不同杂交牛肉加工特性研究

Processing characteristics of different hybrid beef

摘要

目的 明确不同杂交牛肉的加工特性。 方法 以牦牛肉、黄牛肉、安格斯犏牛肉、黄犏牛肉、黑白花犏牛肉为研究对象，分析了不同牛肉的剪切力、pH、肉色、蒸煮损失和质构等品质指标，并进行了聚类分析。 结果 牦牛肉的剪切力值最大为（9.06±0.55）kg，是黄牛肉的3.09倍。牦牛肉的蒸煮损失最大，黄牛肉的最小，3种犏牛肉差异不显著（P>0.05）。黄犏牛肉的L^*值最高，黄牛肉的L^*值最低；黑白花犏牛肉的a^*值和b^*值最高；黄牛肉的a^*值和b^*值最低。黄牛肉的pH最高为（5.69±0.05），牦牛肉的pH值最低为（5.45±0.02），犏牛类差异不显著（P>0.05）。牦牛肉和黄牛肉的硬度和咀嚼性有显著差异（P<0.05），犏牛肉类的硬度和弹性差异不显著（P>0.05）。通过聚类分析，5个品种牛肉聚为3类，安格斯犏牛、黄犏牛、黑白花犏牛肉为一类肉，牦牛肉为一类肉，黄牛肉为一类肉。 结论 安格斯犏牛肉、黄犏牛肉、黑白花犏牛肉的加工特性相似，且均优于牦牛肉，但与黄牛肉相比较差。

Abstract

Objective To clarify the processing characteristics of different hybrid beef. Method The beef of yak，cattle，Angus-yak，cattle-yak,China holstein-yak was used as materials.The shearing force，pH，meat color，cooking loss and texture of beef were measured.The cluster were used to analyzed the quality different of hybrid beef. Result The shear force value of yak was the largest (9.06±0.55)kg，which was 3.09 times that of cattle.The cooking loss of yak was the largest，and that of cattle was the smallest，and there was no significant difference among the three chauri species (P>0.05).The L^* value of cattle-yak was the highest，and the L^* value of cattle was the lowest.The a^* and b^* values of China Holstein-yak were the highest.The cattle had the lowest a^* and b^* values.The highest pH of cattle was (5.69±0.05)，and the lowest pH of yak was (5.45±0.02).There were significant differences in hardness and chewiness between yak and cattle(P<0.05)，but no significant differences in hardness and elasticity between Angus-yak，cattle-yak and China holstein-yak (P>0.05).The results of cluster analysis showed that the five varieties of beef were clustered into three categories,Angus-yak，cattle-yak，China holstein-yak belonged to one category.Yak and cattle belonged to another different category. Conclusion Angus-yak，cattle-yak and China holstein-yak had similar processing characteristics，better than yak，but worse than cattle.

Graphical abstract

关键词

牦牛肉 / 犏牛肉 / 黄牛肉 / 加工特性 / 聚类分析

Key words

yak beef / hybrid beef / cattle beef / processing properties / cluster analysis

牦牛（Bos grunniens）是青藏高原地区的主要畜种资源之一^［1］。我国牦牛资源丰富，牦牛数量占世界总数的95%以上，牦牛肉是天然的优质绿色食品资源^［2-3］。牦牛不仅可以满足低脂肪高蛋白肉的要求，而且具有奶、肉、役、毛等多种用途^［4］，但在生产技术方面，其性能较低、产品的商业化程度较低、经济效益较差。黄牛是青海省优势畜种，属蒙古黄牛类群，原产于青海省柴达木盆地边缘的都兰县、乌兰县等地，具有体型较大、体质结实、役用性能优良等特点^［5］。犏牛属于牦牛杂交品种，黄犏牛是牦牛和黄牛的杂交后代，黑白花犏牛是牦牛与黑白花奶牛的杂交后代，安格斯犏牛是牦牛与安格斯肉牛的杂交后代，它们的外观与双亲都较为相像，而且杂交后躯体更加高大，整体结构匀称，既可以适应高海拔、低空气压、寒冷季节长的高原自然生态，也可以在海拔较低和空气温度较高的地区生长^［6-7］。

