金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下 肉品質(zhì)的比較研究

譚子璇,王 琦,徐 旭,李 強,彭忠利,安德科,侯定超,扎 升,柏 雪,*

(1.西南民族大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610041; 2.四川省畜牧總站,四川成都 610041; 3.四川省阿壩州金川縣畜牧獸醫(yī)服務(wù)中心,四川阿壩州 624100)

牦牛是中國獨特而寶貴的畜種,目前我國牦牛數(shù)量約為1600萬頭,僅次于黃牛和水牛,占全世界總量的95%左右,主要分布在我國青藏高原、川西北高原等高海拔地區(qū)[1-3]。近年來隨著人民生活水平的不斷提高,對牛肉品質(zhì)的要求也越來越高。牦牛肉質(zhì)鮮美、多不飽和脂肪酸含量豐富[4],是一種具有較大開發(fā)潛力的肉品。目前大部分牦牛仍然采用傳統(tǒng)放牧方式,這嚴重延長了牦牛的出欄周期,影響牦牛肉的口感及其品質(zhì),因此目前市場上其加工制品多為風(fēng)干牦牛肉這種較為單一的產(chǎn)品。本研究團隊自2012年一直從事牦牛舍飼育肥相關(guān)工作,將牦牛從高海拔地區(qū)引入到飼草資源更為豐富、氣候條件更好的低海拔地區(qū)進行舍飼育肥飼養(yǎng),極大的縮短了牦牛出欄時間、并改善牦牛肉品質(zhì)[5-6]。

麥洼牦牛是川西北高寒草地特有的優(yōu)良地方牦牛品種[7],早已列入《中國牛品種志》,具有遺傳穩(wěn)定,產(chǎn)奶量高的特點[8];而金川牦牛是近年來在四川省阿壩藏族羌族自治州金川縣發(fā)現(xiàn)的牦牛,其特點52%的個體比普通牦牛多一對肋骨,體格較大,產(chǎn)肉量高[9]。研究發(fā)現(xiàn),牦牛舍飼育肥能夠極大提高生產(chǎn)性能,同時改善肌肉中營養(yǎng)成分[10-14]。而不同品種的牛肉品質(zhì)也存在一定差異,侯麗等[15]對大通種牛場牦牛及環(huán)青海湖地區(qū)牦牛的肉品質(zhì)進行比較,發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的牦牛肉在氨基酸、脂肪酸等方面存在差異,例如大通牦牛肉的肉豆蔻烯酸(14∶1)含量顯著低于環(huán)湖牦牛肉(p<0.05);大通牦牛肉的賴氨酸含量顯著高于環(huán)湖牦牛肉(p<0.05)。拜彬強等[16]報道,四川地區(qū)牦牛肉蛋白質(zhì)平均含量約為22.24%,青海地區(qū)牦牛肉蛋白質(zhì)平均含量約為23.77%。邱翔等[17]、付永等[18]的研究結(jié)果表明,麥洼牦牛肉和青海牦牛肉的中粗蛋白含量均顯著高于當(dāng)?shù)攸S牛肉。

因此,本研究選擇相同年齡的金川牦牛與麥洼牦牛,在相同的飼養(yǎng)管理條件和營養(yǎng)水平下舍飼育肥,考察二者之間肌肉品質(zhì)與特性差異,挖掘更為優(yōu)質(zhì)的牦牛肉,分析兩種牦牛肉質(zhì)特性,為育肥牦牛肉品加工方面提供科學(xué)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),以期提供大量品質(zhì)更優(yōu)的牦牛肉以及豐富牦牛肉加工產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

實驗肉樣 2016年6月～8月在四川省阿壩羌族藏族自治州金川縣慶林鄉(xiāng)牦牛養(yǎng)殖場選取年齡4歲左右,體重130～160 kg左右的金川公牦牛及麥洼公牦牛各24頭,飼養(yǎng)100 d后每組選擇8頭牦牛屠宰,采倒數(shù)第一與第二肋骨之間背最長肌,去除筋膜、血污及表面脂肪;肉牛濃縮料 成都新通達公司。

