甘南牦牛肉與中國西門塔爾牛肉營養特性對比分析

劉亞娜,郎玉苗,包高良,韓冬潔,孫寶忠,*,謝　鵬,張　麗,李海鵬,余群力

(1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所,北京 100193;2.甘肅農業大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州 730070)

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甘南牦牛肉與中國西門塔爾牛肉營養特性對比分析

劉亞娜1,2,郎玉苗1,包高良1,2,韓冬潔1,2,孫寶忠1,*,謝鵬1,張麗1,2,李海鵬1,余群力2

(1.中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所,北京 100193;2.甘肅農業大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州 730070)

對甘南牦牛肉和中國西門塔爾牛肉中營養成分進行了測定分析,旨在為高品質肉品的開發提供依據及指導消費者合理膳食。結果表明:甘南牦牛肉比中國西門塔爾牛肉蛋白質含量高2.05%(p<0.05),脂肪含量低0.47%(p<0.05),兩者總糖、膽固醇含量無顯著差異(p>0.05)。甘南牦牛肉比中國西門塔爾牛肉的Fe、Ca、P、VE含量分別高0.74、0.83、7.11、0.12 mg/100 g(p<0.05)。甘南牦牛肉不飽和脂肪酸含量比中國西門塔爾牛肉高4.10%,其中γ-亞麻酸、α-亞麻酸、EPA(二十碳五烯酸)、DHA(二十二碳六烯酸)含量均極顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.01)。甘南牦牛肉總氨基酸、必需氨基酸含量均高于中國西門塔爾牛肉,其中蘇氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、谷氨酸、胱氨酸、亮氨酸含量均顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),兩者Ile氨基酸評分分別為81.53和71.17。相較中國西門塔爾牛肉,甘南牦牛肉營養成分的組成和含量更符合消費者對高品質、高營養肉品的需求。

甘南牦牛,中國西門塔爾牛,營養特性,氨基酸,脂肪酸

肉是人類膳食的重要組成部分,為人體提供蛋白質、脂類、礦物質、維生素等重要營養素。牦牛(Bosgruniens)是世界上地理分布有限的家畜之一,世界牦牛總數的90%以上分布在我國以青藏高原為中心的高山草原地帶[1]。高海拔、嚴寒、低氧、自由放牧的環境條件造就了牦牛肉質鮮美、營養物質豐富,是消費者青睞的天然綠色食品[1]。牦牛肉中的一些營養成分如多不飽和脂肪酸、微量元素和維生素等,不僅是營養成分,還是肉中的功能性物質。如n-3多不飽和脂肪酸不但是人體正常生長發育不可缺少的,而且在冠心病、自身免疫性疾病和腫瘤的預防治療方面具有潛在的功能性作用[2-3]。

目前,在甘南牦牛肉營養特性方面,國內大多學者僅對其中的常規營養成分或某種單一營養物質進行了研究分析,發現其具有高蛋白、低脂肪的特性,且Fe含量豐富[4];氨基酸種類齊全,是優質蛋白質的來源[5-6],但鮮有學者對甘南牦牛肉營養特性進行全面的分析研究。Daley[7]研究表明草飼牛肉中不飽和脂肪酸含量明顯高于舍飼牛肉,更有利于人體健康,由于牦牛特殊的生長環境及其放養模式,是否也具有草飼牛肉的特點,值得研究。同時,根據營養特性設計出個性化產品,也可提高肉品的附加值,豐富產品種類,促進其合理開發利用。本研究以中國西門塔爾牛肉為對照,對甘南牦牛肉營養物質進行全面的分析比較,旨在為開發高品質牦牛肉品提供理論依據,指導消費者合理膳食。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

肉樣采自甘肅省甘南藏族自治州安多清真綠色食品有限公司。分別在屠宰場隨機選取正常發育、健康無病的年齡約4歲的公牦牛和中國西門塔爾公牛各6頭。按照《牛屠宰操作規程》[8]進行屠宰,0～4 ℃冷庫成熟3 d后分割,分別采取左半胴體背最長肌約1.5 kg肉樣,去除表面脂肪、筋腱、污血等雜物,真空包裝后置于-18 ℃的冰箱保存,待測。

