王柏輝，楊 蕾，蘇日娜，羅玉龍，王 宇，趙麗華，靳 燁*

（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010018）

蘇尼特羊作為內(nèi)蒙古獨(dú)特的優(yōu)良羊種，蛋白含量高且膻味輕，還富含人體所需的各種氨基酸和脂肪酸，具有較高的營養(yǎng)價(jià)值[1]。隨著國家對退化草地限牧、退牧還草及禁牧舍飼，恢復(fù)草地生態(tài)政策的實(shí)施，內(nèi)蒙古、新疆和青海等以放牧為主的地區(qū)逐漸改變傳統(tǒng)的飼養(yǎng)模式，由傳統(tǒng)的天然放牧或放牧補(bǔ)飼的飼養(yǎng)方式轉(zhuǎn)變?yōu)樯犸暬蛏犸暸c放牧（季節(jié)性）相結(jié)合的飼養(yǎng)管理方式，這種轉(zhuǎn)變的確帶來了明顯的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的改善和巨大的社會(huì)效益；但同時(shí)也帶來了一些負(fù)面影響，其中放牧羊圈養(yǎng)后造成的羊肉品質(zhì)劣化是消費(fèi)者的一個(gè)普遍認(rèn)識。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)報(bào)道了一些飼養(yǎng)方式對動(dòng)物畜產(chǎn)品品質(zhì)的影響研究。相對于舍飼養(yǎng)殖方式，Tom等研究表明放牧方式有利于牛肉營養(yǎng)品質(zhì)和原料乳營養(yǎng)物質(zhì)的改善[2-3]。影響脂肪酸沉積的因素有很多，比如年齡、品種、性別和飼養(yǎng)方式等[4]。Horcada等證實(shí)了飼養(yǎng)方式和基因型對牛肉中脂肪酸的含量影響差異顯著[5]；Boughalmi等的研究也表明不同的飼養(yǎng)管理對羊肉脂肪酸的種類和含量影響顯著[6]。如何改善舍飼條件下動(dòng)物畜產(chǎn)品營養(yǎng)物質(zhì)的含量，應(yīng)是未來研究的核心和方向。

目前本研究團(tuán)隊(duì)只分別對蘇尼特羊肉中風(fēng)味物質(zhì)、生長特性相關(guān)基因和肌纖維的種類分布等方面進(jìn)行了針對性研究，而本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)地研究了兩種飼養(yǎng)方式（放牧和舍飼）間蘇尼特羊屠宰性能、羊肉食用品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)和其脂質(zhì)氧化性能的差異，并探索其差異存在原因，這是對本團(tuán)隊(duì)前期研究成果的延續(xù)，也為后期改善羊肉品質(zhì)劣化研究提供一定的理論依據(jù)，同時(shí)對蘇尼特羊這一內(nèi)蒙古特色肉羊品種的保護(hù)和利用具有實(shí)際意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

在內(nèi)蒙古烏拉特中旗，選擇放牧和舍飼兩種飼養(yǎng)方式下12 月齡蘇尼特羊各10 只，且每組公母各半。烏拉特中旗牧草種類以荒漠化草原典型牧草為主（芨芨草、蒙古蔥、中間錦雞兒、沙生冰草、堿韭等10余種）；舍飼組主要以吃農(nóng)區(qū)飼草料為主（玉米秸稈、葵盤粉、葵花籽皮等，同時(shí)補(bǔ)充玉米精料及育肥飼料）。屠宰后，取臂三頭肌約1 kg于-20 ℃保藏進(jìn)行肉品質(zhì)測定。

三氯甲烷（分析純）、正己烷（色譜純）、三氟化硼-乙醚絡(luò)合物（分析純）、氯化鈉（分析純）、氫氧化鈉（分析純）、無水硫酸鈉（分析純）、三氯乙酸（分析純）、膽固醇標(biāo)準(zhǔn)品，37 種脂肪酸甲酯的混合標(biāo)準(zhǔn)品美國Sigma公司；硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國賽默飛世爾科技公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠； HJ-6型多頭磁力攪拌加熱器 江蘇榮華儀器制造有限；HH-4水浴鍋 上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；GRX-9053A型熱空氣干燥箱 上海一恒科技有限公司；TC-P2A全自動(dòng)測色色差計(jì) 上海生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器公司；pH-STAR型胴體pH計(jì) 德國MATTHAUS公司；C-LM3B型數(shù)顯式肌肉嫩度儀 秦皇島市謝利科技開發(fā)有限公司；1200液相色譜儀 美國安捷倫科技有限公司；TU-1810紫外-可見分光光度計(jì) 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1 屠宰性能的測定

