不同品种猪的肉质研究

核心提示:中国是世界第一养殖大国,据统计1998年猪存栏头数:中国占世界的50.9%,占亚洲的84.2%。同时,中国还是猪肉消费的大国,在中国人

中国是世界第一养殖大国,据统计1998年猪存栏头数:中国占世界的50.9%,占亚洲的84.2%。同时,中国还是猪肉消费的大国,在中国人们的肉食习惯中,向来都是以猪肉为主,因此,猪肉的优劣与人们的生活水平及生活质量相关。

  近几十年来,通过遗传育种的选择,营养水平的改进,环境条件的控制,使猪的产肉性能有了改善,特别是大幅度提高了胴体瘦肉率和日增重、降低耗料量。但同时猪肉的某些品质也相应降低了,尤其是PSE和DFD肉的出现,给世界各国养猪生产、销售和加工造成了极大的经济损失。因而给今后的育种工作提出了更高、更严格的要求。目前养猪业面临的情况是在满足生产要求的高生长速度、低饲料消耗、高胴体瘦肉率的前题下,不断地研究提高猪肉的品质,降低或控制劣质肉的发生,以满足不同市场、不同流通环节对肉品质的要求。如近年来,国内外有不少的科学家对猪的肉质进行了大量研究并取得了丰硕的成果。从遗传的角度已达成共识,造成劣质肉的主要原因是遗传因素,其劣质肉基因有RyRLRN等等,且位居第6号染色体上。而从环境的角度来讲,宰前的应激状况,屠宰条件等是造成肉质变劣质的重要诱因。宰后的肉质变劣与宰前的应激综合症(PSS)有较高的相关,猪肉的品质与改良问题已经成为养猪科学、肉类科学、动物遗传育种、生理生化学、基因工程学等领域,成为科学工作者的共同协力研究的一项重大课题。

  猪胴体质量包括胴体可食部分的产量和肉的品质两个方面,可食部分的产量指标包括胴体重量、屠宰率、瘦肉率等,而肉的品质则包括肌肉的质量(外观、颜色、系水力)、背膘的质量(外观、脂肪硬度、脂肪酸的组成)和食用质量(大理石纹理、嫩度、多汁性、肌纤维、氨基酸含量、气味或滋味、污染气味等),猪肉的PH值是肌肉质量的综合反映,PH值超出正常的范围引起许多的肌肉质量问题。

  肉的品质因动物的种类、年龄、性别、肥瘦程度、经济用途、形态结构、不同部位、宰前状态、冻结与贮藏等方面的因素有密切的关系。

  肉的颜色决定染色物质(肌红蛋90%和血红蛋白的10%)以及某些随之的化学变化。除了动物的种类、品种、年龄肥育方法以及肉的储存期限和条件等所影响肉的颜色,在很大程度上还可因肉在空气中贮存时,色素蛋白和氧的结合的程度以及铁的氧化程度。肉的嫩度常指煮熟的肉的柔软、多汁和易被嚼烂的程度(同嫩度相反的是肉的硬度,所谓肉的韧度,是指肉在被咀嚼时的产生的具有的持续抵抗力)。肌肉的水份含量约70%-80%,大部分是游离状态。系水力是肌肉受外力作用时保持其原有水分和添加水分的能力。这种物性对肉的嫩度、多汁性和加热时的液汁渗出有关。风味是由肌肉的滋味和气味组成。由其化学成份的化学性质所定的。虽然这些化学物质在肉中数量极微,但对肉的风味影响却很大。肌纤维的特点与肉的嫩度有密切的关系,纤维的直径越小,肉质越细嫩。