μ-Bondapak C18(25 cm×4.6 mm)Sigma;微孔濾膜過濾器(0.22、0.45 μm)天津津騰實驗設備有限公司;甲酸、乙腈、異辛烷、正庚烷等試劑均為色譜純;濃鹽酸、過氧化氫、氫溴酸、高氯酸、正辛醇、硝酸、氯化鑭等試劑均為優級純;乙醚、石油醚、濃硫酸、硼酸、氫氧化鈉、95%乙醇、偏釩酸銨、鉬酸銨、苯酚、碘、2-硝基苯甲酸(DTNB)、乙二胺四乙酸二鈉(EDTANa2)、三羥甲基氨基甲烷(Tris)等試劑均為分析純。

Solaar M6型原子吸收光譜儀美國熱電公司;IKA RV10型旋轉蒸發儀德國IKA公司;UV-6100型紫外可見分光光度計上海元析儀器有限公司;2695 AllianceTM型高效液相色譜儀Waters公司;L-8500型氨基酸自動分析儀日本日立公司;Soxtec-2050型全自動索氏抽提儀丹麥Foss公司;KDY-9820型凱氏定氮儀北京通潤源機電技術有限公司;Milli-QACADEEMIC型純水機法國MILLIQ公司;SHB-Ⅲ型循環水式多用真空泵鄭州長城科工貿有限公司;TGL 16MB型高速冷凍離心機長沙湘智離心機儀器有限公司;BIO-MEDICAL型超低溫保存箱青島海爾股份有限公司;DZ-500/2S型真空包裝機山東省諸城市正泰機械有限責任公司。

1.2實驗方法

1.2.1蛋白質測定參照GB 5009.5-2010《食品中蛋白質的測定》中的凱氏定氮法進行測定。

1.2.2脂肪測定參照GB/T 9695.7-2008《肉與肉制品 總脂肪含量測定》中的索氏抽提法進行測定。

1.2.3礦物質測定K、Ca、P、Fe、Zn、Mg元素的測定,其中K采用火焰發射光譜法(GB/T 5009.91-2003)測定,P采用分光光度法(GB/T 9695.4-2009)測定,其余均采用電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)測定。

1.2.4維生素VE、VB1、VB2、煙酸等分別參照GB/T 9695.30-2008、GB/T 9695.27-2008、GB/T 9695.28-2008、GB/T 5009.89-2003。

1.2.5總糖測定參照GB/T 9695.31-2008《肉制品 總糖含量測定》中的分光光度法進行測定。

1.2.6膽固醇參照GB/T 9695.24-2008《肉與肉制品 膽固醇含量測定》。

1.2.7脂肪酸測定參照GB/T 9695.2-2008《肉與肉制品 總脂肪酸測定》。

1.2.8氨基酸測定參考GB/T 5009.124-2003《食品中氨基酸的測定》及GB/T 18246-2000《飼料中氨基酸的測定》方法進行測定。

1.3數據分析

采用Excel 2007進行數據整理,用SPSS19.0統計分析軟件進行方差分析,結果均以“平均值±標準差”表示。

2　結果與分析

2.1蛋白質、脂肪含量分析

由表1可知,甘南牦牛肉和中國西門塔爾牛肉的蛋白質含量分別為24.53%、22.48%,甘南牦牛肉蛋白質含量比中國西門塔爾牛肉高2.05%(p<0.01),且相對值要高出9.12%。同時,甘南牦牛肉蛋白質含量分別比普通黃牛肉[9]、榮昌豬肉[10]、雞肉[11]、藏羊肉[12]高2.12%、4.28%、5.23%、4.24%,由此可知甘南牦牛肉蛋白質含量較為豐富。

表1　營養物質含量對比表(濕重)Table 1　Nutrients cotnent contrast table(wet weight)

