成都市牛肉消费、肉品质及来源调研报告

2023-03-10徐书翔李宇超赵少康陈仕毅贾先波

四川农业科技 2023年1期

徐书翔，文萍，李宇超，赵少康，陈仕毅，贾先波

(四川农业大学动物科技学院，成都 611130)

世界上畜牧业发达的国家对肉牛产业十分重视，目前我国虽然牛肉产量高，但是由于我国肉牛产业20世纪80年代才起步，发展时间短，基础薄弱，导致整体的牛肉品质不高，优质高档的牛肉主要依赖进口[1]。随着我国经济水平的提高，人们对食物的品质也越来越重视。研究表明，牛肉中含有人体所需的8种必需氨基酸，且必需氨基酸占总氨基酸的比例(39.0%)，高于羊肉(37.2%)、猪肉(38.3%)和鸡肉(33.5%)。牛肉还具有低脂肪的特点，其脂肪含量(5.7%)显著低于人们日常消费量较大的猪肉(6.6%)和羊肉(7.0%)[2]。肉产品中脂肪酸的含量和种类不仅直接影响其营养价值，而且对人体健康具有重要意义[3]。由于牛肉口感好，营养价值高，所以深受人们的喜爱，牛肉需求量不断增高。据《2021年度肉牛牦牛产业技术发展报告》报道，2021年，我国屠宰肉牛约2975万头，胴体总产量约为758×104t，牛肉总产值约6609亿元。屠宰牦牛约 378 万头，胴体产量约为48.4 ×104t，牦牛肉总产值约为445 亿元(肉牛牦牛体系测算)。我国牛肉进口总量233.26×104t，进口均价5.35美元/kg，进口额124.89亿美元。

由于牛肉的价格会受到气候、地域、经济条件等社会因素影响，导致不同牛肉及其肉制品的价格差异很大。目前市售常见牛肉有黄牛肉、牦牛肉和水牛肉，通常黄牛肉品质较好，价格较贵，市场上往往会出现用便宜的水牛肉或牦牛肉替代黄牛肉等情况，以赚取差价利润，这导致市售商品牛肉品质往往混杂不一，难以辨别。人们对肉质评定仅仅是一种感官评价，缺乏对牛肉品质客观的科学分析。虽然假牛肉往往颜色较淡，纹路较为散乱，口感会过于嫩滑，但是现在不良商家也有着多种手段去伪造真牛肉的质感，因此牛肉品质的鉴定与因素分析具有非常重要的意义。从营养角度来说，不同牦牛肉的粗蛋白、水分有较大差异，而脂肪差距较小，且较其他牛种更低[4]。秦川牛肉的水分不存在显著差异，但粗蛋白和脂肪含量均存在与性别相关的显著性差异[5]。水牛的各项营养品质不存在显著差异，但水牛肉的水分含量要高于牦牛肉和黄牛肉[6]。从现有数据来看，牦牛肉及黄牛肉的初始pH较高，在中性pH附近，极限pH在5.4～5.8之间。水牛肉初始pH较低，在6.0左右，极限pH与牦牛、黄牛差异不大。同一年龄段的黄牛肉嫩度最好，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。

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%和27.03%。秦川牛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%和43.80%。SPANGHERO等[7]研究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)。根据现有资料数据多序列比对结果发现，黄牛、牦牛、水牛12S rDNA基因不仅在片段长度上存在一定差异，而且在碱基序列上存在更为显著的差异，显示出明显的种间特异性。牛种间12S rDNA基因序列差异百分比显示，牦牛与水牛之间最大(约7.5%)，黄牛与水牛之间居中(约6.8%)，黄牛与牦牛之间最小(约3.2%)[8]。

现有文献已分析了常见牛肉种类的品质分析方法以及影响因素，但文献采用的材料往往都是肉牛生产商提供的优质牛肉，我们需要了解当今市面上销售的牛肉种类和品质状况，就无法通过资料获得相应的的信息，因此只能去实地采集样品，通过牛肉品质测定的实验方法来对市售牛肉进行鉴定。这样我们就可以了解到我们现在日常生活中所食用的牛肉品质。通过鉴定我们日常食用的牛肉品质，可以对我国牛肉品质、处理、保存及运输水平有大致了解。本实验将从大型商超和各大农贸市场随机采购牛肉样品，同时走访调查、发布问卷，了解人们对牛肉的食用频率和掺假牛肉鉴别程度，最后通过肉品质实验和DNA测序，对所购买的市售牛肉样品进行检测，得到牛肉种属与品质的检测结果，最终对市售牛肉的来源和品质进行评价。

