荷斯坦去勢公牛肉質與加工特性分析與挖掘

摘 要：通過測定荷斯坦去勢公牛肉及其他2 種市售牛肉（安格斯牛和西門塔爾牛）營養、加工和食用品質指標，并與文獻數據對比分析，挖掘荷斯坦去勢公牛肉質特性。結果表明：與安格斯和西門塔爾牛肉相比，在營養品質方面，荷斯坦去勢公牛肉氨基酸總量及蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、色氨酸含量占比較高（P＜0.05），尤其是色氨酸質量分數達1.16%，是其他樣品的5～8 倍；脂肪酸組成分布均勻，且多不飽和脂肪酸含量較高；加工品質方面，荷斯坦去勢公牛肉保水性和凝膠性較好；食用品質方面，荷斯坦去勢公牛肉嫩度和肌間脂肪含量較高（P＜0.05），大理石花紋豐富，風味物質種類和含量均較高（P＜0.05），荷斯坦去勢公牛肉含46 種揮發性化合物，其中牛肉重要風味物質，包括壬醛、3-羥基-2-丁酮和1-辛烯-3-醇含量顯著高于安格斯和西門塔爾牛肉（P＜0.05）。

關鍵詞：荷斯坦去勢公牛肉；市售牛肉；營養品質；加工品質；食用品質

Analysis and Exploitation of Meat Characteristics in Castrated Holstein Bulls

WANG Haitang， WANG Shouwei， LI Jiapeng*， ZHAO Yan， YANG Junna， ZOU Hao， LI Xiang， QU Chao

（China Meat Research Center， Beijing Academy of Food Sciences， Beijing Key Laboratory of

Meat Processing Technology， Beijing 100068， China）

Abstract： The meat characteristics of castrated Holstein bulls were analyzed and exploited through determining its nutritional， processing， and eating quality and comparing them with those of two other commercial cattle breeds （Angus and Simmental） and with literature data. Compared with Angus and Simmental beef， the total amount of amino acids and the proportions of threonine， valine， isoleucine and tryptophan in Holstein beef were increased （P lt; 0.05）; in particular， the content of tryptophan was 1.16%， which was 5–8 times of other samples. The fatty acid composition was distributed evenly and the content of polyunsaturated fatty acid was higher. In terms of processing quality， Holstein beef had better water retention and gelation properties. In terms of eating quality， tenderness and intramuscular fat content were higher in Holstein beef （P lt; 0.05）， with richer marbling. The number and amount of flavor compounds were higher in Holstein beef than in Angus and Simmental beef （P lt; 0.05）. Holstein beef contained 46 volatile compounds. Notably， the contents of prominent flavor compounds of beef including nonanal， 3-hydroxy-2-butanone and 1-octen-3-ol were significantly higher in Holstein beef than in Angus and Simmental beef （P lt; 0.05）.

Keywords： castrated Holstein bulls; commercially available beef; nutritional quality; processing quality; eating quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20231229-119

中圖分類號：TS251.5 " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2024）01-0001-09

引文格式：

汪海棠， 王守偉， 李家鵬， 等. 荷斯坦去勢公牛肉質與加工特性分析與挖掘[J]. 肉類研究， 2024， 38（1）： 1-9. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20231229-119. " "http：//www.rlyj.net.cn

WANG Haitang， WANG Shouwei， LI Jiapeng， et al. Analysis and exploitation of meat characteristics in castrated Holstein bulls[J]. Meat Research， 2024， 38（1）： 1-9. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20231229-119. " http：//www.rlyj.net.cn

牛是一種全球性養殖動物，可為近60億人類提供必要的營養和供給[1]。牛主要被分為乳用牛、肉用牛和役用牛，其中肉用牛因其大理石花紋豐富、口感鮮嫩、風味俱佳的特點而深受消費者喜愛；此外，牛肉價格穩定在較高水平，因此肉牛產業前景較好。然而，隨著牛肉消費量的持續增長，我國肉牛產業面臨牛源不足及產量增速緩慢等諸多挑戰[2]。根據國家統計局網站數據，2020—2022年我國牛肉產量分別為672.45、679.51、

718.26萬 t，表明我國牛肉消耗量逐年增加，牛肉供需矛盾亟需解決。

基于此，增加母牛存欄量、鞏固產業基礎、充分開發利用我國現有牛種資源是解決供需矛盾的根本途徑，其中利用乳牛資源發展肉牛產業有很大發展空間[3]。充分利用乳牛資源尤其是奶公牛資源可以緩解牛肉供應不足的局面；此外，配合專業化飼養、屠宰和肉品加工等流程，還可以滿足隨著經濟基礎增加而導致的消費者對高品質牛肉的需求。據報道，乳牛肉在國內總牛肉產量中占比不足10%，與美國、歐洲、日本及俄羅斯等國家和地區高達30%的比例相差較大[4]。

