不同发育阶段早胜牛阉牛牛肉常规养分及氨基酸组成分析

刘 梦，庄 蕾，张 艳，吴 森*

(1.青海大学畜牧兽医科学院，青海 西宁 810016； 2.青海省高原家畜遗传资源保护与创新利用重点实验室，青海 西宁 810016)

在畜牧生产中，雄性非种用动物阉割是一种常见的育肥生产处理方法，无论是物理阉割还是化学阉割，在非种用公犊、非种用公猪等相关的肥育生产中得到大量应用[1-3]，阉割可显著影响动物产品品质[2，4-5]。早胜牛是甘肃地区重要肉用牛品种，是《甘肃省首批省级畜禽遗传资源保护品种确定》中的省级畜禽遗传资源保护品种[6]，因适应性强、产肉率高等优点在甘肃省许多地方广泛养殖，同时，其牛肉品质优良，受到消费者喜爱。而且，早胜牛牛肉中胆固醇含量更低，具有很好的食用价值，并且具有生产高端牛肉的潜力[7]。

动物肉产品品质不但与饲养营养摄入、饲养方式有关，而且与其生产时所处的生长阶段有关。生产时所处的生长阶段不同，其生产的肉产品品质差异较大。相同营养模式下，28～30月龄新疆褐牛阉牛牛肉的肉色较32～34月龄褐牛阉牛差，但水分、蒸煮损失、剪切力优于32～34月龄牛[8]；不同月龄盐津乌骨鸡鸡肉的pH、肉色差异显著[9]；师帅等[10-11]的研究表明新疆柯尔克孜羊7月龄与20月龄羊肉嫩度、水分、粗脂肪含量、氨基酸总量和种类等差异显著。在陕北白绒山羊[12]、槟榔江水牛[13]、乌珠穆沁羊[14-15]、湘西黄牛[16]、安格斯牛[17]、江香猪[18]等动物产品品质相关研究中都存在类似情况。

在现有早胜牛相关研究中，多集中在品种选育改良、分子标记及起源调研等方向，牛肉品质分析非常有限，沙玉柱等[7]的研究仅就早胜牛成年公牛肉的脂肪酸组成进行测定，无法完全评价早胜牛牛肉品质。为充分挖掘早胜牛品种潜质，高效利用非种用早胜牛公牛，高效生产优质牛肉产品，本文检测了不同生长阶段的早胜牛阉牛牛肉的物理性状、常规养分和氨基酸组成，以期在全面评价早胜牛牛肉品质的同时，为早胜牛牛肉产品生产提供理论和技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验动物

随机选取甘肃省华池县陇塬双合牧业有限责任公司提供的健康、养殖环境一致、体重接近的6月龄(105.00±5.00) kg、12月龄(213.00±7.00) kg、18月龄(370.00±12.00) kg、24月龄(404.00±11.00) kg早胜牛公牛各3头，分为A、B、C、D组，共12头，所有牛正常饲喂、饮水、免疫；宰前禁食24 h，禁水2 h。采用清真屠宰法屠宰，屠宰后每头牛采集背最长肌 500 g用于试验分析，0～4 ℃条件下运回实验室检测分析。

1.2 主要仪器设备

HI98172型pH计(北京金科利达电子科技有限公司提供)，C-LM3型数显式肌肉嫩度仪(东北农业大学工程学院研制)，YYW-2型应变控制式无侧限压力仪(苏州拓测仪器设备有限公司提供)，WSC-S测色色差计(上海精密科学仪器有限公司提供)，Biochrom 30+全自动氨基酸分析仪(英国Biochrom公司研制)等。

1.3 样本采集及肉品质测定方法

(1)背最长肌。使用张稳等[19]方法采集背最长肌，使用王芳等[20]研究方法检测常规养分、氨基酸组分、肉色、pH值、剪切力(鲜肉剪切力及排酸24 h后剪切力)及蒸煮损失。

