張鶯鶯,涂尾龍,王洪洋,黃 濟(jì),鄭 堅(jiān),姜璐忞,談?dòng)浪?

(1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所,上海 201106;2 上海左庭右院企業(yè)管理有限公司,上海 200433)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,牛肉產(chǎn)品深受消費(fèi)者喜愛(ài),其中大理石花紋豐富、口感鮮嫩、風(fēng)味俱佳的優(yōu)質(zhì)牛肉商品在肉品市場(chǎng)供不應(yīng)求,牛肉價(jià)格穩(wěn)定在較高水平,肉牛產(chǎn)業(yè)前景十分看好。 然而,在牛肉消費(fèi)需求快速增加的同時(shí),我國(guó)肉牛產(chǎn)業(yè)卻存在牛源不足、牛肉產(chǎn)量增速緩慢等諸多挑戰(zhàn),導(dǎo)致牛肉供需缺口連年持續(xù)加大[1-2];據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站數(shù)據(jù),2020 年、2021 年我國(guó)牛肉進(jìn)口量分別為211 萬(wàn)t、233 萬(wàn)t,比2019 年分別增加45 萬(wàn)t、67 萬(wàn)t。 盡管進(jìn)口牛肉極大地緩解了牛肉供需矛盾,但長(zhǎng)遠(yuǎn)看增加基礎(chǔ)母牛存欄量,鞏固產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),充分開(kāi)發(fā)利用我國(guó)現(xiàn)有牛種資源,才是解決我國(guó)牛肉供求矛盾的根本途徑,其中奶牛資源發(fā)展肉牛產(chǎn)業(yè)尚有巨大利用空間。

據(jù)國(guó)家肉牛牦牛產(chǎn)業(yè)體系調(diào)研報(bào)告,我國(guó)目前每年約有200 多萬(wàn)頭奶牛副產(chǎn)物可用于牛肉生產(chǎn),但利用率較低,即使全部利用,奶牛肉在全國(guó)總牛肉產(chǎn)量中的比例也不足10%,與美、歐、日、俄等西方國(guó)家高達(dá)30%—90%的比例相差巨大[3-4]。 奶牛是生產(chǎn)普通及高檔牛肉的優(yōu)質(zhì)品種資源,奶牛資源尤其是奶公犢資源的充分利用,能緩解牛肉供應(yīng)不足的局面,若經(jīng)過(guò)專業(yè)化的育肥及配套相應(yīng)的飼料營(yíng)養(yǎng)和飼養(yǎng)、屠宰和肉品加工技術(shù),還能滿足廣大消費(fèi)者對(duì)高檔牛肉的需求[4]。 因此,近年來(lái)國(guó)內(nèi)外關(guān)于荷斯坦奶牛肉用品質(zhì)的研究也逐漸增多。 徐晨晨等[5]研究發(fā)現(xiàn),中國(guó)荷斯坦奶公犢不同部位肉的品質(zhì)特性存在一定差異,可根據(jù)各部位特征建立分檔分級(jí)系統(tǒng),提升牛肉市場(chǎng)價(jià)值。 Yamada 等[6]利用氣相色譜-質(zhì)譜(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)技術(shù),比較了荷斯坦奶牛與日本和牛西冷部位的代謝組成分,發(fā)現(xiàn)荷斯坦牛西冷牛肉富含谷氨酰胺、5-磷酸核糖、尿酸、肌苷一磷酸、5-氧脯氨酸和甘氨酸等成分。Rezagholivand 等[7]報(bào)道,在肉牛集約化生產(chǎn)體系下,與純種荷斯坦?fàn)倥Ｏ啾?育成期11 月齡雜交犢牛的活重、飼料效率、屠宰率和可銷售肉產(chǎn)量均顯著提高,荷斯坦雜交牛是提高牛肉產(chǎn)量和盈利能力的有效策略。 除此之外,針對(duì)抗菌肽、牛至精油等新型替抗添加劑對(duì)荷斯坦奶牛產(chǎn)肉性能的影響[8-9]、飼糧蛋白質(zhì)水平、能量水平、飼料結(jié)構(gòu)等營(yíng)養(yǎng)調(diào)控因素對(duì)荷斯坦牛肉品質(zhì)的影響[10-13]、早期去勢(shì)等飼養(yǎng)管理方式對(duì)荷斯坦牛屠宰性能和肉品質(zhì)的影響[14]及荷斯坦牛與其他肉牛品種雜交對(duì)其雜交后代肉品質(zhì)的影響[15-16]等方面開(kāi)展了較多系統(tǒng)的研究,說(shuō)明荷斯坦牛的肉用性能受到越來(lái)越多的關(guān)注。