  肉的质量不仅关系到畜牧业的发展,而且关系到人民群众的身体健康和切身利益。畜牧工作者应必须充分了解影响肉质的因素并采取相应的措施,随着国内外对无害肉、安全肉、生态肉等的提出及生产,因而不断地提高肉品质质量是畜牧工作者应解决的紧迫问题。www.powerpigs.net尤其是广西具有大量的优良地方猪种,为探明其肉质以及与外来的品种的肉质水平比较,我们于2001年召集广西大学动物科技学院、广西陆川县良种猪场、广西外贸屯里猪场联合研究,在前辈科学家研究成果的基础上,在测定手段及利用先进仪器设备上进行了新的尝试,取得明显的效果,这对广西养猪生产及提高人民对肉质的意识都具有一定的意义。

  1、材料和方法

  1.1 试验猪的来源和品种:

  广西地方品种:陆川猪(体重86kg),香猪(体重30kg)

  杂交猪:长陆二元杂(体重85.5kg)、杜长大三元杂(体重90kg)

  外来品种:台系杜洛克(体重90kg)。

  为保证测验的相对准确,及对比的可信度,所选择的试验猪都来自集约化猪场,在饲料、体重、日龄、饲养环境等方面都相对接近。

  1.2 采样部位及规格

  1.2.1 肉色:左半胴体胸腰椎连接部背最长肌横断面,切取横断面。

  1.2.2 系水力:左半胴体第2-3腰椎处背最长肌,切取厚度为1.0cm,宽2.5cm左右的肉片。

  1.2.3 大理石纹:在半胴体最末胸椎与腰椎连接处的背最长肌横断面。

  1.2.4 氨基酸:背最长肌约100克。

  1.2.5 肌纤维:将试验猪宰后,即从左侧腰大肌和半膜肌的中心部位,除去肌膜外附着的脂肪,取为绿豆大小,并将其置于固定的液中保存(冰箱、低温)。

  1.3 评定方法:

  1.3.1 肉色:按照美国制定的胴体品质和肉质评定方法进行,对左半胴体胸腰椎连接处背最长肌横断切面,取新鲜断面,在白天室内且在自然光照下评定,共分为6级,1-2级为苍白、灰白:3-4级为鲜红;5-6级为深红、暗红。肉色正常鲜红为优质肉,肉色过深、过浅均为不正常的劣质猪肉。

  1.3.2 系水力:用机械压榨法测定:首先用电子天平称量供试肉样(W1),在肉样上下各复盖一层医用纱布,纱布外各垫约18层的吸水纸,吸水纸外各垫一层硬质书用塑料板,然后将肉样置于两块硬铁板之间,在上施压35kg的压力,并保持5min,然后迅速撤除压力,取出被压肉样并立即用电子天平称称量,并且记录为(W2)。

  1.3.3 大理石纹:将被测试样在冰箱冷藏4℃条件下存放24h,对照肌肉大理石纹评分标准,用目测方法评定。

  1.3.4 氨基酸:称取样品约(50-100g)于20ml安瓶中,加10ml酸解剂)盐酸溶液(Hcl)=6mol/L),置于液氨或冰(丙胴)中冷却。抽真空至7pa(≦5×10-2贡柱),然后封口,将水解管放在(110±1)℃恒温干燥箱中,水解22-24h,冷却,混匀、开管、过滤,用移液管吸取适量的滤液,置旋转蒸发器或浓缩品中,60℃,抽真空,蒸发至干,必要时,加入少量水,重复蒸干l-2次,加入3-5mlPH.2.2稀释上机用柠檬酸钠缓冲液(柠檬酸三钠19.6g,用水浴解后加入优级纯盐酸10.5m1,硫酸甘醇5.0ml,苯酚1g,加水定容至1000ml)。使样液中氨基酸浓度达50-250n mol/ml,摇匀,过滤或离心,取上清液上机(日立835-50型高速氨基酸分析仪)测定。

