不同品种牛肉品质特性概述

杨玉莹，张一敏，董鹏程，韩明山，朱立贤*，罗欣*

1(山东农业大学 食品科学与工程学院，山东 泰安，271018)2(内蒙古科尔沁牛业有限公司，内蒙古 通辽，028000)

牛肉具有较高的蛋白质、较低的脂肪含量，富含多种氨基酸和矿物质元素，具有消化吸收率高等特点，深受人们喜爱。近几年，随着居民消费水平的提高，对牛肉的消费量也越来越大，人们更加重视牛肉和牛肉制品的食用品质和营养品质。因此，本文在前人相关研究的基础上，归纳概括了牦牛、黄牛和水牛的肉品质以及肌肉组织学特性研究成果，重点对食用品质(嫩度、肉色、保水性等)、营养品质(蛋白质、脂肪、水分)以及肌纤维特性方面进行了分析，以期为消费者选择优质牛肉提供指导，同时为饲养者选育优良肉牛品种提供参考。

1 食用品质

肉以及肉制品的食用品质与其消费性能和商业价值等息息相关，并且牛肉的食用品质是其内在质量的表征：肉色、嫩度、风味、多汁性以及保水性是人们评价肉及肉制品食用品质的常用指标[1]。

1.1 pH值

宰前动物肌肉的pH值为7.2～7.4，宰后由于糖酵解作用，乳酸积累pH值下降，pH下降至5.3～5.8[2]。肌肉肉色、系水力、细菌的繁殖速度以及蛋白质溶解度等都受pH值下降速度和程度的影响。肌肉pH值下降过快会造成蛋白质变性、肌肉失水、肉色灰白，即PSE(pale, soft and exudative)肉。极限pH值一般是指冷却结束时肌肉的最终pH值，主要与动物屠宰时肌糖原含量有关，当其含量过低时，肌肉极限pH值偏高(>6.0)，肌肉颜色呈现深色，较为常见的有DFD(dark, firm and dry)肉、黑切牛肉等[1]。

年龄对于牦牛肉pH值的影响不大，研究发现随着年龄的增大，牦牛肉的初始pH值及极限pH值都没有显著性的变化(p>0.05)，平均值分别为6.72、5.53[3～4]。然而也有研究发现，牦牛肉在宰后成熟的过程中pH值随时间和温度等外界条件的变化而变化[5-7]。不同品种水牛肉的pH值之间没有显著性差异，有研究发现江西鄱阳湖、峡江以及信丰水牛肉的初始pH值及极限pH值均无显著性差异(p>0.05)，平均值分别为5.94、5.62[8]。赵会平等[9]研究发现秦川牛胴体的前、中、后部位肉初始pH值都在6.5以上，极限pH值分别为5.71、5.62、5.43，均属于正常范围。然而对于不同品种牛肉pH值的比较研究较少，从现有数据来看，牦牛肉及黄牛肉的初始pH值较高在中性pH值附近，极限pH值均在5.4～5.8之间；水牛肉初始pH值较低，在6.0左右，极限pH值与牦牛、黄牛差异不大。

1.2 嫩度

牛肉的嫩度是衡量肉品质的一个重要指标，是指肉在食用时口感的老嫩，反映了肉的质地，由肌肉中各种蛋白质的结构特性决定，其与肉的硬度相对应，是硬度的倒数[1]。对肉嫩度的评定通常用剪切力值反映，以kg为单位。MILLER等[10]以育肥牛为对象将剪切力值小于3.0 kg，3.0～4.6 kg和大于4.6 kg的牛肉分别定义为嫩肉、中等嫩肉和韧肉。

牦牛肉剪切力值较大，属于中等偏韧的肉。徐瑛等[11]研究发现不同年龄牦牛肉的剪切力值差异显著(p<0.05)，根据MILLER[10]的分类标准，3岁以下的牦牛肉(3.59 kg)属于中等嫩肉，3～4岁年龄段牦牛肉(4.69 kg)属于韧肉，5～7岁及7岁以上牦牛肉剪切力值比3～4岁牦牛肉还要大(p<0.05)。成年天祝白牦牛(3岁)、大通牦牛(2～3岁)、甘南牦牛(4～6岁)、藏北牦牛(3～5岁)、环湖牦牛(3～5岁)以及青南牦牛(3～5岁)的剪切力值分别为4.19、4.55、4.85、4.85、9.72、12.92 kg[12-16]，均属于中等偏韧的肉。