由于我國(guó)奶公犢的利用率還較低,產(chǎn)業(yè)鏈下游尤其是市場(chǎng)消費(fèi)端對(duì)奶牛肉用、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及其優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)尚不足,認(rèn)為奶牛肉品質(zhì)差是關(guān)于奶公犢育肥利用的主要誤區(qū)之一。 熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉是目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上流通銷售的3 類常見(jiàn)牛肉產(chǎn)品形態(tài)[17-18],盡管以往關(guān)于荷斯坦牛與其他肉牛品種的肉品質(zhì)比較研究較多[15-16,19],但從熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉3 類牛肉形態(tài)的角度開(kāi)展品種間比較的研究尚不多見(jiàn)。 安格斯牛和荷斯坦牛是上海地區(qū)市售牛肉的主要來(lái)源品種,安格斯牛是世界范圍內(nèi)公認(rèn)的肉質(zhì)較好的肉牛品種,本試驗(yàn)以安格斯牛為對(duì)照組,比較分析了荷斯坦牛的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和微觀結(jié)構(gòu)指標(biāo),以期為牛肉生產(chǎn)、牛肉產(chǎn)品的消費(fèi)選擇及奶肉牛利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取東營(yíng)澳亞肉牛養(yǎng)殖有限公司標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)的健康荷斯坦奶公牛(18 月齡)和安格斯公牛(14 月齡)各6 頭,犢牛出生后約10 d 去勢(shì),直線育肥,活體質(zhì)量荷斯坦奶牛約700 kg,安格斯約600 kg,活牛由上海左庭右院企業(yè)管理有限公司統(tǒng)一采購(gòu),按照《畜禽屠宰操作規(guī)程?！吩诤菔猩虡I(yè)食品有限公司屠宰車間進(jìn)行集中屠宰[20]。 在胴體上取下背最長(zhǎng)肌,縱向分為鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉。 熱鮮肉屠宰后15 ℃存放,8 h 之內(nèi)完成檢測(cè)或樣品預(yù)處理;冷鮮肉在4 ℃冰箱存放48 h 后檢測(cè);冷凍肉4 ℃冰箱存放48 h,轉(zhuǎn)移至-20 ℃冰箱冷凍保藏60 d,4 ℃自然解凍后檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)。

卡爾菲休試劑、二甲苯、間苯三酚、亞甲基藍(lán)指示劑、無(wú)水乙醇等,均為分析純,購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;二氯甲烷、甲醇、乙腈和甲酸,均為色譜純,購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;4 %多聚甲醛、PBS、電鏡固定液,購(gòu)自武漢賽維爾生物科技有限公司;812 包埋劑,購(gòu)自美國(guó)SPI 公司;OCT 包埋劑,日本櫻花SAKURA 公司;鋨酸,購(gòu)自美國(guó)Ted pella 公司。

1.2 儀器與設(shè)備

卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀(ZDJ-3S),北京先驅(qū)威峰技術(shù)開(kāi)發(fā)公司;氮∕蛋白質(zhì)分析儀(SZC101),上海纖檢儀器有限公司;自動(dòng)凱氏定氮儀(KDN-103F),上海纖檢儀器有限公司;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC∕MSQP2010Plus-GC2010),日本島津;冰凍切片機(jī)(CRYOSTAR NX50),賽默飛世爾科技公司;高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀(ACQUITY XEVOTQ-Smicro LC-MS∕MS),美國(guó)沃特世科技有限公司;英斯特朗力學(xué)試驗(yàn)機(jī)(3344),美國(guó)英斯特朗公司;質(zhì)構(gòu)儀(TA.new plus),ISENSO 集團(tuán)公司。

1.3 指標(biāo)檢測(cè)

1.3.1 基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定

水分:參照GB 5009.3—2003《食品中水分的測(cè)定》第一法[21]。 蛋白:參照GB 5009.5—2003《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》的凱氏定氮法[22]。 脂肪:參照GB 5009.6—2003《食品中脂肪的測(cè)定》的索氏抽提法[23]?；曳?參照GB 5009.4—2003《食品中灰分的測(cè)定》的總灰分測(cè)定法[24]。

