提高猪肉品质与风味的营养调控策略无锡正大畜禽有限公司艾景军周玲

更新时间:2023-09-23 06:37:01 阅读量: 人文社科 文档下载

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提高猪肉品质与风味的营养调控策略

无锡正大畜禽有限公司 艾景军 周玲

概要:本文围绕如何提高猪肉品质风味,系统阐述了品种、保健、

营养、管理、屠宰加工工艺等因素对猪肉品质风味的影响,结合我国目前养猪行业实际状况,推荐了生产高品位风味猪肉营养调控的理论方案与实践策略。

[关键词] 猪肉品质与风味,营养调控,天然植物提取物

引言:改革开放以来,我国畜牧业有了突飞猛进的发展,肉产量已经跃居世界第一,基本解决了计划经济时代的肉食品短缺问题。随着国家食品安全法规的不断健全,政府职能部门监管力度的不断加大,肉食品的生产正在从满足数量向提高质量转变。“民以食为天,食以味为先”。肉类是人类食物的重要组成成分和重要的营养来源,随着人民生活水平的提高,人们对肉类品质与风味的要求也日益提高。对于肉食品生产的主战场养猪业来说,在满足了数量供给与安全性之后,生产具有品牌特色的风味营养肉是我们养猪行业的下一个“蓝海”。

本文围绕如何提高猪肉品质风味,系统阐述了品种、保健、营养、管理、屠宰加工工艺等因素对猪肉品质风味的影响,结合我国目前养猪行业实际状况,给出了生产高品位风味猪肉营养调控的理论方案与实践策略。推介了两种天然植物提取物黄芪多糖和天然超强甜对提高猪肉品质与风味的价值。文章的最后,对如何生产具有品牌特色的风味营养肉进行了概括性总结。

1 猪肉品质与风味的基本构成

1.1 猪肉品质

肉品质是人们对食用肉类的感官特征、理化指标、营养价值、卫生安全性等多种质量性状的综合评价。丹麦学者Anderson认为,肉品质从整体上应包括五种质量特性:①感官质量,即肉的外观、风味、嫩度和多汁性等特性;②营养质量,包括蛋白质、脂肪、维生素及矿物质的含量与组成,营养成分的消化性;③

工艺质量,包括保水性、pH值、蛋白质的状态、脂肪的状态、结缔组织含量、抗氧化能力等;④卫生质量,即微生物指标、有害物质的残留情况;⑤人类善待动物的人道质量,即畜禽的饲养方式、动物福利问题等。人们日常通过肉色、保水性、pH值、剪切力、大理石花纹等性状来评价鲜肉的品质,风味体现在煮熟肉的香味、嫩度和多汁性等方面。

肉色对风味有两方面的意义:暗紫色(DFD)肉除外,提示肌红蛋白含量较高,而肌红蛋白中的赖氨酸比例较高,这里的赖氨酸是作为风味物质(甜味、梅纳德反应前体),此外肉色是猪肉氧化程度的表现指标。具有水晶透明感的紫红色肉说明其肌红蛋白处于还原状态, 也同时提示肉中风味物质处于良好的保鲜状态。火腿瘦肉的水晶红肉色与鲜美滋味之间的形影关系已成了消费者的感性认识。 嫩度是猪肉肌纤维在内源酶作用下熟化后与结缔组织交织在一起的力学物理特性。 嫩度本身没有风味,但细嫩的猪肉有利于猪肉中风味物质与口腔舌面形成最大面积的有效接触而被感知。猪肉中的羟脯氨酸既是衡量嫩度的指标也是滋味物质之一。

就新鲜胴体或切块而言,常规肉质参数与风味有密切关系。大理石纹(小肌束间结缔组织和脂肪)和肌内脂肪丰富的肌肉意味着芳香物质的前体物质丰富,是浓郁风味的先兆。同时肌内脂肪也是猪肉多汁性的必要条件。东方人食用炖肉(以红烧肉为代表)的美食精华在于通过丰富的肌内和肌间脂肪(雪花里脊或软肋五花肉)来促成熟肉脂肪降解的芳香特色。一段瘦肉块切面干爽而富有弹性是系水力强的表现。 这种瘦肉在货架期保水能力强,肌肉中的水溶性滋味物质不致流失,从而能在烹饪时发挥最大的致鲜作用。

