陈文彬,吴海舟,王 健,戴照琪,徐幸莲,章建浩

(国家肉品质量与安全控制工程技术研究中心,农业部畜产品加工与质量控制重点开放实验室,江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心,南京农业大学食品科技学院,南京 210095)

一种用于火腿加工的“橡子猪”后腿原料品质研究

陈文彬,吴海舟,王 健,戴照琪,徐幸莲,章建浩*

(国家肉品质量与安全控制工程技术研究中心,农业部畜产品加工与质量控制重点开放实验室,江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心,南京农业大学食品科技学院,南京 210095)

通过对一种以橡子为补充日粮的河南杂交黑猪(以下简称“橡子猪”)后腿肉的食用品质、营养品质、加工品质的检测分析,比较“橡子猪”与普通长白猪猪肉的差异,为将其作为优质的火腿加工原料提供理论基础。结果表明:“橡子猪”后腿肉中肌内脂肪高达7.78%,矿物质元素Fe、Zn、Cu含量分别为10.05、17.07、0.84 mg/kg。不饱和脂肪酸(UFA)占56.61%,其中多不饱和脂肪酸(PUFA)占13.65%;后腿肌肉中必需氨基酸(EAA)总量为6.75 g/100 g,非必需氨基酸(NEAA)总量为10.6 g/100 g,氨基酸(TAA)总量为17.35 g/100 g,鲜味氨基酸含量(FAA)为5.64 g/100 g。后腿肉色a*值为13.44±1.63,较普通长白猪肉稍红,具有70.51%±2.03%的高熟肉率,剪切力为(3.58±0.17) kg。综上“橡子猪”含有多种矿物质元素,氨基酸和脂肪酸含量丰富,营养较为均衡,是一种优质的高端火腿加工原料。

橡子猪,肉质特性,氨基酸,脂肪酸,火腿原料

“橡子猪”是淮猪(地方猪种)与杜洛克(瘦肉型猪种)的杂交后代在喂以一定量的橡子作为补充日粮的基础上,以放养自由觅食为主、圈养补饲为辅的一种特殊黑猪。其特征是被毛全黑,体形中等,生长速度适中,能大量沉积蛋白质,胴体紧致、膘厚适度、耐粗饲;脂肪洁白、瘦肉鲜红、大理石纹丰富且均匀,具有较好的持水性。由于“橡子猪”是淮猪与国外良种猪直接或间接杂交后的猪种,在一定程度上综合了国内外良种猪的优良特性,既具有中国本土猪种耐粗饲、早熟多产、肉质鲜嫩等优点,又具备欧美猪种个大体壮,瘦肉率高的特点。尤其是猪后腿肉中平均肌内脂肪含量高达7.78%,肉质风味独特,是加工肉制品的优良原料,具有较高的产品开发价值[1]。

干腌火腿是我国优良的传统肉制品,以色、香、味、形“四绝”闻名。其对用于加工的原料腿品质有着较高的要求。猪腿原材料的性质对加工后的火腿成品品质有着很大的影响。随着传统干腌火腿加工工艺的现代化以及其市场竞争的日趋激烈,一些专门用于火腿加工的地方猪种及其后代已经越来越少,取而代之的多是品种繁杂的瘦肉型猪种,生产得到的火腿品质差异大,无法满足现代化火腿加工需求且难以得到消费者的一致认可。寻求新的优质猪腿原料用于火腿加工尤其是高端火腿产品的开发推广是今后发展的方向之一[2-4]。

本研究以成年“橡子猪”后腿肉为研究对象,检测分析该猪种后腿肉质的常规理化指标、矿物质成分、氨基酸组成、脂肪酸组成等品质指标,探究“橡子猪”肉质的优良特点,旨在为将该猪种后腿应用于火腿深加工提供理论支持。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

