不同地區淘汰母牦牛肉營養品質的比較分析

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(1.青海大學,青海省高原放牧家畜動物營養與飼料科學重點實驗室,省部共建三江源生態與高原農牧業國家重點實驗室,青海高原牦牛研究中心,青海大學畜牧獸醫科學院,青海西寧 810016; 2.西藏自治區日喀則市亞東縣農牧綜合服務中心,西藏亞東 857600)

牦牛在青藏高原的畜牧業發展過程中占據獨特地位。作為我國高原地區主要的肉牛牛種,牦牛在我國的數量約占全世界總量的95%,牦牛肉產品也支撐著我國牦牛產業的發展[1]。由于生長環境特殊,以及人們消費觀念的轉變,被認定為綠色有機無污染的牦牛肉以其豐富的營養物質含量和比例合適的氨基酸、脂肪酸組成受到越來越多消費者的喜愛[2-3],牦牛肉也因而具有較高的研究價值和商用前景。

目前肉用牦牛主要以育肥公牛為主,但也有大部分成年經產母牦牛由于繁殖機能下降,且生長緩慢,增加牧場養殖成本,從而被直接淘汰,淪為肉用[4]。部分學者圍繞牦牛肉營養方面開展了大量研究。石紅梅等[5]對不同年齡去勢牦牛和公牦牛的營養品質和食用品質進行分析;侯成立等[6]針對牦牛胴體不同部位肉中的氨基酸、脂肪酸等營養物質進行了分析評價;付永等[7-9]先后對牦牛肉營養品質進行了分析,并與其他肉牛肉質進行了對比;余群力等[10-13]則先后對不同地方類群及品種的牦牛肉質進行了分析。但是,以上研究主要集中在單一區域,且研究對象以生長期育肥公牦牛和閹牦牛為主,針對不同地區淘汰母牦牛肉的營養品質方面的研究比較匱乏。

綜上所述,本文擬采集幾個牦牛主產地區淘汰母牦牛的背最長肌進行營養品質分析,旨在發現不同地區淘汰母牦牛的營養價值規律,比較其營養成分之間的差異。以期為淘汰母牦牛肉資源的開發利用提供數據基礎和理論支撐,推動我國牦牛產業的發展。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

肉樣 青海省河南縣、青海省剛察縣、新疆省巴州、云南省迪慶縣、四川省九龍縣和四川紅原縣6個地區體況相近、健康發育的淘汰母牦牛各6頭;鹽酸、硫酸 分析純,國藥集團化學試劑有限公司;硼酸 分析純,上海廣諾化學科技有限公司;硫酸銅、硫酸鉀 分析純,天津市河東區紅巖試劑廠;氧化鎂 分析純，天津市河東區紅巖試劑廠;無水乙醚 分析純,國藥集團化學試劑有限公司。

Kjeltec 2100凱氏定氮儀 瑞士FOSS公司;SX-8-10馬弗爐 天津市泰斯特儀器有限公司;L-8500氨基酸自動分析儀 日本日立公司;GC-2014高效氣相色譜儀 島津有限公司;LB20ES型組織搗碎機 美國Waring公司;烘箱 上海一恒科學儀器有限公司;HH-6數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司;BC/BD-629HL冰箱 Haier公司;ME104E電子天平 梅特勒-托利多儀器有限公司;超純水系統 法國MERCK公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 肉樣采集 6個地區體況相近、健康發育的淘汰母牦牛各6頭,采取背最長肌約1 kg,去除表面脂肪、污血等雜物,用真空包裝袋包裝于冷藏箱(0～4 ℃)內帶回實驗室,置于-18 ℃的冰箱中保存備用。

1.2.2 不同地區淘汰母牦牛常規營養成分測定 割取鮮肉樣200 g,去除表面脂肪及結締組織,絞成肉沫,分成兩份在65 ℃烘箱中烘36～48 h,置于空氣中回潮一周,稱取重量,計算初水分含量,制成風干樣。將風干樣粉碎以測定水分、脂肪、蛋白等常規營養成分指標。不同地區淘汰母牦牛肉的水分的測定采用GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》直接干燥法;脂肪的測定采用GB 5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》索氏抽提法;蛋白質的測定采用GB 5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》凱氏定氮法;灰分的測定采用GB 5009.4-2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》灼燒質量法;膽固醇測定參考GB 5009.128-2016《食品安全國家標準食品中膽固醇的測定》。

