西藏林周县不同年龄不同部位牦牛肉营养成分分析

Nutritional analysis of different-part meat of yaks at different age in Tibetan Linzhou County

摘要

目的 以西藏林周县牦牛为研究对象，探讨西藏林周县不同年龄（3岁、4岁、5岁和6岁）牦牛不同部位（西冷、上脑和米龙）营养指标和挥发性风味物质组成差异。 方法 根据食品国家安全标准所述方法及气相色谱-质谱联用系统分别测定氨基酸、脂肪、蛋白质、水分、脂肪酸含量和挥发性风味物质相对含量。 结果 酪氨酸和苯丙氨酸含量在4岁牦牛米龙部位有上调趋势（P<0.1）。不同牦牛群体西冷部位甘氨酸含量有变化（P<0.1），4岁牦牛甘氨酸含量最高，6岁牦牛甘氨酸含量最低；西冷部位EAA/NEAA比值有变化（P<0.1），4岁牦牛EAA/NEAA比值显著低于6岁牦牛比值（P<0.05）；西冷部位EAA/TAA比值在不同牦牛群体间差异显著（P<0.05），4岁牦牛EAA/TAA比值显著低于5岁和6岁牦牛比值（P<0.05）。4岁牦牛米龙部位蛋白质含量显著增加（P<0.05）。不同牦牛群体西冷部位相对含量大于5%的风味物质组成有差异，在3、4、5和6岁牦牛群体中，分别检出3大类（醛类、醇类和酯类）6种不同的化合物、5大类（醛类、醇类、酸类、酮类和芳香类）6种不同的化合物、3大类（醛类、醇类和酯类）6种不同的化合物及4大类（醛类、醇类、酮类和芳香类）4种不同的化合物。 结论 年龄对不同部位牦牛肉氨基酸、蛋白质含量和风味物质组成有较大影响，对进一步开展林周地区牦牛肉品质评价及特色牦牛肉生产提供了参考资料。

Abstract

Objective The study was conducted to investigate nutritional indexes and volatile flavor components in different muscles (sirloin, high rib and topside) of yaks at different ages (3, 4, 5 and 6 years old),which were living in Linzhou county in Tibet. Method The relative contents of amino acid,fat,protein, water and fatty acid in different-part meat of yaks were tested according to the method described in the national food safety standard, and the flavor components in sirloin muscle were determined by using the gas chromatography-mass spectrometry system. Result The contents of tyrosine and phenylalanine in topside of 4-year-old yak showed an upward trend (P<0.1). The glycine content in sirloin differed among the different yak groups (P<0.1); that is, the glycine content was the highest in 4-year-old yak, and was the lowest in 6-year-old yak. The EAA/NEAA ratio in sirloin varied with the age (P<0.1),and it was significantly lower in the 4-year-old yak than that in the 6-year-old yak (P<0.05).The EAA/TAA ratio in sirloin was significantly different among different yak groups (P<0.05),which was significantly lower in the 4-year-old yak than that of both the 5- and 6-year-old yak (P<0.05).The content of protein increased significantly in topside of the 4-year-old yaks (P<0.05). There were differences in the composition of flavor substances with a relative content of more than 5% in sirloin muscle among different-aged yaks. Six different compounds belonging to three categories (aldehydes, alcohols and esters) were detected in the 3-year-old yaks, six different compounds belonging to five categories (aldehydes, alcohols, acids, ketones and aromatics) detected in the 4-year-old, six different compounds belonging to three categories (aldehydes, alcohols and esters) detected in the 5-year-old, and four different compounds belonging to four categories (aldehydes, alcohols, ketones and aromatics) were detected in the 5-aged yaks. Conclusion It was found that the age had a great impact on the relative contents of amino acid, protein and flavor composition in different-part meat of yaks, which provided basic data for the quality evaluation and featured production of yak meat in Linzhou County.

