金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下 肉品质的比较研究

谭子璇,王 琦,徐 旭,李 强,彭忠利,安德科,侯定超,扎 升,柏 雪,*

(1.西南民族大学生命科学与技术学院,四川成都 610041; 2.四川省畜牧总站,四川成都 610041; 3.四川省阿坝州金川县畜牧兽医服务中心,四川阿坝州 624100)

牦牛是中国独特而宝贵的畜种,目前我国牦牛数量约为1600万头,仅次于黄牛和水牛,占全世界总量的95%左右,主要分布在我国青藏高原、川西北高原等高海拔地区[1-3]。近年来随着人民生活水平的不断提高,对牛肉品质的要求也越来越高。牦牛肉质鲜美、多不饱和脂肪酸含量丰富[4],是一种具有较大开发潜力的肉品。目前大部分牦牛仍然采用传统放牧方式,这严重延长了牦牛的出栏周期,影响牦牛肉的口感及其品质,因此目前市场上其加工制品多为风干牦牛肉这种较为单一的产品。本研究团队自2012年一直从事牦牛舍饲育肥相关工作,将牦牛从高海拔地区引入到饲草资源更为丰富、气候条件更好的低海拔地区进行舍饲育肥饲养,极大的缩短了牦牛出栏时间、并改善牦牛肉品质[5-6]。

麦洼牦牛是川西北高寒草地特有的优良地方牦牛品种[7],早已列入《中国牛品种志》,具有遗传稳定,产奶量高的特点[8];而金川牦牛是近年来在四川省阿坝藏族羌族自治州金川县发现的牦牛,其特点52%的个体比普通牦牛多一对肋骨,体格较大,产肉量高[9]。研究发现,牦牛舍饲育肥能够极大提高生产性能,同时改善肌肉中营养成分[10-14]。而不同品种的牛肉品质也存在一定差异,侯丽等[15]对大通种牛场牦牛及环青海湖地区牦牛的肉品质进行比较,发现不同地区的牦牛肉在氨基酸、脂肪酸等方面存在差异,例如大通牦牛肉的肉豆蔻烯酸(14∶1)含量显著低于环湖牦牛肉(p<0.05);大通牦牛肉的赖氨酸含量显著高于环湖牦牛肉(p<0.05)。拜彬强等[16]报道,四川地区牦牛肉蛋白质平均含量约为22.24%,青海地区牦牛肉蛋白质平均含量约为23.77%。邱翔等[17]、付永等[18]的研究结果表明,麦洼牦牛肉和青海牦牛肉的中粗蛋白含量均显著高于当地黄牛肉。

因此,本研究选择相同年龄的金川牦牛与麦洼牦牛,在相同的饲养管理条件和营养水平下舍饲育肥,考察二者之间肌肉品质与特性差异,挖掘更为优质的牦牛肉,分析两种牦牛肉质特性,为育肥牦牛肉品加工方面提供科学的基础数据,以期提供大量品质更优的牦牛肉以及丰富牦牛肉加工产品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

实验肉样 2016年6月～8月在四川省阿坝羌族藏族自治州金川县庆林乡牦牛养殖场选取年龄4岁左右,体重130～160 kg左右的金川公牦牛及麦洼公牦牛各24头,饲养100 d后每组选择8头牦牛屠宰,采倒数第一与第二肋骨之间背最长肌,去除筋膜、血污及表面脂肪;肉牛浓缩料 成都新通达公司。

2200型凯氏定氮仪 美国FOSS公司;BSA124S-CW型分析天平 德国赛多利斯公司;7890A型气相色谱仪 美国安捷伦公司;L-8900型日立全自动氨基酸分析仪 日本日立公司;HP-C210型色差仪 中国汉谱科仪有限公司;pH-Star型胴体肉质pH计 德国Matthaus公司;TA-XT Plus型质构仪 英国Stable Micro Systems公司。

1.2 实验方法

1.2.1 实验动物及日粮组成 选取48头体况良好的公牦牛(金川牦牛和麦洼牦牛各24头)为研究对象,进行全舍饲饲养,日粮参考NY/T 815-2004肉牛饲养标准,体重为200 kg,日增重为0.8 kg/d。精料为40%浓缩料和60%玉米,粗料为酒糟、青干草和玉米秸秆,精粗比5∶5,采用全混合日粮(TMR)[19-20]方法进行饲喂,正饲期100 d。

1.2.2 样品采集及处理 饲养期结束后禁食禁水12 h,屠宰后每头牛取倒数第一与第二肋骨之间背最长肌两份,每份约重500 g,一份立即低温运回实验室,沿肌纤维方向进行分割处理,平均修整为大小2 cm×5 cm×2 cm肉块,每块质量约为20 g,进行质构特性及肉品质分析;另一份立即-20 ℃保存，待测营养成分、肌内脂肪、脂肪酸及氨基酸含量等。