表2～表3同。1.2.3 不同地區淘汰母牦牛脂肪酸的測定 不同地區淘汰母牦牛肉的脂肪酸的測定參考GB 5009.168-2016《食品安全國家標準食品中脂肪酸的測定》。

表3 不同地區淘汰母牦牛的氨基酸組成(g/100 g)Table 3 Amino acid composition of female yak eliminated in different areas(g/100 g)

1.2.4 不同地區淘汰母牦牛常規氨基酸的測度 不同地區淘汰母牦牛肉的氨基酸的測定參考GB 5009.124-2016《食品安全國家標準食品中氨基酸的測定》,用氨基酸自動分析儀測定氨基酸含量。

1.2.5 不同地區淘汰母牦牛肉營養品質主成分因子分析 用SPSS 19.0統計分析軟件對淘汰母牦牛肉樣品的水分、脂肪、蛋白等14個營養品質指標進行主成分分析,得到主成分因子的載荷矩陣、特征值、方差貢獻率及累計貢獻率,然后計算主成分的單位特征向量及其對營養品質的方差貢獻。

1.2.6 不同地區淘汰母牦牛肉營養品質聚類分析 在進行主成分因子分析后,選擇合適的指標,用SPSS 19.0統計分析軟件對六個地區的淘汰母牦牛肉進行聚類分析,區別各類淘汰母牦牛肉的營養品質特征。

1.3 數據處理

實驗數據采用Excel 2016進行數據整理,用SPSS 19.0統計分析軟件對數據進行單因素方差分析,結果均以平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 不同地區淘汰母牦牛常規營養成分

常規營養成分的結果如表1所示,六個地區淘汰母牦牛的水分含量均在74.0%～75.5%,青海剛察縣與新疆巴州和四川紅原縣的淘汰母牦牛水分含量差異極顯著(P<0.01),其含量分別為75.35%、74.40%、74.39%。不同地區淘汰母牦牛的水分含量略高于信金偉等[14-15]測定的類烏齊和江達非淘汰母牛的水分含量(70%～72%),但略低于金川公牦牛(76.51%)和麥洼公牦牛(77.67%)[16],這可能是因為牦牛品種、性別及生長環境等存在差異。脂肪含量上來說,四川九龍縣淘汰母牦牛的脂肪含量顯著高于其他地區(P<0.05),其中極顯著高于青海河南縣和青海剛察縣,分別為2.4%、1.48%、1.52%(P<0.01);此外,其余五個地區淘汰母牦牛的脂肪含量差異不顯著(P>0.05)。這與邱翔等[17]研究四川九龍牦牛的營養成分后得到的脂肪含量相接近。六個地區淘汰母牦牛的蛋白含量分布在21%～22%之間,青海河南縣以及四川紅原縣的蛋白含量極顯著高于青海剛察縣(P<0.01),總體略高于金川公牦牛(19.92%)和麥洼公牦牛(19.73%)[16]。六個地區淘汰母牦牛的灰分含量差異不顯著(P>0.05),平均在1.10%左右。蛋白和灰分含量與周恒量等測定九龍牦牛不同部位營養成分得到的數值相接近[18]。不同地區淘汰母牦牛的膽固醇含量體現出明顯的地域性差異,其中,云南迪慶的膽固醇含量最高,高達182.07 mg/100 g,極顯著高于剩余地區(P<0.01);四川九龍縣和四川紅原縣的膽固醇含量分別為85.57%、82.65%,極顯著低于其他地區(P<0.01)。張群英等[19]對河南縣和剛察縣生長期閹牦牛肉營養成分分析后得到這兩地區生長期閹牦牛的膽固醇分別為157.13、141.23 mg/100 g,略高于該區淘汰母牦牛的膽固醇測定值。

表1 不同地區淘汰母牦牛的常規營養指標(%)Table 1 Conventional nutrition index of female yak in different regions(%)

