牛肉嫩度的影响因素及预测方法研究进展

牛肉嫩度的影响因素及预测方法研究进展

食用肉的品质主要包括柔软度、多汁性和口感。嫩度被消费者认为是肉品质量最重要的指标之一,在加拿大的一项研究中,大约有64%的受访者首选嫩度作为满意牛肉的标准,选择风味和膘情的人只占20%和11%。同时,消费者也愿意以更高价格购买嫩度有保证的牛肉。不同个体,甚至同一个体不同部位肉间嫩度差异较大。影响牛肉嫩度的因素主要有牛的品种、年龄、营养状况、性别、肌肉部位、电刺激等宰前因素以及胴体吊挂、排酸成熟等宰后因素,这些因素最终都是通过影响肉的基本组织结构而产生嫩度差异。研究人员发现,肌肉基本组织结构中的胶原蛋白的含量与肉的嫩度具有较强的相关性,胶原蛋白含量越低,肉嫩度越好。在以上外部因素中,牛的年龄对肉嫩度的影响较大,因为低年龄的牛肉胶原蛋白含量和交联程度较小,因此嫩度比成年牛的要好。关于牛肉嫩度的测定国内外已有诸多研究,如沃布剪切力仪测定、质构仪穿透、红外光谱分析等方法都被用于牛肉嫩度的预测。其中沃布剪切力(Warner-Bratzlershearforce)能较好地模拟口腔咀嚼,是最早用于肉嫩度预测的方法。但以上几种方法都要对牛肉进行长时间的预处理方能检测,不适用于流水线及大量的牛肉分级操作。应当探索一种方法,从其他易得的指标模拟预测牛肉的嫩度。以往的研究大多是将牛肉的大理石花纹和肉的嫩度建立相关联系,并作为牛肉分级的重要参考指标。认为大理石花纹丰富的牛肉质量更高。但近几年来的研究表明,大理石花纹主要影响肉的多汁性和风味,对牛肉嫩度的贡献率较低。一些根据大理石花纹分布情况定级为优质的牛肉,其表征肉质嫩度的剪切力值却较大,不符合牛肉分级要求。在美国M.Koohmaraie等人研究表明,利用牛肉嫩度进行胴体分级的准确率达85%,高于现行分级方法的60%,另外约20%被现行分级标准定为特选(Choice)的牛肉嫩度较差。另外,大理石花纹预测嫩度的决定系数R2只有0.01,相关性极小。肉的颜色是肉的生理、生化和微生物学变化的外部表现,与肉的其他食用品质关系密切。另外,肉与肉制品的颜色是消费者的第一感官印象,也是消费者在不接触状态下评价产品质量的重要依据。人们所观察到的肌肉颜色主要来源于肌红蛋白,而肌肉颜色的变化主要取决于肌红蛋白的含量和其所处的状态。肌肉基本组织结构的变化使肉嫩度产生差异的同时也将导致肌红蛋白发生相应改变,从而影响肉的颜色。若用肉色预测嫩度,不但可以减少嫩度测定的时间,降低工作强度,还可以大大减少评分带来的主观误差,为牛肉质量分级提供重要的参考依据。虽然用肉色评估牛肉的嫩度在国外已有所研究,但由于国内外牛的品种及饲喂方式不同,得出的结论也不尽相同。另外,已开展的部分研究几乎都是针对胴体中部高档部位肉外脊。忽略了不同年龄以及胴体不同部位肉的质量差异性,高档部位肉不能代表整头牛的质量水平。因此本研究主要探讨了年龄的差异对肉色与嫩度的影响及不同部位肉之间的质量差异,尝试建立以易得的肉色值预测嫩度的回归方程,为胴体分级及牛肉质量评价提供依据。1材料和方法1.1牛肉的前、中、后健全部位样本分为育肥公牛和淘汰母牛两部分:内蒙古科尔沁牛业股份有限公司。其中,育肥公牛的年龄为24~36月龄,淘汰母牛在60月龄以上。每个样本各取10头牛,每头牛按前、中、后躯各取4个部位,即前躯:脖肉、肩肉、辣椒肉、板腱;中躯:上脑、眼肉、外脊、里脊;后躯:霖肉、针扒、尾龙扒、小黄瓜条共计240个部位。