日系黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代肉質(zhì)性狀的研究

劉笑笑，王蕾，劉麗宅，趙云輝，張鑫，吳健，趙玉民

(吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肉牛遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/吉林省肉用草食家畜生產(chǎn)技術(shù)國際聯(lián)合研究中心，吉林 長春 130033)

隨著居民生活水平的提高，牛肉需求已進(jìn)入質(zhì)與量的并舉時(shí)代。2020年中國牛肉消費(fèi)量已經(jīng)攀升至884萬 t，環(huán)比增速達(dá)11%，尤其高檔牛肉的需求連續(xù)6年保持剛性增長[1]。從2016年7.9萬t增加到2021年的13.7萬t，但我國缺乏高檔肉牛專用品種，高端市場需求一直依賴進(jìn)口。

延邊牛是五大地方良種牛之一，肉質(zhì)細(xì)嫩，剪切力值在39～42 N，小于42.83 N，達(dá)到嫩的級別，但較日本和牛的剪切力值22.21 N，還存在差距。但延邊牛具有培育雪花牛肉種群生產(chǎn)潛力，且抗病力強(qiáng)、耐粗飼、耐寒、生長快和肉質(zhì)風(fēng)味獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)[2-5]，通過引進(jìn)國外專門化高檔肉牛品種與延邊牛進(jìn)行雜交改良，是開展雪花牛肉生產(chǎn)專門化種群培育的重要手段之一。

本試驗(yàn)以日系黑毛牛和延邊牛雜交牛為研究對象，選擇雜交牛F1代和F2代，對二者的肉品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性和風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行比較。開展品質(zhì)育種，培育雪花牛肉種群，改善我國肉牛種質(zhì)資源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)肉牛種業(yè)高水平自立自強(qiáng)、支撐牛肉供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革、滿足不同層次消費(fèi)需求。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)動(dòng)物

在吉林省長春皓月清真肉業(yè)股份有限公司，選擇以延邊牛為母本，以日系黑毛牛凍精為父本進(jìn)行雜交，得F1代；再以F1代為母本，以日系黑毛牛凍精為父本進(jìn)行雜交，得F2代。選擇18月齡體質(zhì)健康、體況相近、膘情較好的雜交牛F1代和F2代的閹公牛各20頭，統(tǒng)一飼養(yǎng)管理，飼喂至30月齡。

1.2 飼養(yǎng)管理

試驗(yàn)牛采用舍飼散欄飼養(yǎng)，每日早5：00、下午16：00各飼喂1次，自由飲水。參照NY/T 815—2004《肉牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》和日本《肉用牛飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)—2008 年版》設(shè)計(jì)專用日糧(表1)，根據(jù)試驗(yàn)牛體重變化調(diào)整日糧。粗料自由采食，精料按照牛體重的1%～1.2%飼喂。

表1 試驗(yàn)牛主要精料營養(yǎng)水平 %

1.3 樣品采集

宰前進(jìn)食24 h，稱量宰前活重，參照《牛屠宰操作規(guī)程》，采用幻覺引導(dǎo)+彎型迷道+激光點(diǎn)穴+低電壓刺激，對牛進(jìn)行頸靜脈放血，屠宰后將胴體放入排酸庫(0～4 ℃)排酸5 d，按照GB/T 17238—2008《鮮、凍分割牛肉標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行胴體分割。采集左側(cè)胴體背最長肌12～13肋間西冷樣本，迅速置于0～4 ℃ 實(shí)驗(yàn)箱中運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

1.4 主要儀器設(shè)備

ML204T電子天平，METTLER TOLEDO公司；pH-STAR pH計(jì)，Matthaus公司；CR400色差儀，柯尼卡美能達(dá)(中國)投資有限公司；C-LM3B型嫩度儀，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；Velocity14R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，Dynamica公司；HYC1378低溫保存箱，青島海爾特種電器有限公司；YS-1210水浴，CYSTAL；TAPSH質(zhì)構(gòu)儀，云譜儀器(上海)有限公司；Kjeltec 8400全自動(dòng)凱氏定氮儀，F(xiàn)OSS；S433D全自動(dòng)氨基酸分析儀，德國賽卡姆；Trace GC 1300氣相色譜儀，美國賽默飛。

1.5 測定指標(biāo)與方法

1.5.1 肉品質(zhì)測定

肉色、剪切力、pH值、熟肉率、加壓失水率、離心損失、蒸煮損失和滴水損失，參照NY/T 1333—2007《畜禽肉質(zhì)的測定》的方法進(jìn)行測定。

1.5.2 營養(yǎng)品質(zhì)測定

水分參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》的方法進(jìn)行測定，粗蛋白參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》的方法進(jìn)行測定，肌內(nèi)脂肪參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》的方法進(jìn)行測定，氨基酸參照 GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》的方法進(jìn)行測定，脂肪酸參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》的方法進(jìn)行測定，肌苷酸參照T/NAIA 003—2020《肌肉中肌苷、肌苷酸的測定高效液相色譜法》的方法進(jìn)行測定。

