牛肉的營養(yǎng)價值及其嫩度的影響因素

張 慧，丁原春，王 喆，聶明達(dá)，韓 雙，黃占權(quán)

（1.黑龍江職業(yè)學(xué)院，哈爾濱 150080；2.哈爾濱市香坊區(qū)農(nóng)大食品廠，哈爾濱 150000）

牛肉是營養(yǎng)價值很高的一種肉類，蛋白質(zhì)含量高，脂肪含量低，微量元素和礦物質(zhì)元素豐富，在推崇綠色健康飲食的今天，深受廣大消費者的喜愛。而且隨著生活水平的提高，人們對牛肉品質(zhì)的要求也越來越高。牛肉品質(zhì)的影響因素包括嫩度、風(fēng)味、多汁性和色澤等。在牛肉品質(zhì)的諸多影響因素之中，嫩度是非常重要的一項，直接影響消費者對于牛肉的喜愛程度。因此，探討牛肉嫩度的影響因素具有非常重要的意義。嫩度是指肉進(jìn)入人口中進(jìn)行咀嚼時所產(chǎn)生的感覺，其決定了肉的食用價值，是由肌肉蛋白質(zhì)分子之間的相互作用力、肌肉中結(jié)締組織的分布、密度和性質(zhì)等因素共同控制的[1]。本文對影響牛肉嫩度的牛肉自身因素、宰前因素和宰后因素進(jìn)行論述，為打造高質(zhì)量的牛肉奠定基礎(chǔ)。

1 牛肉的營養(yǎng)價值

牛肉含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素以及礦物元素，含有人體必需氨基酸，而且脂肪和膽固醇含量低，更符合現(xiàn)代人健康綠色的生活理念，是一種營養(yǎng)價值較高的營養(yǎng)食品。研究表明，一些特殊品種的牛肉營養(yǎng)價值更高。亞本勤等研究表明，川西牦牛肉干基蛋白含量顯著高于普通黃牛肉（P＜0.05），而干基脂肪含量顯著低于普通黃牛肉（P＜0.05），必需氨基酸占總氨基酸含量的比例顯著高于普通黃牛肉（P＜0.05），鈣、鐵、鋅、錳、磷的含量也顯著高于普通黃牛肉（P＜0.05）[2]。

2 影響牛肉嫩度的因素

目前，人們對肉品質(zhì)量及感官的主要評定指標(biāo)有嫩度、風(fēng)味、多汁性和色澤等，其中嫩度又是在肉質(zhì)性狀中起主導(dǎo)作用和主要感官因素。而影響牛肉嫩度的主要因素可歸結(jié)為3個方面，包括牛肉本身的因素、宰前影響因素及宰后影響因素。

2.1 牛肉本身的因素

牛肉的許多內(nèi)在因素，如肌纖維、結(jié)締組織、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，都會影響牛肉的嫩度。

2.1.1 肌纖維

肌纖維的直徑、密度和類型都會影響牛肉嫩度。諶啟亮等對西門塔爾雜交公牛的研究表明，背最長肌剪切力隨著肌纖維直徑的增大而增大，與肌纖維直徑有較高的相關(guān)性，說明肌纖維的直徑可以影響牛肉嫩度，直徑越大，嫩度越低[3]。有研究報道，紅肌纖維含量多的肌肉肌節(jié)較長，而牛肉肌節(jié)長度越長，肌纖維的破壞程度越高，牛肉嫩度就越高。

2.1.2 結(jié)締組織

研究表明，隨著結(jié)締組織含量的增加，剪切力增大，嫩度下降[4]。諶啟亮等對西門塔爾雜交公牛的研究表明，背最長肌剪切力隨著羥脯氨酸含量的增加而增大，與羥脯氨酸含量有較高的相關(guān)性，說明通過結(jié)締組織含量可間接預(yù)測牛肉嫩度[3]。

2.1.3 肌肉脂肪

盧桂松研究表明，肌內(nèi)脂肪沉積進(jìn)程中，羥氨酸吡啶嗡和賴氨酸吡啶脅合成受抑，膠原蛋白共價交聯(lián)密度降低，膠原蛋白機(jī)械強(qiáng)度下降，其熱溶解性提高，牛肉剪切力值降低，牛肉的嫩度也就越低[5]。Nishimura 等通過組織學(xué)觀察，認(rèn)為肌內(nèi)脂肪沉積過程中，結(jié)締組織受到破壞，機(jī)械強(qiáng)度降低，從而導(dǎo)致牛肉嫩度改善，同時也指出，僅當(dāng)肌內(nèi)脂肪含量達(dá)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纖維粗細(xì)不同，結(jié)締組織的數(shù)量和質(zhì)量差異很大。金穎等研究表明，不同部位的延邊黃牛肉黏附性值、內(nèi)聚性、彈性變化規(guī)律、膠黏性、咀嚼性、剪切力等指標(biāo)均有顯著差異，說明同一胴體上不同部位牛肉嫩度不同[7]。

