中國是世界第一養殖大國,據統計1998年豬存欄頭數:中國占世界的50.9%,占亞洲的84.2%。同時,中國還是豬肉消費的大國,在中國人們的肉食習慣中,向來都是以豬肉為主,因此,豬肉的優劣與人們的生活水平及生活質量相關。
近幾十年來,通過遺傳育種的選擇,營養水平的改進,環境條件的控制,使豬的產肉性能有了改善,特別是大幅度提高了胴體瘦肉率和日增重、降低耗料量。但同時豬肉的某些品質也相應降低了,尤其是PSE和DFD肉的出現,給世界各國養豬生產、銷售和加工造成了極大的經濟損失。因而給今后的育種工作提出了更高、更嚴格的要求。目前養豬業面臨的情況是在滿足生產要求的高生長速度、低飼料消耗、高胴體瘦肉率的前題下,不斷地研究提高豬肉的品質,降低或控制劣質肉的發生,以滿足不同市場、不同流通環節對肉品質的要求。如近年來,國內外有不少的科學家對豬的肉質進行了大量研究并取得了豐碩的成果。從遺傳的角度已達成共識,造成劣質肉的主要原因是遺傳因素,其劣質肉基因有RyRLRN等等,且位居第6號染色體上。而從環境的角度來講,宰前的應激狀況,屠宰條件等是造成肉質變劣質的重要誘因。宰后的肉質變劣與宰前的應激綜合癥(PSS)有較高的相關,豬肉的品質與改良問題已經成為養豬科學、肉類科學、動物遺傳育種、生理生化學、基因工程學等領域,成為科學工作者的共同協力研究的一項重大課題。
豬胴體質量包括胴體可食部分的產量和肉的品質兩個方面,可食部分的產量指標包括胴體重量、屠宰率、瘦肉率等,而肉的品質則包括肌肉的質量(外觀、顏色、系水力)、背膘的質量(外觀、脂肪硬度、脂肪酸的組成)和食用質量(大理石紋理、嫩度、多汁性、肌纖維、氨基酸含量、氣味或滋味、污染氣味等),豬肉的PH值是肌肉質量的綜合反映,PH值超出正常的范圍引起許多的肌肉質量問題。
肉的品質因動物的種類、年齡、性別、肥瘦程度、經濟用途、形態結構、不同部位、宰前狀態、凍結與貯藏等方面的因素有密切的關系。
肉的顏色決定染色物質(肌紅蛋90%和血紅蛋白的10%)以及某些隨之的化學變化。除了動物的種類、品種、年齡肥育方法以及肉的儲存期限和條件等所影響肉的顏色,在很大程度上還可因肉在空氣中貯存時,色素蛋白和氧的結合的程度以及鐵的氧化程度。肉的嫩度常指煮熟的肉的柔軟、多汁和易被嚼爛的程度(同嫩度相反的是肉的硬度,所謂肉的韌度,是指肉在被咀嚼時的產生的具有的持續抵抗力)。肌肉的水份含量約70%-80%,大部分是游離狀態。系水力是肌肉受外力作用時保持其原有水分和添加水分的能力。這種物性對肉的嫩度、多汁性和加熱時的液汁滲出有關。風味是由肌肉的滋味和氣味組成。由其化學成份的化學性質所定的。雖然這些化學物質在肉中數量極微,但對肉的風味影響卻很大。肌纖維的特點與肉的嫩度有密切的關系,纖維的直徑越小,肉質越細嫩。
肉的質量不僅關系到畜牧業的發展,而且關系到人民群眾的身體健康和切身利益。畜牧工作者應必須充分了解影響肉質的因素并采取相應的措施,隨著國內外對無害肉、安全肉、生態肉等的提出及生產,因而不斷地提高肉品質質量是畜牧工作者應解決的緊迫問題。www.powerpigs.net尤其是廣西具有大量的優良地方豬種,為探明其肉質以及與外來的品種的肉質水平比較,我們于2001年召集廣西大學動物科技學院、廣西陸川縣良種豬場、廣西外貿屯里豬場聯合研究,在前輩科學家研究成果的基礎上,在測定手段及利用先進儀器設備上進行了新的嘗試,取得明顯的效果,這對廣西養豬生產及提高人民對肉質的意識都具有一定的意義。
