补饲和放养牦牛肉品质及肌肉微观结构差异

王莉 孙宝忠 保善 孔祥颖 谢鹏 张丽 余群力 李海鹏

摘 要：为研究补饲和放养牦牛肉品质及肌肉微观结构的差异，选取青海省海北州天然放养的12头牦牛，随机分为补饲组和放养组，屠宰后分别取2组牦牛的冈上肌、背阔肌和半腱肌，并对其食用品质、营养品质及肌肉微观结构进行测定分析。结果表明：补饲牦牛背阔肌和半腱肌的亮度（L*值）分别较放养牦牛高1.09和2.99，3 个部位肉的pH值、持水力和剪切力均低于放养牦牛，每个部位肉的脂肪含量较放养牦牛高42%以上，且肌纤维横截面积、肌纤维直径、肌纤维膜厚度、I带和A带均极显著低于放养牦牛（P<0.01），但肌纤维密度极显著高于放养牦牛（P<0.01）。提示，补饲牦牛肉的肉色较好，肌纤维较细，嫩度好，但是持水力较差，脂肪含量高。

关键词：牦牛；补饲；放养；肉品质；肌肉微观结构

Differences in Meat Quality and Muscle Microstructure of Yak： A Comparison between Supplementary Feeding and Grazing

WANG Li1， SUN Baozhong2， BAO Shanke3， KONG Xiangying3， XIE Peng2， ZHANG Li1，2，*， YU Qunli1， LI Haipeng2

（1.College of Food Science and Engineering， Gansu Agricultural University， Lanzhou 730070， China；

2.Institute of Animal Science， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing 100193， China；

3. Animal Husbandry and Scientific Research Institute of Qing hai Province， Haibei 810200， China）

Abstract： The aim of this study was to examine differences in meat quality and muscle microstructure between yaks receiving supplementary feeding and grazed yaks. Twelve pasture-grazed yaks from Haibei prefecture， Qinghai province were selected and randomized into supplementary feeding and grazing groups. The yaks in both groups were slaughtered and supraspinatus， latissimus dorsi and semitendinosus muscles were excised for the evaluation of eating quality and nutritional quality and microstructure observation. Results showed supplementary feeding resulted in an increase the brightness （L*） of latissimus dorsi and semitendinosus muscles by 1.09 and 2.99， respectively， and a reduction in pH， water-holding capacity and shear force for the three muscles of yaks as compared to grazing. Additionally， the fat contents of these three muscles were increased by over 42% by supplementary feeding， accompanied with an extremely significant decrease in muscle cross-sectional area， fiber diameter， membrane thickness， band A width and band I width （P < 0.01） and an extremely significant increase in fiber density （P < 0.01）. These results showed that meat color of supplementary feeding yak was better， with smaller muscle fibers and good tenderness but poorer water holding capacity and higher intramuscular fat content.

Key words： yak； supplementary feeding； grazing； meat quality； muscle microstructure

中国分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：

牦牛（yak）是中国青藏高原特有的畜种，被誉为“高原之舟”，中国现有牦牛1400多万头，约占世界牦牛总数的95%以上，居世界第一[1-2]。牦牛肉肉质鲜美，营养丰富，是一种天然优质的绿色食品，深受消费者的亲睐[3]。青海省是我国牦牛饲养量最多的省份，现有牦牛近500万 头，约占全国总数的40%，其中大多牦牛饲养主要以天然放养为主，动物的摄食往往会受到气候、草场物种及运输条件的限制[4]。Borreani[5]和Volpelli[6]等指出，补饲可在一定程度的改善动物的营养平衡，因此，为了改善牦牛摄食营养平衡，可以在放牧的同时进行补饲，然而，目前已有关于青海高原补饲牦牛肉和放养牦牛肉屠宰性能的研究报道[7-8]，但是关于青海高原补饲和放养牦牛肉品质及微观结构差异的研究较少，因此研究补饲和放养牦牛肉的品质及肌肉微观结构差异，对青海高原牦牛肉的加工利用有重要意义。

有关牦牛肉品质的研究己有大量报道，万红玲等[9]从理论上分析了牦牛肉品质的特性，认为牦牛肉具有高蛋白、低脂肪、良好的氨基酸和脂肪酸组成等优点。张丽等[10]指出适宜的宰后成熟时间可提高牦牛肉的品质。同时José等[11]发现，牛肉的微观结构与肉品质具有很大的相关性，Mamani-Linares等[12]研究发现美洲驼经过3 个月的饲料补饲后，其肌纤维密度明显增大，肌间脂肪含量上升，湛启亮等[13]指出，牛背最长肌的剪切力随肌纤维直径的增大而增大，但关于补饲和放养牦牛肉品质及肌肉微观结构差异的研究还未见报道。本实验以青海高原公牦牛为实验对象，旨在研究补饲和放养牦牛肉品质及微观结构的差异，以期为青海高原牦牛的增值加工提供实际的指导意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