1.2.3 肌肉质构特性的测定 取修整好的肉样,分别用于测定生肉的质构特性和熟肉(85 ℃恒温水浴锅中加热30 min)的质构特性,平行测定三次。采用TA-XT Plus质构仪在质地多面分析(texture profile analysis,TPA)模式下测定每块牛肉的质构特性(嫩度、弹性等)。测试速度5 mm/s,测试后上行速度5 mm/s,探头位移10 mm,触发力5 g[21]。

1.2.4 剪切力的测定 取修整好的肉样,用TA-XT Plus质构仪按照 NY/T 1180-2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》进行测定。沿肌纤维垂直方向测量每个肉柱的剪切力值,每个样测定三次。测试速度为1 mm/s。

1.2.5 肉色的测定 采用CM-700d色差仪测定肉样的CIEL*(亮度)、CIEa*(红度)、CIEb*(黄度)。测定前对仪器进行校正,将肉样放置于平面,置于现场自然光线充足处,垂直将色差仪镜头置于肌肉横断面,镜口紧扣肉面(不漏光),平行测定三次,测定位置均匀分布于肌肉横切面,计算平均数作为色差读数。

1.2.6 pH的测定 用德国Matthaus胴体肉质pH计,在pH4和pH7的pH校准液校准后,分别在宰后45 min和24 h,插入胴体背最长肌进行测定,每块样品重复三次,计算平均数作为pH读数。

1.2.7 滴水损失的测定 取修整好的肉样,在牛克兰等[22]的基础上稍作修改,首先将待测肉样称重(W1),再用铁丝钩住肉样一端,使肌纤维垂直向下,装入塑料袋中,并使肉样不与塑料袋壁接触,封口后,吊挂在4 ℃的冰箱中,24 h后再将肉块称重(W2)并计算滴水损失率。

滴水损失率(%)=(W1-W2)/W1×100

1.2.8 常规营养成分的测定 取肉样约200 g,在65 ℃烘箱中烘干,回潮后粉碎,制成风干样,进行常规营养成分的测定。参照国标方法进行:水分,GB 5009.3-2010(直接干燥法);粗蛋白质,GB 5009.5-2010(凯氏定氮法);灰分,GB 5009.4-2010(灼烧法)。平行测定三次。

1.2.9 肌内脂肪的测定 取1.2.4.5中制成的风干样,采用GB 5009.6-2003(索氏抽提法)方法进行肌内脂肪测定,平行测定三次。

1.2.10 脂肪酸及氨基酸组成的测定 取肉样约150 g进行脂肪酸测定,使用7890A气相色谱仪,参照GB/T 9695.2-2008以及王斌星等[6]方法进行测定,每个样品做两个平行。脂肪酸测定结果均为干物质基础下的含量。取肉样约150 g进行氨基酸测定,参照GB/T 5009.124-2003的方法,使用全自动氨基酸分析仪进行测定,每个样品做两个平行。氨基酸测定结果均为干物质基础下的含量。

1.3 数据统计与分析

数据采用Excel 2010进行整理,用SPSS 18.0软件进行显著性分析,结果以“平均值±标准差”表示,以p<0.05作为差异显著的标准。

2 结果与分析

2.1 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉质构特性的比较

明建等[23]研究发现牛肉弹性变小，此时口感较好，没有咀嚼费劲，韧性过大等特征。由表1、表2可见，麦洼牦牛生肉的弹性显著低于金川牦牛(p<0.05)，而金川牦牛熟肉的弹性显著低于麦洼牦牛(p<0.05)，说明经过水浴加热后的金川牦牛肉口感可能更好。同时，表中的结果表现出，麦洼牦牛肉的硬度、黏度、内聚力、黏性、咀嚼力以及回弹力在数值上都高于金川牦牛肉，但差异均不显著(p>0.05)。产生上述结果，可能与肌肉含水量，蛋白组成及含量等因素有关[24]，因此，可以对两种牦牛肉进行进一步质构特性的相关研究，根据其生肉与熟肉质构特性的不同，选择更合理的加工生产方式。

表1 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件生鲜肉质构特性分析Table 1 Analysis of fresh meat texture analysis in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

表2 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件下熟肉质构特性分析Table 2 Analysis of cooked meat texture analysis in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

