2. 中国科学院亚热带农业生态研究所, 亚热带农业生态过程重点实验室, 畜禽养殖污染控制与资源化技术国家工程实验室, 湖南省动物营养生理与代谢过程重点实验室, 长沙 410125
2. Hunan Provincial Key Laboratory of Animal Nutrition Physiology and Metabolic Processes, Key Laboratory of Agro-Ecological Processes in Subtropical Region, National Engineering Laboratory of Poultry Breeding Pollution Control and Resource Technology, Institute of Subtropical Agricultural Ecology, Chinese Academy of Sciences, Changsha 410125, China
随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，居民膳食结构发生了巨大改变；未来15年，我国居民对肉类的消费需求尤其是对草食家畜产品的消费需求将提增35%以上[1]。呼伦贝尔天然草原是我国重要的牧区之一，其得天独厚的饲草资源和自然环境造就了呼伦贝尔羊耐寒耐粗饲、抓膘快、肉品质好的卓越品质。长期以来，呼伦贝尔羊羊肉以肉质鲜美、膻味低、营养丰富的品质特征备受青睐。从营养学角度来讲，呼伦贝尔羊羊肉具有高蛋白质、低脂肪、低胆固醇以及功能性氨基酸和脂肪酸丰富的特点。
我国虽然是羊肉生产大国，却不是羊肉加工大国。肉羊产业的蓬勃发展及消费者需求的增长对羊肉的精细分割提出了新的挑战。抛弃传统胴体整只售卖方式，对羊肉胴体进行再分割，优化胴体分割方法，提供高档羊肉产品，不但会给养殖户带来额外的利润，而且还可以给消费者提供更多选择的空间。有关羊肉胴体分割的研究表明，羊肉中腰部肉和肋骨肉嫩度较好，更受消费者青睐[2]。罗玉龙等[3]研究发现，小尾寒羊肉的臂三头肌最嫩，且其脂肪酸组成优于背最长肌和股二头肌。王伦兴等[4]基于黔北麻羊肉中风味物质的研究结果表明，颈肉和里脊肉的风味品质相对较好且膻味较轻。茶卡羊不同部位肉品质存在差异，前腱肉的氨基酸组成和评分最优，是较好的蛋白质来源[5]。苏尼特羊的背最长肌肉品质较好，脂肪酸分布合理，为最佳部位[6]。以上研究均从常规肉品质和营养组成的角度表明不同部位羊肉品质存在显著差异。
本试验以呼伦贝尔羔羊为研究对象，标准化屠宰并精准分割，采集前肩、颈部、背肌、前肢、后肢5个部位的肌肉，从常规肉品质指标和基本营养成分等方面探讨呼伦贝尔羔羊不同部位羊肉的品质差异，为消费者从营养成分和肉品质角度选购羊肉提供依据。研究结果将为构建标准化的呼伦贝尔羊屠宰加工体系，形成多样性的羊肉产品，进而打造高品质的品牌羊肉产品提供有价值的参考。
1 材料与方法 1.1 试验时间与地点试验于2020年6月24日至2020年9月23日在内蒙古海拉尔哈达图牧场进行。试验期为90 d，包括预试期27 d，正试期63 d。
1.2 试验设计和饲养管理随机选取27只3月龄左右、平均体重为24.8 kg、体况良好的断奶呼伦贝尔羔羊(公羊14只，母羊13只)为试验动物，基础饲粮组成及营养水平见表 1，按照精粗比7:3比例制成颗粒饲料[7-8]。试验开始前，对试验动物羊舍进行打扫、消毒等工作，对试验羊注射三联四防进行正常的免疫程序。预试期开始后记录试验羊的采食量。正试期开始后以预试期采食量为基础，分别于06:00、11:00和17:00进行饲喂，自由饮水。定期清扫羊舍、消毒，保持卫生。从正试期开始定期对羔羊进行称重，记录数据。称重前保证羔羊处于空腹状态。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(干物质基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (DM basis) |
