西門塔爾雜交牛不同部位肉間的差異性

郝婉名，祝超智，趙改名,*，李 航，王 可，田 瑋，李苗云，柳艷霞

（1.河南農業大學食品科學技術學院，河南 鄭州 450002；2.恒都綜合試驗站，河南 駐馬店 463000）

中國地域遼闊，地勢復雜，氣候多變，形成多樣的黃牛品種。但是這些品種的牛一般體型較小、生長發育慢、生產性能低、生產效益較差，傳統上以役用為主[1]。上世紀80年代，西門塔爾牛被引進，與中國傳統黃牛進行雜交[2]。西門塔爾雜交牛較中國傳統本地黃牛來說體長、體質量均明顯增加，耕作能力、產肉能力和泌乳能力均顯著增加[3]。因生長周期短、適應能力強、產肉產奶性能好等特點，西門塔爾雜交牛受到廣大養殖企業和肉類加工企業的青睞。

部位是影響原料肉品質的重要因素之一。不同部位的肌肉因宰后糖酵解及僵直方式的不同，其pH值、結締組織含量與組成、脂肪與蛋白質含量及質地等有所不同，這些不同會引起原料肉色澤、嫩度和感官等品質的不同[4]。Cernikova等[5]研究鱷魚背部、腹部、脖頸、腿部、肩部及面部6 個不同部位肉在蛋白質、脂肪、生物胺含量等方面的差異，結果表明，不同部位肉的化學組成存在顯著差異。不同部位肉在品質上的差異也會反應在其加工特性上。Lawrence等[6]研究表明，在相同加工工藝條件下，不同部位牛肉的加工損失率不同。目前，我國對于牛肉的加工研究主要集中于牛肉的成熟與嫩化，研究對象主要是牛排。Baugreet等[7]研究轉谷氨酸酶注射改善牛排嫩度的效果；Balage等[8]研究采用紅外線照射探究牛排的中心嫩度分布。但是對于西門塔爾雜交牛不同部位肉加工特性的基礎研究還有所欠缺。本研究對西門塔爾雜交牛不同部位肉的加工特性進行研究，為西門塔爾雜交牛適宜加工技術的開發提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選擇雄性西門塔爾雜交牛（西門塔爾牛♀×南陽黃牛♂，18 月齡）的肩肉、霖肉、黃瓜條、臀肉、牛腱和牛腩作為研究對象，所有樣品肉均來自駐馬店恒都食品有限公司。樣品經分割后裝入保鮮袋中，置于保溫箱（0～4 ℃）中帶回實驗室，放入－30 ℃的冰柜中冷凍保存待測。

氫氧化鈉、對二甲胺基苯甲醛（均為分析純） 天津市科密歐化學試劑有限公司；硫酸鉀、硫酸銅、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀、乙二胺四乙酸、氯化鉀、磷酸氫二鈉、無水乙酸鈉、一水合檸檬酸（均為分析純） 國藥集團化學試劑有限公司；正丙醇、氯胺T（均為分析純）天津市大茂化學試劑廠；鹽酸、硫酸（均為優級純）洛陽昊華化學試劑有限公司；異丙醇（分析純） 天津市風船化學試劑科技有限公司。

1.2 儀器與設備

HI 99163便攜pH計、HI 8424酸度計、EC-215電導率儀 德國Hanna公司；CU-420（HZW21）恒溫水浴槽、BPG-9156A鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司；MJ-BL25C3攪拌機 廣東美的集團有限公司；TA.XT Plus物性測試儀 英國Stable Micro Systems公司；Minolta CR-5臺式色差儀 日本Konica Minolta公司；MODEL 2000沃布剪切力儀 美國G-R公司；35172 BRUZ拍打均質機 法國AES Chemunex公司；X-64R高速冷凍臺式離心機 美國貝克曼公司。

1.3 方法

1.3.1 牛肉的營養組成測定

蛋白質含量測定：參照GB/T 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》[9]；脂肪含量測定：參照GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[10]；水分含量測定：參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[11]；膠原蛋白含量測定：參考Kolar[12]的方法。

1.3.2 肉色測定

樣品解凍后，每個樣品選取1 個新鮮面，用CR-5臺式色差儀測定樣品色澤參數。

1.3.3 pH值測定

將冷凍保藏的樣品在0～4 ℃冰箱中放置24 h至完全解凍，使用HI8424型便攜式酸度計進行pH值測定。將帶有刀頭的探頭刺入樣品中，待顯示屏指數穩定后讀數。

1.3.4 解凍損失測定

將肉樣處理成相同大小（3 cm×3 cm×2 cm）的塊狀，并在解凍前稱質量，結果記為m1（g）；于0～4 ℃冷藏操作間中靜置解凍，完全解凍后去除表面水分再次稱質量，記為m2（g）。解凍損失按照公式（1）計算。

1.3.5 蒸煮損失測定

參考Li Chunbao等[13]的方法。蒸煮前后質量分別記為m3（g）和m4（g）。蒸煮損失按照公式（2）計算。

1.3.6 質構測定

使用TA.XT Plus型物性測試儀測定樣品的硬度、彈性、咀嚼性、凝膠硬度與凝膠彈性5 個指標。樣品測定條件：探頭型號為P50，測前速率2.0 mm/s，測試速率2.0 mm/s，測后速率10.0 mm/s，壓縮變形率50%，探頭2 次測定間隔時間5 s，觸發類型自動。