1、材料和方法
1.1 試驗豬的來源和品種:
廣西地方品種:陸川豬(體重86kg),香豬(體重30kg)
雜交豬:長陸二元雜(體重85.5kg)、杜長大三元雜(體重90kg)
外來品種:臺系杜洛克(體重90kg)。
為保證測驗的相對準確,及對比的可信度,所選擇的試驗豬都來自集約化豬場,在飼料、體重、日齡、飼養環境等方面都相對接近。
1.2 采樣部位及規格
1.2.1 肉色:左半胴體胸腰椎連接部背最長肌橫斷面,切取橫斷面。
1.2.2 系水力:左半胴體第2-3腰椎處背最長肌,切取厚度為1.0cm,寬2.5cm左右的肉片。
1.2.3 大理石紋:在半胴體最末胸椎與腰椎連接處的背最長肌橫斷面。
1.2.4 氨基酸:背最長肌約100克。
1.2.5 肌纖維:將試驗豬宰后,即從左側腰大肌和半膜肌的中心部位,除去肌膜外附著的脂肪,取為綠豆大小,并將其置于固定的液中保存(冰箱、低溫)。
1.3 評定方法:
1.3.1 肉色:按照美國制定的胴體品質和肉質評定方法進行,對左半胴體胸腰椎連接處背最長肌橫斷切面,取新鮮斷面,在白天室內且在自然光照下評定,共分為6級,1-2級為蒼白、灰白:3-4級為鮮紅;5-6級為深紅、暗紅。肉色正常鮮紅為優質肉,肉色過深、過淺均為不正常的劣質豬肉。
1.3.2 系水力:用機械壓榨法測定:首先用電子天平稱量供試肉樣(W1),在肉樣上下各復蓋一層醫用紗布,紗布外各墊約18層的吸水紙,吸水紙外各墊一層硬質書用塑料板,然后將肉樣置于兩塊硬鐵板之間,在上施壓35kg的壓力,并保持5min,然后迅速撤除壓力,取出被壓肉樣并立即用電子天平稱稱量,并且記錄為(W2)。
1.3.3 大理石紋:將被測試樣在冰箱冷藏4℃條件下存放24h,對照肌肉大理石紋評分標準,用目測方法評定。
1.3.4 氨基酸:稱取樣品約(50-100g)于20ml安瓶中,加10ml酸解劑)鹽酸溶液(Hcl)=6mol/L),置于液氨或冰(丙胴)中冷卻。抽真空至7pa(≦5×10-2貢柱),然后封口,將水解管放在(110±1)℃恒溫干燥箱中,水解22-24h,冷卻,混勻、開管、過濾,用移液管吸取適量的濾液,置旋轉蒸發器或濃縮品中,60℃,抽真空,蒸發至干,必要時,加入少量水,重復蒸干l-2次,加入3-5mlPH.2.2稀釋上機用檸檬酸鈉緩沖液(檸檬酸三鈉19.6g,用水浴解后加入優級純鹽酸10.5m1,硫酸甘醇5.0ml,苯酚1g,加水定容至1000ml)。使樣液中氨基酸濃度達50-250n mol/ml,搖勻,過濾或離心,取上清液上機(日立835-50型高速氨基酸分析儀)測定。
1.3.5肌纖維,用鋒利的刀片將肌肉切下一塊,再將其橫切成長5㎜,寬3㎜,厚2㎜左右的肉樣塊數。另外,每塊切后立即投入到4%,PH6.8戊二醛固定液(0.1 mol/L磷酸緩沖液配制)中,進行常溫固定6h以上,然后用相應的磷酸緩沖液漂洗2次,每次15min,接著用梯度丙酮溶液(30%→50%→70%→80%→90%)脫水,每個梯度15min。100%丙酮脫水2次。每次20min,脫水完畢用醋酸異戊脂置換丙酮30min,再用醋酸異脂置換1h以上。用HCP-2型臨界點干燥儀進行干燥,干燥后用導電膠把樣品粘貼在樣品臺上,然后放入IB-5型離子濺射鍍鉑膜,最后用JEM-1200EX/S掃描電鏡分別放大200倍,400倍,6000倍觀察拍片,最后測量結果。