1.2 口感与滋味

鲜味:来自肌浆中的谷氨酸钠(MSG),5’-肌苷酸盐(IMP),5’-鸟苷酸盐(GMP)和多种致鲜肽类。上述致鲜成分多同时存在于瘦肉中并有明显的互作强化效应,其致鲜功能基团是5碳L-氨基酸和核苷酸

咸味:来自肌浆中的多肽和盐类,其中主要是钠盐如谷氨酸钠和天冬氨酸钠。 甜味:来自肌浆中的葡萄糖、果糖、核糖、甘氨酸、赖氨酸、羟脯氨酸等氨基酸和某些亲水肽类。

酸味:来自肌浆和组织液中的乳酸、磷酸、肌酸、碳酸、低级脂肪酸,呈酸性的肽类如辛肽和某些游离氨基酸。(天冬氨酸和谷氨酸)

苦味:来自多种肽类和游离氨基酸。

这几种滋味物质中肌浆核苷酸,游离氨基酸和肽类起主导作用。这些滋味物质相互之间的增强效应极大地提高了猪肉口味。人类口腔感知的猪肉味是上述滋味物质对舌味蕾刺激的总效应。上述滋味物质除了本身的滋味作用之外还可以作为风味前体物质参与梅纳德反应在高温条件下产生挥发性芳香物质。

1.3 香味的组成与来源

猪肉的香味来自挥发性呈味物质对感官的刺激,经典的猪肉风味概念,是人类品尝某一特定肉品时感觉神经传入大脑的综合品味感官印象。这种综合印象来自两个侧面,其一是由猪肉非挥发性呈味物质刺激舌面味觉神经末梢产生滋味或异味感觉;其二是猪肉挥发性呈味物质刺激鼻腔嗅觉神经末梢产生香味或膻气感觉。肉品风味前体物质是肉中受热后能产生挥发性香味化合物的组分的统称。生肉有咸味、金属味和血腥味,但没有\肉香\,后者是在加工肉品过程中由特定前体物质产生。猪肉中的可鉴定挥发性物质的主要成分为碳氢化合物、醛、酮、醇、酯、呋喃、吡嗪、硫化物等。香味物质的产生途径如下:

脂类降解:在烹饪条件下,猪肉肌内或肌间脂肪中甘油三酯和磷脂可发生热降解和氧化降解形成各种醛类芳香物质。猪肉中的二十碳四烯酸的降解产物1-辛烯3-醇和油酸降解生成的各种醛类加上亚油酸降解的特有产物2-戊基呋喃等体现了猪肉的香味。

梅纳德反应:在烹饪和烧烤条件下猪瘦肉中的葡萄糖、核糖与肉中固有的氨基酸、肽、核苷酸产生多种挥发性风味产物或风味前体物质如多种醛、酮、呋喃、吡嗪、吡咯、噻吩等。梅纳德反应的前期产物可与脂类降解产物,并同含硫氨基酸降解产物(斯特雷克尔氨基酸反应生成的酮和醛)形成互作,共同产生复杂的风味组合。

硫胺素降解:猪肉中硫胺素含量极为丰富,硫胺素产生的呋喃酮、呋喃硫醇、二甲基二硫和继而形成的多硫化物是烤猪肉中的典型香味物质。硫胺素水解产物能形成噻唑,该产物具有熟猪肉的芳香。

1.4 风味的评定方法

猪肉的风味物质成分复杂而多变,可定性因子多达314种以上,其中以可挥发杂环居多,这给测定工作带来很大难度。虽然随着高科技仪器如高档气、液相色谱,色谱质谱联用仪的出现,使1000多种肉的风味化合物被鉴定出来,但每种化合物对于风味的确切贡献还不清楚。国外在这方面的研究大多集中于模拟风味化合物反应及风味化合物反应模型的研究,样本的前处理程序中,从肉样采集到均浆制备、称重、冷藏、基本与常规肉质测定相同,增设测定肉样脂肪氧化程度的硫代巴比妥酸反应其后的肉样处理有以下几个侧面:测定风味前体物质如肌内脂肪、硫胺素等;测定滋味物质如谷氨酸钠和各种肽等。测定香味物质如多硫化物和杂环等。