成年“橡子猪”后腿肉 河南省济源市欣原野农牧科技有限公司提供;普通长白猪后腿肉 南京雨润食品股份有限公司提供。

标准脂肪酸混合物、氨基酸标准品 美国Sigma公司;茚三酮溶液、氢氧化钠、甲醇、三氟化硼、异辛烷、无水硫酸钠、氯化钠、浓盐酸、苯酚、柠檬酸钠均为分析纯 南京寿德试剂公司。

HS-6型恒温水浴锅 河北省虹宇仪器设备有限公司;202A-0型恒温干燥箱 上海和盛有限公司;TA-XT Plus型质构仪 英国Stable Micro Systems公司;HZY-B300型电子天平 上海勤酬实业有限公司;CR-400型色差计 日本日立公司;GC2010型气相色谱仪 日本岛津公司;日立835-50型氨基酸自动分析仪 日本Hztach 公司;FWS-750型原子吸收光谱等 均由农业部肉及肉制品质量监督检验测试中心、国家肉品质量安全控制工程技术研究中心和南京农业大学食品科技学院提供。

1.2 实验方法

1.2.1 样品预处理 各取3份“橡子猪”后腿肉(实验组)和市售普通长白猪后腿肉(对照组)的股二头肌500 g分别绞碎备用。

1.2.2 常规理化指标测定 粗蛋白含量的测定方法：采用凯氏定氮法,按照GB/T 5009.5-2010方法检测[5]。肌内脂肪含量的测定方法：采用索氏抽提法,按照GB/T 9695.7-2008方法检测[6]。水分的测定方法：采用烘箱干燥法,按照GB/T 9695.15-2008方法检测[7]。总灰分的测定方法：采用干法灰化法,按照GB/T 9695.18-2008方法检测[8]。干物质的测定方法：参考王笑丹[9]等建立的方法进行测定。

1.2.3 肉色测定 分别取橡子猪和普通长白猪后腿股二头肌样品,使用CR-400型色差计,以标准白板作为对照,对样品的L*、a*、b*值进行测定[9],每组测定3个样品,每个样品进行3次平行测定,结果取平均值。

1.2.4 熟肉率测定 取中心温度为0～4 ℃的橡子猪和普通长白猪后腿股二头肌样品称重后放入蒸煮袋,于恒温水浴锅中80 ℃煮40 min后取出,晾凉30 min后去除蒸煮袋,用吸水纸吸干表面水分后称量,做3 组平行实验[9]。

熟肉率(%)=m1/m2×100

式中:m1为熟制后肉样质量(g);m2为熟制前肉样质量(g)。

1.2.5 嫩度测定 采用TA-XT Plus型质构仪测猪肉剪切力[10],通过剪切力判定猪肉嫩度:正常猪肉平均剪切力值愈高表示肉愈老化,剪切力值愈低则肉愈嫩。

1.2.6 肌纤维直径测定 采用高倍显微镜测定肌纤维直径,将制备好的肌纤维样片置于(10×40)显微镜下,移动载玻片,用目测微尺随机量取100根肌纤维直径,求均数[11]。

1.2.7 矿物质成分测定方法 铁、锰含量的测定方法：采用原子光谱法,按照GB/T 5009.90-2003方法检测[12]。锌含量的测定方法：采用原子光谱法,按照GB/T 5009.14-2003方法检测[13]。铜含量的测定方法：采用原子光谱法,按照GB/T 5009.13-2003方法检测[14]。镉含量的测定方法：采用原子光谱法,按照GB/T 5009.15-2003方法检测[15]。汞含量的测定方法：采用原子光谱法,按照GB/T 5009.17-2003方法检测[16]。砷含量的测定方法：采用原子光谱法,按照GB/T 5009.11-2003方法检测[17]。

1.2.8 氨基酸组成测定方法 用氨基酸自动分析仪按照食品中氨基酸测定的GB/T 5009.124,2003测定样品中的氨基酸组成及含量[18]。

1.2.9 脂肪酸组成测定方法 采用Sigma公司生产的37种脂肪酸甲酯混标,按照GB/T 9695.2-2008气相色谱法检测[19],面积归一化法定量分析。

1.3 数据处理与统计分析

使用SPSS 22.0软件对数据进行单因素方差分析,不同平均值之间利用Fisher’s 最小显著差异法(LSD)进行差异显著性检验。使用Microsoft Excel 2013软件对实验数据进行绘图分析,每组实验样品测定3次。

