純種日本和牛與西門塔爾雜交牛與西門塔爾牛肉品質對比分析

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.內蒙古自治區農牧業科學院,內蒙古 呼和浩特 010031；2.科爾沁右翼中旗特牧牧業開發有限公司,內蒙古 烏蘭浩特 137400)

隨著生活水平的提高，人們對健康飲食的關注度越來越高。低脂肪、低膽固醇、高蛋白質的牛肉越來越受到人們的青睞，“優質肉”、“高檔肉”在消費者群體中的需求已成為一種趨勢。近年來，肉牛生產在數量上和規模上都得到了快速擴張，產業鏈不斷完善。內蒙古作為我國重要的肉牛生產育肥基地，肉牛養殖形成了以科爾沁牛業為龍頭，包括通遼、赤峰、錫盟、興安盟為主的中東部地區肉牛產業帶。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點[1]，中國北方許多地區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，不能適應日益增加的消費需求。

日本和牛是世界公認的良種肉牛品種，肉質特點為肌肉紋理細微，大理石花紋明顯，俗稱“雪花肉”，口感細嫩、風味獨特，肉用價值極高[2]。為了改良當地品種，我國開始引進純種和牛冷凍精液，與現有牛品種進行雜交。李義書等[3]以相同營養水平、飼養管理方式進行20個月高強度育肥比較試驗結果表明，日本和牛與雷瓊牛雜交F1代雜交牛經育肥后，其增重效果、屠宰性能均優于雷瓊牛。本研究對日本和牛與西門塔爾雜交牛肉品質進行測定，并與西門塔爾牛進行比較，旨在為高檔肉生產提供基礎數據。

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(日本和牛♀+西門塔爾牛♂)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開發有限公司，純種西門塔爾牛選自遼寧省遼中地區主流飼養條件下的肉牛，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公司進行。

1.2 試劑和設備

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種氨基酸標樣購于德國SYKAM(塞卡姆)公司；37種脂肪酸標樣購于美國Sigma公司。

1.3 測定指標與方法

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，按照標準工藝進行屠宰處理。在左半胴體12和13胸椎的背最長處采集約1 kg肉樣，用于測定肉品質相關指標。

1.3.2 物理指標分析 pH測定：屠宰后45 min用胴體直測計直接讀取數據。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 營養成分測定 肌肉樣品的水分、粗蛋白質、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蒙古農牧漁業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 數據處理

數據采用Excel 2007軟件進行初步整理，用SPSS 20.0軟件進行統計分析，采用獨立性T-檢驗分析進行差異顯著性檢驗，結果以平均值±標準偏差表示。

2 結果與分析

2.1 和牛雜交牛與西門塔爾牛物理指標測定結果

和牛雜交牛與西門塔爾牛物理指標測定結果見表1。和牛雜交牛粗脂肪含量顯著高于西門塔爾牛(P<0.05)。隨著我國經濟、社會的發展，肌內脂肪沉積豐富的高檔牛肉受到越來越多人們的喜愛。肌內脂肪也稱大理石花紋，對牛肉的嫩度、風味、多汁性等均有影響。根據動物體內脂肪沉積規律，優先沉積內臟脂肪、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。和牛雜交牛的肌內脂肪優于西門塔爾牛，說明和牛雜交牛的脂肪沉積速度優于西門塔爾牛。

研究表明，肌肉水分含量與脂肪含量呈負相關，這被認為是脂肪代替了水分所導致的[9]。本研究結果與其結果相一致。西門塔爾牛的水分含量相比和牛雜交牛高了8.68%(P>0.05)。蛋白質是影響牛肉營養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)，表現出良好的優勢。pH值是反映屠宰后肌糖原酵解速度的主要指標，研究表明，pH值對肉品質諸多指標均有較大影響，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)。肉色是重要的肉質評定指標之一，在肉色評定中，一般認為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)，表現出良好的色澤優勢，a*值較低的原因可能與較高的肌間脂肪相關。

張成波等研究表明，日本和牛與蛟河市本地牛的雜交 F1代牛經過育肥可以生產高檔牛肉，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出比例顯著高于蒙古牛[12](P<0.05)。本研究結果與其研究結果相一致，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出比例。

表1 和牛雜交牛與西門塔爾牛物理指標測定結果

注：同行數據間未標字母者表示差異不顯著(P>0.05)，標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果

氨基酸是蛋白質的基本結構單位，肌肉中氨基酸的組成和含量對肉品營養與風味具有一定的影響。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。總氨基酸(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作用[14]。在保護腸道方面谷氨酸也發揮著重要的作用，它能保護腸道免受細菌和毒素的侵害，幫助腸道修復和細胞的快速增值[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，改善食品風味，甘氨酸可部分參與美拉德反應，不僅可以緩和含硫氨基酸反應后產生的刺激性硫味，使反應香氣變得柔和、純正，而且還可以產生烤肉香味，使反應香氣變得更加逼真、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果

肌肉中脂肪酸的種類和組成是決定脂肪組織理化性質、影響肉質風味的重要化學成分，是評定營養價值高低的重要指標之一[18]，也決定肉的氧化穩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，與肉的多汁性呈負相關[21]。硬脂酸可以明顯地升高血栓和動脈硬化發病率[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節人體的脂質代謝，而且具有治療和預防心腦血管疾病、抗癌、對抗肥胖、促進生長發育等功能。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，肉的風味得到改善，同時降低了機體內膽固醇的含量[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)。大量的科學研究表明，持續攝入功能性多不飽和脂肪酸有助于抗癌、增強腦神經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味物質分解合成的重要底物，為肉的風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(日本和牛♂×西雜牛♀)的肉用性能發現，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)。本研究結果與其結果變化趨勢一致，但未達到與他人結果相似的顯著性。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果 mg/g

3 結 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價值，其肉品質略優于西門塔爾牛。