五指山小型猪肉质感官品质特性的研究
(一)肉的感官品质及其生化机理
肉的感官品质是指影响消费者是否经常购买和食用的肉的品质,包括肉的颜色、光泽、弹性、脂肪交杂以及肉的纹理。
1.肉的颜色 肉给人的第一印象就是颜色。肉的颜色又叫肉色,虽然与肉本身的食用品质无直接关系,却是动物机体肌肉组织的生理学、生物化学和微生物学变化的一种易于识别的外部体现,是人们公认的重要的感官品质之一。
各种新鲜肉都有特有的红色,但不同畜种或个体之间,肉色存在着明显的差异。总之,肉色因动物的种类、性别、年龄、肥度、经济用途、宰前状态而异,也和放血、冷却、结冻、融冻等加工情况有关,又以肉里发生的各种生化过程如发酵、自体分解、腐败等为转移。例如,猪肉的色泽比牛肉的色泽要淡得多;同一畜体的不同部位或畜龄不同,也会造成肉色的差别,一般幼畜的肉色较浅。
(1)肉色形成及变化的机理 肉色主要是由肌肉中存在的色素物质肌红蛋白(Myoglobin,简称 Mb)和血红蛋白(Hoemoglobin,简称Hb)的数量来决定的。放血情况良好时,肌红蛋白占到总色素物质的80%~90%,起主导作用,此时的肉色主要由肌红蛋白来控制。当然,肉色不仅取决于肌红蛋白的数量,还与肌红蛋白的化学性质有关。
肌红蛋白是一种复合蛋白质,属于色蛋白类,分子量在17000左右,是由一条多肽链构成的球蛋白和一个血红素组成,如图1-148所示。
其中的血红素是由4个吡咯形成的环上加上铁离子所组成的铁卟啉,铁离子可处于二价的还原态或二价的氧化态,因此也称作亚铁血红素。处于还原态的铁离子能与氧结合,氧化后则失去氧,即氧化和还原是可逆的,所以肌红蛋白在肌肉中起着载氧的功能。
新鲜肌肉切断面由于还原型肌红蛋白(紫红色,Fe2+)的存在而呈紫红色;当与空气接触后,还原型肌红蛋白与氧结合生成氧合肌红蛋白(Oxymyoglobin,Fe2+),变成鲜红色,这种色泽是新鲜肉的色泽,为消费者所喜爱。这种现象也叫做增艳现象,在肌肉切断后15~30min内就可以完成。氧合肌红蛋白非常稳定,但长时间放置会慢慢氧化生成高铁肌红蛋白(Fe3+),成为一种变性肌红蛋白(Metmyoglobin),肉呈现棕褐色,品质下降,因此褐色是肉放置时间长久的象征,这个过程快则几个小时,慢则几天。有时肌肉还会因细菌分解产生硫化氢(H2S),硫化氢和氧与肌红蛋白结合形成硫化肌红蛋白(Fe2+),也使肌肉呈现绿色。
肌肉中肌红蛋白的形成和颜色的变化见表1-70所示。
(2)影响肉色的因素 由上述可知,肉色首先受总色素含量的影响,其次还受不同体躯部位、肌肉 pH的影响,再者保藏温度、湿度、空气流速等因素也对肉色有一定的影响。总的来说,随着存放时间的延长,肉色会变深;温度低、湿度大时,可以延长肌肉红色的保持时间。因而在评定肌肉色泽时,要注意宰后的时间、放置的条件和肉样的部位。
肌红蛋白含量的影响:如前所述,动物屠宰放血良好时,肌红蛋白的含量是比较稳定的,是决定肉色的主要因素。因此,肉中肌红蛋白的含量越多,肉色越鲜艳。肌红蛋白的含量随动物种类、动物组织的活动程度、年龄、性别、饲养条件等不同而有变化。例如,肉用动物中肌红蛋白的含量是牛>羊>猪>兔,因此它们的肌肉颜色也是依次排列的;放牧的动物比圈舍内饲养的动物肉含有较多的肌红蛋白,因为运动需要消耗氧,所以色泽比较发暗;高营养状态和含铁质少的饲料所饲养的动物肌肉中肌红蛋白少,肌肉色泽相对较淡。
pH的影响:动物肌肉pH在宰前呈中性,宰后由于糖酵解作用使乳酸在肌肉中积累,因此肌肉 pH下降。肌肉pH下降的速度和程度对肉色有一定的影响,正常pH为匀速下降,最终到达pH5.6左右,肉的颜色正常;如果最终pH较高(>6.0),肉则呈深色。