从青海省海北州选取健康无病、自然放养（主要牧草包括紫花针茅、芨芨草和杂类草等）的2岁龄高原牦牛12 头（公、母各6 头），随机分为2 组，一组继续放养，不进行补饲，即放养牦牛；另一组傍晚归牧后进行补饲1 kg精饲料及2 kg青干草，即补饲牦牛。每头牦牛经宰杀、放血、去头蹄内脏、剥皮、劈半后，在其左半胴体现场采集分别位于牦牛前、中、后躯的冈上肌（supraspinatus）、背阔肌（latissimus dorsi）和半腱肌（semitendinosus）3 个部位肉。

甲醛、酒精、苏木素、戊二醛、锇酸 韶关市威博化工有限公司。

1.2 仪器与设备

CR400色差仪 日本美能达公司生产；PHB-4型便携式酸度计 南京科环分析仪器有限公司；C-LM4嫩度剪切仪 东北农业大学；AB-S型电子天平 梅特勒-托利多仪器上海有限公司；VS-06ST型索氏抽提器 无锡沃信有限公司；Nikon YS 100显微镜 南京江南光电股份有限公司；MV3000摄像系统 宁波永新光学仪器厂；H-700型透射电镜 天美（中国）科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 食用品质测定

肉色测定：参考Tadeusz等[14]的方法采用色差计进行测定。色差计应配备D65光源，波长400～700 nm。肉样厚度不少于1 cm，垂直肌纤维走向切开，横断面在室温下氧合40 min后测定。氧合过程环境风速小于0.5 m/s。每个肉样选取3 个不同位置重复测定后取平均值。

pH值测定：参考GB/T9695.5—2008《肉与肉制品 pH测定》的方法测定[15]。采用带有自动温度补偿的插入式pH计测定直接插入肉样测定，每个肉样选取3 个不同位置重复测定后取平均值。

滴水损失测定：参照Sales等[16]的方法，取5 cm×1 cm×1 cm的肉样，在天平上称其质量（m1）后，把样品悬挂在S型钩上，然后装在塑料袋中，确保塑料袋不会接触到样品，将其吊挂在湿度、气流、温度（通常是2～4℃）恒定的环境中。24h后，从钩上取下样品，再称质量（m2）。重复测定3 次取平均值。滴水损失按公式（1）计算。

滴水损失/%=（m1―m2）/m1×100 （1）

蒸煮损失测定：参考Serrano等[17]的方法进行测定。取6 cm×3 cm×3 cm的整块肉样，称质量（m1），剔除肉表面的筋、腱、膜及脂肪，放入80 ℃的恒温水浴锅中加热，用热电耦测温仪测定肉样的中心温度，待肉样中心温度达到70 ℃时，将肉样取出冷却至室温，用滤纸吸去肉样表面的水分后，称质量（m2）蒸煮损失按公式（2）计算。

蒸煮损失/%=（m1―m2）/m1×100 （2）

剪切力测定：参考NY/T 1180—2006《肉嫩度的测定 剪切力测定法》的方法测定[18]。取6 cm×3 cm×3 cm整块肉样，将肉样煮至中心温度达到70 ℃时，冷却至室温后用直径为1.27 cm的圆形取样器沿与肌纤维平行的方向钻取肉柱（无筋膜、脂肪和肌膜）用剪切力仪测定剪切力，每组做6 次重复，取平均值。

1.3.2 营养品质测定

蛋白含量的测定：参考GB/T9695.11—2008《肉与肉制品 氮含量测定》的方法测定[19]；脂肪含量的测定：参考GB/T9695.7—2008《肉与肉制品 脂肪含量测定》的方法测定[20]；水分含量的测定：参考GB/T9695.15—2008《肉与肉制品 水分含量测定》的方法测定[21]。

1.3.3 肌肉微观结构

肌肉组织学结构测定：参考Wu等[22]的方法，从每个部位肉样中取1 cm×0.5 cm×0.5 cm的肉块，放入10%甲醛溶液中浸泡48 h，酒精脱水包埋后、修片、切片、染色、封片，用显微镜和摄像系统在10×40倍下拍照。用AutoCAD2007软件直接测量其单根肌纤维横截面积，肌纤维直径，肌纤维密度和肌纤维膜厚度。

肌肉超微结构测定：参考湛启亮等[13]的方法，从每个部位肉样上分别取0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm肉块，使用新鲜3%戊二醛固定2 h以上，1%锇酸后固定，乙醇梯度脱水，浸透，包埋、聚合，半薄定位，超薄切片，铅铀染色。用透射电镜观察拍照，测量肌纤维肌节长度、A带（暗带）和I带（明带）的宽度。