注:同行無字母表示差異不顯著(p>0.05),同行不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),同行不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)。

由表1可知,甘南牦牛肉和中國西門塔爾牛肉的脂肪含量分別為1.60%、2.07%,甘南牦牛肉脂肪含量比中國西門塔爾牛肉低0.47%(p<0.05),相對而言,牦牛脂肪下降了22.7%。同時,甘南牦牛肉脂肪含量分別比普通黃牛肉[9]、榮昌豬肉[10]、雞肉[11]、藏羊肉[12]低1.01%、0.93%、7.80%、1.83%,由此得知甘南牦牛肉脂肪含量低,這與甘南牦牛肉所處的生態環境、半放牧的生長條件、肌肉活動大或能量消耗多有一定的關系。

本實驗的研究結果與李鵬[5]和田甲春[9]對甘南牦牛的研究結果一致,即甘南牦牛肉蛋白質含量較高,脂肪含量較低。據中國公共衛生報道,目前我國國民蛋白質攝入水平整體偏低,需要擴展優質蛋白質的來源[13],本研究可為消費者提供膳食參考。2013～2014年度,北京中小學肥胖檢出率為19.5%,其中10%出現脂肪肝,而脂肪攝入不合理是導致此健康問題的重要原因[13]。因此,可以利用甘南牦牛脂肪含量低的特性為喜好肉食但身體肥胖的人設計針對性食品,既能滿足消費者的膳食需求,并能提高甘南牦牛的附加值,豐富產品種類。

2.2礦物質含量分析

由表1可知,甘南牦牛肉Fe含量顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),Ca、P含量顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),K、Zn、Mg含量與中國西門塔爾牛肉無顯著差異(p>0.05)。Fe是血紅蛋白、肌紅蛋白不可缺少的礦物元素,供應不足時人體會出現一定程度的貧血癥狀。Ca和P元素是形成牙齒和骨骼的重要礦物質元素,且參與機體代謝及酸堿平衡。牛小瑩[6]將甘南牦牛與秦川牛、魯西黃牛、安格斯牛、夏洛來牛進行品質對比,田甲春[9]將甘南牦牛與黃牛進行品質對比,均得到甘南牦牛肉Fe、Ca、P含量較其他牛種豐富,這為預防貧血、骨質疏松的功能性肉制品開發起到理論支撐作用。

2.3維生素含量分析

由表1可知,甘南牦牛肉比中國西門塔爾牛肉VE含量相對值高出60%,兩者差異極顯著(p<0.01),VB1、VB2、煙酸含量與中國西門塔爾牛肉無差異(p>0.05)。同時,甘南牦牛肉分別比豬肉[14]、藏羊肉[12]VE含量相對值高出166.67%、23.08%,而VE是一種脂溶性的強抗氧化劑,可抑制細胞膜上多不飽和脂肪酸的氧化,具有延緩衰老的作用[15];甘南牦牛肉VB1含量雖略高于中國西門塔爾牛肉,但遜于豬肉[14]和藏羊肉[12];而VB2含量稍高于豬肉[14]、藏羊肉[12],VB2主要功能是以輔酶的形式參與能量和三大營養素的代謝,缺乏會引起腳氣病。肉品較之其它食品資源維生素本是匱乏,甘南牦牛肉VE含量相對豐富,可為喜食肉品的消費者攝取維生素提供參考。

2.4總糖、膽固醇含量分析

由表1可知,甘南牦牛肉與中國西門塔爾牛肉總糖含量均較低且無差異(p>0.05),說明甘南牦牛肉屬于低糖類食品。

由表1可知,甘南牦牛肉中的膽固醇含量稍高于中國西門塔爾牛肉,兩者差異不顯著(p>0.05)。膽固醇是人體內許多重要活性物質的合成材料,如膽汁、性激素、腎上腺素等,人體合成是其主要來源,食物中膽固醇是次要補充,但當其過量時便會導致高膽固醇血癥。研究發現,動脈粥樣硬化、靜脈血栓形成、膽石癥與高膽固醇血癥有密切的相關性[16]。相對而言,甘南牦牛肉膽固醇含量分別比羊肉[17]、豬肉[18]、雞肉[19]、雞蛋[20]下降了21.91%、48.08%、65.85%和86.65%。由此可知,甘南牦牛肉具有低膽固醇的特性。