1.3.2 氨基酸含量與組成測(cè)定

參照GB 5009.124—2003《食品中氨基酸的測(cè)定》[25]開(kāi)展測(cè)定。

1.3.3 脂肪酸含量與組成測(cè)定

參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測(cè)定》[26]第一法內(nèi)標(biāo)法,采用水解提取法生成脂肪酸甲酯,經(jīng)毛細(xì)管柱氣相色譜分析、內(nèi)標(biāo)法定量測(cè)定脂肪酸甲酯含量。 以氮?dú)鉃檩d氣,初始的柱溫100 ℃,持續(xù)13 min,以10 ℃∕min 速率升溫至180 ℃,保持6 min,以1 ℃∕min 速率升溫至200 ℃,保持20 min,以4 ℃∕min 速率升溫至230 ℃,保持10.5 min;進(jìn)樣器溫度,270 ℃,檢測(cè)器溫度280 ℃。 分流比100∶1,進(jìn)樣體積為1.0 μL。 檢測(cè)條件滿足理論塔板數(shù)(n)≥2 000∕m,分離度(R)≥1.25。

1.3.4 pH 測(cè)定

采用便攜式pH 計(jì)測(cè)定樣本pH,探頭深度為2 cm,每個(gè)樣本連續(xù)測(cè)定3 次,取平均值統(tǒng)計(jì)分析。 熱鮮肉宰后5 h 檢測(cè),冷鮮肉排酸48 h 后檢測(cè),冷凍肉解凍后立即檢測(cè)。

1.3.5 肌糖原含量測(cè)定

參照南京建成生物工程研究所生產(chǎn)的肌糖原試劑盒檢測(cè)各組樣品肌糖原含量。 肉樣用生理鹽水清洗,濾紙吸干,取約85 g 肉樣放入試管種,按1∶3質(zhì)量體積比加入濃堿255 μL,沸水浴20 min,流水冷卻后,加入1.36 mL 蒸餾水,制成5 %糖原檢測(cè)液。 測(cè)定管內(nèi)0.1 mL 糖原檢測(cè)液加入0.9 mL 蒸餾水和2 mL 顯色液,標(biāo)準(zhǔn)管內(nèi)1 mL 0.01 mg∕mL 標(biāo)準(zhǔn)液加入2 mL 顯色液,各管混勻后沸水中煮5 min,冷卻后于620 nm 波長(zhǎng),1 cm 光徑,空白管的吸光值調(diào)為零后,測(cè)各管OD 值。

1.3.6 肉色

采用CIE-L*a*b*(1976)法,色差儀用白板校準(zhǔn),取12—13 肋間眼肉,厚度大于1 cm,色差儀鏡頭垂直緊貼置于橫斷面,記錄亮度值L*、紅度值a*、黃度值b*,每一肉樣平行測(cè)定5 次。

1.3.7 剪切力

參照薛盼盼等[27]的測(cè)定方法,取500 g 肉樣,切成6 cm ×3 cm ×3 cm 的立方體,置于蒸煮袋中恒溫水浴加熱,用熱點(diǎn)偶檢測(cè)肉樣中心溫度達(dá)到70 ℃時(shí),取出冷卻,吸水紙吸干樣品表面液體,用直徑1.27 cm 圓形取樣器沿肌肉纖維走向取樣10 個(gè),將肉柱置于剪切儀上測(cè)定,記錄每個(gè)肉柱被切斷時(shí)的剪切值,計(jì)算平均剪切力值,判定肉樣嫩度。

1.3.8 肌肉系水力

采用加壓法測(cè)定,取12—13 肋眼處背最長(zhǎng)肌,修成2 cm3立方體肉樣,稱重記為M1。 肉樣上下各放10 張濾紙,壓力緩慢升到25 kg 重量并保持5 min,擠壓結(jié)束后,肉樣稱重記為M2。 計(jì)算公式為:

式中:M1為擠壓前肉樣重量;M2為擠壓結(jié)束后肉樣的重量。

1.3.9 熟肉率

采用蒸煮損失法測(cè)定,剔除肉樣表面的油脂和筋膜,取約500 g 肉樣,精確稱取加熱前樣品質(zhì)量記為W1,將肉樣置于蒸煮袋中恒溫水浴鍋加熱,待熱點(diǎn)偶檢測(cè)樣品中心溫度為70 ℃時(shí),取出肉樣冷卻至室溫,用濾紙吸干表面汁液后,稱量加熱后的樣品質(zhì)量記為W2。 計(jì)算公式為:

