純種日本和牛與西門塔爾雜交牛與西門塔爾牛肉品質(zhì)對比分析

王莉梅, 王德寶, 王曉冬, 康連和, 郭天龍, 特木勤, 賽音巴雅爾, 翟 琇*

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010031；2.科爾沁右翼中旗特牧牧業(yè)開發(fā)有限公司,內(nèi)蒙古 烏蘭浩特 137400)

隨著生活水平的提高，人們對健康飲食的關(guān)注度越來越高。低脂肪、低膽固醇、高蛋白質(zhì)的牛肉越來越受到人們的青睞，“優(yōu)質(zhì)肉”、“高檔肉”在消費者群體中的需求已成為一種趨勢。近年來，肉牛生產(chǎn)在數(shù)量上和規(guī)模上都得到了快速擴張，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善。內(nèi)蒙古作為我國重要的肉牛生產(chǎn)育肥基地，肉牛養(yǎng)殖形成了以科爾沁牛業(yè)為龍頭，包括通遼、赤峰、錫盟、興安盟為主的中東部地區(qū)肉牛產(chǎn)業(yè)帶。主要品種有科爾沁牛和西門塔爾牛等。西門塔爾牛是用于改良本地范圍最廣、數(shù)量最大、雜交最成功的一個牛種，具有能為下一輪雜交提供良好的母系的優(yōu)點[1]，中國北方許多地區(qū)育肥牛品種主要以西門塔爾為主，但存在的問題是育肥后達不到高檔牛肉的要求，不能適應(yīng)日益增加的消費需求。

日本和牛是世界公認(rèn)的良種肉牛品種，肉質(zhì)特點為肌肉紋理細(xì)微，大理石花紋明顯，俗稱“雪花肉”，口感細(xì)嫩、風(fēng)味獨特，肉用價值極高[2]。為了改良當(dāng)?shù)仄贩N，我國開始引進純種和牛冷凍精液，與現(xiàn)有牛品種進行雜交。李義書等[3]以相同營養(yǎng)水平、飼養(yǎng)管理方式進行20個月高強度育肥比較試驗結(jié)果表明，日本和牛與雷瓊牛雜交F1代雜交牛經(jīng)育肥后，其增重效果、屠宰性能均優(yōu)于雷瓊牛。本研究對日本和牛與西門塔爾雜交牛肉品質(zhì)進行測定，并與西門塔爾牛進行比較，旨在為高檔肉生產(chǎn)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗牛選擇

12月齡左右、體重相近的和牛雜交母牛(日本和?！?西門塔爾?！?和純種西門塔爾母牛各5頭，和牛雜交牛來源于科爾沁右翼中旗特牧牧業(yè)開發(fā)有限公司，純種西門塔爾牛選自遼寧省遼中地區(qū)主流飼養(yǎng)條件下的肉牛，飼草主要以秸稈和羊草組成。屠宰實驗在遼寧省金大富牧業(yè)公司進行。

1.2 試劑和設(shè)備

pH-STAR型胴體直測pH計，德國麥特斯公司；CR-400色差計，柯尼卡美能達公司；K-360型凱氏定氮儀，瑞士Buchi(布奇)公司；B811型脂肪測定儀，瑞士Buchi(布奇)公司；S433D型全自動氨基酸分析儀，德國SYKAM(賽卡姆)公司；WGLL-230BE型電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司；SQP型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司；6890N型氣相色譜儀，美國Agilent(安捷倫)公司。鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉、硼酸、乙醚均為分析純；17種氨基酸標(biāo)樣購于德國SYKAM(塞卡姆)公司；37種脂肪酸標(biāo)樣購于美國Sigma公司。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 屠宰和樣品采集 宰前禁食24 h，斷水12 h，肉牛擊暈后放血，按照標(biāo)準(zhǔn)工藝進行屠宰處理。在左半胴體12和13胸椎的背最長處采集約1 kg肉樣，用于測定肉品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)。

1.3.2 物理指標(biāo)分析 pH測定：屠宰后45 min用胴體直測計直接讀取數(shù)據(jù)。色澤測定：采用色差儀測定肉樣的L*值(亮度)、a*值(紅度)、b*值(黃度)，選肉樣不同部位測定3次，取其平均值。

熟肉率：肌肉樣去除筋腱肌膜，用天平稱120 g的肉塊(m1)，置于100 ℃恒溫水浴鍋加熱40 min，取出后冷卻至室溫，再次稱重(m2)，按公式(1)計算熟肉率。

熟肉率=(m1-m2)/m1×100

(1)

1.3.3 營養(yǎng)成分測定 肌肉樣品的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量分別參照《食品中水分的測定》(GB/T 5009.3—2010)[4]、《食品中蛋白質(zhì)的測定》(GB/T 5009.5—2010)[5]和《食品中粗脂肪的測定》(GB/T 5009.6—2003)[6]進行測定。