关键词

牦牛肉 / 年龄 / 营养成分

Key words

yak meat / age / nutritional component

牦牛是高原特色畜种。长期以来，牦牛与青藏高原地区人民的生产和生活息息相关，牦牛在高原畜牧业生产中具有不可替代的作用^［1-2］。西藏、青海、四川、甘肃、新疆和云南构成我国六大牦牛生产区，2020年西藏存栏牦牛数约为522万头（西藏自治区农业农村厅数据），牦牛数量位居全国第二位。与其他牦牛主产区相比，西藏地区牦牛具有更加丰富的地理和生态类群，例如已报道的申扎牦牛、仲巴牦牛、类乌齐牦牛、江达牦牛、帕里牦牛和斯布牦牛等^［3］。西藏林周县北部地区为牧区，平均海拔4 200 m，年平均气温2.9 ℃，天然草场33.68万hm²，人工草场0.53万hm²，发展草食畜产业的自然资源丰富。

作为多用途畜种，虽然牦牛可以产奶、产肉、产毛绒和役用，但肉用性能则是其优先利用方向。随着牦牛品种选育、改良及饲养管理方法的不断改进，牦牛肉产量不断提高，例如，西藏地区2020年牦牛肉产量达到22.78万t。作为优良肉品，牦牛肉是高寒牧区牧民蛋白供给的主要来源之一，与黄牛肉等比较，牦牛肉颜色深红，干物质及蛋白含量高，脂肪含量低，氨基酸、脂肪酸、维生素和矿物质丰富，符合现代消费者对绿色、健康、营养丰富肉品的强烈需求^［4］。西藏牦牛饲养主要以传统放牧为主，不同地区生产方式、气候因素、海拔水平和牧草数量及质量等均影响牦牛肉品质^［5-7］，但目前林周县牦牛肉品质特征及其评价的基础数据非常欠缺。本研究通过比较测定4个年龄段牦牛不同部位肉营养成份和挥发性风味物质差异，旨在丰富林周县牦牛生产数据，以期为发展林周县本地牦牛产业及开发特色牦牛肉产品提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验在西藏林周县屠宰不同年龄（3岁、4岁、5岁和6岁）健康公牦牛各3头，屠宰和采样时间为2020年12月，屠宰牦牛均在林周县牦牛养殖示范基地舍饲养殖。

1.2 主要试验药品和仪器

甲醇（色谱用）、乙醚（分析纯）、氯化钠（分析纯）和正己烷（分析纯）均购自生工生物工程（上海）股份有限公司。浓盐酸（优级纯）和石油醚（分析纯）购自扬州市华富化工有限公司。气相色谱（型号：Thermol Triplus 300顶空自动取样器+Trace 1310 GC气相色谱仪）-质谱联用仪（型号：Thermol TSQ 8000 Evo）购自美国赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 采样方法

根据牛屠宰操作规程（GB/T 19477-2018）开展试验牛屠宰，每个年龄段各屠宰3头牦牛。牦牛胴体在0~4 ℃ 排酸24 h后采集每头牛左半胴体西冷、上脑和米龙部位肉样约500 g，共采集肉样36份，样本保存于实验室-20 ℃冰箱中备用。

1.3.2 氨基酸、脂肪、蛋白质、水分和脂肪酸含量测定方法

根据GB 5009.124-2016（食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定）方法测定肉样中氨基酸含量、根据GB 5009.6-2016（食品安全国家标准 食品中脂肪的测定）方法测定肉样中脂肪含量、根据GB 5009.5-2016（食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定）方法测定肉样中蛋白质含量、根据GB 5009.3-2016（食品安全国家标准 食品中水分的测定）方法测定肉样中水分含量和GB 5009.168-2016（食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定）方法测定肉样中脂肪酸含量。

1.3.3 挥发性风味物质测定方法

参考杨媛丽等^［8］的方法测定肉背最长肌组织挥发性风味物质相对含量。称取2 g肉样置于20 mL顶空瓶中待测，顶空条件为孵化时间30 min，进样吹扫流量为30 mL/min，持续0.5 min，气相色谱柱为Thermol TR-Wax MS色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）。质谱检测器（MSD） 进样温度为250 ℃，质谱色谱柱为Thermol TG-5MS （30 m×0.25 mm ×0.25 μm）毛细管色谱柱，柱流量为1 mL/min。

1.4 数据统计分析

分析不同年龄牦牛不同部位肉样氨基酸、脂肪、蛋白质、水分和脂肪酸含量差异，每头牦牛3个部位（米龙、上脑和西冷）肉样单个指标平行测定3次。采用SPSS 24.0软件开展单因素方差分析和显著性t检验，试验数据结果以\overline{x}±s表示。