目前，關于荷斯坦乳牛肉用品質的研究也逐漸被國內外學者所重視。張鶯鶯等[5]研究荷斯坦牛與安格斯牛的肉用品質，結果表明，荷斯坦牛肉營養品質和食用品質可與安格斯牛肉相媲美；此外，測定安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮、冷鮮和冷凍牛肉品質，為優質生鮮肉加工提供理論參考[6]。陳寧等[7]研究荷斯坦乳牛與德系西門塔爾牛雜交后肉品質，為肉牛的產業化發展和優質牛肉的生產提供依據。徐晨晨等[8]分析中國荷斯坦奶公犢不同部位肌肉品質間差異，其結果為各部位肉選擇合適的烹調方式及合理定價提供一定參考，進一步提高了奶公犢肉的市場價值。劉萍等[9]分析荷斯坦公牛和德系西門塔爾牛雜交后肉質性狀，發現雜交后牛肉的蛋白質含量顯著提高。Yamada等[10]比較荷斯坦乳牛與日本和牛西冷部位肉的代謝組成分，發現荷斯坦牛西冷部位肉營養成分較高。Rezagholivand等[11]提出荷斯坦雜交牛是提高牛肉產量和盈利能力的有效策略。

市場對具有健康營養屬性和優良感官特性肉制品的需求穩步增長，這些因素顯著影響消費者購買欲。但是目前研究對乳牛肉用所體現的營養品質及優勢特點認識模糊，尤其是對其風味成分的檢測與分析較為缺乏。因此系統開展乳牛肉用營養、加工和食用等方面的研究具有重要意義。本研究采集荷斯坦去勢公牛肉，對其肉品質量進行量化分析，挖掘其品質特性，以期為牛肉消費選擇及利用乳牛資源發展肉牛產業提供一定指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

荷斯坦去勢公牛、安格斯牛和西門塔爾牛（18～24 月齡，谷飼喂養450～600 d），其中荷斯坦公牛出生后約1 個月去勢。荷斯坦去勢公牛背脊（HBB，n＝6）和黃瓜條（HBR，n＝6）部位肉購于內蒙古億頓生態農業科技有限公司（華牛牧場）；市售安格斯牛背脊（ABB，n＝6）和黃瓜條（ABR，n＝6）及西門塔爾牛背脊（XBB，n＝6）和黃瓜條（XBR，n＝6）購于北京市西城區牛街清真牛羊肉市場。樣品取自宰后經72 h風冷冷卻的牛胴體，分割后真空包裝，冷凍貯藏（－18 ℃）備用，在運輸和采購過程中均保持低溫狀態。

鹽酸、氫氧化鈉、乙醇、石油醚、乙醚、甲基紅、亞甲基藍、硫酸、硼酸（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；飽和氯化銀溶液、正極清洗液、負極清洗液 日本Insent公司。

1.2 儀器與設備

FSP-625電子干燥箱 日本東洋產業株式會社；CR-400色差計 日本柯尼卡美能達有限公司；AL-104精密電子天平 廣州森美特輕工機械制造有限公司；GL-21M冷凍離心機 湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司；微孔濾膜（0.45 μm） 美國Pall公司；L-8900高速全自動氨基酸分析儀 日本Hitachi株式會社；TSQ8000氣相色譜-質譜檢測儀 美國賽默飛科技有限公司；PRIMO STAR光學顯微鏡 德國Zeiss公司；ProgRes CF SCAN顯微鏡彩色制冷CCD相機 德國Jenoptik公司。

1.3 方法

1.3.1 牛肉營養品質分析

蛋白質含量測定參照GB 5009.5—2016《食品中蛋白質的測定》方法；氨基酸含量測定參照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》方法；膽固醇含量測定參照GB 5009.128—2016《食品中膽固醇的測定》方法；脂肪酸含量測定參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》方法；水分含量測定參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》，用直接干燥法；脂肪含量測定參照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》方法；礦物質含量測定參照GB 5009.268—2016《食品中多元素的測定 第一法》方法；VB2含量測定參照GB/T 5009.85—2016《食品中維生素B2的測定》方法；VB6含量測定參照GB/T 5009.154—2016《食品中維生素B6的測定》方法。

1.3.2 牛肉解凍損失率測定

樣品在冷凍狀態下帶包裝稱質量（g），然后置于4 ℃冷庫中，待完全解凍后，稱取解凍后肉質量（g）。按照式（1）計算解凍損失率[12]。

（1）

1.3.3 牛肉蒸煮損失率測定

樣品完全解凍后，稱質量（g），在72 ℃水浴鍋中帶包裝蒸煮，待中心溫度到70 ℃后保持1 h，取出快速冷卻至室溫后稱質量（g）。按照式（2）計算蒸煮損失率[13]。

（2）

1.3.4 牛肉肌間脂肪分布測定

參考NY/T 676—2010《牛肉的等級規格》中的肌間脂肪分布測定方法，待樣品完全解凍后，橫切面用肉眼觀察比對標準中評級圖譜進行分級。

1.3.5 牛肉肌纖維特性測定

1.3.5.1 牛肉肌纖維直徑測定

順肌纖維方向切取0.2 cm×0.2 cm×0.5 cm牛肉樣品，放入質量分數20%的硝酸溶液中浸泡24 h后取出，每塊樣品各取1 mm×1 mm×1 mm小塊，置于載玻片上，用解剖針將肌纖維盡量分離，使其分布均勻，加蓋玻片后用帶標尺的光學顯微鏡在400 倍（物鏡40 倍、目鏡10 倍）下觀察，讀取肌纖維直徑50 個，結果取平均值，肌纖維直徑按照式（3）計算。

