李丹,侯鵬霞,王燕,施安,孫文陽,梁小軍*,張恩平*
(1.西北農林科技大學動物科技學院,陜西 楊凌 712100;2.寧夏農林科學院動物科學研究所,寧夏 銀川 750002)
羊肉中富含人體健康所需的蛋白質、脂肪酸、必需氨基酸與維生素等營養物質,膽固醇含量較低,肉質鮮美,具有較高的營養價值[1]。近年來,隨著國民收入水平提高與消費觀念的轉變,國內羊肉需求量日益增加,羊肉總消費量和人均消費量總體呈現上升趨勢。2022年我國羊肉表觀消費量達到560.6萬t,較上年增長1.0%;人均表觀消費量也從2021年的3.93 kg/人增長到2022年的3.97 kg/人,表明國內羊肉消費需求旺盛[2]。肉的食用品質會影響消費者的購買欲望,而肉品質受到品種、遺傳、飼養環境和屠宰加工等因素影響,其中品種特性是影響肉品質的重要因素之一[3]。
灘羊是中國特有的地方綿羊品種,也是寧夏地區的優勢畜種,皮、肉、毛都具備較高的經濟價值。灘羊肉質細嫩爽滑,脂肪分布均勻,膻味輕,營養價值高,具有獨特的風味,廣受大眾喜愛。然而灘羊繁殖力低,因此在灘羊產業化過程中需要提高其繁殖性能來抵御國內外優良品種的沖擊[4]。湖羊具有繁殖率高、發情期長、平均產羔率高的優點[5],尤其是其獨特的多胎基因,使其繁殖性能遠高于其他單胎綿羊品種,因此湖羊常作為優秀的母本,被全國各地引進并進行雜交改良育種[6]。雜交廣泛應用于肉羊生產中,用以發揮雜種優勢和提高后代的生產性能[7]。為提高灘羊繁殖力、增加灘羊肉產量,課題組進行了灘羊的多胎品系選育工作,開展了灘羊和湖羊的雜交改良試驗。
本試驗以灘湖雜G0代與同期灘羊為研究對象,對其產肉性能、肉品質及風味物質等指標進行檢測分析,為灘湖G0代羊的開發利用提供依據,為進一步推進灘羊品種改良工作奠定基礎。
試驗羊來自寧夏回族自治區某養殖場,灘羊公羊與湖羊母羊雜交產灘湖F1代,灘湖F1代母羊與灘羊公羊雜交產灘湖F2代,灘湖F2代母羊與灘湖F2代公羊橫交固定產灘湖雜G0代(簡稱G0代)。
試驗依托于寧夏農林科學院進行,在寧夏某養殖場進行樣品采集。選取飼養管理條件相同、健康無病、體重相近的2歲齡G0代公羊[體重(75.70±11.71)kg]與灘羊公羊[體重(80.24±14.61)kg]各3只。宰前禁食24 h,禁水2 h,嚴格按照羊屠宰工藝流程進行屠宰,測定屠宰性能。采集羊背部、肩部與胸叉部位肌肉,剔除皮下脂肪和結締組織,于-20 ℃ 保存。
1.3.1 屠宰性能測定
參考DB43/T 794—2013《肉羊性能測定技術規程》[8]測定宰前體重、胴體重、屠宰率、凈肉率、骨重、胴體脂肪含量值(GR值)與背膘厚等。屠宰后,將所有組織器官與胴體分離,電子稱稱量并記錄頭、蹄、心、肝、肺、脾、腎、胃等部位重量,用直尺測量并計算小腸長度與皮張面積。
1.3.2 肉質食用品質測定
試驗羊屠宰后,采集背最長肌樣品0~4 ℃保存(熟化)24 h,測定熟肉率、失水率、剪切力;另取一部分背最長肌樣品-20 ℃保存,測定蛋白質、脂肪、氨基酸、脂肪酸含量。
熟肉率和失水率按照NY/T 1333—2007《畜禽肉質的測定》[9]進行測定,剪切力按照NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》[10]進行測定。蛋白質含量按照GB/T 5009.5—2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》[11]進行測定;脂肪含量按照GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》[12]進行測定;氨基酸含量按照GB 5009.124—2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》[13],采用氨基酸分析儀測定;脂肪酸含量按照GB 5009.168—2016《食品安全國家標準食品中脂肪酸的測定》[14],采用內標法測定。
1.3.3 肉質風味物質測定
試驗羊屠宰后采集背部、肩部與胸叉部位肌肉各30 g,電子鼻(PEN3)測定風味物。樣品置于20 mL樣品瓶中,靜置30 min后每個部位測定3個重復。電子鼻測定參數:樣品進樣速率為300 mL/min,載氣速分析采樣時間為60 s,自動清洗時間為300 s。電子鼻性能特點見表1。

