牛肉的营养价值及其嫩度的影响因素

张 慧，丁原春，王 喆，聂明达，韩 双，黄占权

（1.黑龙江职业学院，哈尔滨 150080；2.哈尔滨市香坊区农大食品厂，哈尔滨 150000）

牛肉是营养价值很高的一种肉类，蛋白质含量高，脂肪含量低，微量元素和矿物质元素丰富，在推崇绿色健康饮食的今天，深受广大消费者的喜爱。而且随着生活水平的提高，人们对牛肉品质的要求也越来越高。牛肉品质的影响因素包括嫩度、风味、多汁性和色泽等。在牛肉品质的诸多影响因素之中，嫩度是非常重要的一项，直接影响消费者对于牛肉的喜爱程度。因此，探讨牛肉嫩度的影响因素具有非常重要的意义。嫩度是指肉进入人口中进行咀嚼时所产生的感觉，其决定了肉的食用价值，是由肌肉蛋白质分子之间的相互作用力、肌肉中结缔组织的分布、密度和性质等因素共同控制的[1]。本文对影响牛肉嫩度的牛肉自身因素、宰前因素和宰后因素进行论述，为打造高质量的牛肉奠定基础。

1 牛肉的营养价值

牛肉含有丰富的蛋白质、维生素以及矿物元素，含有人体必需氨基酸，而且脂肪和胆固醇含量低，更符合现代人健康绿色的生活理念，是一种营养价值较高的营养食品。研究表明，一些特殊品种的牛肉营养价值更高。亚本勤等研究表明，川西牦牛肉干基蛋白含量显著高于普通黄牛肉（P＜0.05），而干基脂肪含量显著低于普通黄牛肉（P＜0.05），必需氨基酸占总氨基酸含量的比例显著高于普通黄牛肉（P＜0.05），钙、铁、锌、锰、磷的含量也显著高于普通黄牛肉（P＜0.05）[2]。

2 影响牛肉嫩度的因素

目前，人们对肉品质量及感官的主要评定指标有嫩度、风味、多汁性和色泽等，其中嫩度又是在肉质性状中起主导作用和主要感官因素。而影响牛肉嫩度的主要因素可归结为3个方面，包括牛肉本身的因素、宰前影响因素及宰后影响因素。

2.1 牛肉本身的因素

牛肉的许多内在因素，如肌纤维、结缔组织、肌肉脂肪、所在部位、蛋白水解酶、肌糖原以及肌肉中的微量元素含量，都会影响牛肉的嫩度。

2.1.1 肌纤维

肌纤维的直径、密度和类型都会影响牛肉嫩度。谌启亮等对西门塔尔杂交公牛的研究表明，背最长肌剪切力随着肌纤维直径的增大而增大，与肌纤维直径有较高的相关性，说明肌纤维的直径可以影响牛肉嫩度，直径越大，嫩度越低[3]。有研究报道，红肌纤维含量多的肌肉肌节较长，而牛肉肌节长度越长，肌纤维的破坏程度越高，牛肉嫩度就越高。

2.1.2 结缔组织

研究表明，随着结缔组织含量的增加，剪切力增大，嫩度下降[4]。谌启亮等对西门塔尔杂交公牛的研究表明，背最长肌剪切力随着羟脯氨酸含量的增加而增大，与羟脯氨酸含量有较高的相关性，说明通过结缔组织含量可间接预测牛肉嫩度[3]。

2.1.3 肌肉脂肪

卢桂松研究表明，肌内脂肪沉积进程中，羟氨酸吡啶嗡和赖氨酸吡啶脅合成受抑，胶原蛋白共价交联密度降低，胶原蛋白机械强度下降，其热溶解性提高，牛肉剪切力值降低，牛肉的嫩度也就越低[5]。Nishimura 等通过组织学观察，认为肌内脂肪沉积过程中，结缔组织受到破坏，机械强度降低，从而导致牛肉嫩度改善，同时也指出，仅当肌内脂肪含量达到一定程度以后才有可能改善牛肉嫩度[6]。

2.1.4 所在部位

不同部位的肌肉因其肌纤维粗细不同，结缔组织的数量和质量差异很大。金颖等研究表明，不同部位的延边黄牛肉黏附性值、内聚性、弹性变化规律、胶黏性、咀嚼性、剪切力等指标均有显著差异，说明同一胴体上不同部位牛肉嫩度不同[7]。