屠宰前根據(jù)張宏博等的方法對實(shí)驗(yàn)羊進(jìn)行體長、體高、胸圍、體質(zhì)量測定[7]。

屠宰前禁食12 h、禁水2 h，并按照GB 9961—1988《鮮、凍胴體羊肉》進(jìn)行胴體分割與各項(xiàng)分析，測定胴體質(zhì)量、骨質(zhì)量、凈肉質(zhì)量、屠宰率、凈肉率、骨肉比等。將上述實(shí)驗(yàn)羊屠宰后得到胴體，按順序測定胴體長、胴體深、眼肌面積等指標(biāo)[8]。

1.3.2 肉品質(zhì)的測定

肉品質(zhì)測定參照文獻(xiàn)[9]，包括肉色、pH值、剪切力。

1.3.2.1 肉色的測定

屠宰后1～2 h內(nèi)，將肌肉切成3 cm×3 cm×1 cm的肉塊，使用TC-P2A全自動(dòng)色差計(jì)測定肌肉色差。L*值表示肌肉的亮度；a*值表示肌肉的紅度；b*值表示肌肉的黃度。

1.3.2.2 肉pH值的測定

使用胴體直插式pH計(jì)直接測定肌肉的pH值。分別測定屠宰后45 min和24 h的pH值（相應(yīng)記為pH0和pH24）。

1.3.2.3 剪切力的測定

宰后取沿著肌纖維方向肉樣，排酸24 h后，密封蒸煮（75 ℃ 、45 min）。冷卻至室溫，吸取表面水分后沿肌纖維方向切成3 cm×1 cm×1 cm的肉條，用嫩度儀測定其剪切力。

1.3.3 營養(yǎng)物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定

肌肉中粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)GB 50095—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》采用凱氏定氮儀進(jìn)行測定；肌肉中水分質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)GB/T 9695.15—2008《肉與肉制品 水分含量測定》采用直接干燥法進(jìn)行測定；肌肉中粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)GB/T 9695.7—2008《肉與肉制品 總脂肪含量測定》采用索氏抽提法進(jìn)行測定；肌肉中灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)根據(jù)GB/T 9695.18—2008《肉與肉制品 總灰分測定》采用直接灰分法進(jìn)行測定。

1.3.4 膽固醇含量的測定

肌肉中膽固醇含量參照GB 5009.128—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中膽固醇的測定》中高效液相色譜法進(jìn)行測定。

1.3.5 肌肉中脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定

1.3.5.1 脂肪酸的提取

根據(jù)Folch等[10]的方法進(jìn)一步調(diào)整：稱取5 g已均質(zhì)肌肉組織，加入三氯甲烷-甲醇混合液（體積比2∶1），振搖2 h，浸泡8 h后用G 3漏斗過濾，濾液中加入5 mL 20 g/100 mL氯化鈉溶液，靜止分層，下層的三氯甲烷層即為脂肪提取液。通過無水硫酸鈉脫水后，40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮得到脂肪。然后加入0.5 mol/L的氫氧化鈉-甲醇溶液5 mL，70 ℃下回流5 min，進(jìn)行脂肪皂化，隨后加入5 mL的三氟化硼-乙醚溶液，70 ℃下回流2 min，進(jìn)行脂肪甲酯化。最后加入2 mL色譜純正己烷，70 ℃下回流1 min后，加入5 mL飽和NaCl溶液，靜置10 min，吸取出1 mL正己烷層于進(jìn)樣瓶中，用0.22 μm有機(jī)濾膜過濾后，進(jìn)行氣相色譜分析。

1.3.5.2 氣相色譜-質(zhì)譜條件

氣相色譜條件：色譜柱為反相色譜柱（100 m×0.25 mm，0.20 μm），載氣為氦氣，載氣流速為1 mL/min，進(jìn)樣口溫度：240 ℃，進(jìn)樣量為1 μL，分流比為100∶1。采用程序升溫，初始溫度為60 ℃，保持1 min，然后以20 ℃/min的速率升至120 ℃，保持1 min；然后以5 ℃/min的速率升至240 ℃，保持15 min。

