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“出水猪肉”现象形成机制初探

2024-02-18 来源:东饰资讯网
中国动物检疫2012年第29卷第4期' 毒 “出水猪肉"现象形成机制初探 樊坤 ,唐红 ,戴雯 (1.安庆市畜牧局,安徽安庆246000;2.蚌埠市畜产品安全检测中心,安徽蚌埠233000) 摘要:本文从肌糖原代谢角度分析了白肌肉、正常肉和暗硬干肉的形成机制,分析了酸化肉pH值变化特点及酸化肉形成机 制,介绍了导致生猪对压力及刺激过敏的PSS基因,以及导致猪肌糖原含量高的RN基因,建议逐步从我国商品猪中排除这两种基 因。本文总结了形成“出水肉”的四个因素,阐述了“出水猪肉”的卫检意义。 关键词:白肌肉:酸化肉;出水猪肉;PSS基因;I 基因 中图分类号:¥851.33 文献标识码:B 文章编号:1005—944X(2012)04.0029.04 近年来,在动物检疫工作实践中,时常会发现鲜猪 机体pH值较高,抑制了这种酶的活性。动物宰杀后,血 肉大量渗出肉汁的现象,老百姓一般称这种猪肉为“出 液循环停止,乳酸将在肌肉内积累。乳酸的产生使肉中 水肉”。 的酸性增强,pH值下降到5.7左右,这使得组织蛋白酶 笔者认为,“出水猪肉”是一种严重的白肌肉现象, 的活性增强,肌肉中的蛋白质部分地水解。当这种水解 “出水猪肉”发生了与白肌肉相同的生物化学变化,但 强度适当时,肉会逐渐变软,成熟的肉品变得鲜嫩,更 由于“出水肉”生猪体内肌糖原水平大大高于一般生 合人的胃口,此时形成的是正常肉。 猪,导致其终极pH值比一般白肌肉更低,加剧了肉质 1.3 白肌肉形成机制 的渗出,从而形成“出水猪肉”。 家畜在宰前短时间内感觉恐惧、被殴打或粗暴驱 赶,家畜彼此之间打架,这些外界压力会使得储存于肌 肉细胞内的肌糖原被释放出来,进入血液,又随血流散 1 家畜宰后肌糖原代谢机理 1.1糖原代谢介绍 家畜生命活动主要能量是血液中的葡萄糖,动物 布于全身。肌糖原本以颗粒状储存于细胞内,溶于血液 消化饲料形成葡萄糖进入血液形成血糖,多余的葡萄 及体液后,更易于形成乳酸。家畜宰后,乳酸不能随血 糖以糖原形式储存于肝脏细胞和肌肉细胞,呈大小不 液循环到肝脏,机体对乳酸的消解作用停止,且胴体尚 等的颗粒状,分别形成肝糖原和肌糖原。肝糖原可以分 温暖,肌糖原将迅速崩解为乳酸【2]。如果胴体不能迅速 解为葡萄糖补充血糖。肌糖原不能直接分解成葡萄糖, 降温,肌糖原分解为乳酸的效应将持续更长的时间。以 必须先分解产生乳酸,经血液循环到肝脏,再在肝脏内 上这些因素会造成过多的乳酸堆积,使得组织蛋白酶 转变为肝糖原或分解成葡萄糖。家畜在较为平静的状 对蛋白质的水解强度增加,大量的肌肉细胞崩解,肉质 态下,肌糖原分解产生乳酸的效应不强,生成的少量乳 渗出,猪肉纤维变得苍白、柔软,此时就形成白肌肉,英 酸被血液带走,不会在肌肉内堆积。家畜在紧张、运动 文为PSE肉(pale,soR,exud ̄ive;苍白、柔软、渗出)。白 等状况下,血糖不能满足肌肉的消耗,此时肌糖原开始 肌肉主要发生于猪肉,也能发生于牛肉、羊肉和禽肉。 大量分解为乳酸,为运动的肌肉供能,此时能形成乳 1.4暗硬干肉形成机制 酸堆积,但只要家畜是活的,经过一段时间,肌肉内堆 当家畜在宰前长时间进行消耗性运动、承受压力, 积的乳酸可以被代谢掉。肌糖原仅占肌肉重量的1%到 则肌糖原被消耗掉。家畜宰后由于肌糖原过少,形成 2%,但家畜宰后肌糖原生化变化很大程度上决定着肉 不了足够的乳酸,pH值下降不多,其数值在6以上,组 的品质¨J。 