(2)滴水损失。取2 cm×3 cm×5 cm肉块，称重(W1)，然后用铁丝钩住肉样一端，使肌纤维垂直向下，装入塑料袋中，并使肉样不与塑料袋壁接触，封口后，吊挂在4 ℃的冰箱中，测定贮存48 h后的重量(W2)，并计算滴水损失：

滴水损失=(W1-W2)/W1×100%

(3)系水力。取3 cm×3 cm×1 cm的肉块，称重(W1)，于肉样的上下各垫18层吸水滤纸，在YYW-2 型应变控制式无侧限压力仪的加压台上加压36 kg，保持5 min后取下，然后再称量压后的肉样重量(W2)，计算系水力：

系水力=[1-(W1-W2)/W1]×100%

(4)营养成分测定。水分：参照GB 5009.3—2016《食品中水分的测定》[21]；蛋白质：参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》[22]；脂肪：参照GB 5009．6—2016《食品中脂肪的测定》[23]；灰分：参照GB 5009．4—2016《食品中灰分的测定》[24]；氨基酸：参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》[25]。

1.4 数据统计

采用Excel表对数据进行初步整理，采用IBM SPSS 26.0软件进行One-way ANOVA方差分析，并对检验结果进行多重比较(Duncan法)，结果以“平均数±标准差”表示。

2 结果与分析

2.1 不同发育阶段早胜牛牛肉物理性状比较

动物肉产品的pH是评价产品质量的重要指标。一般活体时肌肉pH呈中性或偏弱碱性，屠宰后2 h内，由于肌肉内的糖原酵解产酸，常呈现出一定偏酸性，故屠宰后排酸可提高肉的鲜味。由表1可知，在A、B、C、D组中，刚屠宰后的牛肉呈现出不同程度的酸性，A组pH显著高于B、C、D组(P<0.05)，但B、C、D组牛肉pH间无显著差异(P>0.05)；6月龄以上时，其牛肉pH基本在5.8左右，较6月龄牛肉低，需要更多排酸时间。

表1 不同发育阶段早胜牛牛肉物理指标

由表1可知，在早胜牛阉牛牛肉产品中，随着屠宰月龄增加，蒸煮损失和滴水损失显著降低，鲜肉剪切力、24 h剪切力、系水力显著增加(P<0.05)；D组蒸煮损失、滴水损失最小，剪切力、鲜肉剪切力、系水力最高，肉质更“老”，但产品加工的肉产率可能最高；6月龄的A组肉质嫩度最佳。

在肉品质中最直观的肉色指标L*为亮度，体现了肉产品的明亮程度，a*和b*则分别为红度和黄度。L*、a*、b*值越大，肉色越明亮、越红、越黄。其值的大小直接由肉产品中的肌红蛋白、血红蛋白含量决定[26]。由表1可知，A组牛肉亮度显著高于其他三组(P<0.05)，B组牛肉亮度显著高于C、D组(P<0.05)，但C组和D组亮度差异不显著(P>0.05)；红度中，B、C组显著高于其他两组(P<0.05)，D组显著高于A组(P<0.05)，B、C组之间差异不显著(P>0.05)；黄度中，C组显著高于其他三组(P<0.05)，D组显著高于A组和B组(P<0.05)，B组显著高于A组(P<0.05)。总之，18月龄的C组肉色最为鲜艳，D组次之。

2.2 不同发育阶段早胜牛牛肉常规养分比较

在肉品质的四大养分中，水分一定程度反应了肉的嫩度、口感(多汁感)，灰分一定程度反映了肉中矿物元素含量，而粗蛋白和粗脂肪则是肉产品中最主要的营养物质，其含量的多少直接决定了肉产品价值。蛋白含量决定了肉类食物补充膳食氨基酸量的多少；脂肪的组成和含量则决定了肉产品的风味和口感。羊肉区别于其他肉类的主要特点是其脂肪中的短链脂肪酸、挥发性脂肪酸含量高，牛肉区别于猪肉等产品的优势在于其脂肪含量低、蛋白含量高等。