表1 電子鼻傳感器性能特點
數據用 Excel 2019軟件進行整理,SAS 8.2進行統計分析,結果用“平均值±標準差”表示,P<0.05 表示差異顯著。電子鼻檢測結果用 Origin 2021進行主成分分析(PCA)和傳感器貢獻率(Loadings)分析。
由表2可見,G0代羊的胴體重、屠宰率、凈肉率、GR值、背膘厚及內臟脂肪重均高于灘羊,但差異均不顯著(P>0.05)。由表3可見,G0代頭重顯著低于灘羊(P<0.05),皮張面積顯著大于灘羊(P<0.05),小腸平均長度較灘羊增長5.24 m(P>0.05),其他各指標兩組間差異不顯著(P>0.05)。

表2 2周歲G0代與灘羊屠宰性能的比較

表3 2周歲G0代與灘羊組織與內臟器官重量的比較
由表4可見,G0代與灘羊肉質理化性狀差異均不顯著(P>0.05),但較灘羊剪切力降低7.95%、失水率降低10.55%。G0代與灘羊的粗蛋白與肌內脂肪含量差異不顯著(P>0.05),但肌內脂肪含量略高于灘羊。由表5可知,G0代與灘羊肉中氨基酸含量差異不顯著(P>0.05)。本次檢測發現G0代與灘羊,肉中均含有纈氨酸、蘇氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、賴氨酸苯丙氨酸與蛋氨酸這7種人體所需的必需氨基酸,羊肉中含有谷氨酸、絲氨酸、天冬門氨酸、甘氨酸、蘇氨酸、丙氨酸和脯氨酸等鮮味氨基酸,其中谷氨酸含量較高。由表6可知,G0代與灘羊背最長肌脂肪酸種類比較,2組肉樣共檢測到15種脂肪酸,包括7種飽和脂肪酸與8種不飽和脂肪酸。在7種飽和脂肪酸中,棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)含量最高;在8種不飽和脂肪酸中,順-9-十八碳一烯酸(C18:1n9c)與順,順-9,12-十八碳二烯酸(C18:2n6c)含量最高。G0代與灘羊肉中脂肪酸含量差異均不顯著(P>0.05)。

表4 2周歲G0代與灘羊肉質理化性狀及粗蛋白與粗脂肪含量

表5 2周歲G0代與灘羊肉質氨基酸含量 %

表6 2周歲G0代與灘羊肉中脂肪酸含量 %
2.3.1 電子鼻鑒別肌肉揮發性物質主成分
如圖1所示,使用電子鼻對背部、肩部與胸叉部肌肉揮發性物質進行主成分分析,G0代與同期灘羊肉質均不能完全區分。

圖1 背部(A)、肩部(B)和胸叉部(C)肌肉主成分分析
2.3.2 電子鼻鑒別肌肉揮發性物質傳感器貢獻率
電子鼻鑒別肌肉揮發性物質傳感器貢獻率(Lo)如圖2所示。背部肌肉揮發性物質傳感器貢獻率,第一主成分與第二主成分的貢獻率分別為76.9%與16.0%,總貢獻率為92.9%;對第一主成分貢獻率最大的為氨類、芳香類(W3C傳感器),對第二主成分貢獻率最大的為氫化物(W6S傳感器)。肩部揮發性物質傳感器貢獻率,第一主成分與第二主成分的貢獻率分別為66.7%與26.4%,總貢獻率為93.1%;對第一主成分貢獻率最大的為烷烴、芳香類(W5S傳感器),對第二主成分貢獻率最大的為烷烴類(W3S傳感器)。胸叉部揮發性物質傳感器貢獻率,第一主成分與第二主成分的貢獻率分別為74.0%與11.6%,總貢獻率為85.6%;對第一主成分貢獻率最大的為氨類、芳香類(W3C傳感器),對第二主成分貢獻率最大的為烷烴類(W3S傳感器)。

