南阳黄牛不同部位肉品质特性差异分析

赵改名，候建彪，祝超智,*，许 龙，崔文明，祁兴山

（1.河南农业大学食品科学技术学院，河南 郑州 450002；2.恒都综合试验站，河南 驻马店 463000）

近年来，我国居民的生活质量随国家经济实力的提升而提升，人们对肉品的需求量与日俱增，而牛肉具有高蛋白、低脂肪的特点且具有较好风味，广受欢迎。在我国，除进口牛肉外，黄牛作为我国的本土品种，其肉质鲜美，具有较大的市场潜力。黄牛是中国普遍存在的牛种，根据地理位置、气候等因素分为北方、中原和南方三大地区黄牛。品种较好的黄牛有肉质好、抗病能力强等特性，但是由于黄牛所处地理位置、生活环境、饲养方式的不同引起不同地区的黄牛品质存在差异。

南阳黄牛作为全国五大优良品系之一，主要分布在南阳市郊、唐河流域等地，优异的天然条件为南阳黄牛提供了充足的饲料。南阳黄牛体型壮硕、肌肉紧致、行动灵活快捷、体质较好，其肉质有肌纤维细、香味浓、大理石花纹明显、风味独特等优点，但是南阳黄牛生长繁殖缓慢，为此，通过对南阳黄牛进行育种和基因改良提升其品质。

目前，我国对南阳黄牛的研究主要集中在育种、基因改良等方面，关于南阳黄牛肉品质及加工的研究较少。不同部位的牛肉，其品质及蛋白质功能特性存在很大差异，针对不同部位肉的特征采用不同的加工方式，对牛肉的高值化加工具有重要的现实意义。杨玉莹等研究发现，不同部位的肌纤维特性存在显著差异，使得不同部位牛肉的品质存在差异。王复龙等研究南阳黄牛西冷和霖肉的感官品质和加工特性，南阳黄牛牛霖具有较好的多汁性和嫩度，适合加工酱卤产品；同时与延边黄牛相比，南阳黄牛牛霖具有较好的乳化稳定性，适合加工乳化肠等乳化类产品。但是，该研究并未对牛腩、牛腱、黄瓜条、肩肉和臀肉5 个部位进行研究，因此，本实验对南阳黄牛这5 个部位肉品质特性进行研究，以期为南阳黄牛开发特色产品提供理论支持，为黄牛肉产品精细化加工体系提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

选取24 月龄、胴体质量接近的南阳黄牛；胴体在0～4 ℃排酸72 h后分割，选取其中的黄瓜条、臀肉、牛腱、肩肉和牛腩，每个部位取5 块400～500 g的样品 于-40 ℃冷冻保存，检测分析时间为4 d。

HCl、浓硫酸（均为优级纯）、NaOH、NaCl、磷酸二氢钾、溴甲酚绿、一水合柠檬酸（均为分析纯） 天津基准化学试剂有限公司；大豆油 河北鼎康粮油有限公司。

1.2 仪器与设备

HI99163便携pH计、EC-215电导率仪 德国Hanna公司；CU-420（HZW21）恒温水浴槽、BPG-9156A鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司； TA.XT Plus物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司； CR-10便携式色差仪 日本Konica Minolta公司；MODEL2000沃布剪切仪 美国G-R公司；X-64R高速 冷冻台式离心机 美国贝克曼公司；UV2600紫外分光光度计 日本岛津公司。

1.3 方法

1.3.1 营养物质测定

水分含量测定：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》；蛋白质含量测定：参照 GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》；脂肪含量测定：参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》；胶原蛋白含量测定：参照GB/T 9695.23—2008《肉与肉制品羟脯氨酸含量测定》。

1.3.2 肉色测定

参考赵改名等的方法并略作修改，用便携式色差仪测定肉样的亮度值（*）、红度值（*）和黄 度值（*）。

1.3.3 pH值测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》方法测定，选取排酸72 h解冻后的肉样，选用便携式pH计测定肉样的pH值。

1.3.4 解冻损失测定

参考郝婉名的方法进行测定，肉样解冻前后的质量分别记为（g）、（g），解冻损失按式（1） 计算。

1.3.5 蒸煮损失测定

参考Li Chunbao等的方法进行测定，肉样在水浴锅中煮至中心温度75 ℃，蒸煮前后的质量分别记为（g）、（g），蒸煮损失按式（2）计算。

1.3.6 质构测定

参考赵家艺等的方法进行测定，肉样加热冷却后修整为1.5 cm×1.5 cm×0.5 cm肉块，使用物性分析仪对肉的质地进行测定。测定条件：使用P50探头，测前速率2.0 mm/s，测试速率2.0 mm/s，测后速率10.0 mm/s，压缩变形率50%，触发力20 g。