1.4 数据分析

用Excel分析软件绘制试验中各参数的柱形图，用SPSS 19.0统计分析软件对各参数进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 食用品质

2.1.1 肉色

小写字母表示组内的差异显著性（P<0.05），*. 组间差异显著（P<0.05），**. 组间差异极显著（P<0.01）。下同。

补饲和放养牦牛半腱肌的L*值均最大，背阔肌次之，冈上肌最小。其中补饲牦牛冈上肌的L*值较背阔肌显著低7.58（P<0.05），较半腱肌显著低14.85（P<0.05），其半腱肌的L*值显著（P<0.05）高于放养牦牛。放养牦牛的半腱肌的L*值显著高于冈上肌和背阔肌（P<0.05）。补饲牦牛冈上肌的a*值显著低于背阔肌和半腱肌（P<0.05），但背阔肌和半腱肌之间差异不显著（P>0.05）。放养牦牛3个部位肉的a*差异均不显著（P>0.05）。补饲牦牛冈上肌的b*值较背阔肌显著低3.41（P<0.05），较半腱肌极显著低5.66（P<0.05）。而放养牦牛半腱肌的b*值显著高于冈上肌和背阔肌（P<0.05），且冈上肌的b*值与补饲牦牛差异极显著（P<0.01）。

2.1.2 pH值

补饲牦牛冈上肌的pH值较背阔肌和半腱肌高了0.54和0.43，差异显著（P<0.05）。放养牦牛3 个部位肉pH值差异均不显著，但其背阔肌和半腱肌的pH值显著高于补饲牦牛（P<0.05）。

2.1.3 持水力

，补饲牦牛半腱肌的滴水损失最大，背阔肌次之，冈上肌最小。其中冈上肌的滴水损失显著低于背阔肌与半腱肌（P<0.05）。放养牦牛3个部位肉的滴水损失差异均不显著（P>0.05）。但补饲牦牛背阔肌和半腱肌的滴水损失极显著高于放养牦牛（P<0.01）。

2.2 营养品质

2.2.1 蛋白质含量

补饲和放养牦牛肉的蛋白质含量均超过了牛肉的平均蛋白质含量20 g/100 g。补饲牦牛不同部位的蛋白质含量虽然各不相同，但蛋白质含量差异均不显著（P>0.05）。而放养牦牛背阔肌的蛋白质含量比冈上肌高1.79 g/100 g，差异显著（P<0.05），显著高于补饲牦牛背阔肌的蛋白质含量（P<0.05）。

2.2.2 脂肪含量

2.3 肌肉微观结构

2.3.1 肌肉组织学特性

Table 1 Muscular histological characteristics of supplementary feeding and grazing yaks

指标 部位 补饲牦牛 放养牦牛

肌纤维横截面积/μm2 冈上肌 795.07±59.96a** 1479.78±56.82a**

背阔肌 673.44±70.22b** 1056.68±67.16b**

半腱肌 546.68±42.01c** 960.59±77.45c**

肌纤维直径/μm 冈上肌 31.79±1.20a** 43.40±0.83a**

背阔肌 29.24±1.51b** 36.66±1.17b**

半腱肌 26.36±1.02c** 34.94±1.41c**

肌纤维密度/（N/μm2） 冈上肌 （6.25±0.10）×10-4c** （5.38±0.10×10）-4c**

背阔肌 （6.96±0.20）×10-4b** （6.21±0.06）×10-4b**

半腱肌 （7.21±0.10）×10-4a** （6.41±0.10）×10-4a**

肌纤维膜厚度/μm 冈上肌 6.01±0.14a** 6.24±0.25a**

背阔肌 5.41±0.11b** 5.52±0.14b**

半腱肌 5.33±0.08c** 5.47±0.15c**

注：小写字母表示组内的差异显著性（P<0.05）；*. 组间差异显著（P<0.05）；**. 组间差异极显著（P<0.01）。下同。

由表1可知，补饲和放养牦牛3 个部位肉的肌纤维横截面积、肌纤维直径和及纤维膜厚度均是冈上肌最大，背阔肌次之，半腱肌最小，且差异显著（P<0.05），但半腱肌的肌纤维密度最大，且显著（P<0.05）或极显著高于背阔肌和冈上肌（P<0.01）。补饲牦牛的3 个部位的肌纤维横截面积、肌纤维直径和肌纤维膜厚度均极显著低于放养牦牛（P<0.01），但肌纤维密度极显著高于放养牦牛（P<0.01）。