2.5脂肪酸含量分析

由表2可知,甘南牦牛肉與中國西門塔爾牛肉SFA含量分別為47.06%、48.47%,且兩者棕櫚酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0)含量均達到了20%以上,這與李鵬[21]和丁鳳煥[22]對牦牛肉的研究結果一致。甘南牦牛肉C10∶0、C17∶0、C20∶0、C22∶0含量顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),C16∶0含量顯著低于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),其它飽和脂肪酸無差異(p>0.05)。

表2　脂肪酸組成(g/100 g總脂肪酸甲酯)Table 2　Fatty acid composition　(g/100 g FAME)

注:同行無字母表示差異不顯著(p>0.05),同行不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),同行不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)。SFA:飽和脂肪酸;MUFA:單不飽和脂肪酸;PUFA:多不飽和脂肪酸。

甘南牦牛UFA含量比中國西門塔爾牛高4.10%,其中兩者MUFA和PUFA含量均無差異(p>0.05)。兩者MUFA中油酸(C18∶1,n9c)的含量最高,均達到了30%以上;甘南牦牛肉中具有功能性作用的PUFA成分,如γ-亞麻酸(C18∶3,n6)、α-亞麻酸(C18∶3,n3)、EPA(C20∶5,n3)、DHA(C22∶6,n3)含量均極顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.01)。牦牛肉亞油酸(C18∶2,n6c)含量比中國西門塔爾牛肉低1.33%(p<0.05),而亞油酸是人體最主要的必需脂肪酸。肉品中脂肪酸的營養價值一般用多不飽和脂肪酸和飽和脂肪酸的比率(∑PUFA/∑SFA,即P∶S)來衡量,認為P∶S為0.40或稍微高于此值為佳[23]。牦牛肉和中國西門塔爾牛肉的P∶S分別為0.17和 0.14,均低于理想值。另外,n-6 PUFA:n-3 PUFA也是衡量肉品營養價值的重要指標,該指標最佳比例被認為是4∶1或更低,過高的n-6 PUFA會干擾n-3 PUFA對健康的益處,因為它們爭奪相同的限速酶,可能會增加一些疾病的概率,如血栓、炎癥等[24]。牦牛肉和中國西門塔爾牛肉的n-6 PUFA:n-3 PUFA分別為2.42和16.02,牦牛肉的n-6 PUFA:n-3 PUFA處于健康范圍內,而中國西門塔爾牛n-6 PUFA:n-3 PUFA超出理想范圍最高值近4倍。由此可知甘南牦牛肉中多不飽和脂肪酸的組成具有草飼牛肉的特點,較中國西門塔爾牛肉更有利于人體健康。

2.6氨基酸含量分析

由表3可知,牦牛肉TAA、EAA、NEAA含量均高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05,p<0.05)。甘南牦牛肉和中國西門塔爾牛肉均檢出了十八種氨基酸,其中除了Met,甘南牦牛肉中其它十七種氨基酸含量均高于中國西門塔爾牛肉。甘南牦牛肉和中國西門塔爾牛肉的主要組成氨基酸一致,從含量排序依次為Glu、Lys、Asp、Leu、Val等。甘南牦牛肉Thr、Val、Ile、Glu、Cys含量極顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.01),Leu含量顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05)。

表3　氨基酸含量對比表(g/100 g,濕重)Table 3　Amino acid contents contrast table(wet weight,g/100 g)

注:同行無字母表示差異不顯著(p>0.05),同行不同小寫字母表示差異顯著(p<0.05),同行不同大寫字母表示差異極顯著(p<0.01)。TAA:總氨基酸;EAA:必需氨基酸;NEAA:非必需氨基酸。