2.1.5 蛋白水解酶

蛋白水解酶與牛肉嫩度呈正相關(guān)，含量和活性越高，牛肉嫩度越大；蛋白水解酶抑制劑與牛肉嫩度呈負(fù)相關(guān)，含量越高，牛肉嫩度越低。

2.1.6 肌糖原

肌糖原含量影響肉的最終pH，所以也影響肉的嫩度。肌糖原含量過高，肉終點pH 偏低，嫩度往往較差；肌糖原過少，則終點pH 偏高，易導(dǎo)致DFD肉。

2.1.7 微量元素

牛肉中離子鈣、鋅、鎂離子的濃度都會影響蛋白水解酶的活性，鈣離子濃度越高，蛋白水解酶的活性越高，牛肉嫩度越高；鋅離子濃度越高，牛肉嫩度越低；鎂離子與鈣離子頡頏，影響牛肉嫩度。

2.2 宰前影響因素

影響牛肉嫩度的宰前影響因素主要包括品種、性別、年齡、營養(yǎng)水平、飼料添加劑、宰前狀況等。

2.2.1 品種

研究表明，牛肉的嫩度與其蛋白水解酶系統(tǒng)的組成有關(guān)，而不同品種牛的蛋白水解酶系統(tǒng)組成不同，因此嫩度也就有差異。王喆等研究表明，BMY牛胸肉剪切力顯著低于西云雜（P＜0.05），BMY牛腩剪切力極顯著低于短云雜和西云雜（P＜0.01），并顯著低于云南黃牛（P＜0.05），云南黃牛腩剪切力顯著低于短云雜（P＜0.05），說明品種對牛胸肉、牛腩嫩度有顯著影響，而對上腦、眼肉、西冷、枕頭肉、尾龍扒、牛領(lǐng)等肉塊的剪切力沒有顯著影響[8]。曹芝等研究了16 月齡的紅白花西門塔爾牛、夏洛萊牛、安格斯牛、黃白花西門塔爾牛等品種高代雜種牛以及草原紅牛和蒙古牛的牛肉嫩度，發(fā)現(xiàn)安格斯牛肉的嫩度最高，蒙古牛肉的嫩度最低[9]。

2.2.2 性別

有研究表明，公牛的胴體脂肪少，肌肉多，蛋白水解酶抑制劑含量較高，肌肉硬度較大，因此嫩度較母牛低。但王喆等研究表明，閹公牛和母牛的肌肉嫩度差異不顯著（P＞0.05），因此得出性別對牛肉嫩度沒有顯著影響的結(jié)論[7]。而這可能與閹公牛和母牛的肉質(zhì)性狀本身差異不大有關(guān)。

2.2.3 年齡

盧桂松研究表明，牛肉肌纖維直徑隨著秦川公牛年齡的增長逐漸增大，30月齡以后保持穩(wěn)定；24 月齡之前，牛肉肌束膜厚度隨著秦川公牛年齡的增長逐漸增大；30 月齡之前，牛肉剪切力值隨膠原蛋白總量以及肌纖維直徑增加而增加，30 月齡之后，牛肉剪切力值增加與膠蛋白熱溶解性和非還原性共價交聯(lián)含量有關(guān)[5]。因此，年齡也是影響牛肉嫩度的重要因素之一。一般情況下，牛的年齡越高，嫩度越低。

2.2.4 飼糧營養(yǎng)

飼料中的營養(yǎng)水平對牛肉嫩度的影響非常顯著。飼糧中的粗蛋白質(zhì)水平高，可以加快蛋白質(zhì)的合成速度，影響牛肉中膠原蛋白的含量，從而提高牛肉的嫩度。Miller 等研究表明，肌內(nèi)脂肪的增加可以改善牛肉嫩度[10]。為此，可在牛飼糧中添加瘤胃保護(hù)性葡萄糖，從而滿足肌內(nèi)脂肪合成所需葡萄糖。另外，飼糧中的一些維生素和礦物質(zhì)元素也會影響牛肉的嫩度。Montgomery等研究表明，給閹牛連續(xù)補(bǔ)飼維生素D35×106或7.5×106U·d-19 d ，補(bǔ)飼1 d后屠宰，經(jīng)補(bǔ)飼的牛肉在成熟3、7和21 d的剪切力均低于未補(bǔ)飼組，說明維生素D3可以改善牛肉嫩度[11]。另外維生素A能改善皮下脂肪厚度和牛肉剪切力值，維生素E 可提高肉抗氧化作用，延長牛肉保鮮期。

2.2.5 宰前狀況

宰前管理是是牛肉品質(zhì)關(guān)鍵控制點之一，宰前運輸、宰前處理以及應(yīng)激狀態(tài)都是宰前管理的重要事項。宰前處理如混群、禁水禁食時間、待宰圈內(nèi)的溫度、濕度等，都會影響肌肉嫩度。長途運輸會導(dǎo)致肌糖原水平降低，宰后pH 降低，影響牛肉嫩度。而且在長途運輸?shù)倪^程中，牛受到應(yīng)激刺激，會使得血液中兒茶酚胺類激素的濃度增加，肌糖原耗竭，宰后的牛肉酸化速度加快，使肌肉蛋白強(qiáng)烈變性收縮，持水力嚴(yán)重降低，形成PSE肉或DFD 肉，雖然嫩度較高，但色澤不佳，肉品質(zhì)下降。