質(zhì)譜條件：離子源溫度為300 ℃，傳輸線溫度240 ℃，質(zhì)量掃描范圍50～500 m/z，溶劑延遲時(shí)間4 min。

1.3.6 脂質(zhì)氧化性能的測定

稱取4 g肉樣，加入20 mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)75%三氯乙酸溶液（含質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1% EDTA），振蕩30 min，雙層濾紙過濾2 次。取5 mL上清液于10 mL離心管中，并加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，90 ℃水浴40 min，冷卻1 h，1 600 r/min離心5 min。取8 mL上清液，加5 mL三氯甲烷搖勻，靜置分層，取上清液分別在532 nm和600 nm波長處測定其吸光度。按下式計(jì)算硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARS）含量。用丙二醛的含量來表示TBA值。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用SPSS.19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析和Pearson相關(guān)系數(shù)分析，用Origin Pro 8.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊屠宰性能和胴體品質(zhì)的影響

由表1可知，兩種飼養(yǎng)方式下屠宰性能差異顯著。舍飼組中宰前活體質(zhì)量、體長、體高和胸圍都顯著大于舍飼組（P＜0.05）。放牧組中屠宰率、總骨質(zhì)量和凈肉質(zhì)量顯著小于舍飼組（P＜0.05）；而骨肉比顯著大于舍飼組（P＜0.05）。兩種飼養(yǎng)方式下胴體品質(zhì)間存在差異。放牧組中胴體質(zhì)量和眼肌面積都顯著低于舍飼組（P＜0.05）。胴體長和胴體深差異不顯著（P＞0.05）。就屠宰性能而言，兩種飼養(yǎng)方式相比較，放牧飼養(yǎng)羊屠宰性能沒有優(yōu)勢，舍飼飼養(yǎng)模式有利于產(chǎn)肉率提高。

表1 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊屠宰性能和胴體品質(zhì)的影響Table1 Effects of feeding regime on slaughter performance and carcass characteristics of Sunit sheep

2.2 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊羊肉品質(zhì)的影響

表2 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊羊肉品質(zhì)的影響Table2 Effects of feeding regime on meat quality of Sunit sheep meat

如表2所示，在兩種飼養(yǎng)方式下pH0和pH24無顯著差異（P＞0.05）。肌肉的pH值是反映家畜宰后肌肉糖原降解速率的重要指標(biāo)，也是鑒定正常肉質(zhì)或異常肉（PSE肉和DFD肉）的依據(jù)[11]。本實(shí)驗(yàn)排酸過程中pH值從6.50到5.86間變化，說明羊肉品質(zhì)較優(yōu)。極限pH值約為5.86，符合先前報(bào)道的消費(fèi)者易接受正常羊肉的pH值范圍（5.8～6.0）[12]。也有研究表明排酸過程中pH值的變化速度和幅度是改善肉品品質(zhì)的重要因素之一，對肉色、系水力、多汁性和貨架壽命等指標(biāo)均有影響。肉色是另外一個(gè)評價(jià)肉及肉制品的重要指標(biāo)。放牧組中肌肉的亮度（L*值）和黃度（b*值）顯著大于舍飼組（P＜0.05）；紅度（a*值）差異不顯著（P＜0.05）。Carrasco[13]和Ripoll[14]等也證明了放牧羊肉的黃度要顯著大于育肥羊，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，其主要原因可能是放牧方式下羊的運(yùn)動(dòng)量比較高。放牧組中皮下脂肪的a*值和b*值顯著高于舍飼組（P＜0.05）；亮度差異不顯著（P＞0.05）。Tom[3]和Priolo[15]等研究進(jìn)一步證明了放牧方式有利于皮下脂肪紅度和黃度增加，分析其原因可能是放牧羊脂肪表面存在較多的胡蘿卜素和血紅蛋白。肉的嫩度也是一個(gè)消費(fèi)者最重視的食用品質(zhì)，是反映肉質(zhì)地的重要指標(biāo)之一。它主要決定于肌肉組織各組分及肌肉內(nèi)部的生物化學(xué)變化對各組分特性的改變。本實(shí)驗(yàn)中放牧羊肉的剪切力顯著低于舍飼羊（P＜0.05），表明放牧羊羊肉較嫩。分析其原因可能與兩種飼養(yǎng)方式下飲食不同造成的，也可能與肌內(nèi)脂肪的含量有密切關(guān)系，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了Hamdi等[16]的研究結(jié)果。

