黄羽鸡肉因其味道鲜美、高蛋白、低脂肪、低胆固醇等特点，成为我国第二大消费肉类。鸡肉的品质不仅受到肉鸡的品种、年龄、饲料等因素的影响，而且运输、屠宰、加工等各个环节也影响鸡肉的品质[1-3]。屠宰人员的一些不当操作，如电致晕方法不当、放血不完全等，都会影响肉的品质，主要表现为PSE（pale, soft,exudative）肉（以亮度值（L*）≥53为标准）[4-6]。
我国主要从感官、物理和化学特性三方面对肉质进行综合评价[7-8]。适宜的致晕和屠宰方式既符合动物福利的要求，又能改善肉鸡的胴体质量，推动家禽屠宰的发展[9]。大量研究表明，气体致晕能降低活鸡捕捉和吊挂时带来的胴体损伤，减少肉鸡骨折、肌肉渗血的发生概率，且肌纤维完整性较好，肌肉嫩度较好[10-11]，但也会导致肉色更淡，口感下降[12]。
在动物福利方面，关于畜禽致晕方式及参数，欧美发达国家有明确的立法或标准，但其关注点在动物福利而未考虑禽肉品质变化。国内对家禽宰前致晕技术研究不够，特别是针对中速黄羽肉鸡，导致很多地方肉鸡的屠宰仍然采用直接宰杀的方式进行。本研究分析CO2致晕、电击致晕及直接屠宰3 种处理方式对中速黄羽肉鸡品质的影响，以期为黄羽肉鸡宰后品质的保证和供给提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
54 只、日龄90 d、体质量（1.65±0.20） kg、JH-3型雌性黄羽肉鸡，由广州市江丰实业股份有限公司提供。
1.2 仪器与设备
TA.XT Plus质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司；AL104电子分析天平 深圳衡通伟业科技仪器有限公司；NR20XE三恩驰色差计 深圳三恩驰科技有限公司；Testo106精密食品温度计、205便携式pH计 德国德图仪器国际贸易有限公司；0～150 mm游标卡尺上海九量五金工具有限公司；AR8100手持式氧气检测仪香港希玛有限公司；FZ800便携式二氧化碳气体检测仪广州市福采溢科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 实验设计
气体致晕系统由2 个气罐、2 个气体探测仪和1 个气室组成（图1）。气室是一个1.5 m×1.0 m×0.9 m带密闭盖的透明塑料箱。在箱盖的上端通入CO2和O2，2 个气体探测仪在箱底部检测箱内气体含量。每次将6 只雌性黄羽肉鸡放入塑料箱内，使用计时器计时。首先向箱内缓慢通入CO2，待CO2体积分数达到8%时，通入O2，使O2体积分数一直保持在30%，继续通入CO2至体积分数达到40%时，关闭2 个气罐，5 min内，肉鸡即完全进入昏迷状态。
图1 气体致晕箱示意图
Fig. 1 Schematic diagram of gas stunning box
54 只90 d日龄的黄羽肉鸡，随机分为CO2致晕、水浴电击致晕（50 Hz、130 mA、致晕时间4 s[13]）、不致晕3 个处理组，每组18 只肉鸡，重复3 次（每次6 只）；致晕后10 s内切断气管和血管，肉鸡经沥血、脱羽、掏膛后备用。宰后45 min和2 h的样品是宰杀后直接取的肉样（未经冷却）；宰后24 h的样品是在宰杀45 min内采用水冷和风冷使肉鸡冷却至4 ℃，并在4 ℃贮藏的肉样。
1.3.2 胴体损伤观察
参考唐颖等[14]的方法并稍作修改。肉鸡经沥血、脱羽、掏膛后，测定断腿（只）、残翅（只）、胸部出血面积（cm2）、腿部出血面积（cm2）、翅部出血面积（cm2）、背部出血面积（cm2）。出血面积采用大方格（1 cm）、小方格（1 mm）的方格卡测定，每组选6 只肉鸡进行胴体损伤观察。
1.3.3 腿肌收缩长度测定
参考陈玉芳等[15]的方法并稍作修改。将肉鸡左腿前后2 个关节相连的肌腱切断，中间关节不作处理，从腿部分出3 束肌肉，取每束肌肉中间两端标记2 个固定点，采用游标卡尺测定2 点间的长度（cm），每隔30 min测定1 次，每个样品测定5 次。
