DFD牛肉研究進展

盧 驍，朱立賢，毛衍偉，張一敏，牛樂寶，梁榮蓉，羅 欣

（山東農業大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018）

DFD牛肉研究進展

盧 驍，朱立賢*，毛衍偉，張一敏，牛樂寶，梁榮蓉，羅 欣

（山東農業大學食品科學與工程學院，山東 泰安 271018）

牛肉是主要肉類產品之一，能夠為消費者提供豐富的蛋白質。隨著社會進步和人們生活水平的提高，人們更加看重肉品質量。但是，目前我國肉牛產業鏈的各個環節尚不完善，導致了劣質牛肉的產生和較高的DFD （dark，fi rm and dry）牛肉發生率。本文綜述了DFD牛肉的發生機理及其影響因素，同時闡述了恰當的肉牛宰前管理方式和DFD牛肉的控制措施，為我國肉牛產業的發展提供一定參考。

DFD牛肉；影響因素；宰前管理

近年來，我國牛肉產量呈現平穩上升的趨勢，由2010年的653.1 萬t上升到2013年的673萬t，牛肉消費量也逐年遞增，由2010年的552.8 萬t上升到2013年的600.7 萬t。消費者對牛肉的需求逐漸從數量向質量上轉變，高品質牛肉成為肉類企業和消費者所共同追求的目標。與國際市場相比，我國肉牛產業市場需求旺盛，但是我國肉牛的品種、飼養環境、屠宰加工技術與牛肉產業發達國家相比，仍存在較大差距。特別是肉牛宰前管理不當不僅會影響牛肉的食用品質，還會讓肉牛受到不必要的痛苦，甚至造成死亡。目前我國肉牛產業面臨的問題之一是DFD（dark，firm and dry）牛肉，然而我國對DFD牛肉的認識還不夠，肉品行業忽視DFD牛肉的缺點而將其直接作為冷鮮肉出售，造成了退貨降價等問題，嚴重影響了企業的信譽和利潤。本文針對DFD牛肉的發生機理、影響因素以及宰前管理的相關內容進行綜述，為我國肉牛產業的發展提供參考。

1 DFD牛肉

早在1965年，Hedrick[1]就指出消費者并不喜歡冷鮮的黑切牛肉（dark cutting beef），但是當時并沒有直接的證據表明黑切牛肉與正常牛肉風味之間的差異性。通過后來大量的研究，DFD牛肉的很多缺點才被發現。DFD牛肉又稱為黑切牛肉，其典型特征是極限pH值高，外觀呈現出一種略帶紫色的暗紅色，比正常牛肉的顏色要黑、暗，表面干燥、質地堅硬，卻有著較好的保水性和嫩度。DFD牛肉因其pH值較高，易引起微生物的生長繁殖，加快了牛肉的腐敗變質，大大縮短了貨架期，并且會產生輕微的異味。風味前體物質的缺乏也使得DFD牛肉的食用品質下降。

1.1 DFD牛肉的發生機理

DFD牛肉的產生機理與牛骨骼肌中糖原含量有很大關系。肉牛在經過休息或者無壓力的時候，體內肌糖原含量大約占體質量的0.8%～1.0%，但是當牲畜發生宰前應激，肌糖原含量小于0.6%時，宰后無氧糖酵解產生的乳酸便不足以使胴體宰后24 h的pH值下降到正常范圍（5.4～5.7），因此產生DFD牛肉[2]。攀爬、打斗和混群等行為都會大量消耗糖原，尤其是白肌纖維的肌糖原極易被消耗殆盡，形成DFD牛肉，還可能造成某些免疫功能障礙。肉牛在屠宰前長期處于緊張狀態，會產生較大的應激反應，導致DFD牛肉發生率升高。宰前較好的飼養條件、合適的運輸時間和運輸密度、舒適的待宰環境、適宜的待宰時間會降低DFD牛肉的發生率。

1.2 DFD牛肉的判定標準

鑒定DFD牛肉的方法有很多，例如光學檢測法、導電性檢測法、汁液損失檢測法等。最近也有學者研究了牛胴體表型特征與DFD牛肉的關系，認為通過皮下脂肪厚度、大理石花紋評分以及眼肌面積等指標可以鑒定出黑切牛肉[3]。Chmiel等[4]通過分析顏色分量，研究了計算機視覺系統鑒別DFD牛肉的可能性。這些方法都因為各自的局限性不能得到廣泛應用。pH值檢測法是相對較成熟的DFD牛肉的判別方法，并且具有快速簡便的特點，適合在我國肉類屠宰加工企業推廣應用。