香味物质多属非极性杂环类挥发性物质,被测香味物质的有效浓度取决于热处理的温度和时间。定性和定量需要顶空采样或蒸馏技术与气相色谱-质谱,连用的巧妙配合。必要时还需核磁共振自旋共振和脉冲射电技术的辅助。可见肉的风味测定需要一个非常高档而完善的实验系统和硬件,远非一般的猪场、饲料企业所能具备。因此猪肉风味评定方法即或是在国际国内普通的测定上也还是以传统的品尝专家小组口感主观评定为通用模式。由于民族传统和人种个性的差异,主观口感评定出现偏差即专家效应是在预料之中的。例如:3岁的淘汰母猪肉风味物质浓度较大,口感浓厚,对中国人来说可能因过腻而失分。而对于欧洲人来说却会正对胃口而加分。因此,这种人文效应的消除又离不开实验室分析手段。主观口感评定用于普及而实验室分析用于提高和解决争议,两种方法的配合是新世纪优质肉生产不可缺少的手段。对于一个特定的地区或国家,建立一个权威的肉质实验室已成为国际猪肉流通的必要条件。美国的食品风味质量所和荷兰的肉质实验室是一个典型。

2 猪肉品质风味的影响因素

2.1 品种

2.1.1 品种是影响肉品质与风味的决定性因素

地中海有机猪体系中,土种猪采食高淀粉含量的橡子,这种猪的肌内脂肪

含量较高,肉质较好,生产出的干腌肉具有较好的香味和风味,减低酸败。即使用橡子肥育大白猪,肌内脂肪也不会超过2.5%,同样条件下生长缓慢的土种猪肌内脂肪含量达到11%。因此,品种因素是影响肉品质与风味的决定性因素。现在社会上绝大多数的成年人人,尤其是四十岁以上的中老年人,都念念不忘正宗的东北的荷包猪、大花白猪、梅花猪、蓝塘猪等的肉质和风味。因为这些地方品种是我国劳动人民经过长期选育出来的有不同特色的猪种,是宝贵的基因库,是育成“风味品种”的主要种质资源,要解决“风味”问题,非“种”莫属。 目前的流行品种已经兼顾了生产性能与肉品质风味的平衡,但是二元杂交猪比纯三元杂交猪的肉品质与风味要好。为了兼顾风味与生产性能的平衡,饲养我国本土培育的品种北京黑猪、哈尔滨白猪等是较好的选择,如果想塑造有品牌特色的风味营养肉,在条件成熟情况下,饲养地方优良的土种猪如东北民猪、梅山猪、莱芜猪、太湖猪等则最为理想。

2.1.2 增加出栏体重改善品质与风味

近半个世纪的瘦肉猪育种在极大提高了流行品种的日增重和瘦肉率的同时,推迟了猪脂肪沉积阶段(即早熟性)。目前的瘦肉猪156日龄左右(最快者120日龄),即可达100 kg体重。此时猪还没有发育到性成熟,肌肉脂肪基因还没有来得及启动和表达猪已上市。实验表明120 kg屠宰体重取代100 kg显著地提高了肌内脂肪含量。欧美各国从以往的90~110 kg屠宰体重切换到现在100~120 kg屠宰体重(最大屠宰体重为南欧诸国的150 kg)是顺应了瘦肉猪的性晚熟,采用大体重级别来弥补猪肉成熟度和肌内脂肪不足的缺点。