一般情况下，肌肉中水分含量在70%左右，当脂肪等组织含量高的时候水分低，肉越“肥”。由表2可知，不同年龄阶段早胜牛阉牛牛肉随着月龄增加，牛肉中粗脂肪、粗蛋白、灰分含量显著增加(P<0.05)，水分显著降低(P<0.05)；但C组和D组的灰分含量差异不显著(P>0.05)。从肉产品营养物质含量角度来看，18月龄和24月龄早胜牛阉牛牛肉营养价值较高，24月龄营养价值最高。

表2 不同发育阶段早胜牛牛肉常规养分组成

2.3 不同发育阶段早胜牛牛肉氨基酸组成与含量比较

蛋白质是肉类中最重要的营养成分，而氨基酸是蛋白质的组成单位，其数量、含量的多少直接决定了肉类产品的营养价值。由表3可知，在早胜牛阉牛牛肉中均检测出17种氨基酸，其中人体必需氨基酸(苏氨酸Thr、缬氨酸Val、蛋氨酸Met、异亮氨酸Ile、亮氨酸Leu、苯丙氨酸Phe、赖氨酸Lys)7种，呈味氨基酸/鲜味氨基酸(天门冬酰胺Asp、谷氨酸Glu、甘氨酸Gly、丙氨酸Ala、酪氨酸Tyr、苯丙氨酸Phe)6种。从总量来看，24月龄早胜牛阉牛牛肉(D组)氨基酸总量显著高于6月龄(A组)(P<0.05)，但与其他年龄组(B、C组)之间无显著差异(P>0.05)；A组氨基酸总量与B、C组无显著差异(P>0.05)。

表3 不同发育阶段早胜牛牛肉氨基酸组成

从具体含量来看，在必需氨基酸中，蛋氨酸(Met)含量最低，属于第一限制氨基酸，但就在含量最低的A组(6月龄)牛肉中Met含量也在0.25%以上；其他三组，B、C、D组Met含量显著高于A组(P<0.05)，但B、C、D之间无显著差异(P>0.05)。限制性氨基酸是食品中营养的最短板，其含量直接限制了食品营养价值。植物蛋白、谷物蛋白物质的第一限制氨基酸一般为赖氨酸，而早胜牛阉牛牛肉中必需氨基酸赖氨酸含量最高。食用早胜牛阉牛牛肉可有效补充植物蛋白中赖氨酸摄入不足问题。但是，从限制性氨基酸含量来看，在各月龄阶段的早胜牛阉牛牛肉中，虽然6月龄犊牛肉最嫩，食用口感更佳，但6月龄以上的早胜牛阉牛牛肉营养更为均衡，价值更高。

在各组牛肉中，C组和D组天冬氨酸含量显著高于A组(P<0.05)，A组和B组之间及B、C、D组之间无显著差异(P>0.05)；D组谷氨酸含量显著高于A、B、C组(P<0.05)，B、C组显著高于A组(P<0.05)，B、C组之间无显著差异(P>0.05)。天冬氨酸和谷氨酸与肉类鲜味有着直接关系，特别是谷氨酸(味精的成分)。在机体代谢中天冬酰胺、谷酰胺参与机体蛋白代谢和糖代谢，能有效降低机体血氨含量，保护机体脏器功能[27]。

在各组牛肉中，B、C、D组必需氨基酸中的亮氨酸显著高于A组(P<0.05)，但B、C、D之间差异不显著(P>0.05)；D组异亮氨酸显著高于A组(P<0.05)，但A组、D组与其他两组之间无显著差异(P>0.05)；D组的苯丙氨酸含量显著高于A、B组(P<0.05)，但和C组之间无显著差异(P>0.05)；D组赖氨酸含量显著高于其他三组(P<0.05)，其他三组之间无显著差异(P>0.05)。必需氨基酸是人和动物无法自身合成或自身合成速度远不能满足机体代谢的氨基酸。肉产品中的必需氨基酸含量也决定了其相对营养价值。