1.5.3 質(zhì)構(gòu)特性測定

測試部位選擇表面相對平整、質(zhì)構(gòu)相對均勻的肉塊，切割成 80 mm×80 mm×10 mm的規(guī)格，被測試的表面積為80 mm×80 mm。采用FG/SCY2探頭，每個(gè)條件平行測定6個(gè)點(diǎn)，去掉最大值與最小值求得平均值。

測試條件為：負(fù)載49.02 N，測前速度2.0 mm/s；測中速度1.0 mm/s；測后速度1.0 mm/s；2次下壓間隔時(shí)間5 s；壓縮比50%。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010和SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差統(tǒng)計(jì)分析，并以LSD法進(jìn)行比較，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代肉品質(zhì)分析

肉品質(zhì)是牛肉內(nèi)在質(zhì)量的表征，決定著消費(fèi)性能和商業(yè)價(jià)值[6]。黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代肉品質(zhì)測定結(jié)果見表2。

表2 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代肉品質(zhì)物理指標(biāo)

pH值是反映宰后肌糖原酵解速度的主要指標(biāo)，影響肉色、嫩度和系水力等諸多肉品質(zhì)指標(biāo)。本試驗(yàn)中F1代和F2代pH值無顯著差異(P>0.05)，與延邊牛比較無差異(pH值為5.60)。

肉色是影響消費(fèi)者購買的關(guān)鍵因素，對牛肉產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)影響[7-8]。肉色評定中，亮度L*值越低、紅色度a*值越高、黃色度b*值越低，肉色越好。本試驗(yàn)中F1代和F2代的亮度L*值、紅色度a*值和黃色度b*值均無顯著差異(P>0.05)，但從數(shù)值上分析，F(xiàn)2代肉色優(yōu)于F1代，表現(xiàn)出色澤優(yōu)勢。與延邊牛比較，F(xiàn)1代和F2代肉色優(yōu)于延邊牛(L*值48.71，a*值12.77，b*值15.14)。

系水力是衡量肌肉保水性的必要性指標(biāo)，與質(zhì)地、風(fēng)味等諸多指標(biāo)密切相關(guān)[9]。但未有客觀定量方法，通常用熟肉率、加壓失水率、離心損失、蒸煮損失和滴水損失來評定，失水率越低，系水力越大，保水性越高，肉質(zhì)越好。本試驗(yàn)中F1代和F2代的加壓失水率、離心損失、蒸煮損失、滴水損失均無顯著差異(P>0.05)，但F2代數(shù)值均低于F1代。且F2代的熟肉率顯著高于F1代(P<0.05)。綜合分析，F(xiàn)2代的系水力優(yōu)于F1代。

嫩度是衡量牛肉食用品質(zhì)非常重要的指標(biāo)，直接影響食用牛肉時(shí)的口感[10]。常用剪切力值評價(jià)，其值越低，肉越嫩，品質(zhì)越好。延邊牛剪切力值一般為39～42 N。剪切力值小于 42.83 N 為嫩，在 42.83～52.63 N 為中等，大于 52.63 N 為韌[11]。本試驗(yàn)中F1代和F2代剪切力值均小于 42.83 N，屬于嫩，且F2代剪切力值顯著低于F1代(P<0.05)，表現(xiàn)出良好的嫩度優(yōu)勢。

2.2 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代常規(guī)營養(yǎng)成分分析

牛肉的常規(guī)營養(yǎng)成分主要指水分、蛋白質(zhì)和脂肪等。水分相對含量直接關(guān)系到牛肉的品質(zhì)與特性[12]。牛肉中的蛋白質(zhì)是優(yōu)質(zhì)蛋白，易被人體吸收利用，是生長發(fā)育和修復(fù)細(xì)胞組織必需物質(zhì)。牛肉中脂肪含量影響肉的風(fēng)味與適口性，且肌間脂肪可改善肌肉的紋理和保水性。延邊牛蛋白質(zhì)含量在18%～20%，肌內(nèi)脂肪含量在9%～16%。黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代常規(guī)營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表3。

表3 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代常規(guī)營養(yǎng)成分含量 %

從表3中可以看出，F(xiàn)1代、F2代的水分和蛋白質(zhì)含量無顯著差異(P>0.05)，肌內(nèi)脂肪含量F2代顯著高于F1代(P<0.05)，提高2.74%，增幅10.4%。表明級進(jìn)雜交，有效調(diào)控肌內(nèi)脂肪沉積，適宜生產(chǎn)雪花肉。

2.3 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代必需氨基酸含量分析

氨基酸是蛋白質(zhì)的基礎(chǔ)，必需氨基酸無法通過人體合成，須通過飲食來攝取。必需氨基酸含量可鑒評牛肉的營養(yǎng)價(jià)值，F(xiàn)AO/WHO標(biāo)注推薦理想氨基酸模式中，必需氨基酸(EAA)/總氨基酸(TAA)為40%。氨基酸評分(AAS)和化學(xué)評分(CS)越接近1，營養(yǎng)價(jià)值越高[13-14]。黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代必需氨基酸含量及其評價(jià)見表4和表5。

表4 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代必需氨基酸含量 g

表5 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代必需氨基酸含量評價(jià)