孙鹏飞等^［8］研究发现，牦牛肉和其他品种牛肉相比其屠宰率和净肉率都相对较低。杨玉莹等^［9］通过研究发现牦牛肉属于中等偏硬的肉，嫩度要低于黄牛肉等。郭淑珍等^［10］研究发现甘南牦牛肉系水力比黄牛肉高，比安格斯牛肉低。王斌新等^［11］研究表明犏牛的动向指标（DMI）、日增质量（ADG）和净肉率都明显高于牦牛。犏牛的产肉性能要优于牦牛，且肉质营养指标要优于黄牛^［12］。Lenstra等^［13］研究发现与亲本相比，犏牛的抗寒抗病、役用性能较强。付永等^［14］对牦牛、犏牛以及黄牛的生产性能及营养品质研究后发现，与牦牛和黄牛相比，犏牛具有突出的杂种优势，犏牛肉具有高蛋白质、低脂肪的特点，氨基酸、不饱和脂肪酸和风味物质也更为丰富。

目前，前人的研究多集中在单一品种，对于比较牦牛肉、黄牛肉以及犏牛肉的加工特性方面研究较少。因此，本试验以牦牛肉、黄牛肉、安格斯犏牛肉、黄犏牛肉、黑白花犏牛肉为研究对象，分析不同牛肉的剪切力、pH、肉色、蒸煮损失、质构等指标，并进行聚类分析，旨在明确不同杂交牛肉的加工特性，为其加工利用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验选取青海省海西州乌兰县的牦牛、黄牛、黄犏牛（黄牛♂×牦牛♀）F₁代、安格斯犏牛（安格斯肉牛♂×牦牛♀）F₁代和黑白花犏牛（黑白花奶牛♂×牦牛♀）F₁代各3头，平均体质量分别为（215.13±4.5）、（268.91±21.69）、（325.68±27.7）、（389.15±3.33）、（430.50±15.36）kg。乌兰县气候条件较好，属大陆性气候，夏秋季平均气温为20 ℃，县内天然原始森林遍布多处。所选试验牛均为（36±6）月龄健康的公牛，宰前禁食24 h，宰后采集背最长肌，剔除其余脂肪及筋膜后装入保鲜袋于-18 ℃保存待后续分析。

1.2 主要设备

CT-3型质构仪，美国Brookfield公司；HH-6型电热恒温水浴锅，上海比朗仪器有限公司；PTX-FA210S型天平，上海实润实业有限公司；ADCI-60-C型全自动测色色差计，北京辰泰克仪器技术有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 pH值

按照GB/T 9695.5进行测定^［15］。用校准后的pH计插入肉中进行测定。每个样品测定5次，结果取平均值。

1.3.2 蒸煮损失

将装有不同肉样的蒸煮袋分别放入95 ℃水浴锅中，当肉样中心温度达到70 ℃时，取出冷却至室温，用吸水纸吸去肉样表面水分并称质量。每个样品平行测定5次，取平均值。样品水浴前的质量记为W_a，水浴后的质量记为W_b，按（1）式计算蒸煮损失：

CL=\frac{W_a-W_b}{W_a}\times \mathrm{100}\mathrm{\%}（1）

式中：CL为蒸煮损失，%；W_a 为加工前质量，g；W_b 为加工后质量，g。

1.3.3 色度

根据阮振甜等^［16］的方法测定。将待测样品的新鲜切面与空气接触30 min，色差仪校准后将探头垂直于切割面进行测定，每个样品测5次，结果取平均值。

1.3.4 剪切力

参考李雪霏等^［17］的方法并作修改。将测过蒸煮损失的样品切成长×宽×高为3 cm×1 cm×1 cm的肉样，置于质构仪的承重台中心进行测定，每组样品5个平行，取平均值。