1 材料和方法

1.1 试验材料与仪器设备

25份市售牛肉样品(分别采购自成都市3家大型商超和3处农贸市场)，TIANamp Genomic DNA Kit 组织基因组DNA提取试剂盒(离心柱型)，DNAmaker，超声波细胞粉碎机，恒温水浴锅，离心机，PCRTOUCH，振荡机，剪切力仪，-20℃冰箱，实验剪子与镊子，酸度计，凝胶电泳仪，微波炉，EP管，电子秤，凝胶成像仪等。

1.2 试验方法

1.2.1 市售商品牛肉问卷调查制定调查问卷，到人流量较大的购物中心，随机进行问卷调查，回收调查问卷，统计问卷结果数据，分布比例采用卡方检验或者Fisher精确检验进行比较。

1.2.2 pH检测将25份牛肉样品分好编号，将酸度计垂直插入牛肉中心部分，记录pH。

1.2.3 熟肉率检测每份牛肉样品各取20.00g肌肉，电子天平称重后蒸煮60min，后冷却至室温后再次称重，使用下列公式计算熟肉率：熟肉率=蒸煮后肉样重/蒸煮前肉样重×100%[9]。

1.2.4 系水力检测每份样品取20.00g肌肉，电子天平称重记录后，装入样品袋中，注意样品不能与袋子接触，置于4℃冰箱冷藏24h后取出肉样品，用滤纸吸干肉样品表面水分后再次称重记录。并使用下列公式计算系水率：系水率=滴水后肉样重/滴水前肉样重×100%[10]。

1.2.5 剪切力检测将牛肉样品取出，垂直于肌纤维直径方向，取厚度约为 5cm，长宽为6cm的肌肉样，重量约500g，注意除去肉样表面附着的脂肪组织，放入水浴锅水浴，水浴温度设为 80℃，用穿刺温度计持续测量肉样中心温度，当肉样中心温度达到 71℃时，继续水浴约10min，取出肉样，用滤纸吸干表面水分，放置冷却至室温。用柱状取样器(直径约1.27cm) 钻取肉柱，注意取样时要避开筋腱，每个肉样取3个肉柱。用剪切力仪测定肉柱的剪切力值，记录数据和图表[11～12]。

1.2.6 DNA提取将25份牛肉样品剪取黄豆大小置于一个新的EP管中，向其中加入800μL PBS缓冲液置于超声波细胞粉碎机制成粉碎悬浮液。使用天根磁珠法动物组织基因组DNA提取试剂盒(DP341)提取样品DNA。

1.2.7 PCR扩增将获得的DNA溶液使用通用引物(F：CAAACTGGGATTAGATACCCCACTAT，R：GAGGGTGACGGGCGGTGTGT)扩增出目标片段，该引物由成都擎科生物科技有限公司合成。PCR实验采用30μL体系，分别加入24μL PCRmix(天根2×Taq PCR预混试剂Ⅱ(KT211))，上下游引物各1.5μL，DNA样品3μL。PCR反应程序设置为：94℃预变性5min，94℃变性30s，62℃退火30s，72℃延伸50s，34个循环；4℃保温。使用1%琼脂糖凝胶电泳检测基因组提取效果。

1.2.8 物种鉴定将扩增PCR产物送至成都擎科生物科技有限公司进行sanger双向测序，测序所得序列利用DNA manX软件分别与黄牛，水牛和牦牛的参考序列进行比对并构建系统进化树，分析亲缘关系的远近并判断该种牛肉的种属[12]。

2 结果与分析

2.1 问卷调查结果

本次问卷调查一共发出30份，回收20份有效调查问卷，调查结果见图1-10。在问卷统计中，购买市售牛肉的均价为54.6元/kg，而人们平均食用牛肉2.18 kg/年。由图1可见，在此次问卷调查中，40%为男性，60%为女性，男女比例差异不显著(P>0.05)。

图1 问卷调查中男女比例

由图2可见，人群收入40%为5000以内，30%为5000～10000，25%为10000～20000，5%为20000以上，各收入层次人群比例差异不显著(P>0.05)。