2 结果与分析

2.1 常规理化指标分析

从表1中可知,长白猪与“橡子猪”在水分含量、粗蛋白含量和干物质含量上均无显著差异(p>0.05)。但在灰分和肌内脂肪含量上,差异显著(p<0.05),“橡子猪”猪肉总灰分含量显著高于长白猪。这是由于橡子猪的生长周期比长白猪长1倍以上,随着饲养时间的延长,矿物质、无机盐等在动物体内逐渐蓄积,这与动物的生长规律相符合。同时,“橡子猪”肌内脂肪含量(7.78%)显著高于长白猪(6.72%)(p<0.05),这与该黑猪品种遗传特性以及相对较长的生长周期、日粮中持续补充橡子的饲养方式有关[20-21]。根据相关研究资料[22-25],许振英等专家对中国民猪、内江猪、二花脸猪、嘉兴黑猪、金华猪、乌金猪、中白猪等地方猪种与国外猪种的种质特性进行了研究,发现中国本地猪种的肌内脂肪含量普遍高于国外品种。据此,将“橡子猪”与我国其它一些地方猪种肉质的肌内脂肪含量[26]进行比较发现:成年“橡子猪”也表现出肌内脂肪含量高的特点,且显著高于其他地方猪种(表2)。

表1 “橡子猪”猪肉与普通长白猪肉常规营养成分比较(%)Table 1 The comparison of conventional nutrients between “Landrace pig” and “Acorn pig”(%)

注:同一指标数据肩注字母不同表示者,说明差异显著(p<0.05),表3、表4、表6、表7、图1、图2同。

表2 不同地方猪种肌内脂肪含量Table 2 Intramuscular fat of different pig breeds

猪肉肌内脂肪含量是评定肌肉品质好坏的主要指标之一[26]。肌内脂肪对猪肉品质的影响主要体现在嫩度、大理石纹、风味和多汁性上。

表3 橡子猪与长白猪食用及感官品质比较Table 3 Comparison of food and sensory quality between “Landrace pig” and “Acorns pig”

许多研究表明,肌内脂肪含量丰富对猪肉食用品质有积极的影响[27]。Wood等证实[28],肌内脂肪对生鲜猪肉的嫩度、多汁性和风味特性均具有改善作用。美国猪肉生产者协会在NPPC的消费者需求调查报告中也证实了6%以上的肌内脂肪含量对多汁性、嫩度、风味以及消费者选择意向产生了积极的影响。Fernandez和Famer研究也发现[29-30],一定量的肌内脂肪沉积不仅提高肌肉的感观满意程度,而且增强了肉的风味、嫩度以及多汁性。肌内脂肪含量越高,肉的口感越好[29]。而对于火腿加工来说,原料腿肌内脂肪含量与产品风味关系密切。以金华火腿为例,其优质原料猪种金华“两头乌”的肉质特点便是肌内脂肪含量高,其在内源酶的作用下分解产生大量游离脂肪酸,进一步氧化产生多种醛类、酯类、羧酸类等风味物质。“橡子猪”具备了用于火腿加工所需的高肌内脂肪特点,是高品质猪肉的良好来源。