關于判定DFD牛肉極限pH值界限點有很多，目前各個國家沒有統一的標準。Augustini等[5]以pH 5.9作為判定標準，認為極限pH值大于5.9的胴體為DFD牛肉；而Fjelkner-Modig等[6]認為DFD牛肉的極限pH值應≥6.2。Fabiansson等[7]調查了瑞典DFD牛肉的發生率，以宰后24 h的pH值≥6.2作為判定標準，經過電刺激與非電刺激的DFD牛肉發生率分別為3.4%和13.2%。Brown等[8]估計了英國DFD牛肉的發生率，采用了極限pH值≥6.0判定標準，研究得出DFD牛肉發生率為4.1%。在我國，孫金娟等[9]認為pH值大于6.0時，肉色暗紫且表面干燥，可判定為DFD牛肉。杜燕等[10]研究了DFD牛肉的判定標準為pH24值大于6.09。大部分學者以極限pH值大于6.0或者更高作為判定DFD牛肉的標準，但是澳大利亞肉品標準（meat standards Australia，MSA）指出牛胴體的極限pH值高于5.7就會呈現DFD牛肉的特征。pH值在5.8～6.0之間的牛肉稱為類DFD牛肉，這類牛肉的特點還有待進一步研究。

研究顯示，最容易形成黑切牛肉的部位是西冷。有學者指出，西冷被認為是最好的鑒別DFD牛肉的部位，因為比起其他肌肉部位，西冷的極限pH值總是呈現出容易上升的趨勢，當其pH值在6.5左右時，整個胴體都會被影響，其他肌肉部位的pH值也會輕微上升。

1.3 DFD牛肉的貨架期

DFD牛肉對肉品行業造成損失不僅源自于其外觀不良，還因為其保存性能較差。有研究證實，較高的極限pH值和較低的糖原水平是造成DFD牛肉貨架期短的主要原因[11]。在正常牛肉中，肌肉中的糖原被微生物優先利用，有氧腐敗直到肌糖原耗盡才會發生，此時氨基酸也會被降解。在肌糖原極度缺乏的情況下，氨基酸會被立即降解，即使細菌數量非常少，也會產生腐敗的氣味。添加少量的葡萄糖可以抑制早期的有氧腐敗[12]。

異味和綠變是新鮮DFD牛肉貯藏中常見的問題。隨著細菌的生長繁殖，更多的蛋白質被降解，從而產生不受歡迎的氣味。高pH值（pH值大于6.2）的牛肉在真空包裝條件下腐敗得非常快，但是如果pH值在5.9～6.2范圍內，綠變通常只發生在包裝膜透氧率相對較高的牛肉中。在菌落總數相對較低的情況下（106CFU/g），DFD牛肉就會發生變質，其貨架期也就相應縮短，而正常牛肉在菌落總數107～108CFU/g下才會發生腐敗。高pH值的DFD牛肉可以允許正常pH值牛肉抑制的微生物生長，例如腐敗交替單胞菌（Alteromonas putrefaciens）是導致綠變的主要菌種，這種類型的腐敗不能通過添加葡萄糖進行抑制，但是可以在真空包裝中添加少量檸檬酸鹽延緩腐敗的發生。胴體的初始微生物數量與牛胴體分割標準有很大關系，DFD胴體由于其較高的pH值，需要更衛生的操作技術和分割環境。

2 導致DFD牛肉發生的因素

宰前因素從根源上影響了DFD牛肉的產生與否和發生率的高低，準確把握肉牛宰前的各個環節，成為提高牛肉品質的關鍵。宰前因素包括肉牛年齡、品種、性格、性別、屠宰季節、待宰狀態、運輸時間、運輸密度、禁食時間、待宰時間等。

2.1 肉牛年齡、品種

肉牛屠宰一般在24～36 月齡，此時肉牛正處于育肥時期，營養狀況良好，DFD牛肉發生率較低，而月齡較大的肉牛則相對易產生DFD牛肉。不同肉牛品種的DFD牛肉發生率也不盡相同，?nen?[13]研究了3 個不同品種牛的DFD牛肉的發生率，結果表明不同品種間的DFD牛肉發生率存在差異；Shackelford等[14]研究了不同品種牛背最長肌的肉色、質構和嫩度的差異，發現品種間的遺傳變異是導致DFD牛肉的因素之一。