1.3.4 肌肉氨基酸和脂肪酸測定 氨基酸和脂肪酸組成于內(nèi)蒙古農(nóng)牧漁業(yè)生物實驗研究中心參照GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》[7]和GB/T 22223—2008《食品中總脂肪、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸和脂肪酸》[8]測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進行初步整理，用SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析，采用獨立性T-檢驗分析進行差異顯著性檢驗，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 和牛雜交牛與西門塔爾牛物理指標(biāo)測定結(jié)果

和牛雜交牛與西門塔爾牛物理指標(biāo)測定結(jié)果見表1。和牛雜交牛粗脂肪含量顯著高于西門塔爾牛(P<0.05)。隨著我國經(jīng)濟、社會的發(fā)展，肌內(nèi)脂肪沉積豐富的高檔牛肉受到越來越多人們的喜愛。肌內(nèi)脂肪也稱大理石花紋，對牛肉的嫩度、風(fēng)味、多汁性等均有影響。根據(jù)動物體內(nèi)脂肪沉積規(guī)律，優(yōu)先沉積內(nèi)臟脂肪、其次是肌肉間脂肪沉積、最后是皮下脂肪和肌纖維之間脂肪沉積。和牛雜交牛的肌內(nèi)脂肪優(yōu)于西門塔爾牛，說明和牛雜交牛的脂肪沉積速度優(yōu)于西門塔爾牛。

研究表明，肌肉水分含量與脂肪含量呈負(fù)相關(guān)，這被認(rèn)為是脂肪代替了水分所導(dǎo)致的[9]。本研究結(jié)果與其結(jié)果相一致。西門塔爾牛的水分含量相比和牛雜交牛高了8.68%(P>0.05)。蛋白質(zhì)是影響牛肉營養(yǎng)價值的主要因素之一，和牛雜交牛的粗蛋白相比西門塔爾牛高出8.41%(P>0.05)，表現(xiàn)出良好的優(yōu)勢。pH值是反映屠宰后肌糖原酵解速度的主要指標(biāo)，研究表明，pH值對肉品質(zhì)諸多指標(biāo)均有較大影響，如肉色、嫩度及系水力等。2個品種的宰后pH無顯著差異(P>0.05)。肉色是重要的肉質(zhì)評定指標(biāo)之一，在肉色評定中，一般認(rèn)為L*值越低，a*值越高，b*值越低，肉色越好[10]。本研究中和牛雜交牛的L*值和b*值相比于西門塔爾牛分別降低6.57%和47.86%(P>0.05)，表現(xiàn)出良好的色澤優(yōu)勢，a*值較低的原因可能與較高的肌間脂肪相關(guān)。

張成波等研究表明，日本和牛與蛟河市本地牛的雜交 F1代牛經(jīng)過育肥可以生產(chǎn)高檔牛肉，其中A3以上級別肉占33.4%[11]；黃春華等研究表明和牛蒙古牛雜交牛的高檔肉產(chǎn)出比例顯著高于蒙古牛[12](P<0.05)。本研究結(jié)果與其研究結(jié)果相一致，說明以日本和牛作為父本進行雜交改良，能提高高檔牛肉的產(chǎn)出比例。

表1 和牛雜交牛與西門塔爾牛物理指標(biāo)測定結(jié)果

注：同行數(shù)據(jù)間未標(biāo)字母者表示差異不顯著(P>0.05)，標(biāo)小寫字母不同者為差異顯著(P<0.05)。下同。

2.2 和牛雜交牛與西門塔爾牛氨基酸測定結(jié)果

氨基酸是蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，肌肉中氨基酸的組成和含量對肉品營養(yǎng)與風(fēng)味具有一定的影響。本試驗共檢出17種氨基酸，各類氨基酸中谷氨酸含量最高，天門冬氨酸、亮氨酸、丙氨酸次之?？偘被?total amino acid，TAA)和必需氨基酸(adult essential amino acid，AEAA)而言，和牛雜交牛相比西門塔爾牛分別提高了3.96和4.13%(P>0.05)。天門冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、蛋氨酸和半胱氨酸是主要的呈味氨基酸[13]，其中天門冬氨酸和谷氨酸兩種酸性氨基酸對肉鮮味起主導(dǎo)作用[14]。在保護腸道方面谷氨酸也發(fā)揮著重要的作用，它能保護腸道免受細(xì)菌和毒素的侵害，幫助腸道修復(fù)和細(xì)胞的快速增值[15]。和牛雜交牛的天門冬氨酸和谷氨酸相比西門塔爾牛分別提高了2.82%和1.97%(P>0.05)。

甘氨酸有獨特的甜味[16]，能緩和酸、堿味，改善食品風(fēng)味，甘氨酸可部分參與美拉德反應(yīng)，不僅可以緩和含硫氨基酸反應(yīng)后產(chǎn)生的刺激性硫味，使反應(yīng)香氣變得柔和、純正，而且還可以產(chǎn)生烤肉香味，使反應(yīng)香氣變得更加逼真、濃郁，甘氨酸對烤牛肉香氣的貢獻較大[17]。本研究中和牛雜牛的甘氨酸含量相比西門塔爾牛提高了7.88%(P>0.05)。

