內蒙古東部肉牛主產區牛肉品質和脂肪特性研究

王莉梅，李九月，田豐，張海鷹，鄭海英，薛樹媛*

1.內蒙古自治區農牧業科學院 （呼和浩特 010031）；2.通遼市農牧科學研究所 （通遼028000）

內蒙古肉牛產業是內蒙古自治區畜牧業的重要組成部分，已成為我國第一大牛肉生產地區，內蒙古自治區肉牛產業的發展也有地域特性。木其爾[1]對呼倫貝爾地區的蒙古牛的黃色脂肪、其他品種的牛羊脂肪以及雙峰駝的白色脂肪的理化指標測定分析發現黃色脂肪主要的成因物質是β-胡蘿卜素的沉積。弓宇[2]研究蒙古牛和西門塔爾牛脂肪的差異代謝物及代謝通路，共篩選出23種差異代謝物，差異代謝物通路富集分析確定7條代謝途徑，但現有研究對黃膘脂肪的具體形成機理尚未深度解析。

品種、飼養方式、年齡對肉牛生長性能和肉品質均有顯著影響。斯琴巴特爾等[3]發現，西門塔爾牛的平均活重、胴體重和凈肉重顯著高于蒙古牛（P＜ 0.05）。趙稱赫[4]研究發現，蒙古牛粗蛋白、脂肪含量、干物質、灰分、礦物質、氨基酸、功能性脂肪酸均高于西門塔爾牛。周磊[5]研究結果顯示，新疆褐牛肉的嫩度、肉色、蛋白、脂肪等肉品質顯著優于荷斯坦牛和黃牛。付洋洋[6]發現，年齡對粗蛋白、粗脂肪、粗灰分均有顯著影響，不同年齡牦牛肉氨基酸組成差異顯著（P＜0.05）。近年來規?；犸曇苍谘杆侔l展，放牧和舍飼的成本、運動強度及日糧組成不同，肉品質也會不同[7]。王敏[8]發現：舍飼肉牛的宰前活重、胴體重等均顯著高于放牧肉牛（P＜0.05）；放牧牛肉的熟肉率等肉品質指標顯著優于舍飼牛肉（P＜0.05）。羅玉龍[9]研究發現放牧羊肉中灰分、蛋白質和礦物質略高于舍飼，但肌內脂肪顯著低于舍飼（P＜0.05），從色澤、風味和口感上，更容易被接收。鑒于內蒙古自治區東部地區市場化肉牛肉品質和脂肪特性研究鮮有報道的實際，試驗以錫林郭勒盟地區放牧西門塔爾牛、蒙古牛和通遼地區舍飼西門塔爾牛為研究對象，開展不同飼養方式下不同品種肉牛肌肉品質和脂肪特性的對比研究，為優質肉牛飼養提供理論和試驗依據。

1 材料與方法

1.1 試驗動物

體重相近的放牧飼養條件下的蒙古牛和西門塔爾牛（各5頭，6～7歲）選自內蒙古自治區錫林郭勒盟正藍旗定點屠宰場，舍飼條件下的西門塔爾牛選自內蒙古通遼市明清牛羊屠宰場（5頭，2歲左右），飼草主要以秸稈為主。屠宰后割取牛胴體12～13肋骨間的背最長肌和皮下脂肪進行相關指標測定。

1.2 試驗儀器及試劑

pH-STAR型胴體直測pH計（德國麥特斯公司）；CR-400色差計（柯尼卡美能達公司）；K-360型凱氏定氮儀[瑞士Buchi（布奇）公司]；B811型脂肪測定儀[瑞士Buchi（布奇）公司]；S433D型全自動氨基酸分析儀[德國SYKAM（賽卡姆）公司]；WGLL-230BE型電熱鼓風干燥箱（天津市泰斯特儀器有限公司）；SQP型電子天平[賽多利斯科學儀器（北京）有限公司]；6890N型氣相色譜儀[美國Agilent（安捷倫）公司]。

