不同蛋白源饲料对秦川肉牛屠宰性能及牛肉品质的影响

夏志军， 宋 钰， 王思虎， 昝林森，2*

(1.西北农林科技大学动物科技学院，陕西 杨凌 712100；2.国家肉牛改良中心，陕西 杨凌 712100)

肉牛的育肥效果与牛肉品质直接影响养殖的经济效益，优质的畜产品不仅受到市场的青睐，而且可以增加饲养报酬。蛋白饲料作为反刍动物主要的饲料来源，对于提高动物生长速度、改善畜产品品质具有重要的作用[1]，开发新的蛋白质饲料资源、探究合理的蛋白质饲料添加比例对于节约饲养成本、提高饲养效率、改善畜产品品质具有重要的意义。荆元强等[2]研究表明，用棉籽粕全部或部分替代豆粕对肉牛日增重及各项屠宰性能指标的影响均不显著，但在育肥后期用棉籽粕代替豆粕可以降低饲养成本；张文火等[3]研究表明，饲粮中添加紫苏提取物可以改善牛肉嫩度和胴体品质；张海波等[4]研究表明，饲粮中添加紫苏籽提取物有利于背最长肌脂肪的沉积，顾小卫等[5]研究表明，在奶牛日粮中添加紫苏提取物900 g/头能明显改善牛奶风味，对奶香味和适口度的影响较大。基于现有研究结果，本试验通过以一定比例的菜籽粕和紫苏饼代替豆粕，研究不同蛋白源饲料对西北农林科技大学选育的秦川牛肉用新品系(以下简称“秦川肉牛”)屠宰性能及牛肉品质的影响，为紫苏饼在肉牛养殖中的合理利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材 料

试验所用的紫苏饼购自于甘肃省正宁县金牛实业有限公司，菜籽粕和豆粕购自于陕西省兴平市。

1.2 试验设计与试验动物

试验于2018年8月28日至2019年1月24日在西北农林科技大学国家肉牛改良中心良繁场进行。选择20头体型一致、体重为(250±15)kg，健康状况良好的12月龄左右的秦川肉牛(母牛)为试验动物。按照单因素随机区组设计，随机将20头试验牛分为5组，每组4头牛。不同试验组分别饲喂以豆粕、菜籽粕和紫苏饼为蛋白饲料配制的5种精饲料，命名为对照组、试验Ⅰ组、试验Ⅱ组、试验Ⅲ组和试验Ⅳ组。试验持续120 d，其中预饲期15 d，正试期105 d。试验结束后，对照组(豆粕组)、试验Ⅰ组(菜籽粕组)、试验Ⅳ组(紫苏饼组)各选取3头牛进行屠宰。

根据中国肉牛饲养标准(NY/T 815—2004)中体重为250 kg的生长肥育牛的营养需要量和实际饲喂要求进行精饲料配制，保证各试验组蛋白和能量水平基本一致。精料组成及营养水平如表1所示。粗饲料主要以玉米青贮和麦秸为主。

表1 试验牛精料组成及营养成分(风干基础) %

注：预混料为每1 kg日粮提供VA 190 000IU，VD 75 000 IU，VE 1 500 IU，Fe 6.8 g，Cu 1 g，Zn 4.6 g，I 53 mg，Se 27 mg，Co 53 mg；营养水平为实测值。

1.3 饲养管理

试验牛饲养于定量饲喂系统内，每个栏位养1头牛，分组饲喂，每天饲喂2次(8：00和16：00时)，保持水槽内饮水干净清洁。试验开始前对牛舍、料槽、水槽进行消毒，对试验牛进行驱虫处理。将麦秸秆铡成3～5 cm的长度，饲喂时精料、玉米青贮和麦秸秆混合均匀，保证每头牛每天有5%～10%的剩料量。试验期间，记录每头试验牛每天的采食量和剩料量，定期检查牛舍内卫生和试验牛健康状况，及时清理粪便，保持圈舍内干净整洁。

1.4 测定指标

1.4.1 体重和采食量测定 试验正试期开始和结束前1 d连续3次称取试验牛空腹时的体重，计算平均值作为初始和末期体重。每天记录每头牛的采食量。

1.4.2 屠宰性能的测定 试验牛屠宰前空腹24 h，称量体重作为宰前活重。试验牛屠宰后，称量胴体重、皮重、肌肉重、脂肪重和骨骼重，计算屠宰率、净肉率、肉骨比、高档牛肉比。