圖2 背部(A)、肩部(B)和胸叉部(C)肌肉揮發性物質傳感器貢獻率
屠宰性能是衡量動物經濟價值的重要指標,一般用胴體重和屠宰率來衡量屠宰性能高低[15-16]。胴體重體現了羊的生產效益,屠宰率反映了羊的產肉能力,屠宰性能與屠宰活重呈正相關[17]。背膘厚、GR值與屠宰率有很大的相關性,是衡量胴體瘦肉率的重要指標。背膘厚反映皮下脂肪的沉積程度,背膘厚越大,其背部脂肪沉積越多,瘦肉率越低[18];GR值可以反映脂肪含量,GR值越高,胴體脂肪含量越高[19]。孔令瑩等[20]研究發現,南丘羊與湖羊雜交F1代羊繼承了父本南丘羊的優良肉用性能,改善了胴體品質,提高了產肉性能,雜種優勢得到了良好體現。阿扎提古麗·奧布力喀斯木等[21]研究發現,柯湖雜交F1代的屠宰率與產肉能力均高于純繁柯羊和純繁湖羊,且其瘦肉率較高。侯鵬霞等[22]研究發現,6月齡灘湖F2代與灘羊的宰前活重、屠宰率、凈肉率等差異均不顯著,但灘湖F2代屠宰性能高于灘羊。本試驗得到的結果與前人一致,G0代胴體重、屠宰率及凈肉率均高于灘羊,說明G0代屠宰性能有優于灘羊的趨勢,體現出G0代的雜交優勢。反芻動物的小腸能進一步消化和吸收飼糧中未被瘤胃發酵消化的蛋白質和非結構性碳水化合物及微生物蛋白質[23]。侯鵬霞等[22]報道1歲齡灘湖F2代小腸長度較灘羊長2.3 m。本試驗中G0代小腸長度較灘羊長5.24 m,說明灘湖G0代具有潛在的良好的消化吸收性能。
品種和飼養管理條件影響動物的屠宰性能,在飼養管理條件一致且營養水平滿足家畜生長發育需要時,品種是影響家畜屠宰性能的重要因素[24]。本試驗中灘湖G0代遺傳了灘羊的優良肉用性能,提高了產肉性能,雜種優勢得到了良好體現。
嫩度是反映肉品質的重要指標,剪切力可用來評估羊肉的嫩度,剪切力越小,肉質越嫩[25]。熟肉率和失水率是肉品保水性能的主要指標[26],失水率過高時,羊肉中的營養物質易流失,在運輸和存儲過程中會造成一定的經濟損失,還直接影響肉的風味、多汁性[27],失水率越低,表明保水能力強。熟肉率主要反映肉品經加工后的產量,可以衡量肌肉蛋白質在加熱過程中變性凝固所失水分的多少,熟肉率高說明肉的保水性好,肉品加工性能高[28]。譚義洲等[29]研究發現,盤羊×歐拉型雜交F1代與歐拉羊嫩度值接近,F1代的失水率更低,熟肉率更高,說明F1代保持了歐拉型藏羊肌肉多汁、肥美的特點,且肉質更佳。孔令瑩等[20]研究發現,南湖F1代羊肉的滴水損失略低于湖羊,剪切力顯著低于湖羊,熟肉率顯著高于湖羊,說明南湖 F1代羊肉保水能力優于湖羊,肉質更嫩,食用品質更優。本試驗同樣得到了相似的結果,表明G0代較灘羊有更高的肉品質,進一步說明灘湖雜交的必要性。
粗脂肪和粗蛋白質含量直接關系到肉品感觀性狀和營養特性,是評價羊肉品質的客觀指標,蛋白質可為人們提供氨基酸等人體所需的營養物質;肌內脂肪含量影響肉的嫩度、多汁性、風味及大理石花紋形成[30],脂肪含量高,大理石花紋豐富,肉的風味和嫩度就好。曹陽[31]對杜寒雜交羊與小尾寒羊肉中的營養成分研究發現,杜寒雜交羊背最長肌中肌內脂肪的含量明顯高于小尾寒羊。本研究結果與前人的結果一致,表明灘湖雜交更有利于肌內脂肪的沉積,雜交優勢更為顯著。