2.3.2 超微结构

?m

部位名称 肌节长度 I带 A带

补饲牦牛 放养牦牛 补饲牦牛 放养牦牛 补饲牦牛 放养牦牛

冈上肌 1.55±0.46b* 1.98±0.11a* 0.36±0.03b** 0.73±0.05a** 1.22±0.04a** 1.38±0.09b**

背阔肌 1.65±0.85a 1.88±0.04b 0.52±0.03a** 0.44±0.02b** 1.08±0.07b** 1.53±0.05a**

半腱肌 1.43±0.45c 1.56±0.06c 0.29±0.03c** 0.38±0.03c** 1.20±0.03a** 1.35±0.04b**

由表2可知，补饲牦牛背阔肌的肌节长度和I带均显著或极显著高于冈上肌和半腱肌（P<0.05，P<0.01），但半腱肌的A带最宽，值为1.20 ?m。放养牦牛冈上肌的肌节长度和I带均最显著或极显著（P<0.05，P<0.01）高于背阔肌和半腱肌，背阔肌的A带最宽，值为1.53 ?m。放养牦牛3 个部位肉的I带和A带极显著（P<0.01）高于补饲牦牛，除冈上肌外，补饲牦牛和放养牦牛其他2 个部位的肌节长度差异不显著（P>0.05）。

3 讨 论

本研究中补饲和放养牦牛半腱肌的L*值、a*值和b*值均最大，可见补饲和放养牦牛半腱肌的亮度、红色度和黄色度均较高。这可能是由于补饲牦牛和放养牦牛半腱肌的脂肪含量较高，系水力较强，增加了肌肉表面对光线的吸收，所以亮度较高，并且半腱肌中血红蛋白含量较高，所以肉色较红[14]。Joo等[23]研究表明，当动物营养状况不佳时，肌纤维内储备糖原不足，会导致动物宰后pH值下降延迟，且Lee等[24]发现补饲可导致牛肉pH值下降，可能是因为补饲改善了肌肉的营养状态，肌肉中的糖原储备充足，从而提高了宰后乳酸转化量，本研究中放养牦牛背阔肌和半腱肌的pH值均显著显著高于（P<0.05）补饲牦牛，也许可以归因于这一点。补饲牦牛3个部位肉的持水力均低于放养牦牛，这可能是由于补饲牦牛肉的糖原含量较放养牦牛高，pH值降低速度快，滴水损失较大导致持水力降低[24]。剪切力是肌肉嫩度变化的直接反映，正常肉剪切力值与嫩度成反比关系[9]。Mamani-Linares等[12]研究发现经过3个月饲料补饲的美洲驼因肌间脂肪含量上升而明显增改善了其嫩度和风味，本研究中补饲牦牛3个部位肉的剪切力均低于放养牦牛，但脂肪含量和水分含量均高于放养牦牛，可能是因为补饲牦牛肉的肌间脂肪含量较放养牦牛肉高，所以使其嫩度降低。

Lee[25]研究表明，肌纤维越细，肉质越嫩；肌纤维越粗，肉质越老。骨骼肌肌纤维密度越大、脂肪含量越高、肉质越细嫩多汁。在较粗的肌纤维中，肌原纤维缔合比较牢固，较难切断。影响肌纤维粗细的因素主要是年龄、品种、营养状和运动量等，经常运动的部位肌纤维直径较粗。本研究中放养牦牛3个部位肉肌纤维横截面积、肌纤维直径和肌纤维膜厚度均较补饲牦牛高，肌纤维密度较低，可能是由于营养状和运动量的差异致使放养牦牛肌肉结缔组织含量和交联度较高，使其品质降低，嫩度和适口性较差。Meadi等[26]指出I带主要由细丝组成，A带主要由粗丝组成，细丝又由肌动蛋白构成，而构成粗丝的则主要是肌球蛋白，肌球蛋白和肌动蛋白相互作用形成的复合体常被称作为肌动球蛋白。在宰后肌肉中，肌动蛋白和肌球蛋白的绑定变得不可逆，这就是宰后肌肉中形成的“硬度起源”。Liu等[27]指出宰后僵直测定的肌肉肌节长度反映了肌肉的收缩状态，与肉的嫩度密切相关，Torrescano等[28]也曾报道，在正常情况下，肌节长度与肉的嫩度有内在联系。本研究中放养牦牛冈上肌和背阔肌的I带和A带均高于补饲牦牛，但嫩度较补饲牦牛差，与本研究研究结果相似。

4 结 论

补饲牦牛和放养牦牛肉的品质及肌肉微观存在显著差异。补饲牦牛肉的亮度和红色度均较放养牦牛高，但pH值、持水力和剪切力均低于放养牦牛。补饲和放养牦牛肉的蛋白质含量均超过了牛肉的平均蛋白质含量（20 g/100 g），且放养牦牛肉蛋白质含量和水分含量较高，脂肪含量较低。补饲牦牛肉的肌纤维横截面积、肌纤维直径、肌纤维膜厚度、I带和A带均极显著低于放养牦牛，但肌纤维密度极显著高于放养牦牛。

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