式中:W1為加熱前樣品質(zhì)量;W2為加熱后樣品質(zhì)量。

1.3.10 肌原纖維微觀結(jié)構(gòu)和超微結(jié)構(gòu)觀察

將樣品切成約1 mm3大小,固定在2.5%戊二醛溶液中,4 ℃過(guò)夜,用0.1 mol∕L PBS(pH 7.4)漂洗3次,15 min∕次;隨后采用不同體積分?jǐn)?shù)乙醇(30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%)進(jìn)行梯度脫水,15 min∕次,再用乙酸異戊酯處理15 min,脫水后樣品放入臨界點(diǎn)干燥儀進(jìn)行干燥,接著將干燥樣本貼于導(dǎo)電碳膜雙面膠上,放入離子濺射儀噴金鍍膜30s 左右,完畢后利用掃描電鏡(Scanning electron micrograph,SEM)觀察和測(cè)量肌纖維直徑。 或者脫水后用包埋劑包埋后用超薄切片機(jī)進(jìn)行60—80 μm 超薄切片,用150 目(100 μm)方華膜銅網(wǎng)撈片,接著用2%醋酸鈾飽和酒精溶液和2.6%枸櫞酸鉛溶液雙染色,最后用HT7800∕HT7700 透射電鏡(Transmission election microscope,TEM)觀察和采集圖像。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

利用Image-Pro Plus 6.0 分析軟件,多點(diǎn)測(cè)量肌原纖維直徑、肌原纖維密度、肌節(jié)長(zhǎng)度,取平均值進(jìn)行定量分析,其中肌原纖維密度的計(jì)算公式為:肌原纖維密度=選定區(qū)域內(nèi)肌原纖維束根數(shù)∕選定區(qū)域面積。

利用Excel 軟件初步處理數(shù)據(jù),然后用SPSS 26.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,采用單因素方差分析(One-way ANOVA)分析組間差異,顯著性水平為0.05,如無(wú)特殊說(shuō)明,試驗(yàn)結(jié)果重復(fù)≥3 次,數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(means±SD)”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分分析

不同類型牛肉基礎(chǔ)養(yǎng)分測(cè)定結(jié)果如表1 所示,安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分品種間比較無(wú)顯著差異,說(shuō)明2 個(gè)品種牛肉的基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值相似。

表1 每100 g 荷斯坦牛和安格斯牛肉基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分比較Table 1 Comparative analysis of chemical indexes analysis between Holstein cattle and Angus cattle g

2.2 氨基酸分析

2.2.1 氨基酸含量與組成分析

不同類型牛肉氨基酸含量和組成分析如表2 所示,氨基酸組成包括8 種必需氨基酸(Essential amino acids,EAA)和10 種非必需氨基酸(Non-essential amino acids,NEAA)。 2 個(gè)牛品種3 種形態(tài)牛肉的氨基酸組成成分基本一致,8 種EAA 含量各組品種間無(wú)顯著差異,但3 種NEAA 的含量品種間存在一定的差異。荷斯坦牛冷凍肉的甘氨酸(Gly)含量、冷鮮肉的胱氨酸(Cys)含量、冷鮮肉的脯氨酸(Pro)含量顯著高于安格斯牛;安格斯牛的冷凍肉的Pro 含量顯著高于荷斯坦牛。 EAA 和NEAA 總量品種間差異不顯著,EAA∕總氨基酸(Total amino acids,TAA)的比值均在40%以上,EAA∕NEAA 比例均超過(guò)70%,根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)∕世界衛(wèi)生組織(WHO)對(duì)蛋白質(zhì)理想模式的定義,說(shuō)明2 個(gè)品種牛肉均為營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)肉類。 從氨基酸組成來(lái)看,2 個(gè)牛品種的EAA、NEAA、EAA∕NEAA、EAA∕TAA 比值都較高,且無(wú)顯著差異,表明2 個(gè)品種牛肉的氨基酸平衡性都較好,蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)高。

表2 荷斯坦牛和安格斯牛肉氨基酸含量和組成比較分析Table 2 Comparative analysis of amino acid composition between Holstein cattle and Angus cattle

2.2.2 呈味類氨基酸分析

不同類型牛肉呈味氨基酸分析如圖1 所示,在2 個(gè)牛品種的3 種形態(tài)牛肉中,檢測(cè)到的呈味氨基酸主要包括鮮味類氨基酸、苦味類氨基酸、甜味類氨基酸和芳香類氨基酸;安格斯牛熱鮮肉的甜味氨基酸和芳香類氨基酸含量、冷鮮肉的鮮味氨基酸含量顯著高于荷斯坦牛;冷凍牛肉呈味氨基酸含量2 個(gè)品種間差異不顯著,說(shuō)明與荷斯坦牛相比,安格斯牛熱鮮肉烹飪后香甜味更突出,安格斯牛冷鮮肉烹飪后鮮味更濃。