2、結果與分析
陸川豬、香豬、長陸二元雜、臺系杜洛克、杜長大三元雜、五種不同品種的豬肉品質測定結果如下:
表1 肉色 失水率 大理石紋測定結果
2.1 肉色
經測定評出:陸川豬肉色鮮紅,為3.8級,長陸二元雜肉色較紅,為3.5級,香豬肉色微紅,為3級,臺系杜洛克肉色微紅為1.5級,杜長大三元雜肉色淺色紅,為1.0級。www.powerpigs.net陸川豬、長陸、香豬的肉色分別為3.8、3.5和3.0,明顯高于臺系杜洛克1.5和杜長大三元雜1.0,說明陸川豬和長陸二元雜在肉色這一性狀表現極為優秀,而臺系杜洛克和杜長大三元雜分別是1.5和1.0,很明顯,這結果低于正常范圍。且肌肉近似灰白色,肌肉疏松失去彈性,新鮮肌肉的顯面較正常肉濕潤、松軟。接近PSE豬肉的癥狀。在肉色持久性觀察中得到:陸川豬在屠宰后兩個小時仍能保持鮮紅色,而香豬、長陸二元雜則已開始變灰紅色,顏色發生了微妙的變化,臺系杜洛克和杜長大三元雜分別在30、40分鐘后開始變色,顏色變淺。陸川豬純種較瘦肉型品種在肉色方面表現出極為優秀。
2.2 系水力
上表結果表明,失水率:陸川豬為9.93%,香豬11.21%,長陸二元雜為11.79%,臺系杜洛克為17.61%,杜長三元雜為12.86%,陸川豬的失水率最低,其次為香豬,臺系杜洛克的失水率最高,其次為杜長大三元雜。說明陸川豬和香豬的系水力最好,臺系杜洛克肉的系水力最差。長陸二元雜的杜長大三元雜則介于二者之間。
測定結果的計算公式如下:
肌肉失水率(%)= W1-W2∕ W1×100%
式中:W1—壓前肉樣重(g)
W2—壓后肉樣重或稱肉樣失水重(g)
2.3 大理石紋
經測評得出:大理石紋:陸川豬為3.5級,香豬為3.0級,長陸二元雜為2.8級,臺系杜洛克為2.8級,杜長大三元雜為2.0級,陸川豬的大理石紋分布最明顯,香豬其次,而杜長大三元雜的大理石紋都很難觀察到,臺系杜洛克的大理石紋也不明顯。這進一步說明,本地豬在這一肉質性狀上,表現突出,大大的優于瘦肉型豬及外三元雜交組合,大理石紋豐富程度與肉的風味有重要的關系,它的含量和分布狀況與肌肉的多汁性、嫩度和滋味有較強的相關關系,廣西地方品種豬的大理石紋的分布和含量遠比引進的瘦肉型品種豐富,這一特性應在養豬生產中充分利用和加以保護。
2.4 氨基酸
表2 氨基酸檢測結果
經測驗得出:陸川豬的氨基酸總量最高為24.13克,依次排列為:香豬23.86克,長陸二元雜23.10克,臺系杜洛克23.01克,最差為杜長大三元雜22.12克。
豬胴體中氨基酸的含量評價豬肉營養價值的重要指標,也是影響肉的品質的重要因素。一般認為:氨基酸是影響肉滋味的主要成份,香味主要成分是游離脂肪酸、脂肪、含硫氮化合物等。但是肉中的氨基酸的含量隨著不同的品種、性別、年齡、飼料、加熱條件的影響很大。加熱可以明顯地改善和提高肉的滋味和香氣。