2.3 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)的影響

表3 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊常規(guī)營養(yǎng)物質(zhì)的影響Table3 Effects of feeding regime on meat nutrient composition of Sunit sheep meat

由表3可知，兩種飼養(yǎng)方式下蘇尼特羊羊肉中蛋白質(zhì)、水分和灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著（P＞0.05）。一些研究者的研究也表明飲食中補(bǔ)充高能量物質(zhì)也不能改變胴體蛋白質(zhì)的含量[17]。肌內(nèi)脂肪對肉的多汁性和嫩度等食用品質(zhì)影響很大，而脂肪酸的組成在一定程度上決定了肉的風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。肌內(nèi)脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)通常受到動(dòng)物品種、年齡、性別和飼養(yǎng)方式等因素的影響，本研究中飼養(yǎng)方式對肌內(nèi)脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著影響，且放牧組低于舍飼組（P＜0.05）。分析其差異存在的原因可能是舍飼羊飲食中含有較高的脂肪；從分子生物學(xué)的角度來說，肌內(nèi)脂肪沉積受到脂肪代謝相關(guān)基因的調(diào)控，比如過氧化物酶體增殖物激活受體γ、乙酰輔酶A羧化酶（acetyl CoA carboxylase，ACC）和肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶（carnitine palmitoyltransferase I，CPT1）等[18-19]。有研究表明富含不飽和脂肪酸的飼料可以抑制ACC和CPT1基因，抑制肌內(nèi)脂肪的沉積[20]。由于牧草中含有較高的不飽和脂肪酸，所以進(jìn)一步驗(yàn)證放牧羊肌內(nèi)脂肪低于舍飼羊。兩種飼養(yǎng)方式下膽固醇含量沒有顯著差異（P＞0.05），但膽固醇代謝與機(jī)體生命活動(dòng)有密切的聯(lián)系。有研究表明牛肉中膽固醇含量與其大理石花紋可能存在一定的關(guān)系，但與血液中膽固醇含量沒有線性關(guān)系[21]。通過相關(guān)性分析可知，膽固醇含量和硬脂酸的含量成負(fù)相關(guān)（R＝-0.436，P＝0.708）；與硬脂酸的含量呈正相關(guān)（R＝0.425，P＝0.220）。

2.4 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊羊肉中脂肪酸的影響

表4 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊脂肪酸的影響Table4 Effects of feeding regime on fatty acid composition in Sunit sheep meat

從表4中可以看出，兩種飼養(yǎng)方式下蘇尼特羊肌肉組織中主要以油酸、棕櫚酸和硬脂酸為主，約占75%～78%，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次為油酸＞棕櫚酸＞硬脂酸[22]。放牧組中MUFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于舍飼組（P＜0.05），而PUFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于舍飼組（P＜0.05）。飼養(yǎng)方式對SFA的含量無顯著影響（P＞0.05）。

兩種飼養(yǎng)方式下肌肉組織中SFA主要以棕櫚酸和硬脂酸為主。舍飼組中棕櫚酸和癸酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于放牧組（P＜0.05）；硬脂酸和月桂酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著（P＞0.05）。MUFA主要以棕櫚油酸和油酸為主。舍飼羊肉中油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于放牧羊肉（P＜0.05），而棕櫚油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在兩組中差異不顯著（P＞0.05）。這與Vasta等的研究結(jié)果相一致，這可能與牧草中PUFA含量較高有關(guān)系[23]。