2 结果与分析

2.1 不同年龄段牦牛肉氨基酸含量比较分析

氨基酸含量结果见表1~3。上脑部位氨基酸含量在3岁和4岁牦牛群体间均没有显著差异（P>0.05）。米龙部位酪氨酸和苯丙氨酸含量在4岁牦牛群体中有上调趋势（P<0.1）。西冷部位氨基酸含量在4个不同年龄牦牛群体间均没有显著差异（P>0.05），但甘氨酸含量在不同年龄牦牛群体间有变化（P<0.1），4岁牦牛甘氨酸含量显著高于6岁牦牛甘氨酸含量（P<0.05）。必需氨基酸/非必需氨基酸（EAA/NEAA）比值在不同年龄牦牛间有变化（P<0.1），4岁牦牛EAA/NEAA比值显著低于6岁牦牛比值（P<0.05）。必须氨基酸/总氨基酸（EAA/TAA）比值在不同年龄牦牛间有显著差异（P<0.05），4岁牦牛EAA/TAA比值显著低于5岁和6岁牦牛比值（P<0.05）。

2.2 不同年龄段牦牛肉脂肪、蛋白质和水分含量比较分析

上脑部位脂肪、蛋白质和水分含量在3岁和4岁牦牛群体间均没有显著差异（P>0.05）。4岁牦牛米龙部位蛋白质含量显著高于3岁牦牛米龙部位蛋白质含量（P<0.05）。西冷部位脂肪、蛋白质和水分含量在3、4、5和6岁牦牛群体中均没有显著差异（P>0.05）（表4~6）。

2.3 不同年龄段牦牛肉脂肪酸含量比较分析

在3岁和4岁牦牛群体中，上脑部位、米龙部位和西冷部位脂肪酸含量均没有显著差异（P>0.05）（表7~9）。

2.4 不同年龄段牦牛肉西冷部位风味物质分析

本研究主要分析西冷部位相对含量大于5%的风味物质，结果见表10。在3岁牦牛群体中，检出3大类共6种不同的化合物，包括醛类、醇类和酯类。在4岁牦牛群体中，检出5大类6种不同的化合物，包括醛类、醇类、酸类、酮类和芳香类。在5岁牦牛群体中，检出3大类6种不同的化合物，包括醛类、醇类和酯类。在6岁牦牛群体中，检出4大类4种不同的化合物，包括醛类、醇类、酮类和芳香类。4岁牦牛肉检出的化合物种类和数量最多，而6岁牦牛肉检出的化合物种类最少。

3 讨论

家养畜禽为人类提供了生存和生长所必须的蛋白质、脂肪酸、维生素和矿物质等丰富的营养元素，动物肉品的优劣决定于肉品营养成分的高低，肉品营养对人类的身体健康有重要影响^［9］。牦牛肉是一类绿色、健康及营养丰富的肉品，牦牛肉肉品组成与其他畜禽肉相比蛋白质含量高而脂肪含量较低。研究发现普通牛水分含量在38.7%~78%、蛋白质含量在12.4%~24.2%、脂肪含量在1.9%~44.9%^［10］，本研究牦牛肉3个部位蛋白质、水分和脂肪含量均在上述范围，蛋白质含量均在22%以上，这一结果与申扎牦牛^［11］、雅江雪牛^［12］和仲巴牦牛^［13］的研究结果一致。