影響肉的風味的主要物質是肉中的谷氨酸和胱氨酸。谷氨酸的含量特別高,是其它各種氨基酸的1.7——5.0倍。Batztr等(1962)認為絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和脯氨酸是肉香味的必需前體物。
從上表可看出,本地豬的絲氨酸和谷氨酸的含量較高,陸川豬為0.95克和3.88克,香豬為0.95克和3.75克,大大的優于引入品種,臺系杜洛克的0.91和3.62克及杜長大三元雜的0.92克和3.43克,也明顯優于長陸二元雜的0.88克和3.65克,這足以證實廣西地方品種豬的肉香所在,以及營養價值遠遠超出外來品種豬。
脯氨酸可以進一步轉化為羧脯氨酸,羧脯氨酸是測定豬肉嫩度、松軟的重要指標。一般來說,脯氨酸的含量低,豬肉嫩度好。但過低時,豬肉變為松軟。從上表可以看到,脯氨酸的含量:陸川豬為0.95克,香豬為0.93克,而臺系杜洛克和杜長大三元雜分別為0.87克和0.80克.結合屠宰觸摸觀察,得出陸川豬,香豬肉的細嫩度適中,彈性較強,而臺系杜洛克和杜長大三元雜的肉質比較松軟,失去彈性,特別是杜長大,切面易滲水,濕潤表現為較差。
2 .5 肌纖維
表3 肌纖維直徑測定數據表 單位: μm
在電子顯微鏡下放大400倍觀察以及掃描拍照測量得到:肌纖維的香豬最粗(48.501μm),依次是杜洛克(45.283μm)杜長大(40.48μm)長陸 (38.763 μm)以陸川豬為最細(38.562μm)。在電子顯微鏡下放大6000倍觀察肌原纖維,以香豬最細(0.390μm),依次為陸川豬(0.518 μm)、長陸(0.568 μm)、杜長大(0.596 μm),以臺系杜洛克最粗(0.625 μm)。
每塊肌肉由幾千個獨立的基本單位——肌纖維組成。呈多核長紡綞形,長度由數毫米至20cm,直徑10—100微米。肌纖維的粗細隨動物的年齡、營養狀況、肌肉的活動情況的不同而有所差異。幼齡的動物比老齡的動物細,雌性的動物比雄性的細,凡是活動少的地方,肌肉纖維就越細。營養狀況的不同差異就更顯著,高營養水平比低營養水平要粗些。
從以上結果看出,陸川豬不論是肌纖維還是肌原纖維都比長陸、杜長大、杜洛克要細,這完全可以證實陸川豬肉質的細嫩度。值得探討的是香豬,香豬的肌原纖維最細,而肌纖維最粗,這是否可說明真正影響肉質細嫩度的是肌原纖維而不是肌纖維。
3、結論與討論
3.1 肉色
肌肉色是肌肉的生理學、生物化學和微生物學變化的外部表現。肌肉的顏色是由肉中的肌紅原蛋白和血紅蛋白的含量與變化狀態所決定的,它受宰前環境、宰后放血程度、肌肉部位的脂肪含量等因素影響,但決定肌肉的固有顏色主要是肌紅蛋白。研究表明,肌肉的色素蛋白含量和肉的顏色有密切的關系。肌肉中的肌紅蛋白含量相對穩定,而血紅蛋白受宰前狀態和宰后放血情況變化較大。
肌肉的顏色變化還取決于肉在空氣中貯存時,色素蛋白和氧結合程度以及鐵的氧化程序(即鐵鐵原子的化學價態)。當鐵的狀態沒有改變,為二價鐵時,其顏色的變化首先處于氧的存在。當還原型的肌紅蛋白和氧的結合形成氧合肌紅蛋白時,肉呈鮮紅色。當肉貯存較久時,肌紅蛋白就和氧發生強烈的氧化作用,生成氧化型肌紅蛋白。二價鐵變成三價鐵,肉色呈褐色。