（3）

1.3.5.2 牛肉肌纖維微觀結構觀察

將牛肉樣品切成2 mm×2 mm×5 mm后，用體積分數2.5%戊二醛溶液（pH 7.2）固定，固定后樣品用0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液（pH 7.2）洗滌3 次（每次10 min），然后分別用體積分數50%、70%、90%乙醇溶液脫水1 次，每個梯度浸泡10 min，然后再用無水乙醇脫水2 次，每次10 min，最后用體積比1∶1的乙醇-叔丁醇與純叔丁醇各置換1 次，每次15 min。然后放入冷凍干燥儀對樣品進行干燥4 h，干燥后的樣品用離子濺射鍍膜儀在樣品上鍍上一層金屬膜，使用掃描電子顯微鏡觀察并拍攝樣品的微觀結構[14]。

1.3.6 牛肉肌原纖維蛋白特性測定

1.3.6.1 牛肉肌原纖維蛋白提取

參考Han Minyi等[15]方法，并稍作修改。將樣品去除明顯的脂肪和結締組織后絞碎放置入勻漿機，加入4 倍體積預冷的提取液（10 mmol/L磷酸鹽緩沖液，含0.1 mol/L

NaCl、1 mmol/L MgCl2和1 mmol/L乙二胺四乙酸，pH 7.0），勻漿60 s后在3 500 r/min下冷凍離心15 min，去除上清液，用4 倍體積提取液重復提取沉淀物2 次；然后再用4 倍體積的0.1 mol/L NaCl溶液重復上述操作2 次。最后用4 層紗布（400 目）過濾，濾液用0.1 mol/L HCl溶液調節pH值至6.0后再次以相同參數離心，得到的肌原纖維蛋白在4 ℃條件下貯藏，并在48 h內使用。所有步驟均在4 ℃條件下進行。上述得到的肌原纖維蛋白含量通過雙縮脲法測定，使用牛血清蛋白制作標準曲線。

1.3.6.2 肌原纖維蛋白乳化特性測定

將肌原纖維蛋白溶解在磷酸鹽緩沖溶液（0.6 mol/L

NaCl、0.1 mol/L K2HPO4/K2PO4，pH 6.5）中，配制成1 mg/mL溶液，將8.0 mL肌原纖維蛋白溶液和2.0 mL大豆油放入離心管中勻漿1 min，迅速從離心管底部取50 μL勻漿液，加入到5 mL 0.1 g/100 mL十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS）溶液中，混勻后在500 nm波長處測定吸光度（A0），靜置10 min后在同一位置取勻漿液50 μL，加入到4.95 mL 0.1 g/100 mL SDS溶液中，渦旋振蕩混勻后測定吸光度（A10）。以0.1 g/100 mL SDS溶液作空白對照。乳化活性指數（emulsifying activity index，EAI）和乳化穩定性指數（emulsifying stability index，ESI）按照式（4）～（5）計算。

（4）

（5）

式中：ρ為乳化前肌原纖維蛋白質量濃度/（g/mL）；

φ為油相體積分數/%。

1.3.6.3 肌原纖維蛋白凝膠特性測定

肌原纖維蛋白熱誘導凝膠的制備：在肌原纖維蛋白中添加含0.6 mol/L NaCl的15 mmol/L哌嗪-1，4-二乙磺酸緩沖液（pH 6.0），調節質量濃度至40 mg/mL，勻漿后置于直徑30 mm、高50 mm的玻璃瓶中，在80 ℃水浴30 min，在冷水中冷卻至常溫后放置于4 ℃過夜，在室溫下放置30 min后進行凝膠特性測定。

凝膠質構測定：用物性測定儀測定凝膠硬度、彈性、黏聚性與咀嚼性。測定參數為測試前速率1.0 mm/s、測試速率0.5 mm/s、測試后速率1.0 mm/s、壓縮比50%、觸發力5 g、探頭型號選擇P/0.5R。結果取5 次平行實驗均值。

凝膠保水性測定：準確稱量蛋白凝膠質量，在4 ℃、1 000×g離心10 min，去除離心管中液體。記錄離心前、后離心管質量及空管質量。凝膠保水性按照式（6）計算。

（6）

式中：m0為空管質量/g；m1為離心后質量/g；m2為離心前質量/g。

1.3.7 牛肉嫩度測定

參照NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》，將樣品置于蒸煮袋內，在80 ℃水浴鍋中蒸煮，當中心溫度達到70 ℃時取出肉樣，冷卻至室溫，用直徑為10 mm的圓形取樣器順肌纖維方向鉆取肉柱，用物性分析儀測定肉柱剪切力，每個樣品進行5 次平行實驗，結果取平均值。

1.3.8 牛肉質構測定

將4 ℃貯藏的樣品放置在室溫（20～22 ℃）下平衡1 h，每組樣品做10 個平行。測試參數如下：測試前速率1.5 mm/s、測試速率1.5 mm/s、測試后速率10 mm/s、壓縮比50%、觸發力15 g、探頭型號P/2。