圖1 安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉的呈味氨基酸占TAA 的比值Fig.1 Comparative of proportion of taste amino acids relative to total amino acids in fresh,chilled and thawed beef between Angus and Holstein cattle

2.3 脂肪酸組成與含量分析

不同類型牛肉脂肪酸組成與含量分析如表3 所示,各組飽和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)總含量為49.78—53.00,約占總量的50%以上;其中含量最高的是棕櫚酸(C16∶0),其次是硬脂酸(C18∶0),肉豆蔻酸(C14∶0)和月桂酸(C12∶0)占比較少;同一形態(tài)牛肉飽和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA)總含量品種間比較無(wú)顯著差異,個(gè)別脂肪酸含量品種間存在顯著差異。 荷斯坦牛熱鮮肉十三碳酸(C13∶0)含量顯著高于安格斯牛;安格斯牛冷鮮肉棕櫚酸(C16∶0)含量顯著高于荷斯坦牛;荷斯坦牛熱鮮肉和冷鮮肉的肉豆蔻酸(C14∶0)含量顯著高于安格斯牛;荷斯坦牛3 種形態(tài)牛肉的二十一碳酸(C21∶0)含量均顯著高于安格斯牛。

此外,多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFA)含量荷斯坦牛顯著高于安格斯牛,且不受3種牛肉形態(tài)的影響;荷斯坦牛熱鮮肉、冷鮮肉、冷凍肉的亞油酸(C18∶2,n-6)和α-亞麻酸(C18∶3,n-3)含量顯著高于安格斯牛;荷斯坦牛熱鮮肉和冷鮮肉的花生四烯酸(C20∶4,n-6)顯著高于安格斯牛;安格斯牛冷鮮肉的二十碳三烯酸(C20∶3,n-6)含量顯著高于荷斯坦牛。 各組飽和脂肪酸(unsaturated fatty acids,UFA)、單不飽和脂肪酸(Monounsaturated fatty acids,MUFA)含量、n-6∕n-3 PUFA 比值、不飽和脂肪酸(Unsaturated fatty acids,UFA)∕SFA 比值無(wú)顯著差異。

2.4 肌糖原含量和pH 比較

不同類型牛肉肌糖原含量和pH 如圖2 所示,2 個(gè)牛品種各組牛肉的肌糖原和pH 變化趨勢(shì)基本一致,安格斯牛熱鮮肉肌糖原含量顯著高于荷斯坦牛;其他各組品種間差異不顯著。 安格斯牛和荷斯坦牛的鮮肉牛的肌糖原含量分別為3.09 mg∕g 和2.75 mg∕g,pH 為5.91 和5.94;2 個(gè)品種冷鮮肉的肌糖原含量分別為0.49 mg∕g 和0.44 mg∕g,pH 為5.35 和5.38;2 個(gè)品種冷凍肉的肌糖原含量分別為0.43 mg∕g 和0.34 mg∕g,pH 均為5.24。 以上說(shuō)明,肌肉宰后成熟中以肌糖原為底物的糖酵解過(guò)程可能消除了熱鮮肉的肌糖原含量的品種差異。

圖2 安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮牛肉、冷鮮肉和冷凍肉的肌糖原和pH 品種間比較Fig.2 Comparison of muscle glycogen levels and pH value of fresh,chilled and thawed Beef between Angus and Holstein cattle

2.5 色澤、剪切力和保水性比較

色澤、嫩度和多汁性等食用品質(zhì)是影響肉類商品價(jià)值的關(guān)鍵因素。 不同類型牛肉色澤、剪切力和保水性如表4 所示,除安格斯冷凍肉的加壓失水率顯著高于荷斯坦牛外,3 種形態(tài)牛肉的色澤、剪切力和保水性指標(biāo)品種間差異不顯著。

表4 安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉的色澤、剪切力和保水性Table 4 Comparative analysis of eating quality of fresh,chilled and thawed beef between Holstein cattle and Angus cattle