图2 问卷调查中家庭年收入

由图3可见，25岁以下和56岁以上各5%，26岁到35岁为40%，36岁到45岁为25%，46岁到55岁为25%，各年龄阶段人群比例差异不显著(P>0.05)。

图3 问卷调查中年龄结构

由图4可见，家庭食用牛肉间隔2～3d的为5%，3～7d的为40%，1周以上的为55%，不同牛肉食用频率人群比例差异显著(P<0.05)。1周以上牛肉食用频率人群比例和3～7d牛肉食用人群比例显著大于2～3d肉牛食用频率人群(P<0.05)，1周以上牛肉食用频率人群比例和3～7d牛肉食用人群比例差异不显著(P>0.05)

图4 问卷调查中家庭食用牛肉频率

由图5可见，60%的人优先选择购买生牛肉，15%的人优先购买熟牛肉，25%的人表示都可以，购买生/熟牛肉频率人群比例差异显著(P<0.05)。选择购买生牛肉的人群比例显著高于购买熟牛肉和都可以的人群比例(P<0.05)，选择购买熟牛肉和都可以的人群比例差异不显著(P>0.05)。

图5 问卷调查中牛肉购买倾向

由图6可见，40%的人每次购买0.5kg牛肉，50%的人每次购买1.0～1.5kg牛肉，10%的人会购买1.5kg以上的牛肉，差异显著(P<0.05)。每次购买0.5kg和1.0～1.5kg牛肉的人显著高于每次购买1.5kg以上牛肉的人(P<0.05)，每次购买0.5kg和1.0～1.5kg牛肉的人显著不显著(P>0.05)。

图6 问卷调查中家庭单次购买牛肉数量

由图7可见，52%的人会从大型商超购买牛肉，48%的人会从农贸市场购买牛肉，差异不显著(P>0.05)。

图7 问卷调查中牛肉购买渠道

由图8可见，95%的人没有遇到过市售牛肉掺假的情况，但仍有5%的人买到了掺假牛肉，差异显著(P<0.05)。

图8 问卷调查中是否购买过假牛肉

由图9可见，75%的人能够接受网上购买熟牛肉，25%的人则难以接受，差异显著(P<0.05)。

图9 问卷调查中是否接受购买熟牛肉

由图10可见，在购买牛肉的频率上，间隔3d以内的仅有5%的人，3～7d的有35%，60%的人购买牛肉间隔1周以上，差异显著(P<0.05)。间隔3～7d和间隔1周以上的人数显著高于间隔3d以内的人数(P<0.05)，间隔3～7d和间隔1周以上的人数差异不显著(P>0.05)。

图10 问卷调查中家庭购买牛肉频率

2.2 不同来源的牛肉价格分析结果

本次调查在3个商超和3个农贸市场采集了25份牛肉样品，其中有黄牛肉样品21份，牦牛肉样品4份，具体结果见表1。

表1 不同种类牛肉价格和品质分析结果

商超1按照不同品牌不同部位售卖，商超2、商超3和农贸市场按照不同部位售卖。由表2可见，不同牛肉采样点的平均价格由高到低分别为商超3>商超2>商超1>农贸市场1>农贸市场3>农贸市场2，平均价格差异极显著(P<0.01)。

表2 不同采样地牛肉价格分析结果

表3可知，不同种类牛肉平均价格由高到低为黄牛肉>牦牛肉，平均价格差异极显著(P<0.01)。

表3 不同种类牛肉价格分析结果

由表4可知，不同部位牛肉平均价格由高到低分别为里脊>腿肉>牛腩，平均价格差异极显著(P<0.01)。

表4 不同部位牛肉价格分析结果

2.3 不同来源牛肉品质分析结果

由表5可见，牦牛肉样品的pH范围为5.92～6.32，平均pH为6.09±0.15，黄牛肉样品的pH范围为5.17～6.17，平均pH为5.48±0.28%，牦牛肉平均pH显著高于黄牛肉(P<0.05)。牦牛肉样品的熟肉率范围为62%～72%，平均熟肉率为66.8±0.04%，黄牛肉样品的肉熟肉率范围为59%～85%，平均熟肉率为68.6±0.06%，牦牛肉平均熟肉率显著低于黄牛肉(P<0.05)。牦牛肉样品的吸水力范围为95%～97%，平均系水力为96，黄牛肉样品的吸水力范围为93%～99%，平均系水力为96，牦牛肉平均系水力与黄牛肉差异不显著(P>0.05)。牦牛肉样品的剪切力范围为6.0～14.5kg·f，平均剪切力为10.85kg·f，黄牛肉样品的剪切力范围为2.8～12.2 kg·f，平均剪切力为5.79kg·f，牦牛肉平均剪切力显著高于黄牛肉(P<0.05)。