2.2 肉牛性格、性別

有研究證實，DFD牛肉和動物行為存在一定的關系。性格通常對動物行為有很大影響，牛群在被驅趕或待宰過程中的興奮性和被激怒的趨勢會適度遺傳，而且性格與產奶量、質量日增量也有關聯。Voisinet等[15]報道指出，母牛犢比公牛犢更容易激動，這種性格對宰前各個過程中的壓力因素較為敏感，因此在很大程度上會導致類DFD牛肉的產生。但是Sanz等[16]研究指出，雖然Brown Swiss bulls和Pirenaico bulls性格差異很大，但是它們背最長肌的糖原含量基本相同，DFD牛肉發生率也沒有差異；Coombes等[17]也發現，牛的性格并不會影響DFD牛肉發生的概率，而遺傳因素對DFD牛肉的發生有更大影響。公牛通常被認為更具有攻擊性，在混群狀態下有更多攀爬和打斗行為，而攀爬是導致DFD牛肉發生的一個重要因素。如果公牛在待宰期間相互打斗，就會產生較強的應激反應，進而大量消耗體內糖原，最終導致DFD發生率增高。但是也有不少研究證明，母犢牛的DFD牛肉發生率大于公犢牛[3]，Murray[18]把原因歸結為快速冷卻使得質量較輕的母犢牛胴體pH值下降緩慢。

2.3 屠宰季節

高溫會改變機體的生理生化反應，進而影響肉品品質，因此在高溫條件下屠宰肉牛會增加DFD牛肉的風險。極端的溫度條件、降雨和大風都會增加肉牛的應激反應，有研究發現如果平均溫度高于35 ℃，肉牛會產生較大的熱應激反應，從而引起DFD牛肉。Kreikemeier等[19]發現DFD牛肉發生率最高在8-10月，最低在12月-翌年1月。龐大的體型、健壯的肌肉使得肉牛在冬季具有很強的御寒能力，因此12月、1月兩個月份DFD牛肉發生率較低；而在8月份，待宰圈中炎熱干燥的環境使牛群的情緒波動增大，9月、10月兩個月份中，環境溫度浮動較大，冷熱交替，使得肉牛不斷地在適應環境，最終導致DFD牛肉的發生率大大升高。

2.4 運輸狀態

不當的運輸方式和運輸時間會使肉牛體內的水分流失，造成體質量下降；強烈的運輸應激反應影響肌肉糖代謝，嚴重消耗糖原，造成較高的DFD牛肉發生率，甚至會增加肉牛在運輸過程中死亡率，尤其是對于年齡偏大和體質較弱的牛。在肉牛運輸過程中，運輸密度、運輸距離、運輸時間以及運輸工具都會影響到DFD牛肉的發生率[20-23]。運輸過程中空間大小對DFD牛肉的發生有重大影響，密度太大會造成空氣流通不暢以及活動空間受限，不僅會引起肉牛之間的爭斗消耗糖原，而且相互碰撞中更容易產生擦傷和瘀傷，產生較大的應激反應。密度過小不但降低了運輸效率，而且導致肉牛始終處于站立狀態，增加了肉牛保持身體平衡的難度。過長的運輸時間和運輸距離使動物長期處于過度疲勞狀態，從而增加DFD牛肉發生的風險。所以盡量選擇4 h以內的短途運輸，如果確實需要長途運輸應當及時補飼供水。運輸車鐵質的承載材料使得肉牛在運輸過程中因滑擦而不能處于放松狀態，且較大的噪音也會使肉牛產生緊張情緒。肉牛在運輸前后的坡道裝卸對其也有影響，鄧紅雨等[24]研究了有坡道和無坡道裝卸條件下牛的體溫和行為變化，發現有坡道和無坡道2 種裝卸方式對牛均有刺激，且有坡道組刺激更強烈。

2.5 待宰狀態

待宰是指肉牛從養殖場運輸到屠宰場后，在待宰圈內休息并等待屠宰的過程，也是肉牛宰前管理的一個重要環節，有利于緩解由運輸、裝卸等過程引起的應激反應，恢復牲畜正常的生理、心理狀況，降低異質肉的發生率，實現動物福利。由于運輸等宰前管理過程使動物處于應激狀態，消耗了大量的糖原，合適的待宰時間有助于恢復其情緒和體力。肉牛的待宰時間一般在12～24 h之間，有學者指出，待宰時間越長，極限pH值越低，而且待宰時間對肉的保水性、蒸煮損失和剪切力沒有影響，因此提高待宰時間會減小DFD牛肉的發生率[25]。但是，近幾年也有研究表明降低待宰時間未必會影響肉品質量[26]。待宰狀態分為混群待宰與不混群待宰，實驗結果表明，混群待宰的牛群更易產生DFD牛肉，因為待宰圈內有相互不認識的牛群，會增加動物之間的敵對情緒，嚴重影響牛肉品質。尤其是公牛更具好斗性，如果混群就更易引起敵對情緒與打斗現象。一些研究結果證實混群的肉牛因為打斗會出現更多的皮毛損傷，并且大大消耗了肌肉中的糖原，造成較高的DFD牛肉發生率。另外，待宰密度與宰后胴體最終pH值和DFD牛肉的發生率統計學相關性不顯著，說明待宰密度不會直接影響DFD牛肉的發生[27]。但是待宰過程中，要供給肉牛干凈的飲用水：補充適量糖水或者含有適量電解質的水能有效減少牛群的壓力，并且還要保證牛群的待宰環境安靜舒適。