其中,8头牛的96个部位用于模型的建立,另外2头牛作为验证样本。1.2温度水浴锅设备色彩色差计:CR-400,日本柯尼卡美能达公司;可调温水浴锅;Salter235沃布式剪切仪:美国G-K公司;取样器;刺入式温度计等。1.3肉肉的色度和肉嫩度的测定肉色的测定:胴体排酸24~48h,部位肉被分割修整30min后用色差计测定所需样本的L*、a*、b*值(D.M.Wulf和J.W.Wise研究表明牛肉新切面暴露空气30min后,色度L*、a*、b*值变化较小测定时,选择肉样的上表面,避开筋膜和脂肪富集区域。肉嫩度的测定:取肉样长×宽×高不少于6cm×3cm×3cm的整块肉样,剔除肉表面的筋膜及脂肪,所取肉块长边与肌肉纤维平行。将肉样放入蒸煮袋在可调温水浴锅中80℃加热,用刺入式温度计测量肉样的中心温度,待肉样温度达到70℃,将肉样取出冷却至室温。用直径为1.27cm的取样器顺肌纤维方向钻切得柱状样,测定样不得少于3个。取样后立即用沃布剪切力仪测定。各测定值相对误差≤15%,取有效3次测定的平均值。1.4建立模型的情况公牛和母牛各随机选择8头共计96个肉样用于预测模型的建立,剩下2头牛作为验证样本。另外,育肥公牛的前躯、中躯和后躯再以相同的方法建立模型。运用SAS8.1进行数据处理分析。2不同肉块剪切力值的回归分析育肥公牛和淘汰母牛部位肉颜色及嫩度差异见表1和表2。从表中看出育肥公牛和淘汰母牛的牛肉颜色及嫩度差异均显著(p<0.05),母牛的肉嫩度高于公牛,这与牛的性别和年龄有关,因为本实验母牛的平均年龄比公牛多出近一倍,而公牛的L*(亮度值)、a*(红)、b*(黄)值高于母牛。本实验选取辣椒条、里脊、小黄瓜分别代表前、中、后躯部位肉进行嫩度和色差的比较,结果表明同性别不同部位肉间剪切力和色差值存在差异(表3和表4)。其中,公牛和母牛的3肉块剪切力值差异均显著(p<0.05),里脊值最小,公牛肉块的值均低于母牛。育肥公牛小黄瓜的L*和b*值与辣椒条和里脊差异显著(p<0.05),其中L*值最大,b*值最小。母牛小黄瓜的L*和a*值与其他2肉块差异显著(p<0.05),L*值最大,a*值最小。另外,由于本实验的数据是各个部位剪切力的平均值,所以测得的结果比其他研究高,因此仅以高档部位肉外脊分析整头牛的质量水平存在局限性。运用SAS8.1的多元线性回归(Linearregression)得出公牛、母牛及公牛前、中、后躯的线性回归方程见表5。各模型总体线性关系的显著性水平均达到了95%(p<0.05),肉色对牛肉嫩度的贡献率都超过了10%(R2>0.1),前、中、后躯模型中,肉色的贡献率超过了30%,远高于大理石花纹对嫩度的贡献率(1%)。用SAS8.1配对T检验法对余下2头牛部位肉样品进行预测值和真实值的显著性检验(表5)。其中母牛模型和公牛模型对应各自性别的预测值和真实值没有显著性差异(p>0.05)。而不论是用公牛模型预测母牛剪切力值还是用母牛模型预测公牛剪切力值,所得的预测值与真实值差异极显著(p<0.01),所以应针对不同性别的牛分别建立预测模型。公牛模型和前、中、后躯模型的预测值和真实值差异均不显著,各模型的预测值差异也不显著。3模型的经济效益本研究探讨了牛肉颜色和嫩度的关系,尝试建立以易得的L*、a*、b*空间色差值预测嫩度的数学模型。建立的模型都达到了显著水平(p<0.05),经验证,预