相对比其它品种牛肉来说，黄牛肉质较嫩，深受人们喜欢。王复龙等[17]对比分析了南阳牛以及延边黄牛(24～30月龄)的嫩度差异，结果显示南阳牛西冷部位肉的剪切力值约为3.19 kg，显著低于延边牛(4.23 kg)(p<0.05)。由此说明南阳牛的嫩度较好。罗欣等[18]选用了我国4个品种(和牛×鲁西黄牛，鲁西黄牛，和牛×秦川牛，和牛×延边牛)的5个等级的育肥牛肉，测得西冷部位肉的平均剪切力值在3.4～4.6 kg之间。卢桂松等[19]研究发现24月龄左右的鲁西、秦川公牛西冷部位肉的剪切力值无显著差异(p>0.05)，分别为7.24、7.32 kg，二者的牛霖部位肉的剪切力值(分别为6.53 kg、6.77 kg)也均无显著性差异(p>0.05)，这与XIE等[20]研究结果相一致，其选取18.5月龄的鲁西、秦川、晋南牛测定了其西冷部位肉的剪切力(5 kg左右)，结果表明三者之间也没有显著性差异(p>0.05)。

相对于黄牛肉来说，水牛肉的嫩度较差。陶亮等[21]研究指出，德宏水牛肉的剪切力值显著高于黄牛(p<0.05)，分别为2.67、2.12 kg。SPANGHERO等[22]也证实了水牛肉嫩度较差，其测定了意大利西门塔尔牛以及水牛的屠宰性能、肉的品质特性，结果显示水牛的剪切力值(7.02 kg)显著高于西门塔尔牛(4.72 kg)(p<0.05)。

从现有数据来看，同一年龄段的黄牛肉嫩度较好，其次为水牛，而牦牛嫩度最差。但是由于嫩度与牛的年龄也有很大关系，因而3种牛嫩度的差异不能一概而论。

1.3 肉色

肉的颜色是影响消费者购买意愿的主要因素，CLYDESDALE等[23]指出肉色是评定肉以及肉制品最重要的品质指标，因为一旦肉色是不可接受的，该产品将不会被消费者购买或食用。肉色取决于肌肉中肌红蛋白的含量和化学状态[1]，肉色除了受物种的影响，还受到许多内在因素的影响，诸如性别、品种、饲养条件、内源抗氧化物质、年龄、肌肉类型以及新陈代谢、肌肉极限pH值和宰后pH下降速率等；以及外界因素的影响，如：温度、氧气浓度、光照、包装、微生物生长等。

随着牦牛年龄的增大，肉色逐渐呈现暗红色[11,24]。侯丽等[15]研究表明大通犊牦牛肉的L*值(44.48)高于秦川牛(41.20)，但差异不显著(P>0.05)；而成年牦牛肉的L*值(33.76)却显著低于秦川牛肉(p<0.01)，由此说明大犊牦牛的肉色要亮于秦川牛肉，成年牦牛肉的肉色要暗于秦川牛肉。大通成年牦牛肉的a*值(19.99)与秦川牛肉(20.32)接近，均显著高于犊牦牛肉的a*值(14.27)(p<0.01)。大通成年牦牛与秦川牛肉b*值相近(11.5左右)，无显著性差异(p>0.05)。上述研究对象中选取的是6月龄大通犊牦牛、3～5岁牦牛以及2～3岁秦川牛的背最长肌进行各项指标的测定。牦牛年龄越大，肌红蛋白含量越高，从而导致肉的色泽加深[25]。

南阳牛、鲁西公牛的肉色相比于延边牛、秦川公牛来说较为鲜红。王复龙等[17]选取了南阳牛(24、24、28、28、30月龄)以及延边牛(24、24、28、28、30月龄)各五头，对其西冷、牛霖部位肉的肉色进行了对比分析。结果表明南阳牛的西冷、牛霖部位肉的L*、b*值均显著大于延边牛(p<0.05)，延边牛西冷、牛霖部位肉的a*值均显著大于南阳牛(p<0.05)。卢桂松等[19]测定了24月龄左右的秦川、鲁西公牛肉的肉色，结果表明鲁西公牛西冷部位肉的L*、a*、b*值均显著大于秦川公牛(p<0.05)，鲁西公牛牛霖的L*、b*值均显著大于秦川公牛(p<0.05)，两者a*值之间无显著差异(p>0.05)。

相比于黄牛肉，水牛肉颜色较暗，这是因为水牛肉中肌红蛋白的含量比较丰富，并且铁离子的含量较高，使得水牛肉颜色呈现紫红色。陶亮等[21]研究得出水牛和黄牛肉色差异显著(p<0.05)，水牛肉的L*值、b*值分别为35.21、6.23均显著低于黄牛肉(46.40、7.47)(p<0.05)，a*值(18.13) 显著高于黄牛肉(16.74)(p<0.05)。

1.4 保水性

肉的保水性又称系水力或持水力，衡量肌肉保水性的指标主要有持水力、系水力、汁液损失、蒸煮损失等。汁液损失是描述生鲜肉保水性最常用的指标，一般在0.5%～10%[1]。影响肉保水性的因素繁多，包括品种、年龄、性别、肌肉的部位、pH值以及冷却冻结等。