2200型凱氏定氮儀 美國FOSS公司;BSA124S-CW型分析天平 德國賽多利斯公司;7890A型氣相色譜儀 美國安捷倫公司;L-8900型日立全自動氨基酸分析儀 日本日立公司;HP-C210型色差儀 中國漢譜科儀有限公司;pH-Star型胴體肉質(zhì)pH計 德國Matthaus公司;TA-XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗動物及日糧組成 選取48頭體況良好的公牦牛(金川牦牛和麥洼牦牛各24頭)為研究對象,進行全舍飼飼養(yǎng),日糧參考NY/T 815-2004肉牛飼養(yǎng)標準,體重為200 kg,日增重為0.8 kg/d。精料為40%濃縮料和60%玉米,粗料為酒糟、青干草和玉米秸稈,精粗比5∶5,采用全混合日糧(TMR)[19-20]方法進行飼喂,正飼期100 d。

1.2.2 樣品采集及處理 飼養(yǎng)期結(jié)束后禁食禁水12 h,屠宰后每頭牛取倒數(shù)第一與第二肋骨之間背最長肌兩份,每份約重500 g,一份立即低溫運回實驗室,沿肌纖維方向進行分割處理,平均修整為大小2 cm×5 cm×2 cm肉塊,每塊質(zhì)量約為20 g,進行質(zhì)構(gòu)特性及肉品質(zhì)分析;另一份立即-20 ℃保存，待測營養(yǎng)成分、肌內(nèi)脂肪、脂肪酸及氨基酸含量等。

1.2.3 肌肉質(zhì)構(gòu)特性的測定 取修整好的肉樣,分別用于測定生肉的質(zhì)構(gòu)特性和熟肉(85 ℃恒溫水浴鍋中加熱30 min)的質(zhì)構(gòu)特性,平行測定三次。采用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀在質(zhì)地多面分析(texture profile analysis,TPA)模式下測定每塊牛肉的質(zhì)構(gòu)特性(嫩度、彈性等)。測試速度5 mm/s,測試后上行速度5 mm/s,探頭位移10 mm,觸發(fā)力5 g[21]。

1.2.4 剪切力的測定 取修整好的肉樣,用TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀按照 NY/T 1180-2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》進行測定。沿肌纖維垂直方向測量每個肉柱的剪切力值,每個樣測定三次。測試速度為1 mm/s。

1.2.5 肉色的測定 采用CM-700d色差儀測定肉樣的CIEL*(亮度)、CIEa*(紅度)、CIEb*(黃度)。測定前對儀器進行校正,將肉樣放置于平面,置于現(xiàn)場自然光線充足處,垂直將色差儀鏡頭置于肌肉橫斷面,鏡口緊扣肉面(不漏光),平行測定三次,測定位置均勻分布于肌肉橫切面,計算平均數(shù)作為色差讀數(shù)。

1.2.6 pH的測定 用德國Matthaus胴體肉質(zhì)pH計,在pH4和pH7的pH校準液校準后,分別在宰后45 min和24 h,插入胴體背最長肌進行測定,每塊樣品重復(fù)三次,計算平均數(shù)作為pH讀數(shù)。

1.2.7 滴水損失的測定 取修整好的肉樣,在?？颂m等[22]的基礎(chǔ)上稍作修改,首先將待測肉樣稱重(W1),再用鐵絲鉤住肉樣一端,使肌纖維垂直向下,裝入塑料袋中,并使肉樣不與塑料袋壁接觸,封口后,吊掛在4 ℃的冰箱中,24 h后再將肉塊稱重(W2)并計算滴水損失率。

滴水損失率(%)=(W1-W2)/W1×100

1.2.8 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定 取肉樣約200 g,在65 ℃烘箱中烘干,回潮后粉碎,制成風(fēng)干樣,進行常規(guī)營養(yǎng)成分的測定。參照國標方法進行:水分,GB 5009.3-2010(直接干燥法);粗蛋白質(zhì),GB 5009.5-2010(凱氏定氮法);灰分,GB 5009.4-2010(灼燒法)。平行測定三次。

1.2.9 肌內(nèi)脂肪的測定 取1.2.4.5中制成的風(fēng)干樣,采用GB 5009.6-2003(索氏抽提法)方法進行肌內(nèi)脂肪測定,平行測定三次。