1.4.3 样品采集 试验牛屠宰后，立即采集每头试验牛背最长肌500 g，装入密封袋内待测。

1.4.4 肉品质测定 pH采用pHS-3C酸度计测定，对检测仪器进行校准后，将酸度计电极头部完全包埋在肉样中，同一部位测定3次后，取平均值。

眼肌面积：利用眼肌面积板测定。将待测肉样于眼肌处横切，沿着切面的方向将其完全置于眼肌面积板上，保证所测样品均落在板面上，每1个圆点代表1 cm2，数眼肌区域内的圆点数，以此计算眼肌面积。

剪切力：将待测肉样置于80 ℃的恒温水浴锅中，用温度计测量肉中心的温度，当其达到70 ℃时取出冷却，待肉中心温度降至0～4 ℃时用直径为1.27 cm的圆柱形取样器沿与肌纤维平行的方向切取肉样，孔样长度不小于2.5 cm。每个待测样至少取3个孔样。取样完成后立即用质构仪测定每个样品的剪切力，取平均值。

失水率：切取厚度约为1.0 cm的肉片，用感应量为0.000 1 kg的天平称压前肉样重，计为W1；用滤纸将肉样夹住，上下各垫20层滤纸，加压至35 kg，并保持5 min后立即称量压后肉样重，计为W2。计算公式为：

失水率=(W1-W2)/W1×100

熟肉率：宰后2 h背最长肌100 g左右肉样，称蒸前重W1，在铝锅蒸屉上用沸水蒸30 min，取出挂于室内阴凉处冷却15～20 min后称重W2，计算熟肉率。

熟肉率=W2/W1×100

大理石花纹：对12～13脊肋处背最长肌截面中脂肪含量进行评分，参考中国牛肉分级标准，共以12分制的大理石花纹评分图目测评分，评12分为花纹丰富，评1分为几乎没花纹。

肉色：参考日本牛肉颜色标准(B. C. S)，采用7分制对肉色进行评定，评7分为颜色最深，评1分为颜色最淡。牛肉肉色在3～5分为优。

常规养分、氨基酸和脂肪酸：用凯氏定氮法测定背最长肌中粗蛋白(CP)的含量，用索氏脂肪提取仪测定肌肉中粗脂肪(EE)的含量，按照常规养分测定方法测定样品中干物质(DM)含量，用氨基酸分析仪和脂肪酸分析仪测定样品中氨基酸和脂肪酸的含量。

1.5 数据分析

利用Excel 2010对数据进行初步整理，利用SPSS 18.0统计软件进行单因素方差分析和显著性检验，采用LSD法对数据进行多重比较，试验结果以平均值±标准差表示，以P<0.05为差异显著性判断标准。

2 结果与分析

2.1 不同试验组牛体重变化

由表2可知，对照组和各试验组初始重差异不显著(P>0.05)；试验Ⅳ组的末期重显著高于对照组(P<0.05)，与其他3组均差异不显著(P>0.05)；平均日增重最大的是试验Ⅲ组，与其他各组均有显著差异(P<0.05)，试验Ⅲ组显著大于对照组、试验Ⅰ组和试验Ⅱ组(P<0.05)，而这3组间差异不显著(P>0.05)。

表2 试验牛的体重变化 kg

注：同行数据肩标不同小写字母表示差异显著(P<0.05)；肩标相同字母或无字母表示差异不显著(P>0.05)。下同。

2.2 不同组试验牛的屠宰性能

由表3可知，试验IV组的宰前活重、胴体重、肌肉和脂肪重均显著高于其他两组(P<0.05)，试验Ⅰ组显著高于对照组(P<0.05)；试验Ⅳ组的屠宰率、净肉率和高档牛肉比例与试验Ⅰ组差异不显著(P>0.05)，而这两组均显著高于对照组(P<0.05)；各组间的皮重和肉骨比均差异不显著(P>0.05)。

2.3 不同试验组牛胴体脂肪酸含量分析

由表4可知，对照组的棕榈酸和肉豆蔻油酸显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅳ组(P<0.05)，试验Ⅰ组的硬脂酸显著高于对照组(P<0.05)，这两组均显著高于试验Ⅳ组(P<0.05)，试验Ⅳ组的油酸最高，且与对照组和试验Ⅰ组均有显著性差异(P<0.05)，试验Ⅳ组的棕榈油酸与对照组差异不显著(P>0.05)，这两组均显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)。

2.4 不同试验组牛肌肉中氨基酸的含量分析

由表5可知，试验Ⅳ组的天冬氨酸、丙氨酸和亮氨酸显著高于试验Ⅰ组和对照组(P<0.05)，试验Ⅰ组显著高于对照组(P<0.05)；其余氨基酸含量，均是试验Ⅳ组与试验Ⅰ组差异不显著(P>0.05)，且两组均显著高于对照组(P<0.05)。此外，试验Ⅳ组和试验Ⅰ组的氨基酸总和均显著高于对照组(P<0.05)。