2.6 宰前禁食

肉牛在裝卸和運輸過程中不可避免的斷水斷食，以及肉牛待宰期間人為控制的禁食供水稱為宰前禁食。宰前禁食不但可以有效降低屠宰時由于偶然的腸胃破裂糞便外溢污染胴體的可能性，而且還能促進肉牛體內糖原的代謝，加速宰后肉的成熟，改善肉品質量。但是禁食時間過長，因為饑餓會增加牛群間的爭斗，可能會造成肉牛胴體質量下降和體內糖原含量減少的情況，對牛肉的食用品質和加工性能產生不良影響。Jones等[28]研究發現，肉牛宰前禁食24 h并沒有顯著影響牛肉宰后的pH值、保水性和脂肪含量等指標，而僅僅是減少了胴體質量，也就是說宰前禁食24 h并沒有降低牛肉的食用品質。一般情況下，我們認為肉牛應在宰前24 h禁食，宰前3 h斷水。

2.7 屠宰方式

肉牛的屠宰方式主要分為兩種：擊暈屠宰和清真屠宰。擊暈屠宰是使肉牛在極短的時間內處于無意識狀態再進行放血，這種屠宰方式既可以使肉牛免受疼痛和恐懼，又可以消除肉牛在屠宰時的緊張情緒與應激反應，DFD牛肉發生的幾率下降，但是擊暈屠宰易發生放血不完全的情況，影響牛肉的食用品質與貨架期。清真屠宰是指肉牛在活體吊掛之后直接放血的一種屠宰方式，肉牛在此過程中由于劇烈的疼痛會產生較大的應激反應，易產生DFD牛肉，但是清真屠宰的肉牛放血較為完全，在一定程度上可以改善牛肉的感官、色澤和風味。

2.8 糖酵解潛力

Monin學者在1985年提出了糖酵解潛力（glycolytic potential，GP），定義為GP=2×（糖原濃度+葡萄糖濃度+6-磷酸葡萄糖濃度）+乳酸濃度，隨后該公式被廣泛應用于評估糖酵解與肉質的關系。Wulf等[29]研究了糖酵解潛力與DFD牛肉的關系，發現糖酵解潛力與極限pH值之間存在一定的聯系，糖酵解潛力較低的肉牛更容易形成DFD牛肉。最近有學者又發現了一種新型的黑切牛肉，雖然肉色黑、暗，但極限pH值卻在6.0以下。這種新型黑切牛肉的糖酵解潛力為40～50 μmol/g，而典型DFD牛肉（pH值大于6.0）的糖酵解潛力通常小于40 μmol/g，也就是說新型黑切牛肉有足夠的糖原含量，卻出現了黑、暗的肉色。這種新型DFD牛肉的發生機理目前尚不清楚，宰后糖酵解速率可能是其中的一個影響因素[30]。根據Wulf等[29]的研究結果，50 μmol/g的糖酵解潛力足以使背最長肌的極限pH值降到5.8以下，而平均糖酵解潛力在50 μmol/g以上的新型DFD牛肉的pH值仍然為5.8。這就表明，糖原含量并不是決定肌肉宰后糖酵解的唯一因素[30]。

3 宰前應激對肉牛血液生理生化指標的影響

肉牛血液中的某些生理生化指標會在宰前應激作用下發生改變，而宰前應激也是導致DFD牛肉的重要因素，因此肉牛血液生理生化指標的改變可能與DFD牛肉的產生存在某種潛在聯系。研究證明，宰前應激會對肉牛血液中的皮質醇、肌酸激酶、游離脂肪酸等各項生理生化指標產生影響。其中主要的應激原有閹割、斷奶、去角、禁水、運輸、疼痛等，如果應激作用過于強烈或持續時間較長，會對肉牛的健康造成極為不利的影響，進而產生DFD牛肉。Warriss等[31]研究了運輸對肉牛血液中皮質醇含量的影響，認為運輸應激會顯著升高皮質醇濃度。皮質醇能夠抑制組織對葡萄糖的利用，從而提高血糖水平。應激作用也使得兒茶酚胺、胰高血糖素、生長激素等物質的濃度顯著升高。此外，糖代謝、脂肪代謝、蛋白質代謝也會受到應激反應的影響出現各種變化。Werner等[32]研究了長距離運輸對牛的影響，通過對比運輸前后血液中皮質醇、白血球、結合珠蛋白等指標的含量，得出了運輸會對牛群造成壓力，并且損害了動物福利的結論。Jarvis等[33]測定了牛血液中游離脂肪酸、紅細胞積壓、血漿總蛋白等指標，認為屠宰之前讓牛在待宰欄整夜待宰并不會使牛從禁食和斷水中恢復。急性期蛋白（acute phase protein，APP）含量在機體受到應激反應后極易發生變化，很多學者通過分析這類蛋白質的含量，研究運輸、待宰等過程對肉牛的應激作用。Piccione等[34]研究了急性期蛋白作為生物標記物的作用，認為血清淀粉樣蛋白A、結合珠蛋白、白血球等指標可以作為有效的生物標記物來改善運輸條件。Giannetto等[35]研究了急性期蛋白在肉牛運輸和待宰過程中的作用，發現血清淀粉樣蛋白A可以作為動物福利中有效的標記物。目前，很多學者正在研究導致DFD牛肉發生的血液指標變化，但尚無明確結論，因此，宰前血液生理生化指標的變化與DFD牛肉的關系一直是近年來的研究熱點，值得進一步探討。