2.2 不同地區淘汰母牦牛常規脂肪酸

脂肪酸的構成和比例對人體的健康有著重要的影響[20]。如脂肪酸的n-3和n-6系列的PUFA(多不飽和脂肪酸)均屬于人體必需脂肪酸,只能從膳食中獲取[21]。而牛肉中脂肪酸不僅是牛肉營養組成的一部分,對其牛肉的風味也具有重要的影響[22-23]。由表2可知,6個不同地區的淘汰母牦牛肉SFA(飽和脂肪酸總量)和TFA(脂肪酸總量)不存在顯著性差異(P>0.05)。其中,新疆巴州淘汰母牦牛的TFA含量最高,為21.46 mg/g。在所測定的SFA(飽和脂肪酸)中,棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量尤為突出,這與田甲春等[12]對不同地方類群的牦牛肉進行營養成分分析后所得的結論一致。六個地區的MUFA(單不飽和脂肪酸)總量存在較大差異,其中,云南迪慶的淘汰母牦牛肉中MUFA總量極顯著高于其他地區(P<0.01),為1.46 mg/g。6個不同地區淘汰母牦牛肉的PUFA中,包括n-3系列的α-亞麻酸(C18∶3N3)、EPA(C20∶5N3)、DHA(C22∶6N3)和n-6系列的花生四烯酸(C20∶4N6)等,本研究中,6個不同地區間淘汰母牦牛的PUFA含量存在差異較明顯。其中,青海河南縣和青海剛察縣兩個地區的含量極顯著高于其他地區(P<0.01),具體見表2。

表2 不同地區淘汰母牦牛的脂肪酸組成(mg/g)Table 2 Fatty acid composition of female yak eliminated in different regions(mg/g)

2.3 不同地區淘汰母牦牛常規氨基酸結果分析

氨基酸分為必需氨基酸和非必需氨基酸,是構成蛋白質的基本單位。作為評價牦牛肉營養品質的重要指標和參數,氨基酸的含量和組成比例也是影響其價值的重要因素[24-25]。從表3可以看出,將六個地區劃分為青海省、新疆省+云南省、四川省時,可以發現,三個區域間的EAA、NEAA、TAA均存在極顯著性差異(P<0.01)。此外,除青海省河南縣和剛察縣的TAA和NEAA存在顯著性差異外(P<0.05),其他區域內不同的兩個地區淘汰母牦牛的EAA、NEAA、TAA均差異不顯著(P>0.05)。六個不同地區淘汰母牦牛肉中EAA/TAA為38.86%～39.21%,與FAO/WHO模式標準的推薦值40%接近,EAA/NEAA 在63.67%～64.83%,符合FAO/WHO對質量較好的蛋白質EAA/NEAA的推薦值,由此可見,六個不同地區淘汰母牦牛肉氨基酸含量在理想范圍內。與其他非淘汰母牦牛的肉中氨基酸含量及比例接近[26]。在測定的17種氨基酸中,谷氨酸的含量最高,其次是天冬氨酸、賴氨酸、亮氨酸、丙氨酸、精氨酸,這與羅毅皓等[27]和閆忠心等[28]的研究結果一致。精氨酸是維持嬰幼兒生長發育必不可少的氨基酸,組氨酸為小兒生長發育期間的必需氨基酸,而青海省河南縣和青海省剛察縣的淘汰母牦牛肉中精氨酸和組氨酸的含量均極顯著低于其他地區(P<0.01)。

2.4 不同地區淘汰母牦牛肉營養品質因子分析及主成分分析

不同地區淘汰母牦牛肉營養品質的特征值及方差貢獻率見表4。由于公因子的累計方差達到85%以上時,提取這些公因子能夠比較好地解釋原有變量的所有信息[29]。根據數據可知,前5個主成分的累計方差貢獻率達到88.919%,說明前5個主成分所包含的要素信息可以反映出14個營養品質指標的大部分信息(累計方差貢獻率≥85%),因而可以將評價淘汰母牦牛的營養指標壓縮成5個主成分。

表4 不同地區淘汰母牦牛肉營養品質的特征值及方差貢獻率Table 4 Characteristic values and variance contribution rates of nutrient quality of female yak eliminated in different regions