2.6 肌原纖維特性比較

不同類型牛肉肌原纖維束顯微結(jié)構(gòu)如圖3 所示,2 個(gè)品種的熱鮮肉肌原纖維排列整齊、致密,冷鮮肉肌原纖維排列較疏松,肌原纖維束膜明顯破裂,有明顯縫隙,冷凍肉肌原纖維束膜松散,肌原纖維束之間縫隙較大,冷鮮肉和冷凍肉肌原纖維束呈蜂窩狀;安格斯牛肌原纖維較細(xì),荷斯坦牛肌原纖維明顯較粗,以熱鮮肉組最為明顯。 不同類型牛肉肌原纖維束顯微結(jié)構(gòu)如圖4 所示,各組肌原纖維超微結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)規(guī)律性的明暗相間的條紋狀,但各組牛肉的肌節(jié)長(zhǎng)度、明帶和暗帶的寬度不同。 2 個(gè)品種熱鮮肉條紋有序均一,明、暗帶及M 線、Z 線整齊清晰,荷斯坦牛明帶和寬帶明顯較安格斯牛寬;2 個(gè)品種冷鮮肉的明、暗帶變模糊,Z 線彎曲降解,M 線變得模糊,明帶和暗帶寬度差異變的不明顯;2 個(gè)品種冷凍肉組肌原纖維的明、暗帶模糊不清,Z 線基本發(fā)生了彎曲和降解現(xiàn)象,安格斯牛肌節(jié)長(zhǎng)度明顯較荷斯坦牛長(zhǎng)。 不同類型牛肉肌原纖維特性如表5 所示,安格斯牛冷凍肉組肌節(jié)長(zhǎng)度為1.89 μm,荷斯坦牛冷凍肉肌節(jié)長(zhǎng)度為1.40 μm,2個(gè)品種間存在顯著差異,其他各組的肌節(jié)長(zhǎng)度品種間差異不顯著。

圖3 安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮肉、冷鮮肉和冷凍肉的肌原纖維束顯微結(jié)構(gòu)(300 ×,600 ×)Fig.3 Comparative of the microstructure of muscle myofibril of fresh,chilled and thawed Beef between Angus cattle and Holstein cattle(300 ×,600 ×)

3 討論

肉類品質(zhì)是肉品物理特性和化學(xué)特性的綜合體現(xiàn),包括食用品質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、加工品質(zhì)和安全品質(zhì)等多個(gè)方面。 影響牛肉品質(zhì)的因素比較復(fù)雜,包括宰前因素、屠宰因素及宰后因素,宰前因素又包括品種、性別、年齡、營(yíng)養(yǎng)、飼養(yǎng)管理水平等,其中品種是影響牛肉品質(zhì)的主要影響因素之一,也是影響肉質(zhì)的遺傳因素;一般來(lái)說(shuō),肉牛體型越大,肌纖維越粗大,肉質(zhì)越差。 研究表明,不同品種牛肉約46%的嫩度水平由基因決定,而約54%由環(huán)境因素決定[28-29]。 許多研究表明,不同品種牛肉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)等肉質(zhì)性狀存在顯著差異。 杜瑋等[30]報(bào)道,新疆褐牛與哈薩克牛相比肉用性能有顯著優(yōu)勢(shì),且肉用品質(zhì)較突出。王泳杰[31]等研究發(fā)現(xiàn),西雜牛的胴體性能、優(yōu)質(zhì)肉塊產(chǎn)量和礦物質(zhì)含量均優(yōu)于犏牛與宣漢黃牛,犏牛的背最長(zhǎng)肌中風(fēng)味氨基酸含量更豐富。 王琨等[32]報(bào)道,相同飼養(yǎng)條件下秦川牛的剪切力遠(yuǎn)小于安格斯牛和西門(mén)塔爾牛。 徐磊等[33]研究表明,相同飼養(yǎng)環(huán)境下,大別山牛的脂肪含量、剪切力、保水性、肉色性狀優(yōu)于安格斯牛。 劉亞娜等[34]報(bào)道,甘南牦牛肉除蛋氨酸低于西門(mén)塔爾牛,其余十七種氨基酸含量均高于西門(mén)塔爾牛,這表明地方牦牛品種更適合加工風(fēng)味食品。 本研究表明,荷斯坦牛與安格斯牛肉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和肌原纖維特性存在一定的差異;安格斯牛冷鮮肉鮮味類氨基酸含量更加突出,荷斯坦牛肉的PUFA含量較高,安格斯牛冷凍肉的持水性比荷斯坦牛差,但安格斯牛熱鮮肉的肌原纖維直徑比荷斯坦牛細(xì),且冷凍肉的肌節(jié)長(zhǎng)度較荷斯坦牛長(zhǎng),但嫩度、肉色、pH、基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分等指標(biāo)品種間差異不顯著。 該結(jié)果與張淑二等[35]研究結(jié)果類似,德系西門(mén)塔爾牛與荷斯坦牛及其雜交后代的肌肉肌內(nèi)脂肪含量、嫩度、pH、系水力、肉色等肉質(zhì)性狀指標(biāo)差異不顯著。 但杜瑋[36]研究發(fā)現(xiàn),高能量水平育肥后西門(mén)塔爾牛肉背最長(zhǎng)肌的肌內(nèi)脂肪含量比荷斯坦牛提高50%,剪切力值比荷斯坦牛降低了31.3%,肌肉嫩度、持水性和多汁性顯著好于荷斯坦牛。 關(guān)于荷斯坦牛與其他牛種的肉質(zhì)比較研究相對(duì)較少,且結(jié)果不盡一致,這可能與肉質(zhì)性狀的影響因素較為復(fù)雜及各研究試驗(yàn)的環(huán)境條件不同有關(guān);研究表明,畜禽屠宰后肌肉要經(jīng)歷僵直、解僵成熟和腐敗等過(guò)程,該過(guò)程受動(dòng)物品種、年齡、性別、營(yíng)養(yǎng)和飼養(yǎng)宰前因素、屠宰環(huán)節(jié)及貯存溫度和時(shí)間等宰后因素的綜合影響[37-38]。