4 DFD牛肉的控制措施

肉牛在屠宰之前通常會經歷諸如運輸、待宰、禁食等一系列的程序，之后才能進行屠宰放血。在這些過程中，肉牛會面臨很多的應激原，如饑餓、脫水、顛簸、打斗等，這些因素可能會導致肉牛產生緊張恐懼的心理狀態，最終影響牛肉品質。良好的宰前管理可以在最大程度上避免肉牛的宰前應激，改善牛肉的品質，在一定程度上也降低了DFD牛肉的發生率。

4.1 宰前管理

宰前管理是肉牛從決定屠宰到正式屠宰所經歷的所有管理的統稱，是實現肉牛福利和品質控制的第一環節，對牛肉宰后的食用品質有重要影響。國內外眾多學者的研究表明，良好的宰前管理方式可以有效地降低DFD牛肉發生率，因此肉牛屠宰企業應該加倍重視宰前的每一個環節，減少劣質牛肉帶來的經濟損失。影響宰前管理的因素除了屠宰季節、待宰狀態、運輸狀態、禁食時間、屠宰方式之外，還包括以下幾個方面。

4.1.1 天氣因素

大風和寒冷天氣以及高溫天氣會對肉牛健康產生極為不利的影響，甚至造成肉牛死亡，因此要避免在此條件下運輸牛群。如果不得不在極端天氣下進行運輸，途中應盡量避免停車，盡快把牛群運送到目的地。另外，在高溫條件下運輸牛群，應適當增大運輸密度，工作人員也要保持足夠的耐心。

4.1.2 牛群的檢查

美國農業部規定，禁止屠宰不能活動的肉牛用于銷售。屠宰的牛群要滿足肉牛屠宰加工廠最低重量和健康的要求，肉牛不能患有眼癌、臥地不起、表現疲憊不堪或有其他疾病。裝載前，要仔細檢查肉牛的健康狀態，如果牛只通過了以上的要求，但生產者對其健康狀況還有其他疑問，確保該個體裝載在運輸車輛在最后端（最晚裝載，最早卸載）。

4.1.3 裝卸載管理

運輸牛群的車輛要一天清洗一次，尤其是裝載前要從前到后、從里到外徹底地清洗，確保干凈的運輸環境。另外，司機必須清楚當天的運輸行程：明確裝載卸載地點、裝卸載人員的聯系方式、裝卸載時間、肉牛數量等。

在裝載和卸載的時候最好使用坡道連接，坡道的最佳坡度≤20 °，這樣能夠幫助工作人員更容易更迅速的對牛群進行裝卸。如果空間允許，推薦使用高10 cm、長45 cm的階梯坡道，因為當坡道變臟時階梯能夠提供更大的牽引力。卸載坡道前應當有一段3 m寬的水平卸載平臺，使牛群被趕出運輸車后能得到一定程度的緩沖。所有的地面和坡道必須為防滑的，避免牲畜滑到摔傷。

裝載前不但要對空運輸車稱質量或者在離開飼養場之前給整個卡車稱質量（除非對牛群在地面已經稱質量），而且確認所有的門都已打開，裝載坡道也已設置完畢；運輸卡車逐一平穩地后退到裝載斜坡，然后關閉引擎，避免多余的噪聲對牛群造成應激；估計牛群的質量、體積和數量來分配運輸車的裝載數量，以便合理的裝載。卸載前確定卸載坡道是否連接完好，然后打開待宰圈的門，明確牛群卸載之后的行進路線；運輸車逐一平穩地后退到卸載坡道，將牛群趕下卡車，避免用電棒驅趕；把牛群的所有證件交給生產者，包括健康證明、品種資料等。

4.1.4 驅趕方式

為了降低肉牛宰前的應激反應，在裝卸載牛群時，應充分利用牛的天性使其自然移動，減少驅趕，尤其是要避免暴力驅趕。對于較為頑固的牛可以使用電棒驅趕，電壓設置以不超過50 V為宜，但是不能用于頭部和敏感部位。推薦使用塑料棒或一端帶有塑料帶狀物的棍棒代替電棒，通過在牛頭附近揮動旗子就可以輕易地引領牛群。要避免使用鼻鉗、鞭打等暴力驅趕行為。