1.3.9 揮發性化合物測定

參考Wang Wei等[16]的方法。50/30 μm DVB/CAR/PDMS纖維萃取針在氣相色譜儀進樣口250 ℃下預處理60 min進行活化。將5 g牛肉樣品加入20 mL頂空樣品瓶中，并加入1 μL 2-甲基-3-庚酮（質量濃度0.816 μg/μL）作為內標。50 ℃平衡10 min后萃取30 min，然后在250 ℃下解吸6 min，采用不分流模式進行檢測。采用TG-Wax MS極性色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）分離揮發性化合物。以高純氦氣（＞99.99%）為載氣，柱流量1.0 mL/min。色譜箱溫度在40 ℃下保持3 min，然后以5 ℃/min的速率從40 ℃升至200 ℃，并保持2 min；再以10 ℃/min的速率從200 ℃升至230 ℃，并保持3 min。

質譜采用全掃描模式，掃描范圍m/z 40～600、掃描時間2 s、電壓1.2 kV，電子電離源，離子源溫度280 ℃、電子電離電壓70 eV。質譜結果與NIST和Wiley數據庫進行比對，計算各化合物的保留指數（retention index，RI）進行定性分析。利用內標，采用歸一化法進行定量。

1.4 數據處理

所有實驗重復測定3 次，結果以平均值±標準差表示，采用SPSS 25軟件（IBM公司，Chicago，IL，USA）進行數據統計分析，差異顯著性（P＜0.05）分析使用Statistix 8程序。利用Origin 2018軟件（OriginLab軟件公司，Hampton，MA，USA）作圖。

2 結果與分析

2.1 牛肉營養品質特性分析

蛋白質是動植物重要組成成分，因其重要的功能特性而日漸引起消費者廣泛關注[17]。蛋白質在熱加工中會發生降解，部分蛋白質會分解成氨基酸，氨基酸作為風味物質的前體物質，對牛肉風味呈現具有重要作用[18-19]。由圖1可知，荷斯坦去勢公牛、安格斯牛和西門塔爾牛肉不同部位蛋白質含量差異均不顯著（P＞0.05），含量均高于19%，能較好滿足人類對高蛋白肉類的要求。此外，3 種牛肉不同部位水分、荷斯坦去勢公牛和西門塔爾牛不同部位膽固醇含量差異也均不顯著（P＞0.05）。動物脂肪是人體脂肪酸和能量的主要來源，同時肉制品的脂肪含量也影響其適口性[20-21]。HBB脂肪質量分數顯著高于其他樣品（P＜0.05），其脂肪質量分數高達8.90%，這可能是由于品種[12]和飼喂方案[22]導致的牛肉質量差異。一般來說，肉中脂肪含量與其多汁性、嫩度和風味呈正相關。Kazala等[23]研究表明，當牛肉中脂肪含量不低于3%時，牛肉具有較好適口性，這與本研究結果一致，即荷斯坦去勢公牛肉具有較好適口性。張鶯鶯等[5]分析荷斯坦牛的肉用品質，發現荷斯坦牛冷鮮肉蛋白質和脂肪質量分數分別為20.87%、7.30%，均小于本研究結果，這可能是由于飼養條件不同。

小寫字母不同表示差異顯著（P＜0.05）。

氨基酸是蛋白質的基本組成單元[24]，其含量和組成決定了蛋白質的營養價值[25]，Oh等[26]研究指出，氨基酸含量影響牛肉質量等級。根據聯合國糧農組織/世界衛生組織標準[27]，當必需氨基酸/總氨基酸（essential amino acid/total amino acid，EAA/TAA）和EAA/非必需氨基酸（non-essential amino acid，NEAA）比值分別達到0.4和0.6時，蛋白質達到理想模式且氨基酸組成質量良好。由表1可知，3 個品種牛肉的EAA/TAA和EAA/NEAA比值均高于標準，尤其是荷斯坦去勢公牛肉的2 項比值均較高。在氨基酸特性方面，HBR的蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸和色氨酸含量顯著高于其他樣品（P＜0.05），它們均屬于EAA。蘇氨酸具有恢復人體疲勞、促進生長發育、促進體內磷脂合成和抗氧化作用；甘氨酸是優質的風味氨基酸；纈氨酸對人體血糖調節有重要作用；組氨酸則對幼兒生長發育有益；色氨酸是評定肉品質量的重要指標，與人體褪黑素的合成相關，可影響睡眠質量。荷斯坦去勢公牛肉中色氨酸平均含量達（1.16±0.15）%，是其他樣品的5～8 倍。張鶯鶯等[6]測得荷斯坦熱鮮肉和冷鮮肉氨基酸數量為18 種，與本研究結果一致，其總含量為20.53%，與本研究結果20.29%無明顯差異。