1.3.4 沥血量测定
从切断气管和血管开始计时，至无血液流出时为沥血时间（s），称血液质量为沥血量（g），记录沥血时间、沥血量。
1.3.5 色差测定
分别选取宰后45 min、24 h右胸肉，采用便携式色差仪分别测定肌肉的L*、红度值（a*）和黄度值（b*），每个样品测定3 次，取平均值。
1.3.6 pH值测定
分别选取宰后45 min、2 h和24 h右胸肉、右腿肉，采用便携式pH计插入待测肌肉8 mm深处，测定肌肉的pH值，每个样品测定3 次，取平均值。
1.3.7 滴水损失测定
分别选取宰后45 min、24 h左胸肉，剔除表面脂肪和筋膜，切成2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm肉块，称质量（m1）。用牙签将肉块悬挂在塑料杯中，避免肉块和塑料杯壁接触，在-4 ℃冰箱中悬挂24 h，取出后称质量（m2），按式（1）计算滴水损失率。
式中：m1表示胸肉滴水前质量/g；m2表示胸肉滴水后质量/g。
1.3.8 蒸煮损失测定
分别选取宰后45 min、24 h左胸肉，剔除表面脂肪和筋膜，切成2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm肉块，称质量（m3）。将肉块装入蒸煮袋，放入80 ℃水浴中加热，肉块中心温度达70 ℃时取出，冷却至室温后称质量（m4），按式（2）计算蒸煮损失率。
式中：m3为胸肉蒸煮前质量/g；m4为胸肉蒸煮后质量/g。
1.3.9 质构测定
选取蒸煮后的肉样，从平行于肌纤维的方向分割出1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm的肉块。采用HDP/BSW探头垂直于肌纤维方向剪切，测试速率10 mm/s，距离45 mm，测定肉样的剪切力。选用TPA模式：测试前速率2 mm/s，测试速率1 mm/s，测试后速率2 mm/s，形变量50%，2 次下压时间间隔5 s，触发力5 g，探头类型P36，测定肉样的硬度、咀嚼性。
1.3.10 感官评定
将宰后24 h的鸡胸肉放在蒸锅中蒸制15 min，由10 人组成评定小组，对鸡胸肉进行感官评定。
表1 黄羽肉鸡感官评定标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation of cooked meat of yellow-feathered broilers
指标 20～25 分 15～20 分 10～15 分 0～10 分组织状态 组织结构紧密，按压可恢复弹性组织结构疏松，按压不能恢复弹性色泽 色泽明亮 色泽一般 色泽较暗淡 色泽暗沉气味 鸡味浓郁、无异味 鸡味较浓郁、无异味 鸡味清淡、无异味 没有鸡味、有异味肉质 有嚼劲、有弹性 嚼劲和弹性一般 嚼劲一般、无弹性 无嚼劲、无弹性组织结构较紧密，按压可恢复弹性组织结构较紧密，按压不能恢复弹性
1.4 数据处理
实验数据采用Excel及SPSS 22.0进行数据统计及单因素方差分析处理，结果表示为平均值±标准差，P＜0.05有显著性差异。
2 结果与分析
2.1 致晕方式对黄羽肉鸡胴体的影响
屠宰过程中瘀伤、骨折和肌肉内的出血，是致晕-放血阶段产生的主要质量缺陷。由表2可知：直接屠宰组肉鸡的胸部、翅部和背部的出血面积显著大于其他2 组（P＜0.05）；CO2致晕组肉鸡胸部、翅部的出血面积显著小于电击致晕组（P＜0.05）。电击致晕和直接屠宰的肉鸡因疼痛而引发的振翅等，导致产品出现骨折、淤血等，特别是电击致晕，不恰当的电流与骨折、翅关节瘀伤和红翅尖、胸肉以及腿肉内部出血、肩部肌腱分离等有关[16]。另外，电击致晕本身诱导的癫痫反应也引起肉鸡发生剧烈拍打翅膀、全身颤栗等行为，造成肌肉内部出现不同类型的出血点。CO2致晕能够避免这些问题，降低肉鸡胴体损伤的发生率。
表2 致晕方式对黄羽肉鸡胴体的影响