1.2.10 脂肪酸及氨基酸組成的測定 取肉樣約150 g進行脂肪酸測定,使用7890A氣相色譜儀,參照GB/T 9695.2-2008以及王斌星等[6]方法進行測定,每個樣品做兩個平行。脂肪酸測定結(jié)果均為干物質(zhì)基礎(chǔ)下的含量。取肉樣約150 g進行氨基酸測定,參照GB/T 5009.124-2003的方法,使用全自動氨基酸分析儀進行測定,每個樣品做兩個平行。氨基酸測定結(jié)果均為干物質(zhì)基礎(chǔ)下的含量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010進行整理,用SPSS 18.0軟件進行顯著性分析,結(jié)果以“平均值±標準差”表示,以p<0.05作為差異顯著的標準。

2 結(jié)果與分析

2.1 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉質(zhì)構(gòu)特性的比較

明建等[23]研究發(fā)現(xiàn)牛肉彈性變小，此時口感較好，沒有咀嚼費勁，韌性過大等特征。由表1、表2可見，麥洼牦牛生肉的彈性顯著低于金川牦牛(p<0.05)，而金川牦牛熟肉的彈性顯著低于麥洼牦牛(p<0.05)，說明經(jīng)過水浴加熱后的金川牦牛肉口感可能更好。同時，表中的結(jié)果表現(xiàn)出，麥洼牦牛肉的硬度、黏度、內(nèi)聚力、黏性、咀嚼力以及回彈力在數(shù)值上都高于金川牦牛肉，但差異均不顯著(p>0.05)。產(chǎn)生上述結(jié)果，可能與肌肉含水量，蛋白組成及含量等因素有關(guān)[24]，因此，可以對兩種牦牛肉進行進一步質(zhì)構(gòu)特性的相關(guān)研究，根據(jù)其生肉與熟肉質(zhì)構(gòu)特性的不同，選擇更合理的加工生產(chǎn)方式。

表1 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條件生鮮肉質(zhì)構(gòu)特性分析Table 1 Analysis of fresh meat texture analysis in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

表2 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條件下熟肉質(zhì)構(gòu)特性分析Table 2 Analysis of cooked meat texture analysis in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

2.2 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉品質(zhì)的比較

2.2.1 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉剪切力的比較 由表3可以看出,金川牦牛生肉的剪切力比麥洼牦牛低49%,這與牛肉的多汁性和脂肪含量緊密相關(guān)[25],可能是由于金川牦牛肌內(nèi)脂肪含量高于麥洼牦牛,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]的研究結(jié)果也表明,肌內(nèi)脂肪含量高的牛肉,其剪切力顯著低于肌內(nèi)脂肪含量低的牛肉。其機制可能是由于肌內(nèi)脂肪含量的增高,使得肌纖維之間結(jié)締組織的聯(lián)結(jié)作用降低,降低了肌纖維的密度,并且肌內(nèi)脂肪的系水力較好,使得牛肉的口感更加柔軟多汁,剪切力也隨之降低[27]。而由于肌內(nèi)脂肪含量更高,更多汁的金川牦牛生肉在水浴加熱條件下,相比于麥洼牦牛生肉,可能有更高的肉汁滲出率,更多細胞內(nèi)水分與脂肪溶出,導(dǎo)致二者熟肉的剪切力差異不顯著。高文宏等[28]研究結(jié)果也表明了,隨著加熱溫度和時間的增加,肉汁滲出率會隨之增加,水浴加熱表現(xiàn)的尤為明顯。孟祥忍等[29]報道,隨著牛肉熟制程度越高,剪切力值也就越大。金川牦牛生肉的嫩度高于麥洼牦牛生肉,但在水浴加熱后二者嫩度差異不大,可以通過進一步研究,尋找更適宜的加熱方式及溫度,降低肉汁滲出率,降低牦牛肉在加工過程中的肉汁滲透率,進而豐富牦牛肉制品的種類。