2.2 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉品质的比较

2.2.1 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉剪切力的比较 由表3可以看出,金川牦牛生肉的剪切力比麦洼牦牛低49%,这与牛肉的多汁性和脂肪含量紧密相关[25],可能是由于金川牦牛肌内脂肪含量高于麦洼牦牛,而肌肉中的脂肪可保持牛肉的多汁性,使得肌肉更加柔嫩,剪切力也就更小。Moon等[26]的研究结果也表明,肌内脂肪含量高的牛肉,其剪切力显著低于肌内脂肪含量低的牛肉。其机制可能是由于肌内脂肪含量的增高,使得肌纤维之间结缔组织的联结作用降低,降低了肌纤维的密度,并且肌内脂肪的系水力较好,使得牛肉的口感更加柔软多汁,剪切力也随之降低[27]。而由于肌内脂肪含量更高,更多汁的金川牦牛生肉在水浴加热条件下,相比于麦洼牦牛生肉,可能有更高的肉汁渗出率,更多细胞内水分与脂肪溶出,导致二者熟肉的剪切力差异不显著。高文宏等[28]研究结果也表明了,随着加热温度和时间的增加,肉汁渗出率会随之增加,水浴加热表现的尤为明显。孟祥忍等[29]报道,随着牛肉熟制程度越高,剪切力值也就越大。金川牦牛生肉的嫩度高于麦洼牦牛生肉,但在水浴加热后二者嫩度差异不大,可以通过进一步研究,寻找更适宜的加热方式及温度,降低肉汁渗出率,降低牦牛肉在加工过程中的肉汁渗透率,进而丰富牦牛肉制品的种类。

表3 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件下肌肉剪切力分析(N)Table 3 Analysis of muscle shear force in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(N)

2.2.2 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肉色的比较 由表4可知,本实验中金川牦牛和麦洼牦牛背最长肌的红度与黄度并无显著差异(p>0.05),均表现出较好的颜色,但舍饲情况下金川牦牛肌肉的亮度(L*值)显著低于麦洼牦牛(p<0.05)。Yulong等[30]报道,较高的O2浓度可以促进氧合肌红蛋白的形成,当肌红蛋白主要以氧合肌红蛋白存在时,能使肌肉呈现消费者喜爱的鲜樱桃红色[31-32]。车发梅等[33]研究结果显示，高原牦牛血液中的血红蛋白含量和肌肉中的肌红蛋白含量都明显高于低海拔地区的黄牛。而还原型肌红蛋白在低氧条件下更易被氧化为高铁肌红蛋白,在贮藏过程中高铁肌红蛋白的含量过高时,会使表观肉色发暗,同时脂肪的氧化与肌红蛋白的氧化相互产生影响,从而改变肉色[34-35]。本实验将牦牛由高海拔地区引入低海拔地区进行饲养,改善了低氧环境,可能降低还原型肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白的速率,使肉色能保持较好的红色。

表4 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肉色分析Table 4 Analysis of muscle color in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

2.2.3 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉pH的比较 从表5可见,两个品种牦牛肉宰后45 min和24 h的pH无显著差异(p>0.05),宰后24 h的pH已经达到正常肉的范围5.4～5.7之间[36],上述结果与张丽等[37]、来得财等[38]对牦牛肉的研究结果一致。但金川牦牛肉pH的下降速度显著快于麦洼牦牛(p<0.05),这可能与屠宰后肌肉中糖原含量、糖酵解酶含量及活性等导致糖酵解速率不同有关。与麦洼牦牛肉相比,金川牦牛肉虽下降速度快,但其宰后24 h的pH处于正常范围内,刚刚宰杀的新鲜肌肉pH趋于中性,然后快速下降能保证其不腐烂,这有利于牦牛肉的运输与销售。

表5 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉pH分析Table 5 Analysis of muscle pH in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

2.2.4 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉滴水损失的比较 由表6可见,金川牦牛肉的滴水损失比麦洼牦牛低37%(p<0.05),通常肌肉系水力越高,多汁性就越好,肉质也更为鲜嫩,从本研究结果可看出,金川牦牛肉的多汁性与系水力可能高于麦洼牦牛,金川牦牛肉口感会更嫩,同时滴水损失的降低极大地保存了牦牛肉在销售过程中的经济效益[39];从另一方面来看,两种牦牛肉的滴水损失率都高于2%,其表面可见有汁液渗出,肉的表面湿润,不发干,可能会提高消费者对其的喜好程度[40]。

表6 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件下肌肉滴水损失分析(%)Table 6 Analysis of Loss of muscle dripping water in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

2.2.5 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉常规营养成分的比较 金川牦牛与麦洼牦牛肉中常规营养成分测定结果见表7。可能是由于饲养时间有限,在同等饲喂条件下,金川牦牛和麦洼牦牛背最长肌中的水分含量、灰分含量以及粗蛋白含量均无显著差异(p>0.05)。