采用正態最大方差準則對淘汰母牦牛營養品質的影響因子進行分析,得到旋轉因子載荷矩陣。因子載荷越接近1說明其對營養品質的影響越大,越接近0則說明其影響越小。所得出的正態方差最大正交旋轉變換后的因子載荷矩陣見表5。從表中可以看出,主成分1中其主要作用的指標是脂肪、MUFA、PUFA、EAA、NEAA、TAA、EAA/TAA、EAA/NEAA;在主成分2中起支配作用的指標是蛋白和灰分;SFA和TFA在主成分3中起主要作用;主成分4中起主要作用的為水分、膽固醇和MUFA;主成分5則主要受脂肪的影響。

表5 正態方差最大正交旋轉變換后的因子載荷矩陣Table 5 Factor load matrix after orthogonal rotation transformation with maximum normal variance

對上述所得的前5個主成分進行進一步分析,計算這5個主成分對淘汰母牦牛肉的營養品質指標的方差貢獻。表6所示為對應的5個主成分的單位特征向量及對營養品質的方差貢獻。由表6可以看出,在各指標中,膽固醇、MUFA及氨基酸對淘汰母牦牛肉的營養品質具有較大的方差貢獻。其中,MUFA所占的權重最大,高達12.263%。膽固醇、MUFA、EAA、EAA/TAA、EAA/NEAA五個指標都在主成分1中起主要作用且對營養品質的方差貢獻均在10%以上,因此,選擇這五個指標對不同地區淘汰母牦牛肉進行聚類分析。

表6 主成分的單位特征向量及對營養品質的方差貢獻(%)Table 6 Weight of nutrition quality index of female yak eliminated in different regions(%)

2.5 不同地區淘汰母牦牛肉營養品質聚類分析

圖1為各地區淘汰母牛肉的聚類結果,分析得到:當歐氏距離小于11時,分出的類比較多;當歐氏距離為17時,所研究的6個不同地區的淘汰母牦牛肉按營養品質可以歸為三大類,其中,第一類包含青海省河南縣和青海省剛察縣的淘汰母牦牛肉,第二類為新疆巴州、四川九龍縣和四川紅原縣的淘汰母牦牛肉,第三類則是云南迪慶的淘汰母牦牛肉。

圖1 不同地區淘汰母牦牛肉營養品質聚類圖Fig.1 Clustering diagram of nutritional quality offemale yak eliminated in different regions

3 結論

不同區域(青海省河南縣、青海省剛察縣、新疆省巴州、云南省迪慶縣、四川省九龍縣和四川紅原縣)的淘汰母牦牛肉中的營養成分體現出較大的區域性差異。常規營養成分上,不同的地區淘汰母牦牛的水分含量和蛋白含量差異顯著(P<0.05),四川九龍縣淘汰母牦牛的脂肪含量最高,而云南迪慶的膽固醇含量最高,各地區的灰分差異不顯著(P>0.05)。脂肪酸含量上,不同地區的淘汰母牦牛肉SFA和TFA不存在顯著性差異(P>0.05),而MUFA和PUFA存在顯著性差異(P<0.05)。氨基酸含量上,不同地區EAA、NEAA、TAA差異顯著(P<0.05),且EAA/TAA為38.86%～39.21%,EAA/NEAA 在63.67%～64.83%,氨基酸含量和比例與非淘汰母牛接近[26],且在理想范圍內。綜上所述,在營養品質上,各地區的淘汰母牦牛肉與公牦牛相比差異不大[16-19],仍具有“低膽固醇、低脂肪、高蛋白”的特點,營養豐富,屬于優質肉類。此外,6個地區的淘汰母牦牛肉按營養成分可大致分為三類,其中,第一類包含青海省河南縣和青海省剛察縣兩個地區,第二類為新疆巴州、四川九龍縣和四川紅原縣,第三類則是云南迪慶。第一類地區淘汰母牦牛的脂肪含量較低,MUFA、EAA/TAA、EAA/NEAA均低于其他地區;第二類地區的氨基酸比例適宜,且脂肪酸、膽固醇含量適中;第三類地區的脂肪含量較高,MUFA含量最豐富,且膽固醇含量最高。這可能與各地區淘汰母牦牛放牧的海拔高度、牧草的生長情況、所食牧草營養價值存在差異等密切相關。