4.1.5 工人操作規范

使用有經驗技術、了解肉牛生活習性的管理人員，加強工人培訓。運輸人員要謹慎駕駛，保證穩健的駕駛風格，尤其是在較差的路面，避免突然加速和急轉彎。肉牛待宰期間，工作人員要提供充足的水源。在屠宰時，工作人員要遵守操作規范，生產管理人員要根據生產線生產狀況合理安排上牛速度，避免牛只在待宰軌道內長時間積壓對牛產生應激。

宰前各環節、各因素對劣質牛肉的產生和發生率有或多或少的影響，而符合中國牛肉生產現狀的宰前技術指標和管理規程并不完善，機械地套用國外研究得出的理論指導體系并不能有效解決中國牛肉生產企業遇到的難題。探究影響中國DFD牛肉發生的宰前因素，制定符合中國牛肉生產的宰前管理技術和福利制度并推廣應用，最終從實踐中驗證宰前因素對DFD牛肉發生的影響。

4.2 宰后控制

DFD牛肉的產生給肉牛屠宰加工企業帶來了巨大的經濟損失，在西班牙，當肉的pH值大于5.8時，胴體的價格就會下降30%～60%[36]；而在美國，每年因黑切牛肉造成了上億美元的經濟損失[37]。因此，如何提高DFD牛肉的品質進而提高其商品價值，迫在眉睫。

4.2.1 氣調包裝

肉色是決定消費者購買欲的第一標準，DFD牛肉因其肉色暗淡，被大部分消費者認為肉品不新鮮從而拒絕購買。而氣調包裝憑借其肉色鮮美、貨架期長的優勢，已發展成為歐美等發達國家市場上常見的一種包裝形式，其中高氧氣調包裝最為流行。高氧環境促進氧合肌紅蛋白的形成，使肉品呈現鮮紅色，這也是高氧氣調包裝擁有良好護色效果的原因。有研究顯示，DFD牛肉在20% CO2、80% O2高氧氣調包裝下產生了類似于正常牛肉的顏色，而且肉色穩定性要好于正常牛肉[38]。CO氣體可以與脫氧肌紅蛋白強烈結合形成碳氧肌紅蛋白，使肉品呈現出一種新鮮的櫻桃紅色，因此能否用CO來改善DFD牛肉本身的肉色劣勢值得進一步探討。考慮到CO2氣體能夠降低肉品的pH值，而且具有良好的 抑菌效果[39]，能否通過高濃度CO2氣調包裝來改善DFD牛肉的品質還有待驗證。

4.2.2 乳酸處理

DFD牛肉的典型特征是極限pH值高，從而導致了一系列的品質問題。乳酸作為一種可食用的有機酸，具有調節pH值、抑菌、延長保質期、調味、護色等作用，在食品行業有著廣泛應用。研究表明，0.25%乳酸可以有效降低宰后牛肉的pH值，從而提高鮮肉和熟肉的顏色，使其與正常肉相似[40]。更重要的是，乳酸處理不僅使高pH值（pH＞6.2）胴體上的傳統黑切牛肉的顏色得到了有效的改善，而且在零售展示中顏色穩定性與正常pH值的牛肉不相上下[40]。因此，可以使用乳酸對DFD牛肉進行處理，從而達到與正常肉相似的肉色。

5 結 語

綜上所述，DFD牛肉雖然不能從根本上消除，但是可以從宰前管理和宰后改善兩方面控制DFD牛肉的發生率，尤其是宰前因素對劣質牛肉的影響，必須引起生產者的足夠重視。另外，基于DFD牛肉具有較好的嫩度[41]，加大對DFD牛肉產品的研發力度，提高劣質牛肉的商品價值，也是肉牛產業中亟待解決的問題。

[1] HEDRICK H B. Influence of ante-mortem stress on meat palatability[J]. Journal of Animal Science, 1965, 24(1): 255-263.

[2] MILLER M. Dark, fi rm and dry beef[R]. USA: National Cattlemen’s Beef Association, 2007.

[3] MAHMOOD S, BASARAB J, DIXON W, et al. Can potential for dark cutting be predicted by phenotype? I: relationships between gender, carcass characteristics and the incidence of dark cutting beef[J]. Meat Science, 2015, 99: 151.

[4] CHMIEL M, SLOWINSKI M, DASIEWICZ K, et al. Application of a computer vision system to classify beef as normal or dark, fi rm, and dry[J]. Journal of Animal Science, 2012, 90(11): 4126-4130.