羊肉中蛋白質所含有蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、蛋氨酸這7種必需氨基酸,接近人體的需求,可以提高人體免疫力,提供營養,促進組織修復等。氨基酸作為參與風味物質形成的前體物之一,種類及含量直接影響肉的營養價值,其中天冬氨酸與肉的鮮、咸、酸味有關;谷氨酸與肉的鮮、酸味有關;甘氨酸與肉的鮮、甜味有關;丙氨酸與肉的鮮味有關,這些氨基酸對牛肉風味的影響很大,可以使肉變得鮮美[32]。劉孟君等[33]檢測到薩藏雜交羊、河谷型藏綿羊肉中有17種氨基酸,兩品種羊肉氨基酸中含量較高的為谷氨酸與天冬氨酸,從氨基酸角度評價來看,兩品種羊肉均屬于優質蛋白質,營養價值較高且口感鮮美。本試驗與前人的研究結果基本一致,與鮮味有關的4種氨基酸(天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸)的含量豐富,說明羊肉肉質鮮美,G0代與灘羊氨基酸含量相似,說明營養水平與風味相當,繼承了灘羊優秀的實肉品質。
肉豆蔻酸(C14:0)與棕櫚酸(C16:0)這2種飽和脂肪酸可能參與羊體內脂肪酸代謝,形成與羊肉膻味相關的物質[34-35]。不飽和脂肪酸順-9-十八碳一烯酸(C18:1n9c)含量與膻味成正相關[36]。劉孟君等[33]研究發現,薩藏雜交羊與河谷型藏綿羊背最長肌中脂肪酸含量及種類差異較小,雜交后代適應高寒高海拔環境機制的基因得到表達應用,表現出與河谷型藏綿羊相似一面,說明引入薩福克羊進行雜交改良后并未破壞河谷型藏綿羊肉的原有品質及風味。本試驗中G0代與灘羊的脂肪酸種類與含量相似,表明灘湖雜交在改良其他性狀的同時,并未影響其本身營養水平。
電子鼻是一種模擬人類嗅覺功能的氣體傳感器陣列檢測系統,對檢測對象特定揮發性成分或氣體提供氣味指紋圖譜,通過模式識別做定性或定量的分析、識別和檢測,實現品質評價。在肉與肉制品分析檢測中,電子鼻系統通過分析肉類食品中揮發性物質,被用于肉品新鮮度檢測、肉制品品質的判定和肉品慘假檢測等方面[37]。
賈洪鋒等[38]利用電子鼻,結合PCA和消除趨波動分析(DFA)法來識別不同部位的牦牛肉和牛肉;周慧敏等[39]利用電子鼻,結合LDA分析法,快速分析出坨坨豬肉中揮發性成分差異;丁媛等[40]利用電子鼻,結合PCA分析法,檢測不同貝類氣味的差異程度,區別貝類的品種。侯鵬霞等[22]研究發現,利用電子鼻不能完全區分灘湖F2代與灘羊肌肉揮發性物質,對肉質起揮發性作用的物質是氫氣、硫化物、乙醇、芳香成分和有機硫化物。本研究使用電子鼻,對肌肉的揮發性物質進行主成分分析與傳感器貢獻率分析,結果表明,G0代與同期灘羊背部、肩部與胸叉部的肌肉肉質不能完全區分,表明與灘羊肉品風味沒有差異;對肉質起揮發性作用的物質是氮氧化合物、烷烴及芳香成分。
2歲齡灘湖雜G0代屠宰性能有優于同期灘羊的趨勢,肉質食用品質有所提升,肉品風味無顯著差異,對肉質起揮發性作用的物質是氮氧化合物、烷烴及芳香成分。