  1.3.5肌纤维,用锋利的刀片将肌肉切下一块,再将其横切成长5㎜,宽3㎜,厚2㎜左右的肉样块数。另外,每块切后立即投入到4%,PH6.8戊二醛固定液(0.1 mol/L磷酸缓冲液配制)中,进行常温固定6h以上,然后用相应的磷酸缓冲液漂洗2次,每次15min,接着用梯度丙酮溶液(30%→50%→70%→80%→90%)脱水,每个梯度15min。100%丙酮脱水2次。每次20min,脱水完毕用醋酸异戊脂置换丙酮30min,再用醋酸异脂置换1h以上。用HCP-2型临界点干燥仪进行干燥,干燥后用导电胶把样品粘贴在样品台上,然后放入IB-5型离子溅射镀铂膜,最后用JEM-1200EX/S扫描电镜分别放大200倍,400倍,6000倍观察拍片,最后测量结果。

  2、结果与分析

  陆川猪、香猪、长陆二元杂、台系杜洛克、杜长大三元杂、五种不同品种的猪肉品质测定结果如下:

  表1 肉色 失水率 大理石纹测定结果

  2.1 肉色

  经测定评出:陆川猪肉色鲜红,为3.8级,长陆二元杂肉色较红,为3.5级,香猪肉色微红,为3级,台系杜洛克肉色微红为1.5级,杜长大三元杂肉色浅色红,为1.0级。www.powerpigs.net陆川猪、长陆、香猪的肉色分别为3.8、3.5和3.0,明显高于台系杜洛克1.5和杜长大三元杂1.0,说明陆川猪和长陆二元杂在肉色这一性状表现极为优秀,而台系杜洛克和杜长大三元杂分别是1.5和1.0,很明显,这结果低于正常范围。且肌肉近似灰白色,肌肉疏松失去弹性,新鲜肌肉的显面较正常肉湿润、松软。接近PSE猪肉的症状。在肉色持久性观察中得到:陆川猪在屠宰后两个小时仍能保持鲜红色,而香猪、长陆二元杂则已开始变灰红色,颜色发生了微妙的变化,台系杜洛克和杜长大三元杂分别在30、40分钟后开始变色,颜色变浅。陆川猪纯种较瘦肉型品种在肉色方面表现出极为优秀。

  2.2 系水力

  上表结果表明,失水率:陆川猪为9.93%,香猪11.21%,长陆二元杂为11.79%,台系杜洛克为17.61%,杜长三元杂为12.86%,陆川猪的失水率最低,其次为香猪,台系杜洛克的失水率最高,其次为杜长大三元杂。说明陆川猪和香猪的系水力最好,台系杜洛克肉的系水力最差。长陆二元杂的杜长大三元杂则介于二者之间。

  测定结果的计算公式如下:

  肌肉失水率(%)= W1-W2∕ W1×100%

  式中:W1—压前肉样重(g)

  W2—压后肉样重或称肉样失水重(g)

  2.3 大理石纹

  经测评得出:大理石纹:陆川猪为3.5级,香猪为3.0级,长陆二元杂为2.8级,台系杜洛克为2.8级,杜长大三元杂为2.0级,陆川猪的大理石纹分布最明显,香猪其次,而杜长大三元杂的大理石纹都很难观察到,台系杜洛克的大理石纹也不明显。这进一步说明,本地猪在这一肉质性状上,表现突出,大大的优于瘦肉型猪及外三元杂交组合,大理石纹丰富程度与肉的风味有重要的关系,它的含量和分布状况与肌肉的多汁性、嫩度和滋味有较强的相关关系,广西地方品种猪的大理石纹的分布和含量远比引进的瘦肉型品种丰富,这一特性应在养猪生产中充分利用和加以保护。

  2.4 氨基酸

  表2 氨基酸检测结果

  经测验得出:陆川猪的氨基酸总量最高为24.13克,依次排列为:香猪23.86克,长陆二元杂23.10克,台系杜洛克23.01克,最差为杜长大三元杂22.12克。

  猪胴体中氨基酸的含量评价猪肉营养价值的重要指标,也是影响肉的品质的重要因素。一般认为:氨基酸是影响肉滋味的主要成份,香味主要成分是游离脂肪酸、脂肪、含硫氮化合物等。但是肉中的氨基酸的含量随着不同的品种、性别、年龄、饲料、加热条件的影响很大。加热可以明显地改善和提高肉的滋味和香气。