徐瑛等[11]研究表明随年龄的增大牦牛肉的系水力显著增大，而失水率显著减少，这与侯丽等[15]研究结论相一致。张丽等[26]研究测定了牦牛不同部位肉的蒸煮损失，结果表明眼肉的蒸煮损失最低(21.1%)，西冷的蒸煮损失最高(35.5%)，具有显著性差异(p<0.05)。

研究发现南阳牛与延边牛西冷部位肉的汁液损失相当(1%)，差异不显著(p>0.05)，而蒸煮损失南阳牛显著高于延边牛(p<0.05)，分别为31.87%、27.03%[17]。而秦川公牛西冷和牛霖部位肉的汁液损失和蒸煮损失均显著低于鲁西公牛(p<0.05)，其中鲁西黄牛西冷部位肉的汁液损失以及蒸煮损失分别为2.12%、43.80%[18]。SPANGHERO等[22]发现水牛和西门塔尔牛的蒸煮损失无显著差异(33%左右)(p>0.05)。

2 营养品质

一般来说，牛肉是几种营养物质的重要来源。它富含高生物价值蛋白，以及微量元素如铁、硒、锌和维生素B12。

2.1 蛋白质

肉类是蛋白质的重要来源之一，但肉中蛋白质的含量具有一定差异，据葡萄牙营养表数据，蛋白质平均含量为22%，但它可以高达34.5%(鸡胸肉)或低至12.3%(鸭肉)[27]。相比于其他品种的牛肉，牦牛肉蛋白质含量较高。很多学者测定了牦牛肉中粗蛋白的含量，不同地区牦牛肉的粗蛋白含量存在差异。4岁甘南牦牛肉的蛋白质含量显著高于中国西门塔尔牛(p<0.05)，分别为24.53%、22.48%[28]。甘肃地区牦牛肉蛋白质平均含量约为22.24%；四川地区牦牛肉蛋白质含量约为21.55%；西藏地区牦牛蛋白质平均含量约为21.43%；青海地区牦牛肉蛋白质平均含量约为23.77%，均高于甘南、天祝、川南、峨边、平武、宜汉、青海(果洛、玉树、海西、大通及共和)黄牛、安格斯牛、夏洛来牛、西门塔尔牛肉，蛋白质平均含量约为20.16%[29]。

不同性别的秦川牛肉的粗蛋白含量存在显著差异(p<0.05)，其中公牛粗蛋白含量最高(25.86%)，母牛最低(21.90%)，阉牛居中(23.02%)[30]。而秦川牛肉与牦牛肉之间无显著性差异(p>0.05)，侯丽等[15]对比分析了秦川牛肉与青海、大通、环湖地区成年牦牛肉(4岁左右)、大通犊牦牛肉(6月龄)的蛋白质含量，结果表明秦川牛肉的蛋白质含量(22.35%)低于牦牛肉，但差异不显著(p>0.05)。

不同品种水牛肉的粗蛋白含量差异不显著(p>0.05)，鄱阳湖、峡江以及信丰山3个地方品种水牛的粗蛋白含量在20%左右，差异不显著(p>0.05)[8]。陶亮等[21]发现德宏水牛粗蛋白含量(22.01%)与黄牛(22.92%)无显著性差异(p>0.05)。

2.2 水分

不同年龄段的牦牛肉水分含量存在差异。3岁以下牦牛肉水分含量较高，7岁以上牦牛肉的水分含量较低，分别为71.94%、67.04%。其中4～6年龄段的牦牛肉之间水分含量差异不显著(p>0.05)，2～4岁牦牛肉的水分含量变化趋势与WAN等[31]研究结果相一致[11]。不同等级牛肉的水分含量存在差异，但差异并不显著(p>0.05)。罗欣等[18]测定分析了我国4个品种(和牛×鲁西黄牛，鲁西黄牛，和牛×秦川牛，和牛×延边牛)的5个等级育肥牛肉的品质特性，结果表明随着等级的升高，西冷部位肉的水分含量逐渐下降。等级较低的样品中水分含量最高为70.12%，等级较高的样品中水分含量非常低为58.03%。

不同性别秦川牛肉的水分含量不存在显著差异(p>0.05)，总的来说，公牛水分含量最高(73.26%)，阉牛最低(71.64%)，母牛居中(72.28%)[30]。鄱阳湖、峡江以及信丰山3个地方品种水牛的水分含量存在差异，分别为74.73%、74.80%、75.53%，但差异不显著(p>0.05)[8]。陶亮等[21]对比研究了德宏水牛与普通黄牛的营养品质，发现德宏水牛水分含量为75.87%，显著高于黄牛(70.52%)(p<0.05)。