由表4可知，在必需氨基酸(EAA)、非必需氨基酸(NEAA)(丝氨酸Ser、胱氨酸Cys、组氨酸His、精氨酸Arg、脯氨酸Pro)、鲜味氨基酸(FAA)占总氨基酸(TAA)含量的比率方面，4组之间无显著差异(P>0.05)。但在必需氨基酸与非必需氨基酸含量比率方面，B组显著高于A组(P<0.05)，虽然C、D组比值略高于A组，但与A、B组之间无显著差异(P>0.05)。在4组中，必需氨基酸与非必需氨基酸比值为59%～63%，符合FAO/WHO推荐的优质蛋白品质，氨基酸组成平衡；6月龄以上早胜牛阉牛牛肉蛋白品质更优。

表4 不同发育阶段早胜牛牛肉氨基酸组成所占的比率

综上可知，24月龄早胜牛阉牛肉的营养价值最高，但是，肉产品的实际价值应该从多方面考虑，比如肉色、口感。6月龄犊牛的牛肉最嫩，口感最好；18月龄时肉色最美观。如果从牛肉生产养殖产业来讲，牛肉产品生产需要综合考虑不同年龄阶段肉产品的市场价格、养殖成本等因素。如果从肉产品加工行业来考虑，需要综合考虑不同牛肉用途，选用不同年龄阶段牛肉，比如涮肉、烤肉、肉干制作等,不同用途生产产业选用牛肉产品定位就不同。

3 讨论与结论

蒸煮损失、滴水损失、剪切力都是评价肉产品嫩度、产品质量的重要指标[19]，不但影响口感，而且对肉产品生产，特别是熟肉品生产率有较大影响，蒸煮后牛肉中蛋白质变性，部分芳香类物质挥发，产生一定肉产品消耗。滴水损失、系水力从不同层面反映了肉的保水性，也说明了肉的柔软质地[28，29]。在本试验中，不同发育阶段早胜牛阉牛会随着年龄增加，牛肉的蒸煮损失、滴水损失显著减小，但剪切力、系水力显著增大，与姜碧杰等[30]的研究结果一致。而肉产品的亮度、红度和黄度综合反映了肉的颜色质地，肉色差异主要是由肌肉中肌纤维的肌红蛋白、血红蛋白含量差异所致[31]。在本试验中，A组牛肉亮度显著高于其他三组(P<0.05)，B组牛肉亮度显著高于C、D组(P<0.05)，但C组和D组亮度差异不显著(P>0.05)；红度中，B、C组显著高于其他两组(P<0.05)，D组显著高于A组(P<0.05)，B、C组之间差异不显著(P>0.05)；黄度中，C组显著高于其他三组(P<0.05)，D组显著高于A组和B组(P<0.05)，B组显著高于A组(P<0.05)，与王莉梅等[32]的研究结果不同，原因可能是与肌肉中的钙蛋白酶家族、钙蛋白抑制蛋白、钙蛋白水解蛋白、热休克蛋白家族等的表达有关。在本试验中，A组水分显著高于其他三组(P<0.05)，C和D组灰分显著高于其他两组(P<0.05)，且D组牛肉粗蛋白、粗脂肪含量显著高于其他阶段(P<0.05)，与王莉梅等[32]的研究结果一致。蛋白质是肉类中最重要的营养成分，而氨基酸是蛋白质的组成单位，其数量、含量的多少直接决定了肉类产品的营养价值。18月龄以上牛肉氨基酸组成较为均衡，24月龄必需氨基酸、鲜味氨基酸含量较高，其营养价值也最高。

因此，单从肉色看，18月龄牛肉肉色表现较好；从营养价值考虑，推荐食用18月龄以上早胜牛阉牛牛肉。建议在早胜牛阉牛肉产品的生产方面，根据不同的用途采用不同月龄早胜牛肉产品，例如，追求口感的“刺身”肉品应选择6月龄左右犊牛，并进一步加强短期育肥强度，提高其肉品质；鲜肉产品生产多选择18月龄以上牛肉；熟肉产品加工多选择24月龄牛肉。