参考赵改名等的方法进行测定，将煮制好的肉样修整为1.5 cm×1 cm×1 cm肉块后进行测定。

1.3.8 蛋白质功能特性测定

1.3.8.1 乳化特性

乳化能力测定：参考Guo Anqi等的方法，取25 g搅碎的肉样，加入400 mL缓冲液（含0.6 mol/L NaCl和0.05 mol/L KHPO），在匀浆机中拍打2 min得到匀浆物，取20 支离心管分别加入15 g匀浆物，再分别向其中加入1、2、3,…, 20 mL大豆油，在冰水浴中以 10 000 r/min转速搅拌10 s，制得乳状液，使用电导率仪测定乳液电导率，计算样品的乳化能力。

乳化稳定性测定：称取离心管质量（g），使用移液枪吸取处于乳化崩解点（随着脂肪添加量增加，蛋白质乳化能力逐渐减弱，导电性减弱，在使用电导率仪测定时，在某一刻电导率变化幅度较大，该点即为乳化崩解点）时的样液于离心管并称其质量（g），置于80 ℃水浴锅中加热30 min，然后冷却至25 ℃，4 000 r/min离心5 min，去除水分，然后称质量（g）。乳化稳定性按式（3）计算，每个肉样测定3 次。

1.3.8.2 凝胶特性

凝胶的制备：参考Zhu Yulin等的方法进行凝胶制备。在称取的50 g肉样中加入150 mL 0.6 mol/L NaCl溶液，匀浆过滤后在4 ℃、5 000 r/min下离心，去除上清液，取离心后的沉淀物在水浴锅中加热至75 ℃，保温20 min后冷却。

凝胶保水性测定：称取离心管质量（g），取出制备好的凝胶置于离心管中，称其质量为（g）；在4 ℃、5 000 r/min条件下离心10 min，取出去除水分，称其质量，记为（g）。凝胶保水性按式（4） 计算。

凝胶质构测定：使用物性测试仪对样品的硬度、弹性进行测定。测定条件：同1.3.6节质构测定。

取灰渣粒径以60～100目，温度20℃，染液的pH值为6.5，按1.3试验方法对染液进行处理。改变灰渣投放量，测定灰渣对不同染料染液的脱色率见图4。

1.4 数据处理

选用SPSS 22.0统计软件进行ANOVA单因素方差分析，比较多组数据差异性，用Duncan’s法检验 （＜0.05）。用Origin 2022绘图软件进行图表绘制。结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 南阳黄牛不同部位肉的营养品质差异分析

水分含量是肉类加工过程中一个重要质量参数，会影响多汁性和嫩度等品质。通常，水分含量越高，失水率越高，水分越容易流失，同时也影响食品的贮藏品质。由表1可知，南阳黄牛不同部位肉水分含量差异显著，其中水分含量最高的部位是肩肉（77.14%） （＜0.0 5），显著高于其他4 个部位，黄瓜条（76.96%）次之，水分含量最低的部位是臀肉（75.08%） （＜0.05）。因此，相较于臀肉，肩肉的水分更容易流失。

表1 南阳黄牛不同部位肉的营养品质Table 1 Nutritional quality of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

蛋白质是人体必需的重要营养物质，是牛肉及其肉制品的重要组成成分和重要营养元素，蛋白质对牛肉嫩化、保水性及凝胶乳化特性等作用较大。南阳黄牛不同部位肉间蛋白质含量差异显著，臀肉蛋白质含量（21.70%）显著高于肩肉蛋白质含量（18.34%） （＜0.05），其次牛腱蛋白质含量（21.08%）较高。这与孙灵霞等牛肉不同部位肉间蛋白质含量差异显著的研究结果相似。研究发现，随着蛋白质含量的增加，其乳化稳定性越强，因此，臀肉更适合加工香肠、肉丸等肉糜类产品。

肌内脂肪在肉品中有重要作用，与肉品大理石花纹的形成、提高嫩度和感官品质等密切相关。南阳黄牛牛腩的脂肪含量（1.74%）显著高于其他4 个部位（＜0.05），黄瓜条的脂肪含量（0.71%）最低 （＜0.05）。研究结果与郭同军的结论基本相近。