鹽酸、濃硫酸、氫氧化鈉、硼酸、乙醚均為分析純。

1.3 測定指標及方法

1.3.1 物理指標測定

宰前24 h停止喂料，宰前2 h停止喂水。選取背最長肌部位樣品測定pH、色澤、熟肉率。pH采用pHSTAR型直測式胴體pH計（德國MATTHAUS）測定，色澤采用CR410色差計（日本柯尼卡）進行測定，熟肉率的測定參照文獻[10]的方法。

1.3.2 肌肉營養成分測定

肌肉樣品的水分、粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分含量分別參照GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》、GB/T 5009.5—2010《食品中蛋白質的測定》、GB/T 5009.6—2003《食品中粗脂肪的測定》及GB/T 5009.4—2010《食品中灰分的測定》進行測定，在波長420 nm處用紫外分光光度計中測定總磷含量[11]。

1.3.3 氨基酸的測定

肌肉氨基酸測定參照GB/T 5009.124—2016《食品中氨基酸的測定》。

1.3.4 脂肪酸的測定

肌肉及腎脂脂肪酸參考王海波等[12]的方法測定。

1.4 數據統計分析

試驗數據采用SPSS 22.0軟件進行統計分析，用ANOVA程序進行單因素方差分析，用Duncan氏法進行多重比較檢驗。P＜0.01表示差異極顯著，P＜0.05表示差異顯著，P＞0.05表示差異不顯著。所有試驗數據均用“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 蒙古牛與西門塔爾牛物理指標比較分析

由表1物理指標測定結果可知，放牧蒙古牛背最長肌a*值顯著高于其他2組（P＜0.05），放牧西門塔爾牛和放牧蒙古牛背最長肌和皮下脂肪b*值和熟肉率均顯著高于舍飼西門塔爾（P＜0.05），各組別pH、pH24、L*值均無顯著差異（P＞0.05）。

表1 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉物理指標測定結果

2.2 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉營養成分比較分析

由表2肌肉營養成分可知，各組別水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分及P含量均無顯著性差異（P＞0.05）。

表2 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉營養成分測定結果

2.3 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉氨基酸比較分析

試驗共測定出17種氨基酸，以占總氨基酸的比例（%）表示，由表3可知，舍飼西門塔爾牛必需氨基酸和嬰兒必需氨基酸顯著高于放牧蒙古牛（P＜ 0.05），與放牧西門塔爾無顯著性差異（P＞0.05）。非必需氨基酸而言，放牧蒙古牛顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），與放牧西門塔爾無顯著差異（P＞0.05）。其中，放牧西門塔爾牛甘氨酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），放牧蒙古牛苯丙氨酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），其余各指標均無顯著性差異（P＞0.05）。放牧蒙古牛鮮味氨基酸顯著高于放牧西門塔爾牛（P＜0.05），與舍飼西門塔爾牛無顯著差異（P＞0.05）。

表3 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉氨基酸測定結果 單位：%

2.4 蒙古牛與西門塔爾牛脂肪酸比較分析

由表4肌肉脂肪酸測定結果可知，放牧蒙古牛飽和脂肪酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），與放牧西門塔爾牛無顯著差異（P＞0.05）。其中，放牧蒙古牛肉豆蔻酸顯著高于放牧西門塔爾和舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。就硬脂酸而言，放牧蒙古牛顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），與放牧西門塔爾牛無顯著差異（P＞0.05）。舍飼西門塔爾牛己酸、辛酸、十一烷酸、十三烷酸、二十一烯酸、榆樹酸、木臘酸、二十三烯酸含量顯著高于其他2組（P＜ 0.05）。就單不飽和脂肪酸而言，放牧西門塔爾牛和蒙古牛顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。放牧西門塔爾牛肉豆蔻油酸、放牧西門塔爾牛和蒙古牛十五烷烯酸、棕櫚烯酸、油酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。舍飼西門塔爾牛十七烷烯酸和順芥子酸甲酯顯著高于其他2組（P＜0.05）。就多不飽和脂肪酸而言，舍飼西門塔爾牛顯著高于其他2組（P＜ 0.05），其中舍飼西門塔爾牛亞油酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十二碳二烯酸、二十二碳六烯酸顯著高于其他兩組（P＜0.05）。而放牧蒙古牛a-亞麻酸、放牧西門塔爾和蒙古牛二十碳五烯酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），其余指標均無顯著性差異（P＞0.05）。

