):8-13.

[9]于福清,文杰,陈继兰,等.日粮硒水平对熟化过程中牛肉氧化稳定性和抗氧化酶活力的影响[J].中国农业科学,2003,36(2):208-213.

[10]Zamora F,Aubry L,Sayd T,et al. Serine peptidaseinhibitors,the best predictor of beef ageing amongst alarge set of quantitative variables[J]. Meat Science,2005,71(4):730-742.

[11]吴强. 超声波结合氯化钙处理对牛肉品质的影响[J].食品科学,2010,31(19):141-145.

[12]Rees M P,Trout G R,Warner R D. Tenderness of pork m. longissimus thoracis et lumborum after accelerated boning. part I. effect of temperature conditioning[J]. MeatScience,2002,61(2):205-214.

[13]Pietrasik Z,Shand P J. Effects of moisture enhancement,enzyme treatment,and blade tenderization on the processing characteristics and tenderness of beef semimembranosus steaks[J]. Meat Science,2011,88(1):8-13.

[14]张丽,孙宝忠,余群力.牦牛肉宰后成熟嫩度预测模型与验证[J].农业工程学报,2013,29(16):286-292.

[15]梁成云,刘笑笑,孟令丽,等.VE水平对熟化过程中牛肉肉色和抗氧化酶活性的影响[J].食品科学,2008,29(8):61-64.

[16]刘大林,王奎,杨俊俏，等.迷迭香精油对京海黄鸡生长性能、肉品质及抗氧化指标影响的研究[J].中国畜牧杂志,2014,50(11):65-67.

[17]孟令丽,梁成云,严昌国,等,日粮中添加植物油对牛肉颜色及脂肪酸的影响[J].肉类研究,2007 12(14):14-17.

[18]张杰杰,万发春,宋恩亮,等.精饲料油菜籽水平对肉牛生产性能及肉品质的影响[J].动物营养学报,201325(3):527-533.

[19]余小领,李学斌,陈会.猪肉色泽和保水性的相关性研究[J].食品科学,2009,30(23):44-46.

[20]代兵,陈安国.维生素E改善畜禽肉质的研究综述[J]. 粮油食品科技,2007,13(3):52-54.

[21]万发春,张幸开,张丽萍,等.牛肉品质评定的主要指标[J].中国畜牧兽医,2004,31(12):17-19.

[22]Keep C M,Sensky P L,Bardsley R G,et al.Tendness-

Anenzymatic view[J].Meat SCI,2010,84:248-256.

[23]莎丽娜,靳烨,苏席其乐木格.苏尼特羊肉食用品质的研究[J].内蒙古农业大学学报.2008,29(1):106-109.

[24]王志琴,孙磊,彭斌,等.不同气调包装牛肉贮藏过程中肉质变化规律研究[J].动物医学进展.2011,32(8):49-52.

[25]韩晓雷,杨增.测定牛肉pH对其新鲜度判定应用研究[J].黑龙江畜牧科技,1998,4(3).1-2.

[26]LI Chunbao,CHEN Yinji,XU Xinglian,et al. Effects of low-voltageelectrical stimulation and rapid chilling on meat quality characteristics ofChinese yellow crossbred bulls[J]. Meat Science,2006,72(1):9-17.

[27]Hur S J,Park G B,Joo S T.Effect of storage temperature on meat qualityof muscle with different fiber type composition from Korean native cattle(Hanwoo)[J].Food Qual,2009,32:315-333.

[28]刘汉丽,张红霞,韩玲,等.甘南牦牛肉成熟过程中剪切力、钙激活酶变化规律分析[J].畜牧兽医杂志2013,32(1):31-32.

[29]万红玲,雒林通,吴建平,等.牦牛肉品质特性研究进展[J].畜牧兽医杂志2012,31(1):36-37.

[30]田甲春,韩玲,刘昕,等.牦牛肉宰后成熟机理与肉用品质研究[J].农业机械学报,2012,43(12)：147-150.

[31]林清华,杨清平,李常建,等.致肠炎常见菌对牛至浸膏的敏感性实验[J].氨基酸和生物资源,1999,21(2):30-32.

[32]曹建国,潘正伟,陈正华.牛至油在仔猪饲料中的抗菌促生长效果[J].上海畜牧兽医通讯,2004,(01):24-25.

Improvement of beef quality in the aging process by adding oregano oil into ration

LIU Li-shan,LIU Ting,SHI Lei,ZHOU Rui,WU Jian-ping*

(College of Animal Science & Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

In order to investigate the effect of adding oregano oil in ration on beef quality in the aging process，ten Holstein bulls which had similar weight and age were employed in this experment. They were randomly divided into treatment group(added oregano oil)and control group(not added oregano oil),and were fed in the equivalent environment for eight months then slaughtered and measured their beef quality. The result showed that aging time and oregano oil had an interaction effect on the variation of beef color(p<0.05). Before aging,theb*value andL*value of treatment group were significantly lower than that of control group(p<0.05). On 7thday,treatment group’sa*value was higher than that of control group(p<0.10). In addition,the shear force,press loss,cooking loss of the treatment group were lower than that of the control group,while cooking percentage was higher than control group’s during aging(p>0.05). In the paper,adding oregano oil in ration can not only keep beef with fresh and red color for a long time,significantly reduceL*value andb*value,maintain stable pH,but also can improve beef tenderness,reduce press loss and cooking loss,finally improve cooking percentage and beef quality.

oregano oil;beef mature;meat quality

2015-06-18

刘立山(1987-),男,硕士研究生,研究方向:动物遗传育种与繁殖,E-mail:13919791920@163.com。

吴建平(1960-),男,博士,教授,主要研究方向为动物遗传育种、家畜生产体系,E-mail:wujp@gsau.edu.cn。

兰州市科技局“兰州市高产奶牛选育策略与高校养殖技术研究师范”(2011-1-110);农业部绒毛用羊产业技术体系放牧生态岗位科学家”(CARS-40-09B);“甘肃省典型农区肉牛生产体系优化研究与应用”(GDT20146100035);“甘肃肉牛生产体系要素优化匹配研究”(LW20156200007);“北方作物秸秆饲用化利用技术研究与示范”(201503134-HY15038488)。

TS251.1

A

1002-0306(2016)05-0334-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.05.059