宰前禁食24 h，禁水2 h，颈部肌肉从胴体第5、6颈椎之间垂直于颈椎切割，从胴体第5、6肋骨间垂直于脊椎切割，靠近头部的为前肩肌肉，远离头部的为背肌肌肉，后肢肌肉由腰椎与荐椎间垂直切下，前肢肌肉沿胸肉和肱骨远端切除线，自前驱上切除[9-10]。宰后取精细分割后的前肩、颈部、背肌、前肢、后肢5个部位的肌肉100 g左右，装入保鲜袋中置于-20 ℃冰箱冷冻保藏。
1.4 指标检测 1.4.1 肉品质pH测定：采用pH计(BPHPOCKET-C)测定宰后45 min各部位肌肉的pH，记为pH45 min，每个样品测定3次，取平均值。
肉色测定：现场采用色差计测定各部位肌肉的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值，每个样品测定3次，取平均值。
1.4.2 常规营养成分肌肉水分含量测定：取6 g左右肌肉样品放入冷冻干燥机(Scientz-18N)干燥2 d后，取出称重。
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粗蛋白质含量测定：冷冻干燥后的肉样粉碎后称取约0.8 g，移入消煮管中，加入催化剂(硫酸钾和无水硫酸铜的混合物，体积比10:1)，再加入8 mL浓硫酸，放置通风橱里的马弗炉上消煮至溶液蓝绿色透亮。然后将消化好的样品加双蒸水转移至100 mL容量瓶中，待冷却后定容，摇匀，转移8 mL至离心管中，在流动注射分析仪上测定。
粗脂肪含量测定：冷冻干燥后的肉样粉碎后，称重(m)，置于滤纸中，折叠成滤纸包，在105 ℃烘箱中烘干2 h，放入干燥器中冷却30 min，称重(m1)。将滤纸包放入有沸石的脂肪杯中，倒入石油醚，再将脂肪杯转移至脂肪提取仪上测定。仪器程序运行结束后，将脂肪包放在通风橱挥发残余石油醚，然后放入105 ℃烘箱中烘干2 h，干燥器中冷却30 min，称重(m2)。粗脂肪含量按下列公式计算：
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肌肉氨基酸含量采用全自动氨基酸分析仪(日立L8900，日本)测定。称取冷冻干燥好的肉样约0.8 g，置于50 mL离心管中，用25 mL 0.01 mol/L盐酸匀浆，超声浸提30 min。摇匀后过滤，准确吸取滤清液2 mL于离心管中，加入8%磺基水杨酸2 mL，混匀后静置15 min。10 000 r/min离心10 min，取下层水相，0.22 μm滤膜过滤后，采用全自动氨基酸分析仪进行氨基酸含量测定。
1.4.4 肌肉脂肪酸含量冷冻干燥后的肉样粉碎后称取约0.8 g，置于50 mL离心管中，加入4 mL苯-石油醚(体积比为1:1)的混合溶剂，密封浸提24 h，然后向其加入4 mL氢氧化钾-甲醇溶液(0.4 mol/L)，旋涡混合器上振荡3 min，静置30 min。加入超纯水分层后，取上层溶液，加入一定量无水硫酸钠，吸去样品中的水分。取200 μL待测样品，加入800 μL己烷稀释后，用0.22 μm滤膜过滤后用气相色谱仪(GC-2010)测定脂肪酸含量。
1.5 统计数据与分析所有试验数据经Excel 2010进行初步整理，然后使用SPSS 22.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，差异显著用LSD法进行多重比较。以P < 0.05作为差异显著的判断标准。
2 结果 2.1 呼伦贝尔羔羊的生长性能经统计分析，性别对羔羊生长性能没有显著影响(P＞0.05)。因此试验结束后，将27只呼伦贝尔羔羊的生长性能等数据统一分析。如表 2所示，羔羊增重为10.91 kg，平均日增重为173.20 g/d，平均日采食量为1.40 kg/d。
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表 2 呼伦贝尔羔羊的生长性能 Table 2 Growth performance of Hulun Buir lambs |