表3 不同组试验牛屠宰性能指标测定结果

注：高档牛肉包括牛柳、西冷、眼肉和上脑。

表4 不同试验组牛胴体脂肪酸含量分析 %

表5 不同试验组牛肌肉中氨基酸的含量分析 %

2.5 不同试验组牛肌肉组织中营养成分分析

由表6可知，试验Ⅳ组的干物质和粗蛋白均高于其他两组，但各组间均差异不显著(P>0.05)；试验Ⅳ组的粗脂肪显著高于对照组(P<0.05)，与试验Ⅰ组差异不显著(P>0.05)；对照组的Ca含量显著高于试验Ⅰ组和试验Ⅳ组(P<0.05)，其中试验Ⅳ组最低；试验Ⅳ组P含量显著高于对照组，与试验Ⅰ组差异不显著(P>0.05)。

表6 不同试验组牛肌肉组织中营养成分分析

2.6 不同试验组秦川肉牛胴体部分理化性状指标测定结果

由表7可知，对照组的水分高于其他两组，但各组间均差异不显著(P>0.05)；试验Ⅳ组与对照组的pH差异不显著，且两组均显著高于试验Ⅰ组(P<0.05)；试验Ⅳ组的剪切力显著高于对照组(P<0.05)，与试验Ⅰ组差异不显著(P>0.05)；对照组的失水率最高，且与其他均有显著差异(P<0.05)；试验Ⅳ组的熟肉率和眼肌面积均显著高于对照组(P<0.05)，与试验Ⅰ组差异不显著(P>0.05)；对照组和试验Ⅰ组的肉色等级均是4级，大理石花纹均是3级，试验Ⅳ组的肉色是3级，大理石花纹是4级。

表7 不同试验组秦川肉牛胴体部分理化性状指标测定结果

3 讨 论

3.1 不同源蛋白源饲料对肉牛增重的影响

蛋白质是反刍动物生长发育所必须的营养源，饲料中蛋白含量的高低直接影响动物健康状况和生产力水平的发挥[6-7]。本试验结果表明，用菜籽粕代替豆粕对肉牛平均日增重影响不大，随着紫苏饼添加比例的升高，平均日增重也逐渐升高，尤其是用紫苏饼代替豆粕后平均日增重最大，显著高于对照组。这与朱冠群等[8]和荆元强等[2]的研究结果一致。张文火等[9]研究表明，在基础日粮中添加0.03%的紫苏籽提取物能够增加肉牛的日增重和干物质采食量。造成本试验结果的原因可能是紫苏饼的适口性好，氨基酸全面，能够促进肉牛采食量，进而提高日增重[10]。

3.2 不同源蛋白源饲料对肉牛屠宰性能的影响

屠宰率和净肉率不仅是衡量动物生长性能和产肉性能的重要指标，而且能直观地反映动物的经济价值[11]。本试验中，用菜籽粕代替豆粕后，试验牛的屠宰率和净肉率均有所上升，用紫苏饼代替豆粕和菜籽粕后，屠宰率和净肉率显著提高，分别达到56.57%和50.12%。Gleghorn等[12]和徐英等[13]研究表明，提高饲粮蛋白水平可显著提高肉牛屠宰率和净肉率。本试验中各组的粗蛋白水平基本一致，可能的原因是豆粕、菜籽粕和紫苏饼的适口性和消化率不同，进而导致试验牛体重相差较大，因此屠宰率和净肉率也不同。荆元强等[2]用粗蛋白水平为12.8%和14.8%的饲粮饲喂日本和牛与鲁西黄牛杂交一代阉牛，结果表明屠宰率和净肉率分别为57.32%和48.80%，59.96%和50.91%，略高于本试验结果。王永超等[14]用代乳品和羊草饲喂奶牛犊时，屠宰率和净肉率能提高到56.98%和41.58%。由此说明，影响屠宰率和净肉率的因素有动物品种、动物年龄及饲料的种类与适口。综上可知，造成本试验结果的原因可能是紫苏饼的适口性较好，有利于促进试验牛的采食，提高营养物质的消化率，增加牛体重，进而提高屠宰率和净肉率。

3.3 不同源蛋白源饲料对牛肉品质的影响

牛肉pH通常作为糖原酵解强度的重要指标，其大小主要取决于牛肉中葡萄糖发酵产生乳酸的含量。它不仅直接影响肉的适口性、嫩度、烹煮损失，还与牛肉系水力和肉色等显著相关。据报道，屠宰后24 h正常牛肉胴体pH<5.80，可作为对pH性状指标评价的参考[15]。本试验中，各组牛肉pH均在正常范围内，由此说明，豆粕、菜籽粕和紫苏饼对牛肉pH的影响不大。