表3 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條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 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肉色的比較 由表4可知,本實驗中金川牦牛和麥洼牦牛背最長肌的紅度與黃度并無顯著差異(p>0.05),均表現(xiàn)出較好的顏色,但舍飼情況下金川牦牛肌肉的亮度(L*值)顯著低于麥洼牦牛(p<0.05)。Yulong等[30]報道,較高的O2濃度可以促進氧合肌紅蛋白的形成,當(dāng)肌紅蛋白主要以氧合肌紅蛋白存在時,能使肌肉呈現(xiàn)消費者喜愛的鮮櫻桃紅色[31-32]。車發(fā)梅等[33]研究結(jié)果顯示，高原牦牛血液中的血紅蛋白含量和肌肉中的肌紅蛋白含量都明顯高于低海拔地區(qū)的黃牛。而還原型肌紅蛋白在低氧條件下更易被氧化為高鐵肌紅蛋白,在貯藏過程中高鐵肌紅蛋白的含量過高時,會使表觀肉色發(fā)暗,同時脂肪的氧化與肌紅蛋白的氧化相互產(chǎn)生影響,從而改變?nèi)馍玔34-35]。本實驗將牦牛由高海拔地區(qū)引入低海拔地區(qū)進行飼養(yǎng),改善了低氧環(huán)境,可能降低還原型肌紅蛋白氧化為高鐵肌紅蛋白的速率,使肉色能保持較好的紅色。

表4 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肉色分析Table 4 Analysis of muscle color in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

2.2.3 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉pH的比較 從表5可見,兩個品種牦牛肉宰后45 min和24 h的pH無顯著差異(p>0.05),宰后24 h的pH已經(jīng)達到正常肉的范圍5.4～5.7之間[36],上述結(jié)果與張麗等[37]、來得財?shù)萚38]對牦牛肉的研究結(jié)果一致。但金川牦牛肉pH的下降速度顯著快于麥洼牦牛(p<0.05),這可能與屠宰后肌肉中糖原含量、糖酵解酶含量及活性等導(dǎo)致糖酵解速率不同有關(guān)。與麥洼牦牛肉相比,金川牦牛肉雖下降速度快,但其宰后24 h的pH處于正常范圍內(nèi),剛剛宰殺的新鮮肌肉pH趨于中性,然后快速下降能保證其不腐爛,這有利于牦牛肉的運輸與銷售。

表5 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉pH分析Table 5 Analysis of muscle pH in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions

2.2.4 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉滴水損失的比較 由表6可見,金川牦牛肉的滴水損失比麥洼牦牛低37%(p<0.05),通常肌肉系水力越高,多汁性就越好,肉質(zhì)也更為鮮嫩,從本研究結(jié)果可看出,金川牦牛肉的多汁性與系水力可能高于麥洼牦牛,金川牦牛肉口感會更嫩,同時滴水損失的降低極大地保存了牦牛肉在銷售過程中的經(jīng)濟效益[39];從另一方面來看,兩種牦牛肉的滴水損失率都高于2%,其表面可見有汁液滲出,肉的表面濕潤,不發(fā)干,可能會提高消費者對其的喜好程度[40]。

表6 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條件下肌肉滴水損失分析(%)Table 6 Analysis of Loss of muscle dripping water in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

2.2.5 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉常規(guī)營養(yǎng)成分的比較 金川牦牛與麥洼牦牛肉中常規(guī)營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表7?？赡苁怯捎陲曫B(yǎng)時間有限,在同等飼喂條件下,金川牦牛和麥洼牦牛背最長肌中的水分含量、灰分含量以及粗蛋白含量均無顯著差異(p>0.05)。

表7 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條件下肌肉常規(guī)營養(yǎng)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 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌內(nèi)脂肪含量的比較 放牧牦牛肌肉中肌內(nèi)脂肪含量(Intramuscular fat,IMF)的研究結(jié)果差異較大,余群力等[41]、邱翔等[17]、孔祥穎等[42]測定的放牧牦牛肌肉中IMF含量分別為1.19%、1.66%、0.91%,這與當(dāng)?shù)夭莸刭|(zhì)量、采樣季節(jié)等密切相關(guān)。由表8可見,在相同舍飼育肥條件下,金川多肋牦牛背最長肌肌內(nèi)脂肪含量顯著高于麥洼牦牛(p<0.05),這說明金川牦牛育肥后肌內(nèi)脂肪含量更高,可以使肌纖維之間結(jié)締組織的聯(lián)結(jié)作用降低,使得肉質(zhì)更嫩。一般在動物出生前或生長發(fā)育早期,其體內(nèi)脂肪體細胞數(shù)量已確定,在育肥期的脂肪沉積,僅通過脂肪細胞體積的增大和質(zhì)量的增加來完成[43],由此可見,金川牦牛肌內(nèi)脂肪沉積能力可能高于麥洼牦牛,可以根據(jù)其特點,生產(chǎn)多樣化的牦牛肉加工品。