Table 2 Effects of stunning methods on carcass traits of yellowfeathered broilers
注：同行小写字母不同，表示组间差异显著（P＜0.05）。表3～7同。
指标 CO2致晕 电击致晕 直接屠宰断腿/只 0.00±0.00a 0.00±0.00a 0.00±0.00a残翅/只 0.67±0.58a 1.67±1.15a 1.33±0.58a胸部出血面积/cm2 0.00±0.00c 0.15±0.06b 0.75±0.07a腿部出血面积/cm2 0.00±0.00a 0.06±0.02a 0.00±0.00a翅部出血面积/cm2 0.40±0.17c 0.94±0.10b 1.03±0.29a背部出血面积/cm2 0.07±0.12b 0.08±0.05b 0.85±0.17a
2.2 致晕方式对黄羽肉鸡腿肌收缩和pH值的影响
由图2可知，CO2致晕的肉鸡腿肌长度在宰后45～75 min明显低于其他2 组，提前进入僵直期；75～105 min，腿肌长度达到最大收缩；105～165 min后腿肌开始解僵，而电击致晕和直接屠宰的腿肌长度在宰后165 min继续保持下降，仍未达到最大僵直，说明CO2致晕组加速了腿肌僵直的进程。
图2 致晕方式对黄羽肉鸡腿肌收缩的影响
Fig. 2 Effect of stunning methods on thigh muscle contraction in yellow-feathered broilers
肌肉收缩数据与宰后pH值变化规律一致。宰后肌肉进入无氧酵解，胴体内的糖原转化成乳酸，降低宰后肌肉的pH值和宰后肌原纤维之间的静电斥力，引起肌原纤维收缩[17]。由表3可知，CO2致晕肉鸡的pH45 min和pH2 h显著高于其他2 组（P＜0.05），而pH24 h与其他2 组差异不显著，CO2致晕组宰后2 h后pH值下降速率最快。该结果与郑华等[18]研究结果一致。
表3 致晕方式对黄羽鸡肉pH值的影响
Table 3 Effect of stunning methods on meat pH of yellow-feathered broilers
指标 CO2致晕 电击致晕 直接屠宰pH45 min 6.00±0.07a 5.68±0.04b 5.33±0.02c pH2 h 5.62±0.05a 5.28±0.03b 5.32±0.09b pH24 h 5.31±0.08a 5.26±0.04a 5.40±0.07a
CO2致晕组的pH值下降速率过快，可能与肌肉中糖酵解、吸入CO2以及乳酸的积累有关。CO2致晕肉鸡应激反应较小，减缓糖酵解分解和乳酸积累的速度，导致前期pH值较高。在致晕期间，肉鸡吸入大量CO2进入肌细胞，被血液带到细胞内产生碳酸，同时无氧酵解产生乳酸，导致pH值快速下降[19]。
2.3 致晕方式对黄羽肉鸡沥血量的影响
由图3可知，CO2致晕组的沥血量显著高于其他2 组（P＜0.05）。肉鸡在屠宰过程中碰伤、淤血和沥血不干净都会对宰后肌肉的颜色产生影响，残留的血液也会影响宰后鸡肉的风味[20]。CO2致晕组的沥血量大，应该是因为CO2致晕期间血压增加，引起肌肉和血管收缩，毛细血管中几乎大部分血液被沥出。电击致晕会诱导肉鸡发生癫痫反应，使动物发生甩头、蹬腿等，造成肌肉出现渗血点、皮下出血、断骨等胴体损伤，造成血液残留，即影响肉鸡的沥血效果[21]。
图3 致晕方式对黄羽肉鸡沥血量的影响
Fig. 3 Effect of stunning methods on amount of bleeding in yellow-feathered broilers
2.4 致晕方式对黄羽肉鸡色差的影响