南阳黄牛各部位肉胶原蛋白含量差异不显著，5 个部位的胶原蛋白含量均高于5.15%。研究发现，胶原含量及肌纤维状态会影响肉品的嫩度等品质，胶原蛋白在高温加热后会溶解，可以提高肉品品质，有利于肉品加工，同时，胶原蛋白的含量可能与动物自身的运动量有关。Wang Lin等研究发现，通过超声技术改变胶原蛋白结构和调节组织蛋白酶B+L的活性能够改善牛肉的嫩度，进而提高牛肉的品质。

2.2 南阳黄牛不同部位肉的色泽

肉色是评价肉制品品质优劣的重要指标，肉的色泽能够直接呈现给消费者，从而影响消费者的购买力。由表2可知，南阳黄牛5 个部位肉中黄瓜条的*显著高于其他4 个部位（＜0.05），而肩肉和牛腱之间*差异不显著，肩肉*（38.42）最低，这可能是由于不同部位的运动量不同引起肌肉纤维结构产生差异，从而影响光的散射特性。5 个部位的*和*均无显著差异，其中*均大于9.60，*均大于12.15。由于肌肉中存在肌红蛋白，肌红蛋白的含量和状态直接影响肌肉的色泽，黄瓜条、牛腩、臀肉的肉色鲜亮，可能是其中肌红蛋白含量较高引起的。

表2 南阳黄牛不同部位肉的色泽参数Table 2 Color parameters of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

2.3 南阳黄牛不同部位肉的pH值

肉品中糖原经过分解会产生乳酸，引起肉品pH值降低，通过pH值的大小能够分析肉中糖原酵解的速率与强度，pH值越小，说明糖酵解产生的乳酸较多。此外，通过适当调节肉品的pH值能够改变蛋白质表面的静电荷和肌原纤维蛋白的溶解度，从而有效改善牛肉嫩度。 由图1可知，南阳黄牛肩肉和牛腱的pH值显著高于其他3 个部位，其中肩肉pH值（5.82）最高（＜0.05），牛腱（5.81）和牛腩（5.79）次之，臀肉的pH值（5.66）最低，其中牛腱pH值较高可能是宰前应激反应使得糖原大量消耗引起的pH值上升。

图1 南阳黄牛不同部位肉的pH值Fig. 1 pH values of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

2.4 南阳黄牛不同部位肉的解冻损失和蒸煮损失

由图2可知，南阳黄牛各部位肉之间解冻损失和蒸煮损失存在显著性差异，臀肉解冻损失（18.64%）最高，其次是肩肉和黄瓜条，且三者间差异不显著，牛腱解冻损失（6.55%）最小。牛腩蒸煮损失最高（34.88%） （＜0.0 5），牛腱蒸煮损失最低（2 8.6 0%） （＜0.05）。肉的pH值和蛋白质含量都对其保水性有一定影响，当肉的pH值和蛋白质含量较高时，肉品有较好的保水性，南阳黄牛牛腱的pH值（5.81）和蛋白质含量（21.08%）相对较高。牛腱的解冻损失和蒸煮损失较小，保水性较好，这与王可的研究结果相似，有利于提高出品率，适合加工蒸煮类和酱卤类产品。

图2 南阳黄牛不同部位肉的解冻损失和蒸煮损失Fig. 2 Thawing loss and cooking loss of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

2.5 南阳黄牛不同部位肉的质构

肉品嫩度的变化来源于多个方面，包括组成成分差异、肌肉纤维结构变化、宰前宰后因素等，通过质构可以判断其嫩度。由表3可知，南阳黄牛各部位肉之间硬度和咀嚼性存在较大差异，其中臀肉硬度（7 750.73 g）最高，显著高于其他4 个部位（＜0.05），肩肉的硬度较小；臀肉的咀嚼性（2 969.02 g）最高，显著高于其他4 个部位（＜0.05），肩肉、牛腱、牛腩三者间咀嚼性差异不显著，肩肉咀嚼性（474.73 g）最小。南阳黄牛各部位肉之间弹性差异较小，其中牛腩弹性（0.63）最好，显著高于其他4 个部位（＜0.05），黄瓜条、肩肉、臀肉三者弹性无显著差异，牛腱弹性（0.56）最小。南阳黄牛臀肉的硬度、咀嚼性较高，同时脂肪含量（0.99%）较低。各部位肉之间的质构差异与肌肉纤维的结构变化有关，肌肉纤维结构的紧密程度会影响剪切力、硬度和咀嚼性的大小。肉品较好的硬度、咀嚼性、弹性可以提升产品的感官品质，肩肉咀嚼性最小，更适合加工一些针对老年人的产品。

表3 南阳黄牛不同部位肉的质构指标Table 3 Texture properties of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