织蛋白酶对蛋白质的水解不够强,将形成暗色、坚硬、 1_2组织蛋白酶的作用 干燥的肉质,英文称为DFD肉(dark,firn1 and dry;暗、 动物细胞内有组织蛋白酶,其功能是分解蛋白质, 硬、干)。暗硬干肉可发生于牛肉、猪肉和羊肉。自左至 酸性环境有利于组织蛋白酶发挥作用。当动物存活时, 右分别为白肌肉(PSE)、正常肉(Norma1)、暗硬干肉 ■ 叠簟 (DFD),图片显示了色泽由浅到深、渗出性由高到低的 7 中国动物检疫2012年第29卷第4期 变化趋势(图1) 。 图1臼肌肉、正常肉、暗硬干肉图 1.5“出水猪肉”不同于白肌肉 显然“出水猪肉”类似于白肌肉,但我国白肌肉发 生频率很高,据1996年3月《安徽省蚌埠市肉食批发市 场猪白肌肉调查报告》,白肌肉发生率为12.2%l4],另 据安徽农业大学《猪白肌病和白肌肉的鉴别要点》的 白肌肉调查,发现我国部分地区白肌肉发生率高达 60%~70%l5】。这么多的白肌肉案例,却很少有消费者投 诉。这是因为白肌肉的渗出性还在消费者容忍范围内, 肉质在感官上还是接近正常肉:而“出水猪肉”渗出性 极为严重,且随着时间推移肉汁越渗越多,肉质感官上 也迥异于正常肉。“出水猪肉”与白肌肉在颜色苍白、质 地柔软和渗出液多的基本性质上是类似的,但从表现 烈度上看,“出水猪肉”与白肌肉差别明显,必然有其独 特的形成机理。 2“酸化肉”现象 在学术界深入研究过白肌肉及暗硬干肉之后,研 究人员发现另一种不正常的肉,生猪在宰杀前没有承 受压力和刺激,宰杀后猪肉短时间 ̄ZD45分钟内,其pH 值与正常肉没区别,相比之下白肌肉的pH值己下降很 多,可是在宰后6~7小时后,这种肉的pH值仍继续下 降,而且比白肌肉pH值更低,肉色更苍白,渗出液也更 多。因为这种肉终极pH值极低,称这种肉为酸化肉,英 文名称为“acid meat”,因为这种酸化肉常发生于汉普 夏猪及汉普夏杂交猪,这种酸化效应又被称为“汉普夏 效应”(Hampshire effect),酸化肉仅指猪肉。 2.1 酸化肉pH值变化特性 上图来自加拿大安大略省农业食品农村事务部 的一项研究,宰后45分钟酸化肉的pH值与正常肉差不 多,都在6.2以上,而白肌肉pH值己下降到5.5以下,可 是宰后6小时以后直至48小时时,白肌肉pH值没什么 变化,而酸化肉的pH值却继续下降,最终酸化肉的pH 值大大低于白肌肉 】。酸化肉在颜色苍白、质地柔软、 渗出液多的基本性质上与白肌肉相同,烈度却更强(图 pH 8 5 48 宰后对弼t小爵) 三 . 恒s 蝴狮’’  图2酸化肉pn值变化特性 2)。 2.2酸化肉肌糖原含量高 酸化肉的“汉普夏效应”形成原因是形成这种猪肌 肉内的肌糖原水平比正常猪肉高很多,有报道称要高 出正常猪肉肌糖原含量70%,自肌糖原转化而来的乳 酸也多得多,最终导致酸化肉比白肌肉色泽更苍白、质 地更柔软、渗出液更多[ 。 3 白肌肉和酸化肉的基因学分析 3.1 白肌肉的基因学分析 由于白肌肉对肉的品质有很大损害,对白肌肉成 因的研究很多,人们发现虽然白肌肉可以发生于几乎 任何猪身上,但对压力和刺激十分敏感的猪最易发生 白肌肉现象。1991年加拿大学者发现了导致猪对压力 敏感的基因一PSS基因(Porcine Stress Syndrome,猪压 力综合征基因)【81,具有PSS基因的猪不但容易发生白 肌肉现象,发生白肌肉的烈度也比较大。