如果能够从品种上进行更换,生产具有品牌特色的风味猪肉是最好的一种状况,但是更换品种不是一件容易的事,要冒巨大的市场风险,比较稳妥的方案就

是在现有二元或三元杂交猪基础上,进行适当营养调控,加上推迟出栏时间,增加出栏体重,这样既可以尝试卖高价获得丰厚利润,退一步也可以当普通猪肉卖保本经营。

2.1.3 改变品种选育的观念

现在国内的种猪选育多以日增重和瘦肉率为目标。几乎所有畜牧杂志的种猪广告都强调瘦肉率和日增重并配以细腰丰臀的种猪照片。很少看见肉质指标和瘦肉切快样本的照片。这说明国内观念还停留于强调瘦肉的量,这种观念在加入WTO的今天急待更新为追求瘦肉的质或风味。

此外,优质种猪形体选育目标只考虑生产性能和瘦肉率,而很少顾及肉品质与风味问题。在众多种猪拍卖会上,臀部异常丰硕的个体往往拍卖价最高是否与人的主观评定标准有关?如果以细腰丰臀为理想体形标准?肉质风味将如何改进?纵观世界养猪200年历史,风味优良的著名猪种大多为中国本地猪和南欧本地猪。这些猪的形体特点多为前后躯平衡均称地发达或前肩略大于后臀。其中巴克夏、华南小耳猪可为典型代表。近50年发展起来的瘦肉型猪的风味前体物质含量较低, 常见于某些皮特兰、汉普夏、长白,而这些猪几乎个个都细腰丰臀。现代的丰臀猪股后肌群异常发达(如股二头肌、半膜肌、半腱肌),使猪的后臀有坠落之感。股后肌群的肉质风味不如前躯肌群,故在选种时其权重宜分配合理不能过度夸大。前后躯比例协调,瘦肉率与肉质同时改进是可以实现的,在近代养猪业中也不乏先例,其中美系杜洛克和北京黑猪就是很好的典范。

2.2 营养

2.2.1 能量蛋白与氨基酸

日粮中能量、蛋白质水平是影响肉质的两个重要因素,对动物的生长肥育性能和胴体瘦肉率起关键作用,又对肉的风味、嫩度、多汁性等特性产生影响。饲料能量水平与胴体肌肉脂肪直接相关,高能饲料有利于脂肪沉积和提高脂肪酶活性(Bee等,2002)。Guerl等(1995)研究了饲粗蛋白质水平对猪肉品质的影响,结果发现,随饲粗蛋白质水平的增加,28-104kg猪聪体背膘厚下降,瘦肉

率增加,同时,大理石纹减少,肉的嫩度下降。因此,在考虑日粮能量、蛋白质水平时,应使生产效益和肉的品质这两个负相关指标得到最佳的统一。

动物遭受应激时,下丘脑中5-羟色氨的浓度较低。日粮中5-羟色氨的前体色氨酸的含量增加,则下丘脑中5-羟色氨的浓度的就会增高。有研究表明,添加色氨酸可以有效解决与屠宰前应激有关的 PSE肉问题。

2.2.2 脂肪

饲粮脂肪类型直接影响猪肉脂肪类型。饲喂玉米型日粮的猪体脂不饱和脂肪酸含量高,体脂变软。饲喂大麦型饲粮的猪,体脂中饱和脂肪酸的含量高,体脂硬实。软脂含较多的不饱和脂肪酸,一方面对人体具有保健功能,另一方面又易氧化变质。硬脂在肉类加工中易于成型,且耐保存运输。通过对饲粮的调控可改变猪体脂中不饱和脂肪酸的含量。利用高PUFA(多不饱和脂肪酸)饲料喂猪可以降低猪肉中SFA(饱和脂肪酸)含量,对消费者心血管健康有益,但同时也带来了软膘肉和货架期易氧化变质的负面效应。Dverland(1996)研究表明,猪饲粮中添加 1%或3%的鱼油,显著增加体脂中多不饱和脂肪酸的含量,但脂肪异味增大,且随鱼油用量的增加而增加。一般而言,饲料中多元不饱和脂肪酸比例以12%为安全限度。