2.3 脂肪

研究发现，牦牛肉的脂肪含量比较低，显著低于其它品种的牛肉(p<0.05)。目前大家普遍接受的原因是，牦牛为了适应酷寒的高原环境，需要持续消耗脂肪来产生热量，因此这导致了脂肪沉积减少，同时与其长期运动有关。研究发现成年牦牛肉平均脂肪含量约为2.7%，犊牦牛肉脂肪含量约为2.3%；然而其他品种牛肉平均脂肪含量约为3.46%[29]。徐瑛等[11]研究发现，3岁以下牦牛肉的脂肪含量只有1.05%，7岁以上牦牛肉的脂肪含量增加到了2.37%，由此说明年龄越大脂肪含量越高。

不同性别秦川牛肉的粗脂肪含量存在显著性差异(p<0.05)，总的来说，公牛粗脂肪含量最高(25.86%)，母牛最低(21.90%)，阉牛居中(23.02%)[30]。KANDEEPAN等[32]研究报道，水牛肉的脂肪含量为2.76%。 而鄱阳湖、峡江以及信丰山3个地方品种水牛的脂肪含量分别为2.57%、1.53%、1.50%，不存在显著性差异(p>0.05)[8]。同时发现德宏水牛脂肪含量为1.71%，显著低于黄牛(4.02%)(p<0.05)[21]。

3 组织学特性

肌纤维是组成肌肉的基本单位，目前关于肌纤维特性的研究报道很多，包括肌纤维类型、肌纤维面积、肌纤维数量、肌纤维密度以及肌纤维直径等，并且研究发现，肌纤维类型组成与嫩度、pH值、肉色、保水性等牛肉品质存在一定的关系[33-37]。

肌纤维越细，肌纤维密度越大，则肉质越嫩。研究发现牦牛肉肌纤维较粗，嫩度较差，导致其加工及食用途径受到一定限制。有研究指出肌纤维直径随着牦牛年龄的增加逐渐增大。3岁以下牦牛肉的肌纤维直径(49.71 μm)相比于谌启亮等[38]研究的3岁育肥牛(44.46 μm)高出了11.8%。7岁以上的牦牛肉肌纤维直径达到了(61.23 μm)，相比于3岁育肥牛高出了37.72%[3]。

不同性别秦川牛(18月龄)的肌纤维面积、肌纤维直径、肌纤维密度以及肌束内肌纤维根数之间存在显著性差异(p<0.05)。其中公牛肌纤维面积和直径最大，分别为1 274.16 μm2、40.29 μm，阉牛居中分别为1 031.21 μm2、36.25 μm，母牛最小分别为956.25 μm2、34.90 μm；然而肌纤维密度与肌纤维面积、直径相反，以母牛最高，公牛最低，分别为618.55根/mm2、530.99根/mm2[39]，由此说明秦川母牛的肉质较嫩。

肌纤维类型与宰后肌肉的能量和代谢平衡息息相关，其将可能影响肌肉中蛋白酶水解系统，从而影响到嫩度。红肌纤维肌红蛋白含量比较丰富，主要以氧化代谢供能为主，并且脂类物质含量较多。因此红肌纤维含量较高的肌肉肉质较好，而白肌纤维含量较高的肌肉肉质较差。解祥学等[40]研究了鲁西牛、秦川牛和晋南牛的背最长肌、肱二头肌、腰大肌的肌纤维类型、直径和密度等。结果表明，这三种牛的3个部位均有R、I、W三种肌纤维类型，鲁西牛背最长肌的红肌纤维(R型)比例为32.7%，显著高于秦川牛以及晋南牛 (p<0.05)，晋南牛的腰大肌和鲁西牛的股二头肌R型纤维比例较高，分别为42.7%和48.7%。由此可以得出鲁西牛肉品质较好。

4 结论与展望

综合上述研究结果发现，目前，关于牛肉肉质特性研究的文献较多，但是较为零散。从食用品质来看，以嫩度、肉色、汁液损失以及蒸煮损失研究较多；从营养品质来看，以蛋白质、脂肪、水分、脂肪酸、氨基酸、维生素以及矿物质研究较多；从肌肉组织学角度来看，以肌纤维类型、直径、密度、面积研究较多。相比于黄牛肉，牦牛肉嫩度较差，肉色较暗，但其蛋白质含量较高、脂肪含量较低，符合当代人对肉质的要求。而水牛肉肉质较差，并且目前对于水牛肉的研究较少。因此需要进一步研究牦牛、水牛以及黄牛肉的品质，系统地对比研究我国三大优良牛种的品种特色，以期为进一步提高牛肉品质以及市场竞争力提供重要参数。并在研究肉品质的基础上，对其进行进一步调控优化，制定出适合这3种牛的分级标准，提高其经济效益，推动我国肉牛产业的发展。