已有研究表明多种因素影响牦牛肉营养成分，包括性别、年龄、部位和区域因素。谢容清等^［14］研究发现3.5岁麦洼牦牛肉蛋白质含量高于6.5岁牦牛肉，这一结果与甘南牦牛^［15］和本研究结果不一致，牦牛品种和区域因素可能是导致差异的主要原因。年龄对林周地区牦牛不同部位肉营养指标影响较大。本研究发现4岁牦牛米龙部位蛋白质含量显著高于3岁牦牛，说明随着年龄的增长，牦牛米龙部位肌肉纤维逐渐变粗，水分含量减少，可能影响米龙部位肉营养品质。本研究不同年龄牦牛不同部位肉氨基酸含量未见显著差异，但4岁牦牛酪氨酸和苯丙氨酸含量在米龙部位有增加趋势，与本研究4岁牦牛米龙部位蛋白质含量显著增加结果相一致。风味氨基酸甘氨酸含量在西冷部位有变化趋势，4岁牦牛甘氨酸含量最高，说明该年龄段牦牛西冷部位肉具有较好的风味品质。本研究发现牦牛背肌部位氨基酸总量在（16~18 g/100g），与申扎牦牛（18~19 g/100g）和仲巴牦牛（18~19 g/100g）氨基酸总量相近，但氨基酸总量低于雅江雪牛（21.29~21.8 g/100g）。与其他牛群比较，本研究牦牛群体背肌部位氨基酸总量高于秦川牛和青海牦牛^［16］。根据世界公认的优质蛋白质标准（EAA/NEAA>40%，EAA/TAA>60%），本研究牦牛各部位肉均符合优质蛋白质标准，其中西冷部位肉EAA/NEAA比值在90%以上，EAA/TAA比值在45%~50%，EAA/TAA比值与雅江雪牛接近，EAA/NEAA比值高于雅江雪牛、黄牛和肉牛^［17］。研究发现4岁牦牛西冷部位肉EAA/NEAA显著低于6岁牦牛，EAA/TAA比值显著低于5岁和6岁牦牛肉，说明随着年龄的增长，背肌部位必需氨基酸和非必需氨基酸需求增加，影响背肌部位肉营养品质。本研究脂肪酸含量在不同年龄牦牛不同部位有变化，随着牦牛年龄增长，不同部位肉脂肪酸含量逐渐增加。研究发现肌肉中脂肪酸含量影响肉的风味且对人体具有保健功能，而ω-6和ω-3比值能够反映肉品脂肪酸组成优劣^［18-20］。现有研究表明，西藏地区牦牛肉不饱和脂肪酸含量高，饱和脂肪酸含量低，但理想的ω-6和ω-3比值在不同西藏地方牦牛类群中报道不一致，例如申扎牦牛和仲巴牦牛背肌部位ω-6和ω-3比值较理想，优于类乌齐牦牛^［21］、江达牦牛^［22］和雅江雪牛。本研究牦牛群体脂肪酸种类测定不全面，需进一步深入分析。

风味是评价肉品质的重要指标之一，有报道表明年龄对牛肉风味物质有影响，畜禽的年龄越大，肉的风味物质愈加稳定^［23］。本研究发现随着年龄增长，6岁牦牛风味物质组成种类逐渐减少，稳定趋势渐显。目前，畜禽肉风味物质已鉴定出上千种^［24］，而风味物质主要来自滋味和香味的呈递化合物，例如，游离的风味氨基酸、无机盐和糖类等^［25］，而香味化合物主要包括醇类、醛类和酮类等化合物^［26-27］。本研究发现不同年龄牦牛西冷部位风味物质组成有较大差异，例如，酮类物质在4岁和6岁牦牛中检出，酮类物质一般具有水果香或奶油香等诱人的香气，较高的相对含量利于该年龄段牦牛肉香味形成。酸类物质在4岁牦牛中检出，而酸类物质一般由糖类等物质分解产生^［28］，该年龄段牦牛肉香味可能会受到影响。芳香类物质在4和6岁牦牛中检出，而本研究牦牛均为舍饲，来自动物饲料的芳香类物质可能在牦牛体内残留，对牦牛肉香味有影响^［29］。酯类物质在3岁和5岁牦牛中检出，而酯类物质挥发的糖味和绿草味等气味利于该年龄段肉香味形成。研究发现醛类物质是牛肉最典型的香味物质^［30］，本研究醛类物质在4个年龄段牦牛中均检出，说明醛类化合物在本研究牦牛群体肉风味物质组成中具有代表性。

4 结论

不同年龄不同部位牦牛肉氨基酸含量、蛋白质含量及风味物质组成有较大差异，年龄影响不同部位牦牛肉营养成分及食味品质，本研究为进一步促进林周地区牦牛产业发展及地区特色牦牛肉开发利用提供了科学参考依据。

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基金资助

中央引导地方“藏北高原新型牦牛暖棚设计与母牦牛高效养殖技术集成示范”项目(YDZX20195400004383)

国家肉牛牦牛产业技术体系(CARS-37)

江苏省大学生创新创业训练计划项目(202112806002Y)

泰州市第五期“311高层次人才培养工程”

江苏农牧科技职业学院横向项目(11710120046)

牛羊生态健康养殖科技服务团队(NSF2021TF01)

江苏高校“青蓝工程”项目(苏教师函［2022］29号)