PSS基因是一 种不完全隐性基因,两个等位基因呈NN为正常猪;两 个等位基因呈Nn为携带者,产出的猪肉pH值比正常 猪肉稍低,出现白肌肉的可能性比正常猪大;两个等位 基因呈an为典型压力综合征猪,经常出现白肌肉现象。 由于带PSS基因的猪常常对氟烷(halothane--种麻醉 药)过敏,所以PSS基因又被称为氟烷过敏基因(HalN 为显性、正常等位基因;Haln为隐性、易导致白肌肉的 不正常等位基因),并可以用氟烷检测哪些猪易发生猪 压力综合征并出现白肌肉。 3.2酸化肉的基因学分析 酸化肉对肉的品质也有不良的影响,人们发现 汉普夏猪及汉普夏杂交猪,肌肉内肌糖原含量高,发 生酸化肉的可能性很大。1985年法国科学家Monin 和Sellier第一次发现控制肌糖原含量高低的基因 (Rendement Napole Gene,简写为RN) J,导致肌肉内肌 糖原含量高的等位基因RN是显性的,而导致肌肉内肌 糖原含量正常的等位基因rn是隐性的,亲代任何一方 有RN等位基因都表现出肌肉高肌糖原。导致高肌糖原 含量的基因被称为RN基因。 中国动物检疫2叭2年第29卷第4期 4“出水猪肉”形成机制 4.1 形成“出水猪肉”的生理过程 晶 31~ 所提及的白肌肉如没有特别说明都是指狭义的白肌肉 即猪压力综合症白肌肉。形成白肌肉的生猪,宰前发生 从上文分析可以看出,白肌肉与酸化肉表现形式 猪压力综合症,宰后pH值迅速下降至最低点,后续时 是类似的,但它们的形成机制却不同,白肌肉是由于 间pH不再明显下降。酸化肉是宰后短时间内pH值下降 PSS基因及宰前压力与刺激,导致肌肉细胞内的呈颗 很少,其下降速度等同于正常肉,但随着时间推移肌肉 粒状储存的肌糖原被释放出来,溶入血液并散布于全 细胞内过量的肌糖原不断酵解成乳酸,使得肉的pH值 身体液,肌糖原从细胞内颗粒状态变为细胞外溶解状 在长时间内不断下降,pH最低点比白肌肉更低。“出水 态,这一变化增强了肌糖原分解为乳酸的进程。牲畜宰 肉”兼有白肌肉与酸化肉的特性,在宰后短时间pH值 后乳酸无法被血流带入肝脏消解,酮体酸性增强,促进 了组织蛋白酶对蛋白质的水解作用,从而形成白肌肉; 而酸化肉是由于RN基因导致某些猪肌肉内肌糖原含 量过高,源源不断的为乳酸的形成提供原料而造成。知 道这两个原因后,读者会自然提出一个问题,即如果某 些生猪既有PSS基因又有RN基因,则会怎样?国外已 经有研究证明,这种情况下白肌肉的表现将更加强烈, PSS基因可以加强RN基因的表达效果l6】。这就解释了 “出水猪肉”极其严重的渗出性。 具有RN基因的生猪本来肌肉内的肌糖原含量就 超过正常猪70%,同时该猪又具有PSS基因,对压力和 刺激十分敏感。家畜宰前大量肌糖原被释放到血液中, 在血液中肌糖原更快的酵解形成乳酸,宰后无血液循 环,这些过量的乳酸积存在肌肉内,酸性环境有利于组 织蛋白酶分解蛋白质,细胞膜含有很多蛋白质,所以细 胞膜消融、破裂,大量肌细胞破裂肉汁流出。夏季的高 温使得胴体温度不易下降,较高的温度也有利于组织 蛋白酶活动。由于RN基因的作用,生猪肌细胞含有过 量的肌糖原,可以源源不断的生成乳酸,使得组织蛋白 酶在长时间的酸性环境下不断破坏肌细胞,使得猪肉 出水越来越严重。 4.2导致“出水猪肉”的四个因素 总结上文,“出水猪肉”由以下四个因素导致:宰前 生猪承受压力和刺激;生猪带有PSS基因;生猪带有RN 的影响基因;宰后胴体未能迅速冷却。所 ‘出水猪肉” 的形成都可归因为以上四个因素,而要防止形成“出水 猪肉”,就要设法消除这四个因素的影响,由于本文重 在阐述“出水猪肉”形成机制,在此不详述纷繁复杂的 具体方法。 