脂肪含量的影响:当肌肉内沉积大量脂肪时,可使肉色鲜艳,并具有透明感。
(3)异质肉色 生理异常肉主要是指PSE(Pale soft and exudative,苍白、柔软及渗水)和DFD(Dark firm and dry,肉暗红、质硬及干燥)肉,它们都是应激敏感猪(Stress susceptible,SS)在应激因子的作用下导致的,都使肌肉产生不正常的肉色。
PSE肉的形成原因:正常情况下,宰后肌肉的pH缓慢下降,最终pH下降到5.6左右。由于肌肉系水力的下降、肌纤维的渐渐萎缩,渗出的肌浆随着肉温的下降而凝胶化,被滞留在正常的肌内膜和肌细胞之间。对于应激敏感猪,在宰前和屠宰整个过程中应激因子的作用下,能量的代谢要高于正常时。在放血的过程中,随着氧供给的终止,动物机体会加速厌氧糖解的过程。如果在屠宰时糖原储备(特别是肌肉中)比较高,则会由于快速糖原分解而使乳酸产物堆积,死后第一分钟就迅速酸化,导致肌肉 pH迅速下降,造成肌肉膜变性、崩裂,肌外膜的胶原纤维膨胀、组织脆弱、致密性下降,致使其中肌浆未达到胶凝化就渗出游离,肌红蛋白随水分大量流失;此外,也由于肌肉pH的下降、肌肉蛋白质的系水力降低,使肌浆蛋白在肌原纤维上沉积,随着肌纤维的收缩,肉中细胞内的自由水向细胞间转移,含有过量细胞外水分的组织具有许多光反射的表面,使肉品表面的散光性加强,导致肉色苍白,即使有肌红蛋白色素的存在,对肉色的影响也不再显著,即产生PSE猪肉。
DFD肉形成的原因:如果应激敏感猪处于持续应激因子作用下,肌糖原基本上都用作能源而消耗殆尽,肌肉中并没有大量乳酸积累,最终pH仍很高,没有正常的肌肉酸化,因此肌纤维不萎缩,肌浆仍保持在细胞内而呈干燥状态;并且肌肉蛋白质显著超过其等电点,肌肉中水分仍然与蛋白质结合,肌纤维也紧挤在一起,这些都不利于氧气在肌肉切面上的穿透,致使氧合肌红蛋白层变得很薄,肌红蛋白本身的暗红色占优势,以致肌肉呈暗黑色,即为DFD肉;另外,最终pH很高,使肌肉蛋白质保留了大部分电荷和结合水,肌肉中水分高使肌原纤维膨胀,从而吸收了大部分射到肌肉表面的光线,这也是肌肉呈暗黑色的主要原因。
PSE肉、DFD肉成因关系简述如图1-149所示。
2.肉的弹性 肉的弹性系指肉在加压时缩小,去压时又复原的能力。
肉的弹性大小受肌肉蛋白质结构、肌纤维密度和组织中含水量的影响。正常的畜体活体宰后得到的新鲜胴体,由于肌肉的完整基质组织的存在,肌肉紧密,因此依然保持着良好的弹性特征。
新鲜肉在低温保藏时,肉中组织蛋白分解酸和细菌的酶的作用均被阻滞,可使肉维持弹性较久。在高温下,由于组织蛋白酶和细菌的酶活动,可使肌肉组织发生变化,弹性易于消失,变得松弛,肉的品质变劣。因此,松软而缺乏弹性是肉质不良的特征。如PSE肉的pH降低,会导致肌肉组织大量脱水,表现为肉质松软,肉的弹性大为降低,典型的PSE肉是完全失去弹性的;结冻后解冻的肉也常常失去弹性。
3.大理石纹构成肌肉的基本单位是肌纤维,每50~100根细长的肌纤维聚集在一起形成肌束,肌束聚集在一起,并用坚硬的厚膜把它们包围起来,就构成了肌肉。包围在肌肉外的膜叫外肌周膜,包围在肌束上的膜叫内肌周膜,每个肌纤维之间的结缔组织性的纤维网叫肌内膜。
肌肉内的脂肪细胞在外肌周膜上很难成积,对于肥育好的动物的肌肉组织,在内肌周膜和肌内膜处则会有脂肪成积,丁是就形成了大理石纹状肉。简单地说,大理石纹是肌束与肌间脂肪红白交错排列而成的,也就是肌肉中可见脂肪的分布状态。
标准的大理石纹结构应适中而分布均匀,纹理过多或分布不均,形成很粗的条纹,会使单位重量可食产品的蛋白质减少,适口性变差;纹理过少,则肉的质地干燥,多汁性欠佳。
大理石纹主要受家畜肥度的影响。