  影响肉的风味的主要物质是肉中的谷氨酸和胱氨酸。谷氨酸的含量特别高,是其它各种氨基酸的1.7——5.0倍。Batztr等(1962)认为丝氨酸、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物。

  从上表可看出,本地猪的丝氨酸和谷氨酸的含量较高,陆川猪为0.95克和3.88克,香猪为0.95克和3.75克,大大的优于引入品种,台系杜洛克的0.91和3.62克及杜长大三元杂的0.92克和3.43克,也明显优于长陆二元杂的0.88克和3.65克,这足以证实广西地方品种猪的肉香所在,以及营养价值远远超出外来品种猪。

  脯氨酸可以进一步转化为羧脯氨酸,羧脯氨酸是测定猪肉嫩度、松软的重要指标。一般来说,脯氨酸的含量低,猪肉嫩度好。但过低时,猪肉变为松软。从上表可以看到,脯氨酸的含量:陆川猪为0.95克,香猪为0.93克,而台系杜洛克和杜长大三元杂分别为0.87克和0.80克.结合屠宰触摸观察,得出陆川猪,香猪肉的细嫩度适中,弹性较强,而台系杜洛克和杜长大三元杂的肉质比较松软,失去弹性,特别是杜长大,切面易渗水,湿润表现为较差。

  2 .5 肌纤维

  表3 肌纤维直径测定数据表 单位: µm

  在电子显微镜下放大400倍观察以及扫描拍照测量得到:肌纤维的香猪最粗(48.501µm),依次是杜洛克(45.283µm)杜长大(40.48µm)长陆 (38.763 µm)以陆川猪为最细(38.562µm)。在电子显微镜下放大6000倍观察肌原纤维,以香猪最细(0.390µm),依次为陆川猪(0.518 µm)、长陆(0.568 µm)、杜长大(0.596 µm),以台系杜洛克最粗(0.625 µm)。

  每块肌肉由几千个独立的基本单位——肌纤维组成。呈多核长纺缍形,长度由数毫米至20cm,直径10—100微米。肌纤维的粗细随动物的年龄、营养状况、肌肉的活动情况的不同而有所差异。幼龄的动物比老龄的动物细,雌性的动物比雄性的细,凡是活动少的地方,肌肉纤维就越细。营养状况的不同差异就更显著,高营养水平比低营养水平要粗些。

  从以上结果看出,陆川猪不论是肌纤维还是肌原纤维都比长陆、杜长大、杜洛克要细,这完全可以证实陆川猪肉质的细嫩度。值得探讨的是香猪,香猪的肌原纤维最细,而肌纤维最粗,这是否可说明真正影响肉质细嫩度的是肌原纤维而不是肌纤维。

  3、结论与讨论

  3.1 肉色

  肌肉色是肌肉的生理学、生物化学和微生物学变化的外部表现。肌肉的颜色是由肉中的肌红原蛋白和血红蛋白的含量与变化状态所决定的,它受宰前环境、宰后放血程度、肌肉部位的脂肪含量等因素影响,但决定肌肉的固有颜色主要是肌红蛋白。研究表明,肌肉的色素蛋白含量和肉的颜色有密切的关系。肌肉中的肌红蛋白含量相对稳定,而血红蛋白受宰前状态和宰后放血情况变化较大。

  肌肉的颜色变化还取决于肉在空气中贮存时,色素蛋白和氧结合程度以及铁的氧化程序(即铁铁原子的化学价态)。当铁的状态没有改变,为二价铁时,其颜色的变化首先处于氧的存在。当还原型的肌红蛋白和氧的结合形成氧合肌红蛋白时,肉呈鲜红色。当肉贮存较久时,肌红蛋白就和氧发生强烈的氧化作用,生成氧化型肌红蛋白。二价铁变成三价铁,肉色呈褐色。