脂肪酸組成和含量是影響牛肉品質的重要因素，一方面脂肪沉積影響牛肉嫩度和等級，另一方面其對牛肉風味形成也至關重要[28]。Timón等[29]的研究表明，肉制品的香味約60%來自于加工中脂肪氧化。由表2可知，荷斯坦去勢公牛肉的脂肪酸組成分布較均勻，C10～C21均有檢出，背脊和黃瓜條的飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）含量顯著低于其他樣品（P＜0.05），黃瓜條的多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA） 種類和含量及背脊和黃瓜條的n-6/n-3比值顯著高于其他樣品（P＜0.05）。n-3系列（亞油酸）和n-6系列（亞麻酸）PUFA是主要的PUFA，具有很強的生理活性，可以增加細胞膜流動性、降低心腦血管疾病的發生率，且它們是必需脂肪酸，必須從食物中獲取[30]。膳食中合理的n-6/n-3具有促進生長發育、降低心腦血管疾病、免疫調節和抗癌等作用，世界衛生組織推薦的n-6/n-3適宜比例為5∶1～10∶1[5，25]。本研究檢測到的牛肉n-6/n-3均相對較高，高于張鶯鶯等[5-6]在安格斯和荷斯坦冷鮮肉中檢測到的16.47%和14.47%，長期食用均應該注意n-3系列PUFA的補充。張鶯鶯等[5-6]檢測荷斯坦冷鮮肉中脂肪酸結果與本研究結果相似，其檢測到荷斯坦冷鮮肉中含十三碳酸，但本研究未檢測到，此外，本研究檢測到銀杏酸。

由表3可知，3 個品種牛肉的維生素種類和含量之間無顯著差異。荷斯坦牛背脊和黃瓜條中鐵、鋅、鉀、鈣元素含量均高于其他樣品，荷斯坦牛背脊鈣元素含量高于其他樣品，荷斯坦牛黃瓜條鉀元素含量高于其他樣品，這可能與飼喂方案和牧場環境有關[5，31-32]。

2.2 牛肉加工品質分析

解凍損失和蒸煮損失是衡量原料肉保水能力和多汁性的關鍵指標，影響產品經濟價值[33-35]。由表4可知，荷斯坦牛肉黃瓜條解凍損失率最小，且與其他樣品之間存在顯著差異（P＜0.05）。6 種樣品間蒸煮損失率存在明顯差異。保水性與pH值及蛋白質含量有關，一般情況下，蛋白質含量與保水性呈正相關[36]，這與上述實驗結果相對應。由圖2可知，荷斯坦牛背脊橫切面脂肪分布豐富、大理石花紋更多，按照現有評級標準，其肌間脂肪分布為4級，其余樣品均為3級。

牛肉微觀結構與其嫩度等品質緊密相關，通常肌纖維越細、密度越大，肉質越嫩[37]。由表4可知，3 種牛背脊肌纖維直徑均小于黃瓜條，肌纖維密度均為背脊大于黃瓜條。同一部位比較，3 個品種牛肉的肌纖維直徑從小到大排序依次為荷斯坦、安格斯、西門塔爾，肌纖維密度從大到小排序依次為荷斯坦、安格斯、西門塔爾。相同品種、不同部位間肌纖維直徑差異與運動量有關。牛肉微觀結構如圖3所示，牛背脊的肌纖維更致密、單位面積上肌纖維束更多、肌纖維密度更大。

乳化和凝膠特性是反映肌肉蛋白質加工性能的重要指標[38]。其中乳化特性能夠衡量肉制品保油能力。由表5可知，相同牛種背脊EAI顯著高于黃瓜條（P＜0.05），ESI與脂肪蛋白質比、pH值、鹽濃度和可溶性蛋白數量及類型等因素有關，其中鹽溶性蛋白含量越高，乳化穩定性越好。荷斯坦去勢公牛肉ESI較高。凝膠特性決定了產品口感，由蛋白質受熱交聯形成的三維空間網絡結構所產生，對水分、脂肪、風味物質等具有良好的保持作用，能夠影響產品外觀、出品率、保水性及產品質地等。6 種不同樣品間牛肉凝膠硬度、咀嚼性和保水性存在明顯差異。在凝膠形成的過程中，蛋白質含量會影響凝膠特性，鹽溶性蛋白（肌球蛋白）起到重要作用，將水分牢牢留在三維立體網狀結構中，提高了保水性。荷斯坦去勢公牛肉具有較高的蛋白質含量，使其凝膠具有較好的保水性（80.31%）、硬度（132.15 g）和咀嚼性（11.24 g）。上述特性均與荷斯坦去勢公牛肉蛋白質含量較高、肌纖維較細且密度較大相關。