從表4中可以看出，F(xiàn)1代、F2代必需氨基酸苯丙氨酸 (Phe)、蛋氨酸(Met)、 賴氨酸(Lys)、蘇氨酸 (Thr)、亮氨酸 (Leu)、異亮氨酸(Ile)、纈氨酸(Val)、必需氨基酸(EAA)含量均無顯著差異(P>0.05)，EAA/TAA值分別為39.78%和39.67%，接近FAO/WHO理想模式，表明氨基酸組成模式較好，是優(yōu)質(zhì)蛋白良好來源。

從表5中可以看出，氨基酸評分(AAS)除纈氨酸(Val)，其余均超過1；化學(xué)評分(CS)僅有賴氨酸(Lys)超過1，且F2代較F1代更接近1。說明必需氨基酸組成營養(yǎng)價(jià)值較高，但據(jù)標(biāo)準(zhǔn)蛋白組成有待提高。

2.4 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代脂肪酸含量分析

脂肪內(nèi)所含脂肪酸分為飽和脂肪酸(SFA)和不飽和脂肪酸(UFA)。不飽和脂肪酸又分為單不飽和脂肪酸(MUFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)。脂肪酸不僅可以改善牛肉的風(fēng)味，其不飽和脂肪酸尤其是多不飽和脂肪酸對人體健康有益[15]。日本和牛的風(fēng)味好是源于其油酸含量高[16]。PUFA/SFA是衡量脂肪酸營養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，F(xiàn)AO和WHO的推薦量為PUFA/SFA>0.4。黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代脂肪酸含量測定結(jié)果見表6～表8。

表6 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代飽和脂肪酸含量 %

表7 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代單不飽和脂肪酸含量 %

表8 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代多不飽和脂肪酸含量 %

從表6～表8中可以看出，F(xiàn)2代飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸均顯著高于F1代(P<0.05)，但多不飽和脂肪酸F1代和F2代無顯著差異(P>0.05)。本試驗(yàn)中F1代、F2代油酸含量占單不飽和脂肪酸總量的比值分別為89%、88%，且F1代和F2代間無顯著差異(P>0.05)。F1代、F2代均含有人體不能合成的功能性脂肪酸亞油酸和花生四烯酸，且二者間無顯著差異(P>0.05)。F1代和F2代PUFA/SFA分別為0.15和0.14，未達(dá)到FAO/WHO推薦值，尚需調(diào)控改善。

2.5 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代重要的呈味物質(zhì)含量分析

牛肉的風(fēng)味包括風(fēng)味和滋味兩個(gè)方面，主要由水溶性風(fēng)味前體物質(zhì)和揮發(fā)性香味物質(zhì)構(gòu)成。氨基酸不僅具有營養(yǎng)功能，還是重要的呈味物質(zhì)，鮮味氨基酸是形成肉香味的必須前體物質(zhì)[17]。肌苷酸是動(dòng)物組織中重要的鮮味物質(zhì)，較谷氨酸鈉強(qiáng)30倍[18]。黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代呈味物質(zhì)含量測定結(jié)果見表9。

表9 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代鮮味氨基酸含量 g

從表9中可以看出，鮮味氨基酸中谷氨酸含量最高，其次是天門冬氨酸，且F1代和F2代間鮮味氨基酸各分量及總量均無顯著差異(P>0.05)，但數(shù)值上，F(xiàn)2代高于F1代。F2代肌苷酸含量達(dá)2.53 mg/g，F(xiàn)1代肌苷酸含量達(dá)2.31 mg/g。表現(xiàn)出良好的風(fēng)味級進(jìn)雜交優(yōu)勢。

2.6 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代質(zhì)構(gòu)特性分析

質(zhì)構(gòu)特性與牛肉的物理評價(jià)、營養(yǎng)評價(jià)、風(fēng)味評價(jià)息息相關(guān)[19-20]，直接影響其嫩度、適口性以及加工特性[21]。黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代質(zhì)構(gòu)特性測定結(jié)果見表10。

表10 黑毛牛與延邊牛雜交F1代、F2代質(zhì)構(gòu)特性

從表10中可以看出，F(xiàn)1代和F2代質(zhì)構(gòu)特性無顯著差異(P>0.05)，從咀嚼度和硬度數(shù)值上看，F(xiàn)2代低于F1代，表明F2代較F1代肉嫩。

3 結(jié)論

試驗(yàn)通過利用日系黑毛牛凍精雜交改良延邊牛，在牛肉的肉品質(zhì)、營養(yǎng)品質(zhì)、風(fēng)味物質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性有一定提高和改善，F(xiàn)2代肉質(zhì)測定數(shù)值上優(yōu)于F1代，表現(xiàn)出雜交優(yōu)勢。與F1代比，F(xiàn)2代肉更嫩、肌內(nèi)脂肪沉積更優(yōu)、風(fēng)味更佳，說明用日系黑毛牛改良培育雪花牛肉生產(chǎn)專門化種群取得一定成效，后續(xù)將繼續(xù)擴(kuò)大群體，調(diào)控肌內(nèi)脂肪沉積，進(jìn)一步驗(yàn)證分析。