  陆川猪、香猪以及长陆二元阿之所以肉色鲜红,持久不退,就是因为其肉中的肌红蛋白含量相对稳定,不易受到破坏所致。

  此外,生长速度快,瘦肉率高的品种发生PSE猪肉的机率商,PSE猪肉发生的机制是猪在高度应激条件下,引起机体应激反应,糖原酵解过程加快,产生大量的乳酸和磷酸,使肌肉的PH下降,水分由血液向肌纤维大量渗出,肌浆蛋白变质所致。综上所述,台系杜洛克、杜长三元杂的肉色在多种因素下,次于本地猪,而陆川猪、香猪的肉色占较大的优势。

  3.2 系水力

  系水力是肌肉受外力作用时保持其原有水分和添加水分的能力。它影响肌肉的风味、多汁性、嫩度、颜色、加工贮藏性能。

  系水力的实质是肌肉蛋白质形成的网状结构。www.powerpigs.net单位空间及物理状态所捕获水分量的反映,捕获水分较多,系水力越大。陆川猪的失水率最低(9.93%),所以它的系水性能越好。肉中少量和蛋白质牢固结合的结合水对系水性影响不大。参与保水性变化的主要是游离水,这同蛋白质的空间结构有关。蛋白质网状结构愈松驰,其蛋白链之间充足的位置空间来系留水分。理论上,每100g肌肉蛋白质可以吸收固定70-80g水分。杜洛克的失水最高(17.61%),这与它的蛋白质的结构特点相关。

  肌肉中的水分可分为三个部分:一是化合水,这是构成非水物质组成的那部分水。占肌肉总水分5%。二是不活动自由水,或称邻近水,占总水分85%。三是自由水,存在于细胞间隙与组织间障。占总水分10%。肌肉总水分仅有5%左右为结合水。所以肌肉系水力的变化主要是其实的95%的肌肉水分。

  此外,系水力还与凝胶结构和蛋白质所带的静电荷联系。还与肌体本身的生理、生化的特性有关系,还与动物的年龄,饲养期的长短以及猪宰前的状态有关系。肉的系水性不仅对肉的滋味有十分重要的关系,而且关系到肉的质地、风味、嫩度和组织状态。在这方面陆川猪、香猪的失水度低(9.93%)(11.21%)而表现出极为优良。关于地方品种在肉质方面优于外来的瘦肉型品种观点,在此得到进一步的证实。

  3.3 大石理纹

  构成肌肉的基本单位是肌纤维,也叫肌纤维细胞。每块肌肉由几千个独立的基本单位——肌细胞组成。肌细胞呈多核长纺锤形(细长圆筒形状),故又称肌纤维。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,并被坚韧的厚膜包围,构成肌肉。包围在肌肉在外的膜叫外肌固膜。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固膜上很难沉积。但是,肥育良好的猪的肌肉组织,有内肌固膜和肌内膜处都有脂肪沉操作,从而形成大理石纹状肉。

  陆川猪、香猪早熟易肥,育肥期沉积形成大理石。正是因为陆川猪、香猪的瘦肉率较低,成分丰富。我中地方品种在这方面是很有优势的。

  大理石纹丰富程度与肉的风味有重要的关系。如肌肉的内脂鞘和外肌鞘部分蓄积脂肪时,使结缔组织失去弹性。肌束易于分离,而易于咀嚼。当肌肉中有大量脂肪交错其间时,可以防止水分蒸发,使肉质柔软,增加肉的风味。从陆川猪的失水率低(9.93%)也能反应出来。

  台系杜洛克、杜长大三元杂的大理石纹不明显与它们的瘦肉有较强的相关,因此在养猪生产中单纯追求高瘦肉率不是最佳的生产模式,今后在人民生活水平不断提高的过程中,优质安全肉将成为人们追求的产品。养猪生产业应以高度的重视。