2.3 牛肉食用品質分析

2.3.1 牛肉質構特性

嫩度決定肉類的食用口感，剪切力是衡量肉類嫩度的直接指標，其數值越小，嫩度越高。由表6可知，不同品種、不同部位牛肉剪切力存在顯著差異（P＜0.05）。相同品種的牛背脊剪切力顯著低于黃瓜條（P＜0.05）。Destefanis等[39]的研究表明，當剪切力大于5.38 kg時為韌；4.37～5.37 kg為中等；4.36 kg時為嫩。結果表明，荷斯坦牛肉的嫩度顯著高于其他樣品（P＜0.05），這與其脂肪含量較高有關，同時大理石花紋越豐富的牛肉嫩度越高，這一現象與上述實驗結果相符。不同部位間的質構差異與肌肉纖維的結構變化有關，肌肉纖維結構的緊密程度會影響剪切力、硬度和咀嚼性大小。不同品種牛肉硬度存在顯著差異（P＜0.05），其中荷斯坦牛肉的硬度最小，西門塔爾牛肉的硬度最大；脆性、黏性、彈性、黏結性和彈力不存在明顯差異；荷斯坦去勢公牛肉黏性與安格斯牛肉和西門塔爾牛肉相比較小，黏性與肉制品的汁水性相關，汁水含量越高，肉制品黏性越小。咀嚼性是反映肉制品在口腔中咀嚼運動的一個綜合性指標，荷斯坦去勢公牛肉的咀嚼性顯著低于其他樣品（P＜0.05），說明反復咀嚼過程中做功更少，肉更容易咀嚼。

2.3.2 牛肉呈味氨基酸與風味物質

由圖4A可知，檢測到的呈味氨基酸主要包括鮮味氨基酸、甜味氨基酸、酸味氨基酸和苦味氨基酸。其中，荷斯坦去勢公牛肉苦味和酸味氨基酸含量較低。肉制品風味特征是體現肉制品品質的一項重要指標，直接影響消費者的選擇。由圖4B可知，荷斯坦去勢公牛肉風味化合物總含量顯著高于其他樣品（P＜0.05），約為另2 種的2 倍。由表7可知，荷斯坦去勢公牛肉含46 種揮發性化合物，安格斯牛肉含40 種，西門塔爾牛肉含36 種。荷斯坦去勢公牛肉風味化合物的的含量和數量均較高，這與其豐富的脂肪含量有關。醛類在風味化合物中占主導地位，其香氣閾值較低，主要來自于不飽和脂肪酸的氧化降解，且能夠賦予牛肉令人愉快的甜香味和水果味。醛類是風味前體物質，在加熱過程中能參與美拉德反應，對產品中肉香味的形成具有重要作用。本研究中共鑒定出醛類化合物11 種，其中荷斯坦去勢公牛肉中醛類物質達11 種，安格斯牛肉8 種、西門塔爾牛肉7 種。己醛在食品風味中具有重要貢獻，主要來自n-6不飽和脂肪酸，能產生草香、水果香和鮮香，當含量較高時，能使肉制品呈現青草味。在肉制品加工時，己醛會從脂肪中釋放出來，影響肉制品香氣。壬醛作為油酸降解的主要產物，對牛肉的風味具有積極作用，能賦予牛肉清甜的油脂味和綠草味。尤其是荷斯坦去勢公牛肉中壬醛含量為78.16 μg/g，顯著高于其他樣品（P＜0.05），分別是安格斯牛肉和西門塔爾牛肉的5.75、7.61 倍。酮類作為脂質氧化產物大多數具有奶油香或水果香，荷斯坦去勢公牛肉中3-羥基-2-丁酮含量較高，分別是安格斯牛肉和西門塔爾牛肉的1.63、2.03 倍。醇類物質主要來源于加熱過程中共軛亞油酸氧化分解，其中1-辛烯-3-醇是帶有蘑菇香氣的揮發性風味物質，其在荷斯坦牛肉中含量顯著高于其他樣品（P＜0.05）。有研究表明，3-羥基-2-丁酮、己醛和1-辛烯-3-醇是牛肉風味的重要來源[40]。此外，荷斯坦去勢公牛肉中酸類化合物含量也顯著高于其他樣品（P＜0.05）。

小寫字母不同表示同種氨基酸/風味物質組間差異顯著（P＜0.05）。

3 結 論

本研究表明，采自華牛牧場的荷斯坦去勢公牛肉樣品表現出較高的營養價值和加工、食用屬性。與市售肉牛相比，營養品質方面，荷斯坦去勢公牛肉樣具有較高的蛋白質和氨基酸總量，其中蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、色氨酸含量顯著高于其他樣品（P＜0.05）；荷斯坦去勢公牛背脊脂肪含量顯著高于黃瓜條（P＜0.05），脂肪酸組成分布均勻，PUFA種類、含量及n-6/n-3

比值顯著高于其他樣品（P＜0.05）。加工品質方面，表現出良好的保水性和凝膠性。食用品質方面嫩度和肌內脂肪含量較高，大理石花紋豐富（P＜0.05），風味物質種類及含量較高（P＜0.05），尤其是壬醛、3-羥基-2-丁酮和1-辛烯-3-醇含量顯著高于其他樣品（P＜0.05）。本研究為豐富我國畜禽肉品質數據庫、指導高品質牛肉開發和消費選購提供了理論和數據支撐。

參考文獻：

[1] TALENTI A， POWELL J， HEMMINK J D， et al. A cattle graph genome incorporating global breed diversity[J]. Cold Spring Harbor Laboratory， 2021， 13（1）： 910. DOI：10.1101/2021.06.23.449389.

[2] 曹兵海， 張越杰， 李俊雅， 等. 2021年肉牛牦牛產業技術發展報告[J]. 中國畜牧雜志， 2022， 58（3）： 245-250. DOI：10.19556/j.0258-7033.20220202-01.