表8 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條件下肌內(nèi)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 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下脂肪酸及氨基酸組成的比較

2.2.7.1 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下脂肪酸組成的比較 本實驗結(jié)果見表9,金川牦牛與麥洼牦牛背最長肌中總不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的比例分別為1.07和1.04,該結(jié)果低于侯麗等[15]對青海環(huán)湖型放牧牦牛的研究結(jié)果,可能是由于牦牛品種以及飼喂方式不同所導(dǎo)致的。艾鹥等[9]的研究結(jié)果顯示麥洼牦牛肌肉中肉豆蔻酸、十二甲基十四烷酸、棕櫚酸、癸酸相對含量低于金川牦牛(p<0.01),而本實驗中兩種牦牛背最長肌中的12種脂肪酸含量均無顯著差異。分析原因可能有:本實驗是TMR模式舍飼育肥,而艾鹥的實驗則為全放牧,飼養(yǎng)管理模式和日糧營養(yǎng)水平存在較大差異;實驗動物年齡與體重差異。

由表9可見,在所測的12種脂肪酸中,油酸的含量最高,該結(jié)果與李鵬等[44]和馬騁等[45]的實驗結(jié)果相一致。牦牛肉具有不同于黃牛肉的獨特風(fēng)味,一部分原因是由于油酸極易被氧化,能產(chǎn)生大量的揮發(fā)性物質(zhì)。目前n-6與n-3的比值也是衡量肉品營養(yǎng)價值的一個標準,中國營養(yǎng)協(xié)會的建議是二者比值為(4～6)∶1為最適[45]。本實驗結(jié)果顯示,金川牦牛與麥洼牦牛背最長肌中n-6與n-3的比值分別為6.31∶1和6.23∶1,稍高于最適范圍。

表9 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥 條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 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下肌肉氨基酸組成的比較 氨基酸分析結(jié)果見表10,金川牦牛背最長肌的EAA/NAA和EAA/TAA值與麥洼牦牛背最長肌沒有顯著差異(p>0.05)。蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值主要取決于氨基酸的含量和比例,特別是必需氨基酸的比例要適宜,質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)組成中EAA/TAA應(yīng)在40%左右,EAA/NEAA應(yīng)在60%以上[15],兩個品種牦牛的背最長肌都符合此標準,所以金川牦牛與麥洼牦牛背最長肌均具有較好的蛋白質(zhì)組成。

表10 金川牦牛與麥洼牦牛舍飼育肥條件下 肌肉氨基酸含量測定結(jié)果(%)Table 10 Analysis of amino acid content in Jinchuan yak and Maiwa yak under yard-feeding conditions(%)

3 結(jié)論

本實驗發(fā)現(xiàn),在相同的飼養(yǎng)條件下,與麥洼牦牛肉相比,金川牦牛肉的質(zhì)構(gòu)特性及肉品質(zhì)方面有更好的表現(xiàn)。無論是金川牦牛鮮肉還是熟肉,其質(zhì)構(gòu)特性的表現(xiàn)都優(yōu)于麥洼牦牛。肉品質(zhì)方面,金川牦牛肉肌內(nèi)脂肪含量為1.67%,高于麥洼牦牛;金川牦牛肉滴水損失、剪切力均低于麥洼牦牛。以上均說明金川牦牛肉的嫩度更優(yōu)于麥洼牦牛,并且有更好的多汁性,同時還能降低金川牦牛肉在銷售運輸過程中由于汁液過多的滲出造成的經(jīng)濟損失。另一方面而言,金川牦牛肉與麥洼牦牛肉在pH、常規(guī)營養(yǎng)成分、脂肪酸組成及氨基酸組成方面并無顯著差異,并且所有測定指標均在正常范圍內(nèi),說明牦牛肉確實是一種優(yōu)質(zhì)的動物性食品資源?？梢?牦牛肉還具有較強開發(fā)潛力,在不斷的比較研究中,選擇出更為優(yōu)質(zhì)的牦牛肉品種;同時可以根據(jù)不同品種牦牛肉的特性,進一步研究相關(guān)的加工方式及適宜溫度,這對肉制品加工業(yè)具有重大意義。