表4 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉脂肪酸測定結果 單位：%

由表5皮下脂肪酸測定結果可知，放牧蒙古牛飽和脂肪酸顯著高于放牧和舍飼西門塔爾牛（P＜ 0.05），其中放牧蒙古牛癸酸、硬脂酸顯著高于其他2組（P＜0.05）。放牧西門塔爾牛和蒙古牛十七烷酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。放牧蒙古?；ㄉ?、榆樹酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。而舍飼西門塔爾牛己酸、十一烷酸顯著高于其他2組（P＜0.05），辛酸顯著高于放牧西門塔爾牛（P＜ 0.05）。就不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、肉豆蔻油酸、棕櫚烯酸、油酸而言，放牧西門塔爾牛和舍飼西門塔爾牛均顯著高于放牧蒙古牛（P＜0.05）。舍飼西門塔爾牛二十碳一烯酸顯著高于放牧蒙古牛（P＜ 0.05）。就多不飽和脂肪酸而言，舍飼西門塔爾牛顯著高于放牧西門塔爾牛（P＜0.05），與放牧蒙古牛差異不顯著（P＞0.05）。放牧和舍飼西門塔爾牛反亞油酸顯著高于放牧蒙古牛（P＜0.05）。放牧西門塔爾牛和蒙古牛二十碳三烯酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。舍飼西門塔爾牛亞油酸顯著高于放牧西門塔爾牛和蒙古牛（P＜0.05），其余指標均無顯著性差異（P＞0.05）。

表5 蒙古牛與西門塔爾牛皮下脂肪脂肪酸測定結果 單位：%

3 討論

3.1 蒙古牛與西門塔爾牛物理指標比較分析

肉色的深淺主要由鐵和肌紅蛋白所決定。試驗發現放牧西門塔爾牛和蒙古牛背最長肌和皮下脂肪b*值顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。王敏[8]研究表明放牧與舍飼條件下肉牛肌肉色澤無顯著性差異，試驗結果與該結論不一致，這可能與放牧飼養方式較強的運動水平、寒冷的環境和日糧組成均相關。段佳妍[13]研究表明，4周中等強度運動能夠降低生長期SD雄性大鼠下丘腦抑制白色脂肪棕色化的相關基因NPY的表達，增加內臟（腎周）脂肪的白色脂肪棕色化相關蛋白表達，促進白色脂肪棕色化。葉晨吉[14]研究表明寒冷刺激能夠減少miR-429對Yes相關蛋白（YAP）表達的下調作用。通過產生更多的YAP-轉錄增強相關區域復合物上調解偶聯蛋白1（UCP1）表達進而促進米色脂肪組織形成。試驗結果具體形成原因需進一步研究。羊肉的熟肉率是衡量熟化損失的一項指標，熟肉率越高，反映羊肉在烹飪過程中的系水力越強[15]。放牧西門塔爾牛和蒙古牛熟肉率顯著高于舍飼西門塔爾牛。王敏[8]研究表明，舍飼肉牛熟肉率顯著低于放牧組，試驗結果與該結論相一致。