如表 3所示，颈部肌肉的pH45 min最高，为7.65，显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)；其次是背肌、前肢和后肢肌肉，3个部位肌肉之间pH45 min差异不显著(P＞0.05)；前肩肌肉pH45 min最低，为6.54，显著低于其他部位肌肉(P < 0.05)。前肢肌肉的肉色L*值显著高于背肌、后肢和颈部肌肉(P < 0.05)，颈部和前肩肌肉的肉色a*值显著高于背肌、前肢和后肢肌肉(P < 0.05)，颈部肌肉的肉色b*值显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)。
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表 3 不同部位肌肉品质 Table 3 Muscle quality of different parts |
如表 4所示，颈部肌肉的水分和粗蛋白质含量显著低于其他部位肌肉(P < 0.05)，粗脂肪含量显著高于其他部位(P < 0.05)；其他部位肌肉之间水分、粗蛋白质和粗脂肪含量无显著差异(P>0.05)。
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表 4 不同部位肌肉的常规营养成分 Table 4 Conventional nutrients of different parts of muscle |
如表 5所示，在测定的17种氨基酸中，各部位肌肉苏氨酸(Thr)和丙氨酸(Ala)含量均明显高于其他氨基酸含量。除半胱氨酸(Cys)外，前肢和前肩的各氨基酸含量普遍较高，颈部普遍较低。本试验检测到的风味氨基酸(DAA)中包含鲜味氨基酸(UAA)2种、甜味氨基酸(SAA)5种和苦味氨基酸(BAA)9种。其中，鲜味氨基酸中的谷氨酸(Glu)以及甜味氨基酸中的苏氨酸和丙氨酸含量明显高于其他风味氨基酸含量。
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表 5 不同部位肌肉的氨基酸组成及含量 Table 5 Amino acid composition and contents of different parts of muscle |
前肩肌肉的鲜味氨基酸中的天冬氨酸(Asp)和谷氨酸含量最高，分别为94.99和624.96 ng/g，显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)。
前肩和前肢肌肉的甜味氨基酸中的苏氨酸、丝氨酸(Ser)、脯氨酸(Pro)、甘氨酸(Gly)和丙氨酸含量均较高，前肩和前肢肌肉的苏氨酸含量显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)，前肩、前肢和后肢肌肉的丝氨酸含量显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)，前肩肌肉的脯氨酸含量显著高于后肢和颈部肌肉(P < 0.05)，前肢肌肉的甘氨酸含量显著高于其他部位(P < 0.05)，前肩和前肢肌肉的丙氨酸含量显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)。
后肢肌肉的苦味氨基酸中的缬氨酸(Val)、蛋氨酸(Met)、异亮氨酸(Ile)、亮氨酸(Leu)和苯丙氨酸(Phe)含量最高，颈部肌肉最低，二者差异显著(P < 0.05)。而前肩肌肉的苦味氨基酸中的酪氨酸(Tyr)、赖氨酸(Lys)、组氨酸(His)和精氨酸(Arg)含量最高，颈部肌肉最低，二者差异显著(P < 0.05)。