表5 牛肉品质分析数据

2.4 不同来源的牛肉种属分析结果

如图11所示最右边为DNAmaker2000，PCR产物从右向左分别为牛肉样品1-24号，经0.5%琼脂糖凝胶电泳检测，条带明亮且特异性好，无杂带，在大约440bp处获得一清晰的条带，与预期结果相符，说明DNA片段扩增成功。

图11 样本基因 PCR 结果

为了确定肉牛样品种类，我们将25个样本扩增片段测序后用DNAMAN 软件与从NCBI Genebank下载的参考序列：黄牛(登录号：AJ885201.1)、牦牛(登录号：GQ926974.1)、水牛(登录号：MG214157.1)[13]进行对比，并构建系统进化树图12，以分析牛肉样品的种属关系。结果显示，所有来自农贸市场和2份来自大型商超的黄牛肉样品与牦牛参考序列聚在一起，说明它们是牦牛肉，与样品售卖时的标注不一致。其它来自商超的黄牛肉样品和农贸市场的牦牛肉样品分别与黄牛参考序列或牦牛参考序列聚在一起，说明它们是黄牛肉或者牦牛肉，与样品售卖时的标注一致。

图12 牛肉样品种属分析

3 讨论

牛肉作为常见的餐桌肉类，鉴别其种源特性对帮助消费者选择健康牛肉、打击掺假肉牛具有重要意义。随着DNA测序技术的迅猛发展，基于PCR扩增、sanger 测序、DNA指纹图谱等的常见测序技术为我们快速识别牛肉种属和判定牛肉来源提供了有效的手段。动物线粒体DNA是一种环状、闭合的双链DNA分子，具有结构简单、进化速率快、性质稳定等特点，被广泛用做动物群体遗传结构、起源进化及地理分布等方面研究的分子标记。已有大量研究证明，通过比对线粒体DNA的序列，可以对深加工的肉制品进行真伪鉴别。本研究首先采用问卷调查的形式分析消费者的购买习惯，然后分别从不同市场购买不同牛肉进行pH、系水力、熟肉率等肉品质鉴定，最后采用DNA 双向测序对所目标DNA片段进行特异性扩增，从而区分牛肉种属来源。

3.1 肉品质结果分析

本实验所测量的熟肉率和滴水损失是衡量牛肉保水性的重要指标，pH为牛肉品质的重要指标。刚屠宰的牛肉pH通常为7.2～7.4，宰后糖酵解产生乳酸堆积，使牛肉pH下降至5.3～5.8[14]。贾先波等报道，通江黄牛平均pH、熟肉率、剪切力分别为6.41、60.64、9.66kg·f；夏西本杂交牛平均pH、熟肉率、剪切力分别为6.59、54.47、5.33kg·f[15]。在本实验中，市售牦牛肉样品平均pH、熟肉率、剪切力分别为6.09、66.8、10.85kg·f；市售黄牛肉样品平均pH、熟肉率、剪切力分别为5.48、68.6、5.79kg·f。本实验所采样获得的实验数据与前人报道的牛肉品质数据基本一致。本实验所测的各项数据中，各种牛肉样品均处于合理范围，说明都是真牛肉，微小差异可能与牛肉处理和保存环境有关。市售商品牛肉样品熟肉率较高，可能是由于市售牛肉经过较长时间的运输保存，牛肉水分减少导致。不同品种的牛肉嫩度有显著性差异(p<0.05)，造成所测的剪切力数据也有较大的差异。这是由肌肉中的各种蛋白质结构特性所决定的，通常来说，黄牛肉较牦牛肉和水牛肉嫩[16]，而在所测数据中，1号样品为黄牛肉，但嫩度却和牦牛肉相当，其余黄牛肉样品均符合理论剪切力值。

3.2 DNA序列鉴定结果分析

使用PCR扩增和DNA序列鉴定技术，使我们能够实现快速、精确地进行牛肉种源鉴定。吴周林等报道，利用12S rRNA基因对四川地区7种牛肉干进行真伪鉴别，在大约440bp处获得了清晰亮带，通过构建进化树检测出一黄牛肉干样本由牦牛肉干假冒而成[17]。本试验利用12S rRNA基因对市售商品牛肉进行分析，在大约440bp处获得了清晰亮带，通过构建进化树检测出商超1同一品牌的2份黄牛肉样本和农贸市场的3份黄牛肉样本均属于牦牛。这与吴周林等所报道的实验结果基本一致，证明利用12S rRNA基因可以对牛肉品种进行鉴别，市场上存在利用牦牛肉代替黄牛肉售卖的现象。