食用品質(zhì)是肉品評(píng)價(jià)方法中決定肉類商品價(jià)值的最關(guān)鍵的因素,強(qiáng)調(diào)肉品質(zhì)的感官特性,包括肉色、嫩度、保水性、風(fēng)味等。 肉的保水性,是指肉類在貯藏加工過(guò)程中,肌肉蛋白質(zhì)吸收水并將水保留在蛋白質(zhì)組織中的能力。 水分約占肌肉種類的75%,在肌肉中含量最高,而保水性是衡量肉品食用品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的關(guān)鍵指標(biāo)之一。 本研究中3 種牛肉形態(tài)食用品質(zhì)指標(biāo)的品種間比較結(jié)果表明,除安格斯冷凍肉的保水性比荷斯坦牛差之外,其他指標(biāo)無(wú)顯著差異。 說(shuō)明荷斯坦牛的食用品質(zhì)與安格斯牛相比并不差,甚至冷凍肉的保水性要優(yōu)于安格斯牛。 此外,安格斯牛熱鮮肉的肌糖原含量顯著高于荷斯坦牛,原因可能與荷斯坦牛的耐熱性差、易發(fā)生熱應(yīng)激的品種特性有關(guān)[39-40],如荷斯坦牛因熱應(yīng)激可能發(fā)生宰前肌糖原過(guò)量消耗的情況,因而熱鮮肉中肌糖原含量較低。

隨著時(shí)代的發(fā)展,營(yíng)養(yǎng)健康理念愈來(lái)愈深入人心,人們對(duì)食物的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也提出了更高的要求,不僅要營(yíng)養(yǎng)豐富,更要美味和營(yíng)養(yǎng)均衡。 牛肉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)主要包括蛋白質(zhì)、脂肪酸、礦物質(zhì)和維生素的種類和含量。 從基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分的構(gòu)成來(lái)看,本研究中荷斯坦牛與安格斯牛品種間比較均無(wú)顯著差異,表明2個(gè)品種的牛肉基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分相似,具有高蛋白、低脂肪的特點(diǎn),且不受3 種牛肉形態(tài)因素的影響。 氨基酸種類、含量與肉的品質(zhì)和風(fēng)味密切相關(guān),呈味氨基酸可使食物呈現(xiàn)鮮、酸、甜、苦、澀等味覺(jué)感受,形成食物豐富的味覺(jué)層次,其含量多少會(huì)直接影響食物的鮮美程度[41]。 本研究氨基酸含量和組成分析表明,荷斯坦牛冷鮮肉和冷凍肉的個(gè)別NEAA 含量存在顯著的品種間差異,但熱鮮肉的氨基酸含量和組成品種間差異不顯著;此外,安格斯牛熱鮮肉的甜味氨基酸和芳香類氨基酸含量顯著高于荷斯坦牛,而冷鮮肉的鮮味類氨基酸顯著高于荷斯坦牛,以上結(jié)果說(shuō)明,除了品種和飼養(yǎng)等宰前因素,宰后成熟過(guò)程也對(duì)牛肉品質(zhì)有極大的影響,能顯著改變牛肉的風(fēng)味和滋味[42-43]。 脂肪酸組成及其含量也是影響牛肉品質(zhì)的重要因素之一,脂肪沉積不僅直接影響牛肉的嫩度和等級(jí),對(duì)牛肉風(fēng)味的形成也至關(guān)重要。 研究表明,肉制品產(chǎn)生的香味60%來(lái)自肉類加工中脂肪氧化的作用[44]。 本研究顯示,荷斯坦牛的PUFA 總量及亞油酸、α-亞麻酸、花生四烯酸等單個(gè)PUFA 含量顯著高于安格斯牛。 PUFA 是一大類重要的功能性油脂,主要分為Omega-3(ω-3)系和Omega-6(ω-6)系,其中ω-3 系列亞麻酸和ω-6 系列的亞油酸是必需脂肪酸,必須從食物中獲取;說(shuō)明荷斯坦牛肉的PUFA 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,尤其是α-亞麻酸含量顯著高于安格斯牛,且不受3 種牛肉形態(tài)的影響;但ω-6∕ω-3 比值也是評(píng)價(jià)脂肪酸營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的一個(gè)重要指標(biāo),膳食中合理的ω-6∕ω-3 比值具有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、降低心腦血管疾病、免疫調(diào)節(jié)和抗癌等作用,其中提高ω-3 的血液水平比降低ω-6 更為重要[45];WHO 推薦的n-6∕n-3 適宜比例為(5—10)∶1[46];本研究中2 個(gè)品種牛肉的ω-6∕ω-3 比例都相對(duì)較高,品種間無(wú)顯著差異,長(zhǎng)期食用都應(yīng)注意ω-3 系列PUFA 的補(bǔ)充。