前肩和前肢肌肉的必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NAA)、风味氨基酸(DAA)和总氨基酸(TAA)含量以及DAA/TAA、EAA/NAA和EAA/TAA均显著高于其他部位肌肉(P < 0.05)。此外，本试验5个部位肌肉的EAA/NAA均大于70%，EAA/TAA在42%~51%，均符合联合国粮农组织/世界卫生组织(FAO/WHO)的模式标准[11]。
2.5 呼伦贝尔羔羊不同部位肌肉的脂肪酸组成及含量如表 6所示，呼伦贝尔羔羊背肌、后肢、颈部、前肩、前肢5个部位肌肉中共检测出21种脂肪酸，5个部位肌肉中脂肪酸组成规律一致，即饱和脂肪酸(SFA)>单不饱和脂肪酸(MUFA)>多不饱和脂肪酸(PUFA)。其中，油酸(C18:1n9c)含量在5个部位肌肉中均为最高，棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)含量次之。
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表 6 不同部位肌肉的脂肪酸组成及含量 Table 6 Fatty acid composition and content of different parts of muscle |
SFA有9种，主要为棕榈酸和硬脂酸，颈部肌肉的SFA含量最高，显著高于后肢、前肩和前肢肌肉(P < 0.05)。颈部肌肉的葵酸(C10:0)、月桂酸(C12:0)、肉豆蔻酸(C14:0)、十五烷酸(C15:0)、十七烷酸(C17:0)、花生酸(C20:0)和硬脂酸(C18:0)含量最高，后肢肌肉的木蜡酸(C24:0)含量最高，背肌肌肉的棕榈酸含量最高。
MUFA有5种，主要为油酸，各部位肌肉之间的MUFA含量无显著差异(P>0.05)。前肩肌肉的油酸含量最高，颈部肌肉的肉豆蔻油酸(C14:1)、棕榈油酸(C16:1)、反油酸(C18:1n9t)和花生一烯酸(C20:1)含量最高。
PUFA有7种，主要为亚油酸(C18:2n6c)和花生四烯酸(C20:4n6)，前肢、后肢和前肩肌肉的PUFA含量显著高于背肌和颈部(P < 0.05)。颈部肌肉的亚油酸、γ-亚麻酸(C18:3n6)、二十碳二烯酸(C20:2)、二十碳三烯酸(C20:3n6)、花生四烯酸和二十二碳三烯酸(C22:6n3)含量最低，背肌肌肉的α-亚麻酸(C18:3n3)含量最低。
颈部肌肉的SFA/UFA显著高于前肢、后肢和前肩肌肉(P < 0.05)，前肢、后肢和前肩肌肉的PUFA/SFA显著高于颈部和背肌肌肉(P < 0.05)。
3 讨论 3.1 呼伦贝尔羔羊不同部位肌肉品质评价肉色和肌肉pH是对肉品质进行评价的重要指标，且肉色是消费者判断肉品质的首要因素。实际上，肉色是肌肉pH的外在表现形式，大量研究表明pH降低的程度对肉色有较大的影响，且两者对肉的风味和营养价值均有直接影响[12]。肉色的变化主要取决于肌红蛋白的含量和状态：肌红蛋白与氧结合产生鲜红色氧合肌红蛋白；而肌红蛋白和氧合肌红蛋白都能被氧化成高铁肌红蛋白使肌肉呈现褐色[13]。目前常用色差仪对肉色进行测定，输出数据为肉色L*、a*和b*值，肉色L*值与样品水分含量相关，肉色L*值越大说明羊肉光泽感越好，但保水性越差，这是因为羊肉中的水分丢失迁移至肉表面越多，肉样对光照反射作用越强[14]；肉色a*值越高肉色越红；肉色b*值越高肉色越黄[15]。本试验研究表明，不同部位肌肉的肉色L*、a*、b*值存在差异，其中前肩和前肢肌肉更有光泽，b*值相对较低，a*值相对较好，具有较好的肉品质。肌肉pH45 min是在羊停止呼吸后45 min使用pH仪测定。动物屠宰后，肌肉细胞进行无氧呼吸，使肌糖原转化成乳酸，导致pH下降，而刚屠宰的肌肉pH的正常范围为6.0~7.0[16]。本试验中，除颈部肌肉外的其他4个部位的肌肉pH45 min在6.54~6.81，均符合正常肉品质的标准。研究表明，pH的下降与糖原的积累及肌肉组成有关，骨骼肌中红肌纤维和白纤维含量对其代谢过程有影响，白肌纤维较多的肌肉组织比红肌纤维较多的肌肉组织的宰后pH低，且同一品种山羊的背最长肌糖酵解速度最快，其次是股二头肌，最后是臂三头肌，不同部位之间糖酵解速度存在差异[17]。本试验中，颈部肌肉pH45 min明显高于其他部位，说明颈部肌肉红肌纤维可能高于其他部位，或者颈部肌肉糖原积累较其他部位少。