剪切力是反映牛肉嫩度的主要指标。剪切力越小，说明牛肉越嫩，品质越好。研究表明，剪切力<4.37 kg可评定为“嫩”，剪切力在4.37～5.37 kg可评定为“中等”，剪切力>5.37 kg可评定为“韧”[16]。本试验中对照组和各试验组剪切力的值均小于4.37 kg，各组牛肉均为嫩，此外，本试验结果显示，用菜籽粕代替豆粕对牛肉剪切力影响不大，用紫苏饼代替豆粕后，剪切力的值显著升高。张文火等[3]研究表明，饲粮中添加紫苏籽提取物能提高胴体质量等级和牛肉的嫩度。Partida等[17]也有类似的研究结果。本试验结果与上述研究结果不一致，可能的原因是豆粕组和菜籽粕组牛的宰前活重较紫苏组小，肌肉沉积较少，剪切力越小，因此牛肉越嫩。

熟肉率是测定肌肉在烹煮过程中保水情况的重要指标，熟肉率越高，肌肉的保水性越强，肌肉越嫩，肉品质就越好。李秋凤等[18]研究表明，日粮中营养水平越高，牛肉的熟肉率也越高。本试验中，紫苏组的熟肉率显著高于豆粕组，可能的原因是与紫苏饼中含有全面的氨基酸，便于肉牛消化吸收[10]，进而改善肉品质。

大理石花纹和肉色是肉质评定中的重要指标，其评分的高低反映牛肉的风味、嫩度等感官品质及食用品质。大理石花纹是沉积于牛肉肌纤维内的脂肪，呈现出的白色花纹。肉色是由肌红蛋白的3种化学存在形式所引起的变化[19]。刚屠宰后的牛肉呈现为紫色，放置一段时间后变成鲜红色，由于温度、湿度、光照等外界因素的影响，肉的颜色逐渐变为褐色，最终导致肉品质下降[20]。牛肉颜色以樱桃红为最佳，颜色过深或过浅均不合适。本试验结果显示，豆粕组和菜籽粕组的肉色均是4级，而大理石花纹是3级，紫苏组的肉色是3级，大理石花纹是4级，可能的原因是紫苏组牛体重大，肌间脂肪沉积多。赵必迁等[21]研究表明，紫苏籽提取物能显著提高猪肉肉色评分和IMF含量。可能的原因是紫苏籽提取物中的亚油酸和亚麻酸在瘤胃微生物的作用下生成共轭亚油酸，而Zhang等[22]研究表明，饲粮补充共轭亚油酸可改善牛肉嫩度和提高IMF含量。

牛肉眼肌面积是牛肉屠宰后胴体第12～13肋间的眼肌横切面积，是预测胴体重的一个重要指标，也是选择瘦肉率的间接指标。肌面积的大小，因动物品种、年龄和体重而不同。眼肌面积越大，优质切块比例越大，胴体净肉率越高[23]。本试验中，紫苏组牛的体重大于其他两组，因而眼肌面积也大。

肌肉中的营养成分主要包括脂肪、蛋白质、水分和粗灰分等，日粮中的营养水平及组成的直接影响其含量。本试验中，虽然各组蛋白和能量水平基本一致，但豆粕、菜籽粕和紫苏饼中氮的组成不同，因此肉牛的利用率不同，从而使各组牛肉中粗蛋白、氨基酸和脂肪含量不同。研究表明，肉品中不饱和脂肪酸含量直接影响到肉的风味和营养价值，尤其是油酸能较好地改善牛肉的风味，并被认为是肉中主要的脂肪酸[24]。紫苏当中含有亚麻酸 62.90%，亚油酸10.20%，油酸19.20%，紫苏饼为其加工后产物，对于改善牛肉品质有积极的影响[10]，本试验结果表明，紫苏组牛肉中油酸和棕榈酸含量显著高于其他两组。

4 结 论

本试验条件下，日粮中用36%的菜籽粕代替31%的豆粕可以使肉牛屠宰率提高2.53%，净肉率提高2.11%，牛肉背最长肌中油酸提高1.9%，眼肌面积增加6.57 cm2，硬脂酸提高2.8%，氨基酸总量提高3.69%。用42%的紫苏饼代替31%的豆粕可以使肉牛平均日增重达到1.21 kg，屠宰率提高3.40%，净肉率提高2.91%，牛肉背最长肌油酸提高6%，棕榈酸提高0.24%，眼肌面积增加10.05 cm2，氨基酸总量提高5.37%。