3.2 蒙古牛與西門塔爾牛營養成分比較分析

肌肉的營養成分含量是反映肉品質好壞的因素之一。水分、粗蛋白質和粗脂肪含量直接影響肉品的營養價值和風味。各組之間營養成分含量均無顯著性差異（P＞0.05），但放牧西門塔爾牛和蒙古牛脂肪有高于舍飼西門塔爾牛的趨勢。這可能與各組肉牛年齡有關，研究表明，隨著年齡的增長，脂肪沉積量及程度可能會有所不同，但整體上脂肪含量隨年齡增長逐漸增加，且其增長率有逐漸升高的趨勢，大量沉積一般出現在生長發育的較晚期[16]。肌間脂肪含量的多少表現為肌肉間大理石花紋的評分，并且與肌肉的風味、嫩度和多汁性等性狀密切相關。試驗結果表明放牧相比較舍飼飼養方式能表現出較好的風味優勢。

3.3 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉氨基酸比較分析

氨基酸是評價肉品質中蛋白質高低的重要指標，氨基酸為蛋白質組成的最基本單元，經酶類分解生成小分子醛類、酮類及酯類等揮發性或非揮發性風味物質[17]。試驗結果表明，舍飼西門塔爾牛必需氨基酸和嬰兒必需氨基酸顯著高于放牧蒙古牛（P＜0.05），與放牧西門塔爾無顯著性差異（P＞0.05）。必需氨基酸中的亮氨酸對組織蛋白質合成與分解有調節作用，可以防治肝、腎功能衰竭，還有刺激胰島素分泌的功能[18]，試驗中舍飼西門塔爾牛亮氨酸分別比放牧西門塔爾牛和蒙古牛提高14.90%和15.55%。蘇氨酸分別提高21.09%和14.88%，纈氨酸提高17.90%和31.16%，表現出良好趨勢。精氨酸作為嬰兒必需氨基酸，具有多種獨特的生理和藥理作用[19]。試驗中放牧飼養方式下的西門塔爾牛和蒙古牛精氨酸分別比舍飼西門塔爾牛提高22.52%和17.42%，說明放牧飼養方式有利于精氨酸在肌肉內的沉積。天冬氨酸和谷氨酸對肉鮮味起主導作用，在保護腸道方面谷氨酸也發揮著重要的作用[20]。放牧蒙古牛鮮味氨基酸分別比放牧和舍飼西門塔爾牛提高40.70%（P＜0.05）和15.76%（P＞0.05），表明蒙古牛具有更鮮美的風味。根據聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）的理想模式，質量較好的蛋白質，其組成氨基酸的必需氨基酸與總氨基酸比值為0.4左右，各試驗組EAA/TAA達到0.49～0.58，表明各試驗組肌肉中的蛋白質質量均較好。綜合而言，舍飼西門塔爾牛蛋白質質量較優于放牧西門塔爾牛，放牧飼養方式下蒙古牛較西門塔爾牛有利于鮮味氨基酸的積累。