2.3 宰后影響因素

2.3.1 溫度

一般情況下，當(dāng)溫度＞15 ℃時，溫度越高，肌肉收縮越劇烈；當(dāng)溫度＜15 ℃時，溫度越低，收縮程度越大。而肌肉收縮程度越高，肌肉嫩度越低。因此，牛肉宰后適宜的存儲溫度是影響牛肉嫩度的重要因素。

2.3.2 成熟

肉牛宰后會經(jīng)歷肌肉僵直、成熟、自溶、腐敗這四個階段，而成熟是肉在冰點以上溫度下自然發(fā)生一系列生化反應(yīng)，導(dǎo)致肉變得柔嫩和具有風(fēng)味的過程。在僵直期，牛肉變硬、保水性差，不適合烹調(diào)[12]。當(dāng)牛肉到達(dá)僵直期并維持一段時間之后，開始緩慢解僵，牛肉的嫩度、保水性和適口性都會得到一定改善，此時最適合食用。而過了成熟期以后，牛肉進(jìn)入自溶階段，為微生物的生長和繁殖創(chuàng)造了條件，出現(xiàn)了腐敗現(xiàn)象[13]。

2.3.3 嫩化處理

牛肉嫩化處理的方法主要有物理法、化學(xué)法和生物法。

物理法包括機(jī)械嫩化、超高壓技術(shù)嫩化、超聲波嫩化和電刺激嫩化等。機(jī)械嫩化是通過外力破壞肌纖維細(xì)胞及肌間結(jié)締組織，分離肌動蛋白和肌球蛋白，可提高嫩度20%～50%，有滾揉嫩 化和重組嫩化兩種方法，但通常所需嫩化時間較長[14]。超高壓下，細(xì)胞膜中的結(jié)締組織發(fā)生軟化，肌纖維的結(jié)構(gòu)蛋白被分解，牛肉嫩度增加。超聲波嫩化可使肌纖維斷裂，溶酶體破裂，使肌肉的 組織形態(tài)發(fā)生變化，優(yōu)點是嫩化時間較短，而且安全、經(jīng)濟(jì)[15]。電刺激嫩化是利用電流刺激肉，加速糖酵解速率，使肌纖維結(jié)構(gòu)被破裂，保水性增加，從而提高肉的嫩度，一般在屠宰后處理方式不合理導(dǎo)致肉嫩度下降時使用[16]。

化學(xué)法通常是用碳酸鹽、鹽酸半胱氨酸、多聚磷酸鹽等對牛肉進(jìn)行嫩化處理。郝婉名等研究表明，用碳酸鈉使用量為0.35 mol·L-1時，能有效提高牛肉肌肉保水性，增大肌纖維直徑及間隙，破壞肌纖維結(jié)構(gòu)，使肌纖維小片化指數(shù)增加，降 低結(jié)締組織膠原蛋白含量[17]。叢玉艷等研究表明，向牛肉切塊中注入焦磷酸鈉20 mmol·L-1，并在0～4 ℃條件下腌制24 h，能極顯著提高牛肉剪切力（P＜0.01），改善肉嫩度[18]。

生物法主要是利用蛋白酶對牛肉進(jìn)行嫩化，而蛋白酶具有水解肌纖維膜和肌原纖維蛋白質(zhì)作用，因此作為肉類嫩化劑應(yīng)用廣泛。木瓜蛋白酶及菠蘿蛋白酶是生產(chǎn)中常用的嫩化劑，是嫩肉粉 的主要成分，具有安全、無毒的特點。謝正林等用化學(xué)提取法分別從木瓜及菠蘿中提取出木瓜蛋白酶及菠蘿蛋白酶對牛肉進(jìn)行嫩化處理，結(jié)果表明，兩種蛋白酶均可以嫩化牛肉，且以菠蘿蛋白酶的嫩化效果更好[19]。

2.3.4 烹調(diào)

烹調(diào)的方法和烹調(diào)過程中的溫度都會影響牛肉嫩度。研究表明，牛肉在烹飪過程中，采用煮、燜、燒等烹飪方法時，肉的嫩度要優(yōu)于采用炒、炸、烤等方法。萬紅兵等研究表明，當(dāng)肉塊中心溫度＜80 ℃時，隨著加熱時間的延長牛肉嫩度變化比較平穩(wěn)；而當(dāng)肉塊中心溫度＞80 ℃時，隨著加熱時間的延長牛肉嫩度呈下降趨勢，且中心溫度越高，加熱時間越長，嫩度越低[20]。

3 小 結(jié)

牛肉具有很高的營養(yǎng)價值，其食用價值也受到了越來越多追求健康人士的關(guān)注。而除了其營養(yǎng)價值外，人們對牛肉口感的要求也越來越高，嫩度其中的一個重要指標(biāo)。為生產(chǎn)出嫩度較高的牛肉，應(yīng)從品種、營養(yǎng)、宰前狀況、宰后處理等多方面著手，嫩化牛肉的同時，保證其營養(yǎng)水平。