3.2 呼伦贝尔羔羊不同部位肌肉的常规营养成分含量分析肉产品的营养成分对肉的口感和风味具有重要意义，也是评价肉品质的重要营养指标之一。研究表明[18]，脂肪对改善食物感官性状、引起食欲发挥作用，脂肪含量低则肉品风味不佳，而脂肪含量过高会对人体健康产生不利影响。本试验结果表明，颈部肌肉的粗蛋白质含量显著低于背肌、后肢、前肩、前肢肌肉，而粗脂肪含量显著高于背肌、后肢、前肩、前肢肌肉，且除颈部外的其他部位肌肉都具有高蛋白质、低脂肪的特点；其中，前肢肌肉的粗蛋白含量最高，粗脂肪含量最低，这说明前肢、背肌、后肢、前肩，尤其是前肢肌肉比较符合现代人的健康消费需求。
3.3 呼伦贝尔羔羊不同部位肌肉的氨基酸组成及含量分析氨基酸与肉品风味有着十分重要的联系，本试验测得背肌、后肢、颈部、前肩、前肢肌肉中均含有17种氨基酸，各部位肌肉的氨基酸种类比较齐全，这一结果与其他研究结果[19]一致。根据FAO/WHO的模式标准[11]，质量较好的蛋白质氨基酸组成中EAA/TAA应在40%左右，EAA/NAA应该在60%以上，本试验5个部位的EAA/NAA均大于70%，EAA/TAA在42%~51%，均符合标准。这一结果说明羊肉背肌、后肢、颈部、前肩、前肢5个部位肌肉的氨基酸比例和构成能够满足人体需要，具有较高的营养价值。邱翔等[20]研究发现，背最长肌的蛋白质价值优于股二头肌和腰大肌；曾勇庆等[21]研究发现，在为人体所能提供的EAA营养方面，小尾寒羊的股二头肌(后腿肌肉)要优于背最长肌。而本试验中后肢肌肉的EAA、TAA含量以及EAA/NAA、EAA/TAA均高于背肌肌肉，这一结果与曾勇庆等[21]的试验结果一致。一般来说，天冬氨酸和谷氨酸是最主要的鲜味氨基酸，而丙氨酸、脯氨酸、苏氨酸、甘氨酸和丝氨酸是主要的甜味氨基酸，这2类氨基酸是决定羊肉风味的重要物质[22]。本试验中，前肩肌肉的鲜味氨基酸含量最高，前肢肌肉次之，背肌肌肉最低；前肩和前肢肌肉的甜味氨基酸含量高于其他部位肌肉，后肢肌肉次之，颈部肌肉最低，说明前肩和前肢肌肉的肉品质比其他部位肌肉更具鲜味和甜味。此外，前肩和前肢肌肉的DAA/TAA分别为79.98%和80.38%，均高于其他部位肌肉，这也说明前肩和前肢肌肉的羊肉风味更佳。
3.4 呼伦贝尔羔羊不同部位肌肉的脂肪酸组成及含量分析肉的风味和嫩度与脂肪酸含量和组成密切相关。大多数PUFA与羊肉风味呈负相关，其含量过多会导致肌肉脂肪易被氧化腐败，影响肉的正常风味和颜色[23-24]。但也有报道指出，将PUFA运用到反刍动物生产中可以提高泌乳性能以及肉的营养价值[25]。SFA和MUFA与羊肉的风味呈正相关，SFA和MUFA含量高，肉的风味、嫩度和多汁性越好，尤其是与棕榈酸含量呈正相关[26]。SFA对人体健康不利，在血清中可转化成胆固醇，摄入过多容易引起高血脂、动脉粥硬化等心血管疾病[27]。SFA中的硬脂酸具有特殊性，其不具备提高体内血清胆固醇含量的功能，但与羊肉的膻味密切相关，这可能与硬脂酸的合成途径有关[28-29]。MUFA中的主要成分酸具有降低胆固醇的功能[30]。本试验结果中，SFA含量在颈部肌肉中最高，背肌和前肩肌肉次之；MUFA含量在5个部位肌肉中相差不大；PUFA含量在颈部肌肉中最低，其次是背肌、前肩肌肉，在前肢和后肢肌肉中较高；而棕榈酸含量在背肌和后肢肌肉中较高。因此，综合考虑风味和营养成分，背肌、前肢和前肩肌肉既具有较好的风味和嫩度，又具有较好的营养功能。
4 结论呼伦贝尔羔羊不同部位肌肉的肉品质存在差异，且前肩和前肢肌肉品质和营养成分优于背肌、后肢和颈部肌肉。
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