5 白肌肉、酸化肉和“出水肉”的品质特点 5.1 广义白肌肉及狭义白肌肉 本文至此已介绍白肌肉、酸化肉和“出水肉”三个 概念,这三种肉表现出来的基本特征是一样的,但表现 烈度从白肌肉到酸化肉到“出水肉”越来越严重。白肌 肉这个概念可以分为广义的白肌肉和狭义的白肌肉, 广义的白肌肉包含猪压力综合症白肌肉、酸化肉和“出 水肉”,狭义的白肌肉仅指猪压力综合症白肌肉,本文 下降很快,这一点上同于白肌肉,在其后的几个小时的 长时间内,其pH值继续下降,这一点又类似于酸化肉, 最终造成肉汁大量渗出,老百姓遂称之 ‘出水肉”。 5.2 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”的品质特点 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”不仅在生肉时保水 性差,在烹饪过程中将再一次大量释放水分,仍然是 “出水猪肉”在烹饪时‘出水”最多。由于大量肉汁渗出, 经过烹饪后熟肉收缩而僵硬,口感差。白肌肉、酸化肉 和“出水猪肉”也不适宜于制作肉质品,剁成肉馅后很 松散,不易聚拢成型。 5.3筛查排除PSS基因和RN基因 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”较为有利的方面是 PSS基因和I 基因都是导致生猪瘦肉率高的基因,但西 方国家认为瘦肉率的提高不能抵销肉品质下降的损失, 这些国家己不再一味追求瘦肉率,而是用基因检测方法 将PSS基因和RN基因从商品猪种中筛查出去。据美国 2005年统计,该国白肌肉发生率为3.4%,较三年前有明 显下 】。我国的养猪业还是很重视瘦肉率,对肉品品 质的关注度不够高,随着我国居民生活水平的提高,我 国也应当从商品猪群中逐渐排除PSS基因和RN基因。 6 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”的卫检意义 6.1 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”不易腐败 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”的高渗出性使得人 们怀疑这种肉易腐败,其实这是错误的,这些肉的低 pH值、高酸性使得细菌很难生长,据加拿大圭尔夫大 学研究,白肌肉比正常肉更不易腐败,拥有更长的货架 时间[1”。与白肌肉、酸化肉、“出水猪肉”和正常肉相比, 暗硬干肉pH值高,酸碱性达到中性水平,不能抑制细 菌生长,最容易腐败。 6.2 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”渗出肉汁易形成污 染 白肌肉、酸化肉和“出水猪肉”比正常肉更不易腐 败并不代表它们比正常肉更安全,相反由于这几种肉 都会较多的渗出肉汁,会污染消费者家的厨房和冰箱, 渗出的肉汁在初期含大量乳酸,pH值低、酸性高,细菌 不易生长,但是经过较长时间当乳酸也分解以后,肉汁 (下转第36页) 中国动物检疫2012年第29卷第4期 diagnostic tests and vaccines[M].4th ed.Paris,France:Oficef of International Epizootes,2000. 13(1):39—40. 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