牛肉的品質(zhì)特性與肌原纖維直徑、密度和肌節(jié)長(zhǎng)度等肌原纖維特性緊密相關(guān),一般來(lái)說(shuō),肌纖維越細(xì),肌節(jié)長(zhǎng)度越長(zhǎng),肌肉越嫩。 在雞、豬、牛上研究表明,品種與肌肉的肌原纖維特性具有緊密的關(guān)聯(lián)性[47-48]。 解祥學(xué)等[49]研究表明,不同品種肉牛的肌肉組織肌纖維類型、肌纖維密度、肌纖維組織機(jī)構(gòu)存在顯著的差異。 本研究中,荷斯坦牛熱鮮肉的肌原纖維直徑顯著大于安格斯牛,但這種差異在冷鮮肉、冷凍肉中被弱化,這可能是宰后成熟過(guò)程中,構(gòu)成肌原纖維的肌質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞,可溶性肌漿蛋白大部分被分解所導(dǎo)致,即肌肉蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,高分子蛋白質(zhì)、中等纖維蛋白、細(xì)胞骨架蛋白等肌原纖維蛋白質(zhì)出現(xiàn)降解,弱化了肌原纖維直徑的差異[50]。 此外,安格斯冷凍肉的肌節(jié)長(zhǎng)度顯著高于荷斯坦牛,但熱鮮肉和冷鮮肉品種間差異不顯著,說(shuō)明冷凍-解凍過(guò)程很可能破壞了牛肉肌纖維微細(xì)結(jié)構(gòu),導(dǎo)致肉的肌節(jié)長(zhǎng)度比冷鮮肉有所變短,特別是荷斯坦牛冷凍肉的肌節(jié)變化比較顯著,這可能是由于冷凍、解凍過(guò)程中,肌纖維發(fā)生一定程度的收縮,增強(qiáng)了蛋白質(zhì)的去折疊和變形程度,蛋白溶解性和蛋白可提取性降低[49]。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下,荷斯坦牛與安格斯牛肉的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)、食用品質(zhì)和肌原纖維特性存在一定的品種差異,這種差異受鮮牛肉、冷鮮肉和冷凍肉3 種牛肉形態(tài)的影響。 熱鮮肉肌原纖維直徑荷斯坦牛顯著粗于安格斯牛,甜味氨基酸含量荷斯坦牛顯著低于安格斯牛;冷鮮肉的鮮味氨基酸含量荷斯坦牛顯著低于安格斯牛;冷凍肉的肌節(jié)長(zhǎng)度荷斯坦牛顯著短于安格斯牛,但保水性較好;此外,荷斯坦牛肉PUFA 含量顯著高于安格斯牛,但基礎(chǔ)營(yíng)養(yǎng)成分、EAA 種類和含量、色澤、pH、剪切力等肉品指標(biāo)可與安格斯牛相媲美。