表7 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件下肌肉常规营养成分分析(%)Table 7 Analysis of meat basic nutrition composition in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

2.2.6 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌内脂肪含量的比较 放牧牦牛肌肉中肌内脂肪含量(Intramuscular fat,IMF)的研究结果差异较大,余群力等[41]、邱翔等[17]、孔祥颖等[42]测定的放牧牦牛肌肉中IMF含量分别为1.19%、1.66%、0.91%,这与当地草地质量、采样季节等密切相关。由表8可见,在相同舍饲育肥条件下,金川多肋牦牛背最长肌肌内脂肪含量显著高于麦洼牦牛(p<0.05),这说明金川牦牛育肥后肌内脂肪含量更高,可以使肌纤维之间结缔组织的联结作用降低,使得肉质更嫩。一般在动物出生前或生长发育早期,其体内脂肪体细胞数量已确定,在育肥期的脂肪沉积,仅通过脂肪细胞体积的增大和质量的增加来完成[43],由此可见,金川牦牛肌内脂肪沉积能力可能高于麦洼牦牛,可以根据其特点,生产多样化的牦牛肉加工品。

表8 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件下肌内脂肪含量分析(%)Table 8 Analysis of intramuscular fat content in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

2.2.7 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下脂肪酸及氨基酸组成的比较

2.2.7.1 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下脂肪酸组成的比较 本实验结果见表9,金川牦牛与麦洼牦牛背最长肌中总不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例分别为1.07和1.04,该结果低于侯丽等[15]对青海环湖型放牧牦牛的研究结果,可能是由于牦牛品种以及饲喂方式不同所导致的。艾鹥等[9]的研究结果显示麦洼牦牛肌肉中肉豆蔻酸、十二甲基十四烷酸、棕榈酸、癸酸相对含量低于金川牦牛(p<0.01),而本实验中两种牦牛背最长肌中的12种脂肪酸含量均无显著差异。分析原因可能有:本实验是TMR模式舍饲育肥,而艾鹥的实验则为全放牧,饲养管理模式和日粮营养水平存在较大差异;实验动物年龄与体重差异。

由表9可见,在所测的12种脂肪酸中,油酸的含量最高,该结果与李鹏等[44]和马骋等[45]的实验结果相一致。牦牛肉具有不同于黄牛肉的独特风味,一部分原因是由于油酸极易被氧化,能产生大量的挥发性物质。目前n-6与n-3的比值也是衡量肉品营养价值的一个标准,中国营养协会的建议是二者比值为(4～6)∶1为最适[45]。本实验结果显示,金川牦牛与麦洼牦牛背最长肌中n-6与n-3的比值分别为6.31∶1和6.23∶1,稍高于最适范围。

表9 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥 条件下肌肉脂肪酸含量分析(%)Table 9 Analysis of fatty acid content in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

2.2.7.2 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下肌肉氨基酸组成的比较 氨基酸分析结果见表10,金川牦牛背最长肌的EAA/NAA和EAA/TAA值与麦洼牦牛背最长肌没有显著差异(p>0.05)。蛋白质的营养价值主要取决于氨基酸的含量和比例,特别是必需氨基酸的比例要适宜,质量较好的蛋白质组成中EAA/TAA应在40%左右,EAA/NEAA应在60%以上[15],两个品种牦牛的背最长肌都符合此标准,所以金川牦牛与麦洼牦牛背最长肌均具有较好的蛋白质组成。

表10 金川牦牛与麦洼牦牛舍饲育肥条件下 肌肉氨基酸含量测定结果(%)Table 10 Analysis of amino acid content in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

3 结论

本实验发现,在相同的饲养条件下,与麦洼牦牛肉相比,金川牦牛肉的质构特性及肉品质方面有更好的表现。无论是金川牦牛鲜肉还是熟肉,其质构特性的表现都优于麦洼牦牛。肉品质方面,金川牦牛肉肌内脂肪含量为1.67%,高于麦洼牦牛;金川牦牛肉滴水损失、剪切力均低于麦洼牦牛。以上均说明金川牦牛肉的嫩度更优于麦洼牦牛,并且有更好的多汁性,同时还能降低金川牦牛肉在销售运输过程中由于汁液过多的渗出造成的经济损失。另一方面而言,金川牦牛肉与麦洼牦牛肉在pH、常规营养成分、脂肪酸组成及氨基酸组成方面并无显著差异,并且所有测定指标均在正常范围内,说明牦牛肉确实是一种优质的动物性食品资源。可见,牦牛肉还具有较强开发潜力,在不断的比较研究中,选择出更为优质的牦牛肉品种;同时可以根据不同品种牦牛肉的特性,进一步研究相关的加工方式及适宜温度,这对肉制品加工业具有重大意义。