2.1.5 蛋白水解酶

蛋白水解酶与牛肉嫩度呈正相关，含量和活性越高，牛肉嫩度越大；蛋白水解酶抑制剂与牛肉嫩度呈负相关，含量越高，牛肉嫩度越低。

2.1.6 肌糖原

肌糖原含量影响肉的最终pH，所以也影响肉的嫩度。肌糖原含量过高，肉终点pH 偏低，嫩度往往较差；肌糖原过少，则终点pH 偏高，易导致DFD肉。

2.1.7 微量元素

牛肉中离子钙、锌、镁离子的浓度都会影响蛋白水解酶的活性，钙离子浓度越高，蛋白水解酶的活性越高，牛肉嫩度越高；锌离子浓度越高，牛肉嫩度越低；镁离子与钙离子颉颃，影响牛肉嫩度。

2.2 宰前影响因素

影响牛肉嫩度的宰前影响因素主要包括品种、性别、年龄、营养水平、饲料添加剂、宰前状况等。

2.2.1 品种

研究表明，牛肉的嫩度与其蛋白水解酶系统的组成有关，而不同品种牛的蛋白水解酶系统组成不同，因此嫩度也就有差异。王喆等研究表明，BMY牛胸肉剪切力显著低于西云杂（P＜0.05），BMY牛腩剪切力极显著低于短云杂和西云杂（P＜0.01），并显著低于云南黄牛（P＜0.05），云南黄牛腩剪切力显著低于短云杂（P＜0.05），说明品种对牛胸肉、牛腩嫩度有显著影响，而对上脑、眼肉、西冷、枕头肉、尾龙扒、牛领等肉块的剪切力没有显著影响[8]。曹芝等研究了16 月龄的红白花西门塔尔牛、夏洛莱牛、安格斯牛、黄白花西门塔尔牛等品种高代杂种牛以及草原红牛和蒙古牛的牛肉嫩度，发现安格斯牛肉的嫩度最高，蒙古牛肉的嫩度最低[9]。

2.2.2 性别

有研究表明，公牛的胴体脂肪少，肌肉多，蛋白水解酶抑制剂含量较高，肌肉硬度较大，因此嫩度较母牛低。但王喆等研究表明，阉公牛和母牛的肌肉嫩度差异不显著（P＞0.05），因此得出性别对牛肉嫩度没有显著影响的结论[7]。而这可能与阉公牛和母牛的肉质性状本身差异不大有关。

2.2.3 年龄

卢桂松研究表明，牛肉肌纤维直径随着秦川公牛年龄的增长逐渐增大，30月龄以后保持稳定；24 月龄之前，牛肉肌束膜厚度随着秦川公牛年龄的增长逐渐增大；30 月龄之前，牛肉剪切力值随胶原蛋白总量以及肌纤维直径增加而增加，30 月龄之后，牛肉剪切力值增加与胶蛋白热溶解性和非还原性共价交联含量有关[5]。因此，年龄也是影响牛肉嫩度的重要因素之一。一般情况下，牛的年龄越高，嫩度越低。

2.2.4 饲粮营养

饲料中的营养水平对牛肉嫩度的影响非常显著。饲粮中的粗蛋白质水平高，可以加快蛋白质的合成速度，影响牛肉中胶原蛋白的含量，从而提高牛肉的嫩度。Miller 等研究表明，肌内脂肪的增加可以改善牛肉嫩度[10]。为此，可在牛饲粮中添加瘤胃保护性葡萄糖，从而满足肌内脂肪合成所需葡萄糖。另外，饲粮中的一些维生素和矿物质元素也会影响牛肉的嫩度。Montgomery等研究表明，给阉牛连续补饲维生素D35×106或7.5×106U·d-19 d ，补饲1 d后屠宰，经补饲的牛肉在成熟3、7和21 d的剪切力均低于未补饲组，说明维生素D3可以改善牛肉嫩度[11]。另外维生素A能改善皮下脂肪厚度和牛肉剪切力值，维生素E 可提高肉抗氧化作用，延长牛肉保鲜期。

2.2.5 宰前状况

宰前管理是是牛肉品质关键控制点之一，宰前运输、宰前处理以及应激状态都是宰前管理的重要事项。宰前处理如混群、禁水禁食时间、待宰圈内的温度、湿度等，都会影响肌肉嫩度。长途运输会导致肌糖原水平降低，宰后pH 降低，影响牛肉嫩度。而且在长途运输的过程中，牛受到应激刺激，会使得血液中儿茶酚胺类激素的浓度增加，肌糖原耗竭，宰后的牛肉酸化速度加快，使肌肉蛋白强烈变性收缩，持水力严重降低，形成PSE肉或DFD 肉，虽然嫩度较高，但色泽不佳，肉品质下降。