由表4可知：CO2致晕组的L*45 min最低，L*24 h最高，与其他2 组存在显著差异（P＜0.05）；CO2致晕组的a*45 min最低，a*24 h最低，与其他2 组存在显著差异（P＜0.05）；CO2致晕组的b*45 min最低，与其他2 组存在显著差异（P＜0.05）；直接屠宰组的b*24 h最高，与其他2 组存在显著差异（P＜0.05）。
表4 致晕方式对黄羽肉鸡色差的影响
Table 4 Effects of stunning methods on meat color of yellow-feathered broilers
指标 CO2致晕 电击致晕 直接屠宰L*45 min 53.61±0.43a 57.47±0.27b 67.48±1.15c a*45 min 6.24±0.11b 7.74±0.57a 8.36±0.28a b*45 min 4.98±0.52b 7.83±0.58a 6.93±0.31a L*24 h 61.12±0.06a 58.41±0.66b 57.97±0.97b a*24 h 5.51±0.27c 6.68±0.32b 8.53±0.08a b*24 h 10.35±0.58b 11.32±0.95b 12.88±0.26a
肉的色泽是评估肉质量的指标之一，也是消费者是否购买肉的主要影响因素。CO2致晕组的L*宰后24 h时显著升高，是由于肌肉中的水分渗到肌肉表面，这与CO2致晕组宰后2 h后pH值下降速率较快有关，快速下降的pH值使得肌肉渗出的游离水增多[22]。随着宰后时间的延长，直接屠宰的鸡肉L*下降，这可能是因为宰后肉鸡糖酵解速率较快，低pH值和低保水性引起蛋白变性，导致蛋白溶解度、肌肉色素的含量也降低[23-24]。a*与肉鸡沥血效果有关。CO2致晕组的a*45 min较低，而电击致晕和直接屠宰组的a*45 min相对较高，这与对应的沥血量一致，即沥血量越大，a*越低。CO2致晕组a*24 h较低，可能是因为pH值下降速率过快、极限pH值过低，肌肉中的肌浆蛋白发生变性，体内肌红蛋白氧化形成黄褐色的高铁肌红蛋白，从而导致a*下降，b*上升，这与Xu Lei等[25]研究结果一致。
2.5 致晕方式对黄羽肉鸡保水性的影响
由表5可知，宰后45 min CO2致晕组的滴水损失率、蒸煮损失率显著低于其他2 组（P＜0.05），而宰后24 h CO2致晕组的滴水损失率、蒸煮损失率显著高于其他2 组（P＜0.05）。宰后CO2致晕组的保水性变差，这可能是因为pH值下降速率过快。吴小伟等[26]研究表明，pH值下降引起蛋白质发生变性，造成鸡肉的保水性下降。宰后无氧呼吸是机体能量的主要来源，肌肉内糖原分解成乳酸，最终导致宰后肌肉的pH值下降。当pH值下降到肌肉主要蛋白质等电点时（肌球蛋白的等电点为5.4），蛋白质的正电荷和负电荷相互结合，减少蛋白质吸引的水分子数量，导致宰后肌肉的保水性下降。当在高温、低pH值条件下时，净电荷为0会使蛋白质之间的静电斥力减少，肌原纤维内部空间变小，这时肌球蛋白发生变性，导致肌原纤维收缩，肌肉中的水分渗到肌肉表面，即肌肉的保水性变差[27]。
表5 致晕方式对黄羽肉鸡保水性的影响
Table 5 Effects of stunning methods on meat water-holding capacity of yellow-feathered broilers
指标 CO2致晕 电击致晕 直接屠宰滴水损失率/%宰后45 min 3.35±0.00b 3.71±0.00a 3.52±0.00ab宰后24 h 4.42±0.58a 2.90±0.10b 2.69±0.08b蒸煮损失率/%宰后45 min 18.15±1.89b 19.04±0.98b 24.81±0.22a宰后24 h 20.20±0.75a 19.17±0.31b 18.23±0.11b
2.6 致晕方式对黄羽肉鸡肌肉质构的影响