1.3.5 质构

将样品切成长×宽×高为1 cm×1 cm×1 cm的肉块，置于质构仪的承重台中心进行测定，测定参数如下：测定类型为TPA质构分析；触发点负载设置为7.00 g；循环次数：2次；探头使用TA-DEC；负载单元10 000 g^［18］。每组样品5个平行，取平均值。

1.3.6 聚类分析

对不同杂交牛肉5个指标采用瓦尔德法进行系统聚类分析。

1.4 数据处理

采用SPSS 19.0统计软件对数据进行方差分析和聚类分析，采用Duncan多重比较进行显著性分析。每个样品5个平行，结果用\overline{x}±s表示。

2 结果与分析

2.1 不同杂交牛肉的剪切力分析

嫩度是肉品质的一个非常重要的指标，剪切力的值越小说明嫩度越好。由图1可知，安格斯犏牛肉、黄牛肉和黄犏牛肉的剪切力值存在显著差异（P<0.05），牦牛肉和黑白花犏牛肉的剪切力值差异不显著（P>0.05），其中牦牛肉的剪切力值最大为（9.06±0.55）kg，黄牛肉的剪切力值最小为（2.93±0.17）kg，牦牛肉的剪切力值是黄牛肉的3.09倍，牦牛肉的剪切力值分别比安格斯犏牛肉和黄犏牛肉的剪切力值高58.94%和17.77%。综合来看，5个品种肉的剪切力值由大到小依次为牦牛肉>黑白花犏牛肉>黄犏牛肉>安格斯犏牛肉>黄牛肉。分析原因可能是肌内脂肪含量高可能会增加肉的嫩度^［19］，牦牛肉肌纤维较粗，脂肪含量少，结缔组织含量多，所以剪切力大，嫩度差。本试验结果与侯丽等^［20］研究的青南地区的成年牦牛肉的剪切力结果一致。

2.2 不同杂交牛肉的蒸煮损失分析

保水性是衡量肉质的重要指标，它反应了肌肉纤维之间结合紧密的能力，对肉的食用品质和加工特性都有重要影响^［21］。由图2可知，牦牛肉、黄牛肉以及犏牛类肉的蒸煮损失存在显著差异（P<0.05），但黑白花犏牛、安格斯犏牛和黄犏牛肉之间蒸煮损失差异不显著（P>0.05），且均低于牦牛肉。其中牦牛肉的蒸煮损失最大为（28.88±0.33）%，黄牛肉的蒸煮损失最小为（22.60±0.79）%，牦牛肉的蒸煮损失比黄牛肉高21.47%。综合来看，5个品种肉的蒸煮损失由大到小依次为牦牛肉>黑白花犏牛肉>安格斯犏牛肉>黄犏牛肉>黄牛肉。分析原因可能是保水性和肌肉组织结构有关，当肌肉中的蛋白吸水能力较强时其保水性较好，从试验结果来看，不同品种杂交牛的品种差异导致了其肌肉蛋白质的吸水能力不同，进而导致了其蒸煮损失的差异。

2.3 不同杂交牛肉的色差比较分析

肉色是肉类感官品质的重要指标之一，肉的颜色反映肉的新鲜度，影响着消费者的喜好^［22］。由图3可以看出，黄犏牛肉的L^* 值相较于其他4种肉差异显著（P<0.05），但黑白花犏牛肉、牦牛肉、安格斯犏牛肉和黄牛肉之间差异不显著（P>0.05）；黑白花犏牛肉的a^*值与其他品种肉相比差异显著（P<0.05），安格斯犏牛、牦牛、黄牛、黄犏牛肉之间差异不显著（P>0.05）；从不同品种肉的b^*值来看，牦牛、黑白花犏牛和黄牛肉之间差异显著（P<0.05），安格斯犏牛肉和黄犏牛肉的b^*值差异不显著（P>0.05）。其中，黄犏牛肉的亮度值最高为（35.57±0.15），黄牛肉的亮度值最低为（28.57±0.47）；黑白花犏牛肉的红度值和黄度值最高分别为（27.36±1.73）和（13.17±0.20），黄牛肉的红度值和黄度值最低分别为（14.75±0.59）和（6.85±1.18）。综合各项指标，出现上述差异的原因可能是不同品种牛肉其肌肉中的血红蛋白、肌红蛋白的相对含量和水分分布不同^［23］。