[5] AUGUSTINI C, FISCHER K, SCH?N L. Zum Vorkommen von dark cutting beef unter Praxisbe dingungen[J]. Fleischwirtschaft, 1979, 59: 342-344.

[6] FJELKNER-MODIG S, RUDERUS H. The influence of exhaustion and electrical stimulation on the meat quality of young bulls: part 1-postmortem pH and temperature[J]. Meat Science, 1983, 8(3): 185-201.

[7] FABIANSSON S, ERICHSEN I, LASER REUTERSWARD A, et al. The incidence of dark cutting beef in Sweden[J]. Meat Science, 1984, 10(1): 21-33.

[8] BROWN S N, BEVIS E A, WARRISS P D. An estimate of the incidence of dark cutting beef in the United Kingdom[J]. Meat Science, 1990, 27(3): 249-258.

[9] 孫金娟, 劉凱. 識別PSE肉與DFD肉的“慧眼”[J]. 食品安全導刊, 2009(2): 44-45.

[10] 杜燕, 張佳, 胡鐵軍, 等. 宰前因子對牛肉品質的影響[J]. 中國農業科學, 2009, 42(10): 3625-3632.

[11] NEWTON K G, GILL C O. The microbiology of DFD fresh meats: a review[J]. Meat Science, 1981, 5(3): 223-232.

[12] GILL C O, NEWTON K G. Spoilage of vacuum-packaged dark, firm, dry meat at chill temperatures[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1979, 37(3): 362-364.

[13] ?NEN? A. Dark cutting incidence in holstein friesian, brown swiss and eastern anatolian red cattle slaughtered under turkish commercial slaughter conditions[J]. Pakistan Journal of Biological Sciences, 2004, 7(1): 96-99.

[14] SHACKELFORD S D, KOOHMARAIE M, WHEELER T L, et al. Effect of biological type of cattle on the incidence of the dark, fi rm, and dry condition in the longissimus muscle[J]. Journal of Animal Science, 1994, 72(2): 337-343.

[15] VOISINET B D, GRANDIN T, O’CONNOR S F, et al. Bos indicuscross feedlot cattle with excitable temperaments have tougher meat and a higher incidence of borderline cutters[J]. Meat Science, 1997, 46(4): 367-377.

[16] SANZ M C, VERDE M T, SAEZ T, et al. Effect of breed on the muscle glycogen content and dark cutting incidence in stressed young bulls[J]. Meat Science, 1996, 43(1): 37-42.

[17] COOMBES S V, GARDNER G E, PETHICK D W, et al. The impact of beef cattle temperament assessed using flight speed on muscle glycogen, muscle lactate and plasma lactate concentrations at slaughter[J]. Meat Science, 2014, 98(4): 815-821.

[18] MURRAY A C. Factors affecting beef color at time of grading[J]. Canadian Journal of Animal Science, 1989, 69(2): 347-355.

[19] KREIKEMEIER K K, UNRUH J A, ECK T P. Factors affecting the occurrence of dark-cutting beef and selected carcass traits in fi nished beef cattle[J]. Journal of Animal Science, 1998, 76(2): 388-395.

[20] VIMISO P, MUCHENJE V, MUCHENJE V. A survey on the effect of transport method on bruises, pH and colour of meat from cattle slaughtered at a South African commercial abattoir[J]. South African Journal of Animal Science, 2013, 43(1): 105-111.

[21] FERREIRA G B, ANDRADE C L, COSTA F, et al. Effects of transport time and rest period on the quality of electrically stimulated male cattle carcasses[J]. Meat Science, 2006, 74(3): 459-466.

[22] WARREN L A, MANDELL I B, BATEMAN K G. Road transport conditions of slaughter cattle: Effects on the prevalence of dark, fi rm and dry beef[J]. Canadian Journal of Animal Science, 2010, 90(4): 471-482.

[23] SCHWARTZKOPF-GENSWEIN K S, FAUCITANO L, DADGAR S, et al. Road transport of cattle, swine and poultry in North America and its impact on animal welfare, carcass and meat quality: a review[J]. Meat Science, 2012, 92(3): 227-243.

[24] 鄧紅雨, 范佳英, 高騰云. 牛只運輸時坡道裝卸對其體溫和行為的影響[J]. 農業工程學報, 2012, 28(增刊1): 197-200.

[25] TEKE B, AKDAG F, EKIZ B, et al. Effects of different lairage times after long distance transportation on carcass and meat quality characteristics of Hungarian Simmental bulls[J]. Meat Science, 2014, 96(1): 224-229.

[26] FERGUSON D M, SHAW F D, STARK J L. Effect of reduced lairage duration on beef quality[J]. Australian Journal of Experimental Agriculture, 2007, 47(7): 770-773.

[27] 杜燕, 張佳, 胡鐵軍, 等. 宰前因素對黑切牛肉發生率及牛肉品質的影響[J]. 農業工程學報, 2009, 25(3): 277-281.