陸川豬、香豬以及長陸二元阿之所以肉色鮮紅,持久不退,就是因為其肉中的肌紅蛋白含量相對穩定,不易受到破壞所致。
此外,生長速度快,瘦肉率高的品種發生PSE豬肉的機率商,PSE豬肉發生的機制是豬在高度應激條件下,引起機體應激反應,糖原酵解過程加快,產生大量的乳酸和磷酸,使肌肉的PH下降,水分由血液向肌纖維大量滲出,肌漿蛋白變質所致。綜上所述,臺系杜洛克、杜長三元雜的肉色在多種因素下,次于本地豬,而陸川豬、香豬的肉色占較大的優勢。
3.2 系水力
系水力是肌肉受外力作用時保持其原有水分和添加水分的能力。它影響肌肉的風味、多汁性、嫩度、顏色、加工貯藏性能。
系水力的實質是肌肉蛋白質形成的網狀結構。www.powerpigs.net單位空間及物理狀態所捕獲水分量的反映,捕獲水分較多,系水力越大。陸川豬的失水率最低(9.93%),所以它的系水性能越好。肉中少量和蛋白質牢固結合的結合水對系水性影響不大。參與保水性變化的主要是游離水,這同蛋白質的空間結構有關。蛋白質網狀結構愈松馳,其蛋白鏈之間充足的位置空間來系留水分。理論上,每100g肌肉蛋白質可以吸收固定70-80g水分。杜洛克的失水最高(17.61%),這與它的蛋白質的結構特點相關。
肌肉中的水分可分為三個部分:一是化合水,這是構成非水物質組成的那部分水。占肌肉總水分5%。二是不活動自由水,或稱鄰近水,占總水分85%。三是自由水,存在于細胞間隙與組織間障。占總水分10%。肌肉總水分僅有5%左右為結合水。所以肌肉系水力的變化主要是其實的95%的肌肉水分。
此外,系水力還與凝膠結構和蛋白質所帶的靜電荷聯系。還與肌體本身的生理、生化的特性有關系,還與動物的年齡,飼養期的長短以及豬宰前的狀態有關系。肉的系水性不僅對肉的滋味有十分重要的關系,而且關系到肉的質地、風味、嫩度和組織狀態。在這方面陸川豬、香豬的失水度低(9.93%)(11.21%)而表現出極為優良。關于地方品種在肉質方面優于外來的瘦肉型品種觀點,在此得到進一步的證實。
3.3 大石理紋
構成肌肉的基本單位是肌纖維,也叫肌纖維細胞。每塊肌肉由幾千個獨立的基本單位——肌細胞組成。肌細胞呈多核長紡錘形(細長圓筒形狀),故又稱肌纖維。每50-100根細長的肌纖維聚集在一起形成肌束。肌束聚集在一起,并被堅韌的厚膜包圍,構成肌肉。包圍在肌肉在外的膜叫外肌固膜。每個肌纖維之間的結締組織性的纖維網叫肌內膜。肌肉內的脂肪細胞在外肌固膜上很難沉積。但是,肥育良好的豬的肌肉組織,有內肌固膜和肌內膜處都有脂肪沉操作,從而形成大理石紋狀肉。
陸川豬、香豬早熟易肥,育肥期沉積形成大理石。正是因為陸川豬、香豬的瘦肉率較低,成分豐富。我中地方品種在這方面是很有優勢的。
大理石紋豐富程度與肉的風味有重要的關系。如肌肉的內脂鞘和外肌鞘部分蓄積脂肪時,使結締組織失去彈性。肌束易于分離,而易于咀嚼。當肌肉中有大量脂肪交錯其間時,可以防止水分蒸發,使肉質柔軟,增加肉的風味。從陸川豬的失水率低(9.93%)也能反應出來。
臺系杜洛克、杜長大三元雜的大理石紋不明顯與它們的瘦肉有較強的相關,因此在養豬生產中單純追求高瘦肉率不是最佳的生產模式,今后在人民生活水平不斷提高的過程中,優質安全肉將成為人們追求的產品。養豬生產業應以高度的重視。
3.4 氨基酸