2.4 不同杂交牛肉的pH比较分析

从图4可知，牦牛肉、黄牛肉和犏牛肉的pH值存在显著差异（P<0.05），但黑白花犏牛肉、安格斯犏牛肉和黄犏牛肉之间差异不显著（P>0.05）。其中，黄牛的pH值最高为（5.69±0.05），牦牛肉的pH值最低为（5.45±0.02）。黑白花犏牛肉、安格斯犏牛肉、牦牛肉、黄牛肉、黄犏牛肉的pH由小到大依次为：牦牛肉<黄犏牛肉<黑白花犏牛肉<安格斯犏牛肉<黄牛肉。一般来说将 pH_45min<5.8的肉称为PSE 肉，pH_{24 h}>6.2 判定为DFD肉，pH值低于6.0为正常肉。从本试验结果来看，不同种类肉的pH值变化不大，每种肉的pH均低于6.0，说明不同品种杂交牛肉肉质均在正常范围内。

2.5 不同杂交牛肉的质构比较分析

质构测定包括硬度、粘性，胶着性等指标，其中咀嚼性是硬度、弹性、内聚力的综合表现^［24］。由表1可知，牦牛肉的硬度最高为（3.14±0.13） kg，黄牛肉的硬度最低为（1.89±0.18） kg；黑白花犏牛肉的弹性最高，其余4类肉的弹性差异不显著（P>0.05）；5种肉的内聚性均差异不显著（P>0.05）；安格斯犏牛肉的咀嚼性最高为（56.07±4.90）mJ，黄牛肉的咀嚼性最低为（34.47 ±3.39）mJ。综合各项指标来看，牦牛肉和黄牛肉的硬度和咀嚼性有显著差异（P<0.05），黑白花犏牛肉、安格斯犏牛肉、黄犏牛肉的硬度和弹性差异不显著（P>0.05），这与剪切力结果一致。分析原因可能是与不同品种肌肉的纤维结构、直径大小、水分含量等有关^［25］，牦牛肌肉结构紧密，水分含量低，脂肪少，肉的硬度就越大，弹性低，咀嚼性高，嫩度差。

2.6 聚类分析

聚类分析是根据对象或指标的特征进行分类。本研究对5种牛肉的剪切力、蒸煮损失、色泽、pH、质构5项品质指标进行系统聚类分析，结果如图5所示。当欧式距离为25时，5个品质肉被分为两类，黄牛为一类，其余品种为一类，这与黄牛肉的剪切力值和蒸煮损失与其他几个品种差异显著相对应；当欧式距离为9时可以将5个品种的肉分为3类，牦牛肉为一类肉，黄牛肉为一类肉，而安格斯犏牛、黄犏牛、黑白花犏牛肉为一类，这一类肉聚集了pH和质构值相近的3个品种。结合品质分析结果来看，聚类分析将品质指标相近的肉聚为了一类。

3 结论

对5种杂交牛肉的加工特性进行比较后发现，黄牛肉的蒸煮损失最低、嫩度最高，牦牛肉蒸煮损失率最高，剪切力、硬度、咀嚼性最大，安格斯犏牛肉、黑白花犏牛肉、黄犏牛肉的蒸煮损失、pH、硬度、弹性整体无显著差异。通过聚类分析可将安格斯犏牛、黑白花犏牛、黄犏牛肉分为一类，牦牛肉为一类，黄牛肉为一类。结果表明犏牛肉的加工特性优于牦牛肉，但与黄牛肉相比较差。为杂交牛肉的加工利用和牦牛的杂交改良提供了理论依据和数据支持。

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基金资助

青海省自然科学基金项目(2020-ZJ-961Q)

青海省“昆仑英才·高端创新创业人才”-拔尖人才项目