2.2 食用及感官品质分析

由表3可知,在猪肉颜色上,橡子猪猪肉的L*值略低于对照组,而a*值和b*值略高于对照组,但是两组间统计学差异均不显著(p>0.05)。表现在肉色感官上无差异。橡子猪熟肉率为70.51%,显著高于对照组66.16%(p<0.05)。研究表明,随着猪龄的增长,其熟肉率也会有所提高。橡子猪生长周期长于长白猪,饲喂时间长,肌肉中固形物含量较高。此外,有研究表明肌内脂肪含量高达3%以上能有效降低蒸煮过程中的损失率,从而具有较高的熟肉率[31]。橡子猪猪肉的高肌内脂肪也可能是其具有高熟肉率的原因之一。在剪切力上,实验组低于对照组,肌纤维直径小于对照组,差异显著(p<0.05),反映了橡子猪猪肉具有比普通猪肉更好的嫩度。正常猪肉的嫩度与剪切力值成反比,肌肉质地越好,肌束内的肌纤维数越多,肌纤维越细,肉也就越细嫩。此外,有研究发现脂肪含量与肌肉的嫩度呈正相关[32]。肌肉中脂肪组织与结缔组织呈交叉状态的结构能疏松结缔组织,减弱结缔组织的物理强度,使得肌肉肌纤维束容易分离并易于被咀嚼,因而嫩度得以改善。符合橡子猪肌内脂肪含量高且嫩度好的特点。

2.3 矿物质成分分析

2.3.1 Fe、Cu、Zn含量的分析 长白猪和“橡子猪”中Fe、Cu、Zn等矿物元素含量都比较丰富,这些肌肉中的常量和微量元素易被人体吸收并影响着肉的食用品质。从表4可知“橡子猪”猪肉中Fe、Cu、Zn含量显著高于长白猪(p<0.05),说明不同猪种随着饲养时间延长,矿物质等元素在动物体内逐渐蓄积并表现出一定的差异,与动物的生长规律基本符合。

铁离子为肌红蛋白、血红蛋白的结合成分,参与氧化反应,影响肉色的变化;Fe、Cu和Zn是机体Fe-SOD,Cu/Zn-SOD的重要组成部分,能将超氧阴离子还原为氢自由基,氢自由基在过氧化氢酶或过氧化物酶的作用下生成水[33]。因此,Fe、Cu等可增强肌肉中超氧化物歧化酶的活性,减少自由基对肉品的损害,从而改善肉品质量。

表4 “橡子猪”与长白猪矿物质含量的比较Table 4 The basic trace mineral of “Landrace pig” and “Acorn pig”

据相关研究资料表明[34],合作猪猪肉Fe、Cu、Zn含量分别为1.06、0.27、10.40 mg/kg,有学者对市面商品猪猪肉内Fe、Cu、Zn含量进行测定,分别为0.23、1.23、0.45 mg/kg,而“橡子猪”Fe、Cu、Zn含量分别为10.05、0.84、17.07 mg/kg,进一步表现出了肌肉矿物质元素含量整体较高的特点(见表5),这可能与该猪种在饲养过程中补充一定比例的橡子作为日粮有关。研究表明,橡子除富含淀粉外,还含有较多的钙、磷、钾、钠、镁等人体所需的矿物质元素以及胡萝卜素、维生素B1、B2、苹果酸等[35]。当补充一定量的橡子作为猪饲日粮时,能改善猪肉中各营养成分的含量组成,提高猪肉营养品质[36-37]。

表5 不同猪种基本矿物质元素含量比较Table 5 The basic trace mineral of different pig breeds

2.3.2 重金属(As、Hg、Cd)含量的分析 肉中残留的As、Hg、Cd等重金属元素对人体危害极大,我国现行食品卫生标准和无公害食品规定都对其进行了最低限量规定。从表6可知,橡子猪与普通长白猪重金属含量差异很小,且均大大低于国家最低限量标准。一方面,橡子猪特有的饲料橡子中含有较多单宁类物质[35],有研究表明在单宁类物质的分子中含有多个邻位的酚羟基团,可作为多基配体,能以两个以上的配位原子和一个中心离子络合,在酸性的条件下可与铅、汞、铜等重金属离子形成沉淀物,具有一定的排重金属的作用[38]。

表6 “橡子猪”与长白猪 重金属含量Table 6 The heavy metals content of “Landrace pig” and “Acorn pig”