表4　氨基酸評分Table 4　Amino acid scores

根據FAO/WHO的模式標準,質量較好的蛋白質EAA/TAA應在40%左右,EAA/NEAA應在60%以上。甘南牦牛肉與中國西門塔爾牛肉EAA/TAA分別為40.39%、40.44%,EAA/NEAA分別為70.71%、67.93%,說明甘南牦牛肉、中國西門塔爾牛肉均是優質蛋白質的來源。

由表4可知,甘南牦牛肉與中國西門塔爾牛肉的第一限制性氨基酸均為Ile,兩種牛肉的氨基酸評分分別為81.53和71.17。甘南牦牛肉氨基酸評分高于中國西門塔爾牛肉,說明甘南牦牛肉比中國西門塔爾牛肉蛋白質更優質。

3　結論

甘南牦牛肉具有高蛋白質、低脂肪、低糖、低膽固醇的特性。

甘南牦牛肉Fe、Ca、P、VE含量較中國西門塔爾牛肉豐富。

甘南牦牛肉不飽和脂肪酸含量比中國西門塔爾牛肉高4.10%,具有功能性作用的PUFA成分,如γ-亞麻酸、α-亞麻酸、EPA、DHA含量均極顯著高于中國西門塔爾牛肉(p<0.01)。

甘南牦牛肉TAA、EAA、NEAA含量均高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),其中Thr、Val、Ile、Glu、Cys、Leu含量均高于中國西門塔爾牛肉(p<0.05),兩種牛肉氨基酸評分分別為81.53和71.17。

綜上所述,相較中國西門塔爾牛肉,甘南牦牛肉營養成分的組成和含量更符合消費者對高品質、高營養肉品的需求。

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Comparison and analysis of nutrition characteristics for gannan yak meat and Chinese simmental meat

LIU Ya-na1,2,LANG Yu-miao1,BAO Gao-liang1,2,HAN Dong-jie1,2,SUN Bao-zhong1,*,XIE Peng1,ZHANG Li1,2,LI Hai-peng1,YU Qun-li2

(1. Institute of Animal Science,Chinese Academy of Agricultural Science,Beijing 100193,China;2. College of Food Science and Engineering,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)

The nutrients of Gannan yak meat and Chinese simmental meat were determined and analyzed in study,designed to provide the basis for the development of high quality meat and guide consumers to have a reasonable diet. The results showed that:Gannan yak meat protein content was 2.05% higher than Chinese simmental meat(p<0.05),fat content was 0.47% lower than Chinese simmental meat(p<0.05),total sugar and cholesterol content had no significant difference between the two samples(p>0.05),Fe,Ca,P,VEcontent were 0.74,0.83,7.11,0.12 mg/100 g higher than Chinese simmental meat,respectively(p<0.05). Unsaturated fatty acid content of Gannan yak meat was 4.10% higher than Chinese simmental meat,in which content ofγ-linolenic acid,α-linolenic acid,EPA and DHA were significantly higher(p<0.01). Total amino acids and essential amino acid content of Gannan yak meat were higher than Chinese simmental meat,in which Threonine,Valine,Isoleucine,Glutamic acid,Cystine and Leucine were significantly higher(p<0.05). The amino acid scores of Ile were 81.53 and 71.17 respectively. Compared with Chinese Simmental meat,nutrients composition and content of Gannan yak meat were more aligned with meeting consumer demand for higher quality,higher nutritional value of meat.

Gannan yak;Chinese simmental;nutrition characteristics;amino acid;fatty acid

2016-01-18

劉亞娜(1989-)，女，碩士研究生，研究方向：畜產品加工，E-mail：muxin5058@sina.com。

孫寶忠(1964-)，男，博士，研究員，主要從事肉品質量與安全研究，E-mail：baozhongsun@163.com。

國家現代農業(肉牛牦牛)產業技術體系資助項目(CARS-38)；公益性行業(農業)科研專項(201203009)。

TS251.1

A

1002-0306(2016)15-0360-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.15.062