由表6可知，宰后45 min CO2致晕组的剪切力显著小于其他2 组（P＜0.05），咀嚼性显著大于其他2 组（P＜0.05）。而宰后24 h CO2致晕组的剪切力较小，其次是电击致晕，均与直接屠宰存在显著性差异（P＜0.05），硬度、咀嚼性均显著小于其他2 组（P＜0.05）。宰后45 min CO2致晕组的咀嚼性较大，可能与肌肉提前进入僵直期有关，与腿肌收缩长度的数据保持一致。Channon[28]、Bianchi[29]、Turcsan[30]等研究发现，与电击致晕相比，气体致晕能降低猪、火鸡、鹅胴体损伤的发生率，而且宰后的肌肉更嫩。CO2致晕组肌肉僵直强度较大，解僵后肌肉组织结构疏松，导致肌肉的剪切力较小；也可能是由于宰后早期肌肉pH值的快速下降，肌浆网中Ca2+提前释放，提前激活钙激活酶，加速细胞骨架蛋白降解，导致肌节长度增加，最终造成宰后肌肉的剪切力较小[31]。机体内残留的血液影响细胞代谢、生物酶活性等，CO2致晕肉鸡放血较彻底，可能也是导致宰后24 h CO2致晕组鸡肉保水性和剪切力降低的主要原因。
表6 致晕方式对黄羽肉鸡肌肉质构的影响
Table 6 Effects of stunning methods on muscle texture of yellow-feathered broilers
指标 CO2致晕 电击致晕 直接屠宰剪切力/kg 宰后45 min 1.72±0.11b 1.95±0.12a 2.00±0.12a宰后24 h 2.52±0.18b 2.63±0.02b 3.84±0.34a硬度/kg 宰后45 min 1.84±0.10a 1.64±0.13ab 1.69±0.14b宰后24 h 1.98±0.14c 2.34±0.22b 2.83±0.06a咀嚼性 宰后45 min 0.87±0.06a 0.62±0.18b 0.59±0.13b宰后24 h 0.82±2.49c 0.86±1.41b 1.16±1.20a
2.7 致晕方式对黄羽肉鸡感官评定的影响
由表7可知，宰后24 h CO2致晕组的气味、肉质评分显著低于其他2 组（P＜0.05）。鸡肉的肉质、风味与宰前的前处理、宰杀方式、宰后熟化紧密相关，在这些过程中肌肉会发生许多生物化学变化，进而影响鸡肉品质[32]。CO2致晕组的肉鸡鸡香味淡、鸡肉口感变粉，与该组肉鸡沥血较彻底有关，加快体内细胞的凋亡，肌肉内发生各种生物化学反应，游离脂肪酸含量明显减少，破坏肉质。CO2致晕组的pH值下降速率较快，机体的肌浆蛋白发生变性，加速肌动球蛋白的形成以及肌肉的收缩，导致肌肉低吸附水能力及汁液流出，保水性较差导致肌肉没有咀嚼性，即鸡肉的肉质较差。
表7 致晕方式对黄羽肉鸡感官评定的影响
Table 7 Effects of stunning methods on meat sensory evaluation of yellow-feathered broilers
指标 CO2致晕 电击致晕 直接屠宰组织状态评分 20.90±0.10a 21.80±0.92a 21.90±1.10a色泽评分 20.10±1.85a 20.90±1.20a 21.00±1.25a气味评分 12.40±2.37b 21.20±1.23a 21.00±1.25a肉质评分 12.20±2.49b 21.00±1.41a 21.10±1.20a
3 结 论
针对肉鸡屠宰的动物福利要求，分析3 种屠宰方式对90 d雌性黄羽肉鸡品质的影响，结果表明，CO2致晕的肉鸡胴体损伤最小，沥血彻底，但宰后肌肉pH值下降较快，肌肉提前进入僵直期并缩短僵直时间。宰后45 min CO2致晕的肉鸡肌肉保水性、口感较好；宰后24 h的肌肉保水性较差，且失去鸡肉应有的风味；相反，宰后24 h其他2 组的肌肉保水性较高，有较好的口感。
综上可知，宰后45 min CO2致晕的肉鸡胴体损伤小、保水性高，鸡肉品质优；但随着宰后时间的延长，鸡肉品质发生劣变。综合考虑，CO2致晕不建议应用于黄羽肉鸡的屠宰；电击致晕容易发生胴体损伤，但肉质较好，可进一步优化黄羽肉鸡的电击致晕参数。
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