2.4 氨基酸组成的测定

猪肉蛋白质的营养价值的高低主要取决于其构成氨基酸的种类、数量和组成比例,尤其是其中所含必需氨基酸的种类和组成比例。研究表明,氨基酸中的丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和脯氨酸是肉香味的必需前体氨基酸,尤其是谷氨酸,做为猪肉中的主要鲜味物质[39]对肉品的味道有着重要贡献。肌肉氨基酸中,有部分与味精味道相似,其中包括谷氨酸和天冬氨酸,它们与肉的鲜味存在直接关系,其它氨基酸也会对肉的风味产生一定的作用[40]。

2.4.1 两组不同品种猪肉必需氨基酸含量的比较 从图1可以看出,“橡子猪”和普通长白猪样品中必需氨基酸含量存在一定的差异,“橡子猪”中异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸含量显著高于长白猪(p<0.05),苏氨酸、缬氨酸、蛋氨酸含量略低于长白猪,但无显著差异(p>0.05)。反映了“橡子猪”肉质在氨基酸的组成上比长白猪具有更多的必须氨基酸,这与“橡子猪”特殊的日粮成分橡子密切相关。据相关研究测定,橡子中淀粉和蛋白质的含量略低于大米,每100 g橡子可提供600千卡热量和8 g蛋白质,橡子所含氨基酸类似牛奶、豆类和肉类,具有丰富的营养价值[35,39]。以橡子为补充日粮能在一定程度地改善猪肉的氨基酸组成,提高其营养和风味品质[36,39]。

图1 “橡子猪”与长白猪必需氨基酸含量Fig.1 The essential amino acid composition of “Landrace pig” and “Acorn pig”

2.4.2 主要鲜味氨基酸含量级氨基酸总含量比较分析 从图2可知,“橡子猪”和长白猪猪肉样品主要鲜味氨基酸含量存在一定差异,“橡子猪”样品中谷氨酸、丙氨酸以及鲜味氨基酸总量均显著高于长白猪(p<0.05),说明“橡子猪”猪肉在鲜味成分上优于普通长白猪,保持了营养丰富、味道鲜美的优点,具备了高档肉品的特点,适合用于优质火腿的加工[2,40]。

图2 “橡子猪”与长白猪必需氨基酸含量Fig.2 The delicious amino acid and total amino acids composition of “Landrace pig” and “Acorn pig”

表7 “橡子猪”和普通长白猪猪肉脂肪酸含量Table 7 Fatty acid contents of “Landrace pig” and “Acorn pig”

注:*不饱和脂肪酸；▲多不饱和脂肪酸。

表8 “橡子猪”与长白猪、玉山黑猪猪肉脂肪酸组成比例Table 8 Fatty acid contents of “Landrace pig” and “Acorn pig”

2.5 脂肪酸的测定结果与分析

由表8可知,不同品种猪肉中多不饱和脂肪酸(PUFA)和总不饱和脂肪酸(UFA)的含量存在显著差异(p<0.05),“橡子猪”猪肉均高于长白猪和邹志恒等研究的玉山黑猪[41]。这与橡子猪的特殊饲养原料和饲养方式有关[42]。Rey等[43]研究发现通过补充猪饲料中富含脂肪酸尤其是不饱和脂肪酸的橡子作为日粮并在自由放养的环境下饲养得到的猪肉在脂肪酸组成上要优于其他圈养普通饲料喂养组别,能在一定程度上提高猪肉营养及风味品质。这与本实验得到的分析结果相符。此外,“橡子猪”猪肉多不饱和脂肪酸含量以及多不饱和/饱和脂肪酸比值都高于长白猪及玉山黑猪,特别是亚麻酸、油酸显著高于作为参考的玉山黑猪[41,44]。较高的不饱和脂肪酸组成与“橡子猪”日粮中橡子的添加有着极大的关系,每100 g橡子约含32%的油脂,其中多为油酸、亚油酸等多不饱和脂肪酸[45]。