由表4可知，兩種飼養(yǎng)方式對長鏈脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有顯著影響。放牧組中亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于舍飼組（P＜0.05），亞油酸作為風(fēng)味物質(zhì)分解合成的重要底物，對羊肉的風(fēng)味形成起著重要作用，其同分異構(gòu)體主要包括C18:2cis-9，trans-11和。有研究表明共軛亞油酸是對人體有益的長鏈脂肪酸，具有抗腫瘤、抗衰老和抗動(dòng)脈粥樣硬化等重要的生理功能[25]。本研究發(fā)現(xiàn)放牧羊中C18:2cis-9，trans-11質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于舍飼組（P＜0.05），表明放牧羊具有較高的營養(yǎng)價(jià)值。亞麻酸是長鏈脂肪酸合成的前體物質(zhì)，具有廣泛的生物學(xué)意義，并且對人體健康是有益的。二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）是兩種功能性長鏈脂肪酸，具有抗氧化、抗衰老作用，可用于健腦補(bǔ)腦，提高記憶力及思維能力，對記憶力減退、阿爾茨海默癥有一定療效[26]。本研究中放牧組α-亞麻酸、EPA和DHA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于舍飼組（P＜0.05），分析其原因可能是放牧組飲食中富含PUFA，特別是亞麻酸。亞麻酸可刺激機(jī)體脂肪酸合成酶基因和脂肪酸脫氫酶基因的表達(dá)，也可能是促進(jìn)瘤胃微生物脂肪酸代謝的氫化反應(yīng)，進(jìn)一步有利于PUFA的沉積[27-28]。放牧組中n-3 PUFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于舍飼組（P＜0.05），其數(shù)值分別為3.01和0.48。放牧條件下n-6/n-3比例接近歐美等國家推薦的4∶1，營養(yǎng)專家認(rèn)為合理的n-6/n-3比例有利于降低血壓、抑制不規(guī)律心臟跳動(dòng)，維持能量平衡、糖代謝和抑制其他慢性疾病的發(fā)生以及促進(jìn)正常的生長發(fā)育[29]，從而進(jìn)一步表明放牧羊具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，如何改善育肥羊營養(yǎng)價(jià)值是未來課題研究的核心。

2.5 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊脂質(zhì)氧化性能的影響

圖1 飼養(yǎng)方式對蘇尼特羊脂質(zhì)氧化性能的影響Fig.1 Effects of feeding regime on lipid oxidation in Sunit sheep meat

脂質(zhì)氧化程度主要由TBA值來表示，TBA值越大，說明脂質(zhì)氧化程度越大；反之亦然。由圖1可知，貯藏3 個(gè)月后放牧組羊肉的TBA值顯著低于舍飼組，說明放牧組羊肉抗氧化能力比較強(qiáng)，有利于延長貨架期。脂質(zhì)氧化是肉類加工和貯藏過程中脂類物質(zhì)發(fā)生的化學(xué)變化，脂質(zhì)氧化主要包括自動(dòng)氧化和酶促氧化兩種方式。酶促氧化主要是脂肪氧化酶催化不飽和脂肪酸發(fā)生氧化反應(yīng)，催化底物主要以花生四烯酸為主，亞油酸也可作為催化底物。本研究中舍飼羊肉中花生四烯酸和亞油酸高于放牧羊，有利于酶促氧化反應(yīng)的進(jìn)行，這也是放牧組羊肉具有較高的抗氧化性能的主要原因之一[30]。在貯藏過程中，脂質(zhì)氧化除了產(chǎn)生不良風(fēng)味，也會(huì)對羊肉色澤有顯著影響。陳騁的研究表明在貯藏過程中由于脂肪氧化，肉色逐漸變暗[31]。

3 結(jié) 論

通過對2 種飼養(yǎng)模式下蘇尼特羊的屠宰性能、羊肉品質(zhì)和脂質(zhì)氧化性能分析，可得出以下結(jié)論：

舍飼羊的活體質(zhì)量、胴體質(zhì)量和凈肉質(zhì)量都高于放牧羊，表明舍飼方式蘇尼特羊屠宰性能和胴體品質(zhì)方面優(yōu)于放牧方式。

放牧組羊肉的亮度高于舍飼組，且剪切力小于舍飼組。放牧組羊肉肌內(nèi)脂肪含量低于舍飼組，膽固醇和蛋白質(zhì)含量無顯著差異。放牧組羊肉中PUFA的含量高于舍飼組，特別是亞麻酸、DHA和EPA。從營養(yǎng)價(jià)值來說，放牧羊肉具有較高的營養(yǎng)價(jià)值和食用價(jià)值。

貯藏3 個(gè)月后，放牧組羊肉的TBA值低于舍飼組，表明放牧組羊肉抗脂質(zhì)氧化性能優(yōu)于舍飼組，進(jìn)而有利于羊肉貨架期的延長。