(二)实验材料与方法
1.实验原料 按照陈润生等编写的《瘦肉型猪肉质评定方法》进行采样:取胸腰椎连接部背最长肌评定肉色,取第一、二腰椎处背最长肌评定弹硬度,取倒数第一、二肋骨部的背最长肌评定大理石纹。
2.实验仪器 肉色标准评分图、大理石纹标准评分图。
3.实验方法
(1)肉色的测定方法按《瘦肉型猪肉质评定方法》进行。
取宰后1~2h的新鲜样以及宰后24h的冷却样(4℃),在室内白天正常光度下,按5级分制标准评分图进行测定。1分为灰白肉色(异常肉色),2分为轻度灰白肉色(倾向异常肉色),3分为正常鲜红色,4分为正常深红色,5分为暗红色(异常肉色)。两级之间可以增设0.5分一级。
(2)大理石纹的测定方法 按《瘦肉型猪肉质评定方法》进行。
取宰后于1~5℃保存24h后的背最长肌,对照大理石纹的标准评分图进行测定。1分为脂肪呈痕量分布,2分为脂肪呈微量分布,3分为脂肪呈少量分布(理想分布),4分为脂肪呈适量分布(理想分布),5分为脂肪呈过量分布。两级之间只允许评0.5分。
(3)弹硬度的测定方法 采用指压法,在宰后4h和24h时分别测定,分为好、较好、一般、差4个等级。
4.统计方法 同WZSP胴体品质的统计方法。
(三)实验结果与分析
肉质感官品质的测定结果如表1-71所示。
1.肉色测定结果的分析 据相关研究,中国地方猪种的肉色评分值在2.5~3.5分,Liu总结了6个中国地方猪种的肉色评分结果为民猪3.08分、金华猪3.00分、乐平猪3.50分、荣昌猪3.48分、内江猪3.25分、香猪3.00分,平均肉色为3.22分。世界著名猪种长白猪的平均肉色为2.25分。另具北京市畜牧所等单位对其他著名猪种兰德瑞斯猪11头、大约克夏猪57头和杜洛克猪43头的肉色测定结果依次为2.63分、2.93分和2.95分。
实验中WZSP3的肉色为2.60~2.74分,WZSP12为2.86~2.95分,比上述中国地方猪种以及实验对照猪的肉色值低,但比国外长白猪等猪种的肉色值略高或与之相近,属于正常肉色值(图1-150)。
所测定的3个猪种的肉色值均是新鲜肉样比冷却肉样的数值略低(图1-151)。
这与肉色的形成机理是相吻合的,即随着放置时间的延长,部分氧合肌红蛋白会继续氧化,生成高铁肌红蛋白,使肉色加深;幼龄WZSP较成年猪的肉色浅,是由于动物肌肉中肌红蛋白的含量是随着年龄的增长而增加的,因而肉色也逐渐加深。
2.大理石纹测定结果的分析 大理石纹反映的是肌间脂肪数量及分布情况,liu总结了7个中国地方猪种的实验结果,得出中国地方猪种肌间脂肪含量中等至中等偏上的水平,平均大理石纹评分为3.28分;陈润生总结一些实验结果指出,中国地方猪种的背最长肌评分没有低于1分的,大部分是3.0~4.0分。
实验中WZSP肉质的大理石纹3月龄时为2.10分,12月龄时为2.46分,与2月龄香猪(3.50分)、12月龄北京黑猪(3.33分)之间的差异极其显著,即WZSP表现出肌间脂肪含量少的特点(图1-152)。这从大理石纹指标上反映了WZSP肉质的低脂率。
3.弹硬度测定结果的分析 因为实验用猪均是饲养良好、无疾病并按照屠宰操作规程进行的,是正常健康的畜体活体,因而肉质大都表现出良好的弹硬度。特别是WZSP,尽管是异地保种繁育而得,采用的也是现代的饲养方式,却显示出更胜一筹的肉质细密、弹硬度好的特点,这可能与该猪种的体型小、多年来的散放饲养形成的肉质特性有关,并且在异地繁育时还能较好地保持原先的肉质特性。
(四)结论
实验中对WZSP肉质的感官测定结果在一定程度上反映了该猪种健康畜体的肉质具有肉色正常、弹硬度好、肌间脂肪含量少的特点,符合现代人追求的天然、低脂肪肉制品原料的特点。