猪肉的肌内脂肪含量和脂肪酸组成在很大程度上影响了其营养价值和加工后产品的风味,营养学上一般用PUFA/SFA(多不饱和脂肪酸/饱和脂肪酸)值来评价肉的营养价值,此值越高代表营养价值越好[46]。Cameron等[47]认为若肉中SFA+MUFA(饱和脂肪酸+单不饱和脂肪酸)的比例越高,则肉的嫩度、多汁性和风味都较好,相反,如果PUFA的比例过高则嫩度、风味和多汁都较差;脂肪组成和含量还对人的健康有重要影响,摄入过多的SFA会增加血清胆固醇含量,加速动脉硬化进而导致冠心病等疾病的发生。Eggert研究表明[48-49],饲粮中添加5%的CLA(共轭亚油酸)能使肌内脂肪含量由对照组的2.53%提高到3.65%,提高了猪肉的系水力和其在储藏期间颜色的稳定性,极大改善了肉质,显著降低了脂肪率或背膘厚,显著提高了瘦肉率、眼肌面积以及猪背最长肌的大理石纹评分和肌内脂肪含量[47]。

3 结论

肌肉的脂质氧化与蛋白质降解对火腿风味的形成起到了重要的作用。橡子猪的高肌内脂肪、多不饱和脂肪酸丰富等特性满足了火腿加工的基本要求。同时,橡子猪优于普通长白猪的蛋白质含量和氨基酸组成也为火腿加工过程中蛋白质分解产生更多的呈味氨基酸和人体必需氨基酸提供了保障。丰富的Fe、Cu、Zn等矿物质元素进一步提高了其营养品质,其中Fe、Zn元素对于火腿独特色泽的形成起到了重要作用。优于长白猪猪肉的色泽、嫩度为火腿加工提供了良好的感官保证。橡子猪是一种可用于火腿加工的优质原料腿来源,具有较高的营养价值和开发潜力,对于将其后腿进行火腿加工后,产品风味、感官品质等特性值得进一步深入研究。

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Meat quality characteristics of a raw leg from the Acorn pig for ham processing

CHEN Wen-bin,WU Hai-zhou,WANG Jian,DAI Zhao-qi,XU Xing-lian,ZHANG Jian-hao*

(National Central of Meat Quality and Safety Control,Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Processing and Quality Control,Ministry of Agriculture,Synergetic Innovation Center of Food Safety and Nutrition, College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China)

The study was based on a Acorn pig which was an Henan hybrid black pig fed on the acorn as the main dietary supplement(hereinafter referred to as "acorn pig"). According to Chinese national standard,meat quality characteristics including eating quality,nutritional quality and technological quality of the acorn pigs were determined to analyze the difference between the meat of the pig breed and common landrace pork,to provide the theoretical basis for the acorn pig as a good ham processing raw material. The results showed that the acorn pig’s intramuscular fat in the rear leg was up to 7.78%. The contents of mineral elements such as Fe,Zn,Cu were 10.05,17.07,0.84 mg/kg,respectively. The unsaturated fatty acids(UFA)were 56.61%,the polyunsaturated fatty acids(PUFA)accounted for 13.65%. The essential,non-essential,total amino acids and delicious amino acids in hindleg muscles were 6.75,10.6,17.35,5.64 g/100 g,respectively. Thea*of the acorn pigs’ rear leg meat was 13.44±1.63,which was redder than that of common pork. The cooked meat percentage was 70.51%±2.03%,and the shear force was(3.58±0.17) kg. In conclusion,the meat of the acorn pig was rich in mineral elements,amino acids and fatty acids,which was a kind of high-quality raw materials for high-end ham processing.

Acorn pig;meat quality;amino acids;fatty acids;ham raw material

2016-09-28

陈文彬(1992-)，男，硕士研究生，研究方向：畜产品加工与质量控制，E-mail:2014108074@njau.edu.cn。

*通讯作者:章建浩(1961-)，男，博士，教授，研究方向：畜产品加工与质量控制，E-mail：nau_zjh@njau.edu.cn。

国家公益性行业(农业)科研专项(201303082-2)；江苏高校优势学科建设工程资助项目。

TS251.1

A

1002-0306(2017)07-0075-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.07.006