  3.4 氨基酸

  氨基酸是影响肉的滋味和香味的重要物质之一。鲜味是对肉的一种基本味,蝇酸、甜、苦、辣、鲜五种基本原味之一。肉中鲜味主要成分是谷氨酸钠、肌苷酸(IMP)、鸟苷酸(GMP)、琥珀酸钠以及天冬氨酸钠和某些二肽等。谷氨酸在18种氨基酸中最含量最高的,起主要作用。

  肉香味和滋味化合物的形成。关于肉香味和滋味来源有两种不同的观点。首先是瘦肉起源说,认为香味是瘦肉中水溶性香味前体物质在加热时产生,脂肪不能产生对香味有特殊作用的含N、S的芳香类化合物。其次是脂肪起源说,认为鲜味来自脂肪而不是瘦肉。不论如何,肉香味和滋味目前已研究有了相当的发展。认为形成的途径主要有三个。第一:氨基酸和还原糖的美拉德反应。反应的机理是氨基酸和还原糖中的羧基发生反应生成醛糖胺,再经过分子重排作用形成氨基脱酮糖且在加热过程中进一步降解,生成多种挥发性香味化合物,对肉的香味起重要的作用。第二:脂肪的氧化作用。本身及其热解产物可能就是风味物质。脂肪酸和游离脂肪酸受热氧化产生,还可以与其他物质反应影响风味,脂肪还是脂溶性物质的溶剂。第三:蛋白质、游离氨基酸、糖类和含硫化合物等生物物质的热降解。如半胱氨酸本身热解也产生一些风味中不可缺少的化合物。

  从测定结果上看,陆川猪、香猪不论是在氨基酸总成或必须氨基酸的含量上都较台系杜洛克、杜长大三元杂有较明显的差异,这正说明本地猪肉的营养价值高和肉香味的来源。本文来自猪场动力网。在试验结束时,我们还邀请了8位畜牧高级专家及20多位学生进行品偿试验,结果相当一致,都一致评定地方猪的肉质优于外来品种。

  3.5 肌纤维

  肌纤维的特点与肌肉的关系,从组织学的观点看,杜洛克与杜长大的生长速度较快,易引起应激反应。是否与肌纤维的白肌维的含量有关,目前还在试验中。据前人综述,肌纤维直径越小,肉质越嫩,反之则越老。各种肌纤维横截面上,肌原纤维所占的比例不一样,相对本地品种要比瘦肉型品种要低得多。因此可以认为,肌原纤维在肌纤维内所占比例,是决定肉质嫩度的关键。这样香猪的肌原纤维直径很小(0.39µm)看来,香猪的肌肉的嫩度是很好。陆川猪不论是肌纤维还是肌原纤维都比较细,可见陆川猪嫩度也是最好的。

  脂肪含量与肉质的关系,从肉质的角度来看,希望肌肉间脂肪少些,而肌束内的脂肪适度,瘦肉型猪的肉质风味差于本地品种,主要原因很可能是肌束肉的脂肪含量少于本地品种的缘故。

  台系杜洛克和杜长大三元杂的肌纤维及肌原纤维都比较粗,这样不但在咀嚼时难以切断,而且造成肌束内沉积脂肪较少,从而味的风味、细嫩度、多汁性都较本地猪差。

  综述:广西本地品种陆川猪、香猪在肉色、失水率、大理石纹、肌原纤维和氨基酸含量五个方面都比台系杜洛克、杜长大三元杂要优秀,这进一步证实广西地方品种的优越性,因此在养猪业中,广西地方品种很有发展前景。今后不仅是鲜肉生产,屠宰加工上占据较大的优势,而且在广阔的育种,杂交利用上具有不可估量的巨大作用。所以做好保种、选育工作,防止本地品种基因流失,将是我们首要任务。同时,我们也看到在本次研究中,发现长陆二元杂表现出惊人的成绩,它在各方面并不低于本地纯种猪,而较大程度的优于纯的外来品种要杂交组合,这也说明开展外来品种与本地品杂交寻求最佳的杂交组合,将是我们提高生活水平,提高人们生活质量的一项重大课题。

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