2.6 南阳黄牛不同部位肉的剪切力

剪切力是指垂直切割肉品肌纤维时所用的力，肉品嫩度则是指肉品在切割时所需的剪切力，肉品嫩度越大，所需的剪切力就越小。由图3可知，南阳黄牛不同部位肉间剪切力存在显著差异（＜0.05），其中牛腩的剪切力高于其他4 个部位，5 个部位剪切力均高于3.42 kg，这与崔树和等的研究结果相近。牛腩的剪切力高于臀肉，可能是由于牛腩的pH值高于臀肉，pH值引起肌纤维蛋白表面静电荷发生改变，使得臀肉嫩度比牛腩好。肩肉嫩度较好，同时肩肉的脂肪含量（1.27%）较高，适合用于生产烤制产品。

图3 南阳黄牛不同部位肉的剪切力Fig. 3 Shear force of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

2.7 南阳黄牛不同部位肉的蛋白质功能特性

蛋白质的功能特性是指除营养价值外对食品需宜特性有利的蛋白质理化性质，如凝胶、乳化等特性。由表4可知，南阳黄牛不同部位肉之间的乳化能力存在显著性差异（＜0.05），乳化稳定性差异较大 （＜0.05）。黄瓜条的乳化能力（10.51 g/mL）最强，其次是臀肉，且二者间差异不显著，牛腩的乳化能力（8.52 g/mL）最弱。乳化稳定性是指乳化液保持明显稳定状态并且不产生两相分层不稳定现象的特性。研究发现，蛋白质含量（尤其是盐溶性蛋白含量）、pH值等因素会影响肉品的乳化稳定性。南阳黄牛臀肉乳化稳定性（48.13%）最好，显著高于其他4 个部位 （＜0.05）；牛腩和牛腱的乳化稳定性较差，且二者间差异不显著。臀肉蛋白质含量高，胶原蛋白含量低，具有较好的乳化稳定性；牛腩蛋白质含量低且pH值低，具有较差的乳化稳定性。乳化稳定性强有利于肉糜类产品质量稳定，南阳黄牛臀肉乳化稳定性较高，适合加工香肠、肉丸等肉糜类产品。

表4 南阳黄牛不同部位肉的乳化特性Table 4 Emulsifying properties of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

凝胶特性作为肉制品加工过程中的重要因素，蛋白质受热后引起组织结构变化形成凝胶。由表5可知，南阳黄牛不同部位肉的凝胶特性存在显著性差异，其中肩肉凝胶保水性（60.48%）显著高于其他4 个部位（＜0.05），牛腱凝胶保水性（52.90%）最差（＜0.05）；牛腩的凝胶硬度（908.29 g）最大 （＜0.05），而牛腱和臀肉的凝胶硬度相对较小，且二者差异不显著；各部位间的凝胶弹性差异较小，其中肩肉凝胶弹性（0.66）最小（＜0.05）。在凝胶形成过程中，蛋白质含量会影响凝胶特性，盐溶性蛋白（肌球蛋白）起到重要作用，将水分牢牢留在三维立体网状结构中，提高了保水性，同时，肉的凝胶特性也受pH值的影响。南阳黄牛牛腩有较高的蛋白质含量（19.10%）和pH值（5.79），使得其具有较好凝胶保水性（57.39%）、凝胶硬度（908.29 g）和凝胶弹性（0.82）。南阳黄牛牛腱凝胶保水性较差，而肉糜类产品需要凝胶保水性好的部位作为原料肉，因此南阳黄牛牛腱不适合加工肉糜类产品。

表5 南阳黄牛不同部位肉的凝胶特性Table 5 Gelling properties of meat from different carcass parts of Nanyang cattle

3 结 论

通过对南阳黄牛肉理化特性分析发现，各部位肉理化特性存在差异。黄瓜条和臀肉蛋白质含量较高，蒸煮损失较小，乳化稳定性和凝胶保水性较好，适合加工蒸煮类和肉糜类产品；肩肉脂肪含量较高，解冻损失和蒸煮损失较高，但pH值较高，嫩度较好，乳化稳定性和凝胶保水性较好，适合加工肉糜类和烧烤类产品；牛腱蛋白质含量较高且蒸煮损失小，适合加工蒸煮类和酱卤类产品；牛腩脂肪含量高，解冻损失较低，蒸煮损失较高，适合加工冷冻贮藏类和烧烤类产品。综上所述，本研究可以为南阳黄牛开发特色产品提供理论支持，为黄牛肉产品精细化加工体系提供基础数据。