[3] GE F， LI J Y， GAO H， et al. Comparative analysis of carcass traits and meat quality in indigenous Chinese cattle breeds[J]. Journal of Food Composition and Analysis， 2023， 124： 105645. DOI：10.1016/j.jfca.2023.105645.

[4] 劉高坤， 姚琨， 王思偉， 等. 荷斯坦奶公犢肥育研究進展[J]. 黑龍江畜牧獸醫， 2021， 64（5）： 30-34. DOI：10.13881/j.cnki.hljxmsy.2020.06.0419.

[5] 張鶯鶯， 涂尾龍， 王洪洋， 等. 荷斯坦牛與安格斯牛的肉用品質比較分析[J]， 上海農業學報， 2023， 39（4）： 120-130. DOI：10.15955/j.issn1000-3924.2023.04.18.

[6] 張鶯鶯， 張敏， 涂尾龍， 等. 安格斯牛和荷斯坦牛熱鮮牛肉， 冷鮮牛肉和冷凍牛肉的品質測定分析[J]. 中國牛業科學， 2023， 49（2）：

11-21. DOI：10.3969/j.issn.1001-9111.2023.02.003.

[7] 陳寧， 陳紅莉， 張云峰， 等. 荷斯坦奶牛與德系西門塔爾牛雜交對其后代產肉性能和肉品質的影響[J]. 河南農業科學， 2017， 46（1）： 136-139.

DOI：10.15933/j.cnki.1004-3268.2017.01.025.

[8] 徐晨晨， 張靜， 孫寶忠， 等. 中國荷斯坦奶公犢不同部位肉的品質特性[J]. 肉類研究， 2019， 33（7）： 19-24. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190507-100.

[9] 劉萍， 趙敏霖， 許婭虹， 等. 德系西門塔爾 × 荷斯坦公牛的屠宰性能和肉質性狀分析[J]. 中國畜牧雜志， 2023， 59（5）： 110-116. DOI：10.19556/j.0258-7033.20220111-08.

[10] YAMADA T， KAMIYA M， HIGUCHI M. Gas chromatography-mass spectrometry-based metabolomic analysis of Wagyu and Holstein beef[J]. Metabolites， 2020， 10（3）： 95. DOI：10.3390/metabo10030095.

[11] REZAGHOLIVAND A， NIKKHAH A， KHABBAZAN M H， et al. Feedlot performance， carcass characteristics and economic profits in four Holstein-beef crosses compared with pure-bred Holstein cattle[J]. Livestock Science， 2021， 244： 104358. DOI：10.1016/j.livsci.2020.104358.

[12] 劉文營， 王守偉. 羊肉生產及加工工藝對肉及肉制品品質的影響研究進展[J]. 食品科學， 2020， 41（1）： 304-311. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20190719-242.

[13] TAHMASEBI M， LABBAFI M， EMAM-DJOMEH Z， et al. Manufacturing the novel sausages with reduced quantity of meat and fat： the product development， formulation optimization， emulsion stability and textural characterization[J]. LWT-Food Science and Technology， 2016， 68： 76-84. DOI：10.1016/j.lwt.2015.12.011.

[14] MAQSOOD S， BENJAKUL S， BALANGE A K. Effect of tannic acid and kiam wood extract on lipid oxidation and textural properties of fish emulsion sausages during refrigerated storage[J]. Food Chemistry， 2011， 130（2）： 408-416. DOI：10.1016/j.foodchem.2011.07.065.

[15] HAN M Y， BERTRAM H C. Designing healthier comminuted meat products： effect of dietary fibers on water distribution and texture of a fat-reduced meat model system[J]. Meat Science， 2017， 133： 159-165. DOI：10.1016/j.meatsci.2017.07.001.

[16] WANG W， HUANG Y， ZHAO W H， et al. Identification and comparison of umami-peptides in commercially available dry-cured Spanish mackerels （Scomberomorus niphonius）[J]. Food Chemistry， 2022， 380： 132175. DOI：10.1016/j.foodchem.2022.132175.

[17] 劉琳. 食品蛋白質功能特性的影響因素[J]. 肉類研究， 2009， 23（10）： 61-66. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-200910016.

[18] 李子欣， 尤麗琴， 羅瑞明， 等. 灘羊肉風味形成中重要蛋白質的解析[J]. 肉類研究， 2019， 33（5）： 7-12. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-036.

[19] POGORZELSKA-PRZYBY?E P， NOGALSKI Z， SOBCZUK-SZUL M，

et al. The effect of gender status on the growth performance， carcass and meat quality traits of young crossbred Holstein-Friesian × Limousin cattle[J]. Asian-Australasian Association of Animal Production Societies， 2020， 34（5）： 914-921. DOI：10.5713/ajas.20.0085.

[20] WANG Y J， WANG Z S， HU R， et al. Comparison of carcass characteristics and meat quality between Simmental crossbred cattle， cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture， 2021， 101（9）： 3927-3932. DOI：10.1002/jsfa.11032.

[21] 尤娟， 羅永康， 張巖春. 驢肉脂肪和脂肪酸組成的分析與評價[J].