3.4 蒙古牛與西門塔爾牛肌肉及皮下脂肪脂肪酸比較分析

飽和脂肪酸攝入量較多不利于身體健康[21]，其中起主要作用的是硬脂酸、月桂酸、肉豆蔻油酸及棕櫚酸[22]。試驗中放牧蒙古牛飽和脂肪酸顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。硬脂酸而言，放牧蒙古牛顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），放牧西門塔爾牛和蒙古牛肉豆蔻酸和棕櫚酸均有高于舍飼西門塔爾牛的趨勢（P＞0.05）。張明等[23]研究表明隨著反芻動物年齡增長，反氫能力也隨之加強，將體內更多的不飽和脂肪酸（UFA）轉換成飽和脂肪酸（SFA），從而導致肉中SFA含量高于UFA，試驗結果與該結論相一致。不飽和脂肪酸是肉品香味的重要前提物[24]。油酸能夠降低血液膽固醇濃度，從而阻止動脈硬化。α-亞麻酸是必需脂肪酸，機體不能自身合成，只能通過飲食獲得?？杀淮x為二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA），EPA和DHA對嬰幼兒腦部發育具有重要作用，被稱為“腦黃金”。研究也表明油酸和亞麻酸與肉的風味呈正相關（r=0.33）[25]。試驗中放牧西門塔爾牛和蒙古牛油酸含量顯著高于舍飼西門塔爾牛（P＜0.05），α-亞麻酸分別比舍飼西門塔爾牛提高32.55%（P＞0.05）和58.57%（P＜0.05），EPA分別提高88%和86.95%（P＜0.05）。說明放牧肉牛比舍飼肉牛表現出更好的風味優勢。分析原因可能與錫林郭勒盟地區有含單寧的豐富的沙柳資源，作為粗飼料被牲畜廣泛采食有關。齊明江等[26]研究表明日糧添加單寧后提高灘羊肌肉中油酸含量，且添加量與油酸含量呈線性正相關。亞油酸作為人體必需脂肪酸，只能通過攝取外源食物獲得[27]。試驗中，舍飼組西門塔爾牛亞油酸、二十碳二烯酸、二十碳三烯酸、花生四烯酸、二十二碳二烯酸含量顯著高于放牧組西門塔爾牛和蒙古牛（P＜0.05），具有更好的營養和保健作用。王敏[8]研究表明，舍飼組牛肉的單不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、n-6多不飽和脂肪酸和n-3多不飽和脂肪酸含量均顯著高于放牧組。試驗部分結果與其相一致。不同的原因可能與飼料營養成分、地域、品種對牛肉的脂肪酸組成及含量有明顯影響作用有關[28-30]。多不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比值是反映肌肉營養價值的另一參數[31]，當比值高于0.4時，肌肉營養更好，也更符合人類健康標準[32]。試驗發現，放牧西門塔爾牛和蒙古牛的該比值為0.23和0.20，而舍飼西門塔爾牛的該比值為0.52。綜上說明，舍飼西門塔爾牛肉相比較放牧西門塔爾牛具有更好的營養價值，符合人類健康膳食要求。

試驗中肉牛皮下脂肪組織飽和脂肪酸主要為硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸，不飽和脂肪酸主要為油酸、十五烷烯酸、棕櫚烯酸、亞油酸。放牧蒙古牛飽和脂肪酸顯著高于放牧和舍飼西門塔爾牛（P＜0.05）。硬脂酸含量與膻味與密切相關[33]，試驗中放牧蒙古牛硬脂酸分別比放牧和舍飼西門塔爾牛高32.85%和33.21%（P＜0.05）。試驗中，就不飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸、肉豆蔻油酸、棕櫚烯酸、油酸而言，放牧西門塔爾牛和舍飼西門塔爾牛均顯著高于放牧蒙古牛（P＜0.05），表明西門塔爾牛脂肪組織單不飽和脂肪酸沉積可能優于蒙古牛。就多不飽和脂肪酸而言，舍飼西門塔爾牛顯著高于放牧西門塔爾牛（P＜ 0.05），與放牧蒙古牛差異不顯著（P＞0.05）。亞油酸作為人體必需脂肪酸，對肉的風味起到重要作用，試驗中舍飼西門塔爾牛亞油酸分別比放牧西門塔爾牛和蒙古牛提高44.11%和46.72%（P＜0.05）。這可能是由于不同飼養模式下肉牛體脂代謝產生差異化沉積的結果?；鹈绲萚34]研究表明舍飼灘羊腎周脂肪中多不飽和脂肪酸、亞油酸含量極顯著高于放牧組，試驗結果與該結論相一致。

4 結論

錫林郭勒地區放牧西門塔爾牛和蒙古牛背最長肌和皮下脂肪b*值顯著高于通遼地區舍飼西門塔爾牛，放牧條件下蒙古牛鮮味氨基酸顯著高于西門塔爾牛。

就肌肉氨基酸、肌肉及皮下脂肪脂肪酸組成而言，舍飼西門塔爾牛相比放牧西門塔爾牛具有更高的營養價值，而放牧方式比舍飼方式表現出更好的風味前體物質油酸和亞麻酸優勢。