表2 和牛雜交牛與西門塔爾牛的氨基酸測定結(jié)果 mg/100 g

注：*為成年必需氨基酸；*、**為嬰兒必需氨基酸；鮮味氨基酸指天門冬氨酸和谷氨酸。

2.3 和牛雜交牛與西門塔爾牛脂肪酸測定結(jié)果

肌肉中脂肪酸的種類和組成是決定脂肪組織理化性質(zhì)、影響肉質(zhì)風(fēng)味的重要化學(xué)成分，是評定營養(yǎng)價值高低的重要指標(biāo)之一[18]，也決定肉的氧化穩(wěn)定性和脂肪組織的堅硬度，從而影響肉的嫩度和肉色[19]。從表3可知，飽和脂肪酸(saturation fatty acid，SFA)主要由棕櫚酸和硬脂酸組成，單不飽和脂肪酸(monounsaturated fatty acids，MUFA)由油酸組成，而在多不飽和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids，PUFA)中亞油酸比例最高。飽和脂肪酸具有提高血液中膽固醇水平的作用，起主要作用的是硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻油酸及棕櫚酸[20],且棕櫚酸的含量影響肉的多汁性，與肉的多汁性呈負(fù)相關(guān)[21]。硬脂酸可以明顯地升高血栓和動脈硬化發(fā)病率[22]。和牛雜交牛的棕櫚酸和硬脂酸相比西門塔爾牛分別降低了13.62%(P>0.05)和21.08%(P<0.05)。

不飽和脂肪酸不僅能調(diào)節(jié)人體的脂質(zhì)代謝，而且具有治療和預(yù)防心腦血管疾病、抗癌、對抗肥胖、促進生長發(fā)育等功能。和牛雜交牛的單不飽和脂肪酸相比西門塔爾牛高出7.67%(P>0.05)，油酸作為單不飽和脂肪酸的主要組成，和牛雜交牛中的油酸含量相比西門塔爾牛高出2.40%(P>0.05)。Lunt等曾報道，日本和牛的肉質(zhì)好歸因于牛肉中油酸的含量多，不飽和脂肪酸含量高，肉的風(fēng)味得到改善，同時降低了機體內(nèi)膽固醇的含量[21]。

多不飽和脂肪酸而言，和牛雜交牛相比西門塔爾牛高出12.22%(P>0.05)。大量的科學(xué)研究表明，持續(xù)攝入功能性多不飽和脂肪酸有助于抗癌、增強腦神經(jīng)功能和降低膽固醇等作用[23-24]。作為多不飽和脂肪酸主要組成的亞油酸是風(fēng)味物質(zhì)分解合成的重要底物，為肉的風(fēng)味形成起著重要作用[25],且亞油酸對人體而言必不可少，因為人類自身無法合成它們，必須由食物提供。和牛雜交牛的亞油酸相比西門塔爾牛高出6.42%(P>0.05)；二十碳五烯酸(eicosapntemacnioc acid，EPA)是人體自身不能合成但又不可缺少的重要營養(yǎng)素，稱為人體必需脂肪酸，和牛雜交牛的EPA相比西門塔爾牛高出36.36%(P>0.05)。說明和牛雜交牛的保健價值優(yōu)于西門塔爾牛。

孟斌等[26]通過分析西門塔爾雜種牛(西雜牛)與和西牛(日本和?！帷廖麟s牛♀)的肉用性能發(fā)現(xiàn)，和西牛股二頭肌中飽和脂肪酸(SFA)顯著低于西雜牛(P<0.01)，不飽和脂肪酸(UFA)顯著高于西雜牛(P<0.05)，單不飽和脂肪酸(MUFA)與多不飽和脂肪酸(PUFA)均顯著高于西雜牛(P<0.05)，功能性脂肪酸γ-亞麻酸、花生四烯酸和EPA顯著高于西雜牛(P<0.01)。本研究結(jié)果與其結(jié)果變化趨勢一致，但未達到與他人結(jié)果相似的顯著性。研究表明，牛肉中脂肪酸的含量及組成受品種、年齡、性別、營養(yǎng)水平和組織部位等因素影響而存在差異[27]。分析原因有兩方面：一是本研究2個試驗組之間營養(yǎng)水平的差異性，二是不同部位肌肉之間脂肪酸組成的差異性，具體原因需進一步研究。

表3 和牛雜交牛與西門塔爾牛脂肪酸測定結(jié)果 mg/g

3 結(jié) 論

與西門塔爾牛相比，以日本和牛進行改良的西門塔爾牛粗蛋白、色澤、成人氨基酸和鮮味氨基酸均有升高的趨勢(P>0.05)；脂肪酸而言，硬脂酸含量降低(P<0.05)，不飽和脂肪酸含量升高(P>0.05)，顯著提高了肌間脂肪含量(P<0.05)，說明和牛雜交牛具有較好的營養(yǎng)價值，其肉品質(zhì)略優(yōu)于西門塔爾牛。