[28] JONES S D M, SCHAEFER A L, TONG A K W, et al. The effects of fasting and transportation on beef cattle. 2. Body component changes, carcass composition and meat quality[J]. Livestock Production Science, 1988, 20(1): 25-35.

[29] WULF D M, EMNETT R S, LEHESKA J M, et al. Relationships among glycolytic potential, dark cutting (dark, fi rm, and dry) beef, and cooked beef palatability[J]. Journal of Animal Science, 2002, 80(7): 1895-1903.

[30] HOLDSTOCK J, AALHUS J L, UTTARO B A, et al. The impact of ultimate pH on muscle characteristics and sensory attributes of the longissimus thoracis within the dark cutting (Canada B4) beef carcass grade[J]. Meat Science, 2014, 98(4): 842-849.

[31] WARRISS P D, BROWN S N, KNOWLES T G, et al. Effects on cattle of transport by road for up 15 to hours[J]. The Veterinary Record, 1995, 136(13): 319-323.

[32] WERNER M, HEPP C, SOTO C, et al. Effects of a long distance transport and subsequent recovery in recently weaned crossbred beef calves in Southern Chile[J]. Livestock Science, 2013, 152(1): 42-46.

[33] JARVIS A M, HARRINGTON D W J, COCKRAM M S. Effect of source and lairage on some behavioural and biochemical measurements of feed restriction and dehydration in cattle at a slaughterhouse[J]. Applied Animal Behaviour Science, 1996, 50(1): 83-94.

[34] PICCIONE G, CASELLA S, GIANNETTO C, et al. Utility of acute phase proteins as biomarkers of transport stress in ewes[J]. Small Ruminant Research, 2012, 107(2/3): 167-171.

[35] GIANNETTO C, FAZIO F, CASELLA S, et al. Acute phase protein response during road transportation and lairage at a slaughterhouse in feedlot beef cattle[J]. Journal of Veterinary Medical Science, 2011, 73(11): 1531-1534.

[36] MACH N, BACH A, VELARDE A, et al. Association between animal, transportation, slaughterhouse practices, and meat pH in beef[J]. Meat Science, 2008, 78(3): 232-238.

[37] APPLE J K, KEGLEY E B, GALLOWAY D L, et al. Duration of restraint and isolation stress as a model to study the dark-cutting condition in cattle[J]. Journal of Animal Science, 2005, 83(5): 1202-1214.

[38] LóPEZ-CAMPOS ó, ZAWADSKI S, LANDRY S, et al. Packaging for retail appearance improvement of dark cutting beef[J]. Meat Science, 2014, 96(1): 121.

[39] 楊嘯吟, 羅欣, 梁榮蓉. 氣調包裝冷卻肉品質和貨架期的研究進展[J].食品與發酵工業, 2013, 39(7): 158-164.

[40] SAWYER J T, APPLE J K, JOHNSON Z B, et al. Fresh and cooked color of dark-cutting beef can be altered by post-rigor enhancement with lactic acid[J]. Meat Science, 2009, 83(2): 263-270.

[41] BARNIER V M H, GEESINK G H, SMULDERS F J M, et al. Rate of glycolysis, chilling rate and beef quality:an inventory of potential consequences[C]// 38th International Congress of Meat Science and Technology, Clermont-Ferrand, France, 1992.

A Review of Previous Studies on DFD Beef

LU Xiao, ZHU Lixian*, MAO Yanwei, ZHANG Yimin, NIU Lebao, LIANG Rongrong, LUO Xin
(College of Food Science and Engineering, Shandong Agricultural University, Taian 271018, China)

As one of the most important meat products, beef provides abundant protein for consumers. With the rapid development of society, people have paid more attention to meat quality and increasing consumer demands for high-quality meat have been reported. However, the beef market system from cattle production units to packing plants is still imperfect, resulting in the occurrence of inferior quality beef and the dominant incidence of DFD (dark, firm and dry) beef. This article elaborates the mechanisms for the formation of DFD beef and factors that infl uence this process. Meanwhile, good pre-slaughter management and available control measures are described. Taken together, this paper can offer some useful references for the development of the beef industry in China.

DFD beef; infl uencing factor; pre-slaughter management

TS251.1

A

1002-6630（2015）19-0271-06

10.7506/spkx1002-6630-201519049

2014-12-08

山東省現代農業產業技術體系牛創新團隊項目（SDAIT-12-011-09）；國家現代農業（肉牛牦牛）產業技術體系建設專項（CARS-038）

盧驍（1990-），男，碩士研究生，研究方向為畜產品加工。E-mail：waitingfor90@163.com

*通信作者：朱立賢（1975-），女，副教授，博士，研究方向為肉品質量控制。E-mail：zhlx@sdau.edu.cn