氨基酸是影響肉的滋味和香味的重要物質之一。鮮味是對肉的一種基本味,蠅酸、甜、苦、辣、鮮五種基本原味之一。肉中鮮味主要成分是谷氨酸鈉、肌苷酸(IMP)、鳥苷酸(GMP)、琥珀酸鈉以及天冬氨酸鈉和某些二肽等。谷氨酸在18種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。關于肉香味和滋味來源有兩種不同的觀點。首先是瘦肉起源說,認為香味是瘦肉中水溶性香味前體物質在加熱時產生,脂肪不能產生對香味有特殊作用的含N、S的芳香類化合物。其次是脂肪起源說,認為鮮味來自脂肪而不是瘦肉。不論如何,肉香味和滋味目前已研究有了相當的發展。認為形成的途徑主要有三個。第一:氨基酸和還原糖的美拉德反應。反應的機理是氨基酸和還原糖中的羧基發生反應生成醛糖胺,再經過分子重排作用形成氨基脫酮糖且在加熱過程中進一步降解,生成多種揮發性香味化合物,對肉的香味起重要的作用。第二:脂肪的氧化作用。本身及其熱解產物可能就是風味物質。脂肪酸和游離脂肪酸受熱氧化產生,還可以與其他物質反應影響風味,脂肪還是脂溶性物質的溶劑。第三:蛋白質、游離氨基酸、糖類和含硫化合物等生物物質的熱降解。如半胱氨酸本身熱解也產生一些風味中不可缺少的化合物。
從測定結果上看,陸川豬、香豬不論是在氨基酸總成或必須氨基酸的含量上都較臺系杜洛克、杜長大三元雜有較明顯的差異,這正說明本地豬肉的營養價值高和肉香味的來源。本文來自豬場動力網。在試驗結束時,我們還邀請了8位畜牧高級專家及20多位學生進行品償試驗,結果相當一致,都一致評定地方豬的肉質優于外來品種。
3.5 肌纖維
肌纖維的特點與肌肉的關系,從組織學的觀點看,杜洛克與杜長大的生長速度較快,易引起應激反應。是否與肌纖維的白肌維的含量有關,目前還在試驗中。據前人綜述,肌纖維直徑越小,肉質越嫩,反之則越老。各種肌纖維橫截面上,肌原纖維所占的比例不一樣,相對本地品種要比瘦肉型品種要低得多。因此可以認為,肌原纖維在肌纖維內所占比例,是決定肉質嫩度的關鍵。這樣香豬的肌原纖維直徑很小(0.39μm)看來,香豬的肌肉的嫩度是很好。陸川豬不論是肌纖維還是肌原纖維都比較細,可見陸川豬嫩度也是最好的。
脂肪含量與肉質的關系,從肉質的角度來看,希望肌肉間脂肪少些,而肌束內的脂肪適度,瘦肉型豬的肉質風味差于本地品種,主要原因很可能是肌束肉的脂肪含量少于本地品種的緣故。
臺系杜洛克和杜長大三元雜的肌纖維及肌原纖維都比較粗,這樣不但在咀嚼時難以切斷,而且造成肌束內沉積脂肪較少,從而味的風味、細嫩度、多汁性都較本地豬差。
綜述:廣西本地品種陸川豬、香豬在肉色、失水率、大理石紋、肌原纖維和氨基酸含量五個方面都比臺系杜洛克、杜長大三元雜要優秀,這進一步證實廣西地方品種的優越性,因此在養豬業中,廣西地方品種很有發展前景。今后不僅是鮮肉生產,屠宰加工上占據較大的優勢,而且在廣闊的育種,雜交利用上具有不可估量的巨大作用。所以做好保種、選育工作,防止本地品種基因流失,將是我們首要任務。同時,我們也看到在本次研究中,發現長陸二元雜表現出驚人的成績,它在各方面并不低于本地純種豬,而較大程度的優于純的外來品種要雜交組合,這也說明開展外來品種與本地品雜交尋求最佳的雜交組合,將是我們提高生活水平,提高人們生活質量的一項重大課題。