2.3 宰后影响因素

2.3.1 温度

一般情况下，当温度＞15 ℃时，温度越高，肌肉收缩越剧烈；当温度＜15 ℃时，温度越低，收缩程度越大。而肌肉收缩程度越高，肌肉嫩度越低。因此，牛肉宰后适宜的存储温度是影响牛肉嫩度的重要因素。

2.3.2 成熟

肉牛宰后会经历肌肉僵直、成熟、自溶、腐败这四个阶段，而成熟是肉在冰点以上温度下自然发生一系列生化反应，导致肉变得柔嫩和具有风味的过程。在僵直期，牛肉变硬、保水性差，不适合烹调[12]。当牛肉到达僵直期并维持一段时间之后，开始缓慢解僵，牛肉的嫩度、保水性和适口性都会得到一定改善，此时最适合食用。而过了成熟期以后，牛肉进入自溶阶段，为微生物的生长和繁殖创造了条件，出现了腐败现象[13]。

2.3.3 嫩化处理

牛肉嫩化处理的方法主要有物理法、化学法和生物法。

物理法包括机械嫩化、超高压技术嫩化、超声波嫩化和电刺激嫩化等。机械嫩化是通过外力破坏肌纤维细胞及肌间结缔组织，分离肌动蛋白和肌球蛋白，可提高嫩度20%～50%，有滚揉嫩 化和重组嫩化两种方法，但通常所需嫩化时间较长[14]。超高压下，细胞膜中的结缔组织发生软化，肌纤维的结构蛋白被分解，牛肉嫩度增加。超声波嫩化可使肌纤维断裂，溶酶体破裂，使肌肉的 组织形态发生变化，优点是嫩化时间较短，而且安全、经济[15]。电刺激嫩化是利用电流刺激肉，加速糖酵解速率，使肌纤维结构被破裂，保水性增加，从而提高肉的嫩度，一般在屠宰后处理方式不合理导致肉嫩度下降时使用[16]。

化学法通常是用碳酸盐、盐酸半胱氨酸、多聚磷酸盐等对牛肉进行嫩化处理。郝婉名等研究表明，用碳酸钠使用量为0.35 mol·L-1时，能有效提高牛肉肌肉保水性，增大肌纤维直径及间隙，破坏肌纤维结构，使肌纤维小片化指数增加，降 低结缔组织胶原蛋白含量[17]。丛玉艳等研究表明，向牛肉切块中注入焦磷酸钠20 mmol·L-1，并在0～4 ℃条件下腌制24 h，能极显著提高牛肉剪切力（P＜0.01），改善肉嫩度[18]。

生物法主要是利用蛋白酶对牛肉进行嫩化，而蛋白酶具有水解肌纤维膜和肌原纤维蛋白质作用，因此作为肉类嫩化剂应用广泛。木瓜蛋白酶及菠萝蛋白酶是生产中常用的嫩化剂，是嫩肉粉 的主要成分，具有安全、无毒的特点。谢正林等用化学提取法分别从木瓜及菠萝中提取出木瓜蛋白酶及菠萝蛋白酶对牛肉进行嫩化处理，结果表明，两种蛋白酶均可以嫩化牛肉，且以菠萝蛋白酶的嫩化效果更好[19]。

2.3.4 烹调

烹调的方法和烹调过程中的温度都会影响牛肉嫩度。研究表明，牛肉在烹饪过程中，采用煮、焖、烧等烹饪方法时，肉的嫩度要优于采用炒、炸、烤等方法。万红兵等研究表明，当肉块中心温度＜80 ℃时，随着加热时间的延长牛肉嫩度变化比较平稳；而当肉块中心温度＞80 ℃时，随着加热时间的延长牛肉嫩度呈下降趋势，且中心温度越高，加热时间越长，嫩度越低[20]。

3 小 结

牛肉具有很高的营养价值，其食用价值也受到了越来越多追求健康人士的关注。而除了其营养价值外，人们对牛肉口感的要求也越来越高，嫩度其中的一个重要指标。为生产出嫩度较高的牛肉，应从品种、营养、宰前状况、宰后处理等多方面着手，嫩化牛肉的同时，保证其营养水平。