中國食物與營養， 2008， 14（9）： 55-56. DOI：10.3969/j.issn.1006-9577.

2008.09.017.

[22] 周玉雷， 都帥， 劉昊， 等. 天然牧草干草和草顆粒對烏珠穆沁羔羊生產性能、屠宰性能和肉品質的影響[J]. 中國草地學報， 2019， 41（3）： 173-178. DOI：10.16742/j.zgcdxb.20180181.

[23] KAZALA E C， LOZEMAN F J. MIR P S， et al. Relationship of fatty acid composition to intramuscular fat content in beef from crossbred Wagyu cattle[J]. Journal of Animal Science， 1999， 77（7）： 1717. DOI：10.2527/1999.7771717x.

[24] 翁航萍， 徐雄新. 肉與肉制品的水分活度[J]. 肉類研究， 2009， 23（5）： 67-70. DOI：10.3969/j.issn.1001-8123.2009.05.019.

[25] 亢其鵬， 謝鵬貴， 孫寶忠， 等. 新疆地區三個肉牛品種各部位肉品質比較研究[J]. 食品與發酵科技， 2019， 55（2）： 6-13. DOI：10.3969/j.issn.1674-506X.2019.02-002.

[26] OH M， KIM E K， JEON B T， et al. Chemical compositions， free amino acid contents and antioxidant activities of Hanwoo （Bos taurus coreanae） beef by cut[J]. Meat Science， 2016， 119： 16-21. DOI：10.1016/j.meatsci.2016.04.016.

[27] WU S， LUO X， YANG X Y， et al. Understanding the development of color and color stability of dark cutting beef based on mitochondrial proteomics[J]. Meat Science， 2020， 163： 108046. DOI：10.1016/j.meatsci.2020.108046.

[28] ZONG G， LI Y P， WANDERS A J， et al. Intake of individual saturated fatty acids and risk of coronary heart disease in US men and women： two prospective longitudinal cohort studies[J]. BMJ， 2016， 355： 5796. DOI：10.1136/bmj.i5796.

[29] TIMóN M L， VENTANAS J， CARRAPISO A I， et al. Subcutaneous and intermuscular fat characterisation of dry-cured Iberian hams[J]. Meat Science， 2001， 58（1）： 85-91. DOI：10.1016/S0309-1740（00）00136-4.

[30] KOHAMA N， YOSHIDA E， MASAKI T， et al. Estimation of genetic parameters for carcass grading traits， image analysis traits， and monounsaturated fatty acids in Japanese Black cattle from Hyogo Prefecture[J]. Animal Science Journal， 2021， 92（1）： e13664. DOI：10.1111/asj.13664.

[31] 陳祖鴻， 符世雄， 封竣淇， 等. 不同飼養方式對肉牛生長代謝的影響研究進展[J]. 現代畜牧科技， 2023， 51（10）： 111-115. DOI：10.19369/j.cnki.2095-9737.2023.10.029.

[32] 熊飆， 李英姣， 蘇江偉， 等. 不同飼養環境對肉牛生長性能、屠宰性能及肉品質的影響[J]. 云南畜牧獸醫， 2023， 52（4）： 12-15. DOI：10.3969/j.issn.1005-1341.2023.04.006.

[33] WU G Y. Important roles of dietary taurine， creatine， carnosine， anserine and 4-hydroxyproline in human nutrition and health[J]. Amino Acids， 2020， 52（3）： 329-360. DOI：10.1007/s00726-020-02823-6.

[34] KAUR H， CHAUHAN S， SANDHIR R. Protective effect of lycopene on oxidative stress and cognitive decline in rotenone induced model of Parkinson’s disease[J]. Neurochemical Research， 2011， 36（8）： 1435-1443. DOI：10.1007/s11064-011-0469-3.

[35] 趙改名， 銀峰， 祝超智， 等. 原料肉部位對牛肉鹽水火腿品質及水分分布特性的影響[J]. 肉類研究， 2020， 34（7）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200403-089.

[36] PARK S Y， KIM H Y. Quality properties of Bulgogi sauce with crust derived from dry-aged beef loin[J]. Food Science Animal Resource， 2020， 41（2）： 247-260. DOI：10.5851/kosfa.2020.e95.

[37] 孟祥忍， 王恒鵬， 謝靜， 等. 真空低溫烹飪對牛肉微觀結構與理化性質的影響[J]. 食品與發酵工業， 2019， 45（9）： 152-158. DOI：10.13995/j. cnki.11-1802/ts.018844.

[38] 康大成， 劉云國， 張萬剛. 高功率超聲波對蛋白質功能特性的影響及其在肉品加工中的應用研究進展[J]. 食品科學， 2019， 40（23）： 289-297. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20181105-053.

[39] DESTEFANIS G， BRUGIAPAGLIA A， BARGE M T， et al. Relationship between beef consumer tenderness perception and Warner-Bratzler shear force[J]. Meat Science， 2008， 78（3）： 153-156. DOI：10.1016/j.meatsci.2007.05.031.

[40] 趙改名， 候建彪， 祝超智， 等. 南陽黃牛不同部位肉品質特性差異分析[J]. 肉類研究， 2022， 36（9）： 1-6. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20220726-086.