2.2.3 维生素

维生素E在细胞膜中可解除自由基,从而阻止肌细胞膜磷脂中脂肪酸的氧化。日粮中添加 VE对动物肉质的影响是由于VE对因水解磷脂使肉产生异味的磷脂酶A2有抑制作用,维持了细胞膜的完整性,从而阻止了肌浆液的流出。此外,VE能有效抑制鲜肉中高铁血红蛋白的形成,增强氧化血红蛋白的稳定性,延长鲜肉的保存时间。高维生素E饲料可降低脂类过氧化反应使猪肉肉色保鲜期延长,系水力加强。Buckly等(1995)对维生素E保护猪肉质量进行了研究,指出饲料中添加高剂量维生素E可明显抑制猪肉脂肪和胆固醇氧化,在一定程度上可增强猪肉的持水性,延缓猪肉褪色程度。

VC能够使机体内的水相起抗氧化作用,具有抗应激、减缓猪屠宰后pH下降速度的功效,改善猪的肉质。此外,VC与VE在细胞膜的抗氧化中具有协同的

作用。Mourd(1992)报道,在日粮中添加 250mg/kg的 VC,可以改善猪肉的 pH值和颜色,并减少PSE肉的发生。

Swanek(1997)报道,屠宰前5-10天,给牛补饲 7 500 IU/d的 VD,可以改善牛肉的嫩度。后来又报道在宰前7天连续给肉用阀牛每日补饲5 000 IU的 VD3,明显降低了宰后7天背最长肌的剪切力值,提高了感官评分。Enrisht(1998)报道,VD3对猪肉的嫩度没有影响,但可减少滴水损失,改善肉色。他们认为其机理可能是VD3对肌肉钙水平的刺激,导致肌肉中蛋白酶活性提高,促进了肉的能化。但其对肉色的改善作用机理还不太清楚。

生物素是影响胴体肉质的一个重要的间接因素,因其可预防肢蹄病从而间接地对猪肉品质起保护作用。生物素对肉脂的影响主要是通过改变猪肉脂肪中的不饱和脂肪酸的含量而起作用的。动物体缺少生物素就会在体内聚集较多的亚油酸和亚麻酸,产生质地柔软的背膘。

2.2.4 微量元素

铬作为葡萄糖耐受因子(GTF)的活性成分,它可以通过改变肉质醇的产量和胰岛素的活性而影响动物的应激反应,减轻运输和转运过程中的应激作用,增加肌肉中糖原贮量,减少PSE和DFD肉的发生。Mooney和Crenwell等(1995)发现,生长肥育猪补销可增加肌肉产量和肌肉率,降低脂肪总量和脂肪率。 镁能降低由钙产生的神经肌肉刺激,减少神经冲动引起的已酸胆碱的分泌,还能降低神经末梢和肾上腺儿茶酚肤的释放,儿茶酚胺可减少肌肉糖原的酵解,从而减小动物的应激,提高肉品的品质。在生长肥育猪屠宰前5天向饲料中加入无冬酸胺镁后,屠宰时的应缴并不显著提高血浆中去甲肾上腺素和好上腺素水平,从而大大提高了猪肉的品质,减少了PSE肉的发生率。Dˊsouza等 (1999)在其另一项研究中用其它镁源(氯化镁和硫酸镁)也得到了一致的效果。 硒可以防止细胞膜的脂质结构遭到破坏,保持细胞膜的完整性。硒是谷脱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的必要组成成分。GSH-Px能使有害的脂质过氧化物还原成无害的羟基化合物,并最终分解过氧化物,从而避免破坏细胞膜的结构和功能,减少肌肉汁液渗出。在清除脂质过氧化物中,硒与过氧化氢酶和超氧化物歧化酶具有协同作用,因而能提高畜禽肉品质。在效果上,有机硒优于无机

硒。 Eden等(1996)报道,添加 0.1mg/kg有机硒(Sel--Plex)能显著降低鸡肉的滴水损失。Munoz等(1996)报道,生长猪日粮中添加 0.1m g/kg无机硒,可降低猪背最长肌的滴水损失。

铁和铜是机体Fe-SOD,Cu-Zn-SOD的重要组成部分,能将超氧阴离子还原为羟自由基,羟自由基在过氧化氢酶或过氧化物酶的作用下生成水。因此,提高饲料中铁和铜的添加量,可增强肌肉中超氧化物歧化酶的活性,减少自由基对肉品的损害,从而改善肉品品质。而另一方面,铁和铜也是肌肉中脂质氧化的催化剂,通过Fenton类反应,铁和铜可大大加速脂质氧化速度,因此,多数学者认为提高饲料中铁和铜的添加量,可加快肉及肉制品的酸败速度,在育肥后期,饲料中少添加或不添加铁和铜有利于保护肉品质量。

2.2.5 胆碱

L-肉碱是肉碱乙酸转移酶(CAT)的辅酶,它通过将长链脂肪酸转运到线粒

体内,使长链脂肪酸经过氧化作用生成三磷酸酰苷(ATP),降低体内脂肪,增加脂肪的氧化,从而减少氨基酸和蛋白质的分解,使瘦肉率提高。因L--肉碱能参与体内脂肪的氧化分解,生成ATP,从而能增加肉的鲜味。其还可提高胸肌中肌红蛋白含量,改善肉色。许祥荣(1999)报道,直径较小的红肌纤维中,肌红蛋白含量高,代谢和储存脂肪的能力较强。汪以真(1998)指出,甜菜碱具有改善肉质的功能,其作用机理是通过增加动物体内肉碱的合成而发挥作用。

2.3 保健

为了预防微生物和寄生虫而添加药物饲料添加剂是防治动物疾病、提高饲养

效率的重要手段。有些药物在肉中残留使肉产生异味,大量的抗生素残留会人类健康构成威胁。现在西方已经开始流行有机动物生产了,这是消费者对有机食品需求增加的缘故,国外对有机猪肉的定义是:新鲜、健康、风味好、无激素、无抗生素、无有害化学物质并且在环境良好、没有饲喂转基因作物的养殖条件下生产的猪肉。

在猪群保健方面,国内少数规模猪场已经开始改变以往那种一有疾病就用药物的被动做法,采取主动出击的思路,一方面通过添加天然植物提取物(例如黄芪多糖)提高猪只自身的免疫力,另一方面利用益生素抑制环境致病微生物,取得良好效果。这恰好符合了国外有机猪生产的保健标准,也与本文论述的风味营养肉生产不谋而和,因为有品牌的风味营养必须是安全的、无公害的。

2.4 管理

张子仪院士曾经指出:“影响风味问题的另一个因素是应激”。应激来自饲养环境和饲料品质。正如现实生活中,“山地鸡”就是比规模化圈养的同一品种(品系)的鸡更有“风味”,这是一个很好的说明和启示。因此,在推行健康养殖的前提下,尽可能为动物创造一个舒适的“仿”自然环境,再提供“绿色饲料”喂养,减少、甚至尽量解除对其造成的“应激”,这可能是一条解决“风味”问题的有效途径。另外,降低舍饲密度可能对改善肉风味有着积极的作用。

国外非常讲究动物福利,福利化的饲养条件对改善肉品质与风味是确定的。为生长猪提供放牧运动条件或降低舍饲密度以促进肌红蛋白浓度,在其后的肥育期适当采用高能量低蛋白质饲料,以促进肌内脂肪和肌间脂肪同步存积,同时降低血氨浓度。

2.5 屠宰工艺

在运输和屠宰过程中畜禽很容易发生应激反应使机体分泌大量的肾上腺素,分解体内的肝糖原和肌糖原,从而影响屠宰后肉品的酸化速度和程度,对肉品产生不利影响。如果应激时间长,肌糖原消耗过大,就会导致暗色干燥肉(DFD)。如果应激是在接近屠宰或正在屠宰时发生,糖酵解加剧就会导致PSE肉。

加强宰前运输管理是提高肉品质的良好途径,如宰前禁食可降低宰后猪肠道的内容物,减少胴体因切割破损而被微生物污染的可能性,减少了猪群因打斗而造成的皮肤损伤。但禁食时间不能过长,当禁食时间超过24 h,机体会利用体脂来重建肌肉中的能量储备,这会对肉的风味产生不利影响。屠宰工艺过程是生产

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