1.3.7 剪切力測定

參考Silva等[14]的方法，用沃布剪切力儀測定剪切力。

1.3.8 乳化性質測定

乳化能力測定：參考汪張貴等[15]的方法，使用電導率儀測定乳化能力。

乳化穩定性測定：選擇處于乳化崩解點時的樣品，稱量離心前后的質量，分別記為m5（g）和m6（g），乳化穩定性按照公式（3）計算。

1.3.9 凝膠性質測定

1.3.9.1 凝膠的制備

參考王希希等[16]的方法，并稍作修改。取肉樣，剔除可見結締組織和脂肪組織后入組織攪碎機打碎，取100.00 g打碎后的肉糜裝入拍打袋中，加入300 mL配制好的0.6 mol/L NaCl溶液，用35172 BRUZ型拍打均質機均質100 s后，用紗布過濾去除結締組織；將濾液分裝入50 mL離心管中，在冷凍離心機中于4 ℃、5 000 r/min條件下離心5 min，去除氣泡；取離心后裝有牛肉勻漿物的離心管于水浴鍋中，從25 ℃以1 ℃/min速率升溫至75 ℃，保溫20 min制成凝膠；凝膠取出冷卻至室溫后于0～4 ℃冰箱中保存待用。

1.3.9.2 凝膠保水性的測定

稱取空離心管質量，記為m（g）；取出制備好的凝膠置于空離心管中，稱其質量，記為m7（g）；將裝有凝膠的離心管于冷凍離心機中以4 ℃、5 000 r/min條件離心10 min，取出去除水分，稱其質量，記為m8（g）。凝膠保水性按照公式（4）測定。

1.4 數據處理

使用SPSS 13.0軟件（美國IBM公司）對實驗數據進行單因素方差分析（計算平均值和標準差），采用Duncan’s多重比較進行顯著性差異檢驗，顯著性水平為P＜0.05。每個樣品平行測定3 次，結果取平均值。

2 結果與分析

2.1 西門塔爾雜交牛不同部位肉的化學組成

表 1 西門塔爾雜交牛不同部位肉的化學組成Table 1 Chemical composition of different parts of beef from crossbred Simmental cattle

由表1可知，西門塔爾雜交牛的蛋白質、脂肪、水分及膠原蛋白含量在不同部位間存在差異。其中黃瓜條蛋白質含量最高，肩肉和霖肉次之，其余3 個部位的蛋白質含量無顯著差異。蛋白質是肉類中最主要的營養成分，與肉類的保水特性、凝膠特性和風味密切相關，蛋白質含量較高部位的肉被認為適合用于加工低溫肉質品，如肉腸。

脂肪是肉和肉制品的重要組成成分，肌內脂肪含量直接影響肌肉的嫩度和多汁性[17]。西門塔爾雜交牛牛腩中脂肪含量為3.31%，顯著高于其他各部位（P＜0.05），且其余各部位間差異不顯著（P＞0.05），肩肉脂肪含量最低（1.08%）。羅嘉等[18]的研究表明，豬肉肌內脂肪含量在2%～3%時食用品質最佳。當肉的肌內脂肪含量低于0.21%時，不適合用于烤制和低溫肉制品的加工[19]。

水分是肉中含量最多的成分，雖然不是肉類的營養物質，但肉品中的水分含量及其持水性能直接關系到肉及肉制品的組織狀態和品質，甚至影響原料肉的加工方式。Yang Huijuan等[20]研究表明，香腸嫩度隨著肌原纖維間水分含量的升高而增大。Aaslyng等[21]研究發現，咀嚼的最初階段多汁性僅取決于肉的水分含量。水分含量過高的部位肉不適合用于干制加工。西門塔爾雜交牛牛腱的水分含量最高（77.80%），霖肉水分含量最低（P＜0.05）。這與徐玉玲等[22]牛肉部位間水分差異顯著（P＜0.05）的研究結果相符。

膠原蛋白是結締組織的主要結構蛋白，對肉的嫩度有很大影響[23]。膠原蛋白含量較高的部位肉不適合用于干制加工，但長時間高溫煮制有利于可溶性膠原蛋白溶解和膠原蛋白空間結構的斷裂，提高產品的風味[24-25]。西門塔爾雜交牛黃瓜條中膠原蛋白含量最高，牛腩中的膠原蛋白含量最低（P＜0.05）。

2.2 西門塔爾雜交牛不同部位肉的色澤和pH值

表 2 西門塔爾雜交牛不同部位肉的色澤參數和pH值Table 2 Color parameters and pH values of different parts of beef from crossbred Simmental cattle

由表2可知，西門塔爾雜交牛不同部位肉的L*、a*、b*均存在差異，其中臀肉的L*最高，霖肉最低。不同部位肉的L*不同可能與不同部位肌肉的表面纖維結構排列不同導致對光的散射特性不同有關。臀肉的a*最高，霖肉次之，且二者沒有顯著性差異（P＞0.05），不同部位牛肉間a*的差異是由于牛肉部位間肌肉中的氧合肌紅蛋白含量不同導致。臀肉b*最高，牛腱最低（P＜0.05），這可能與不同部位肉中高鐵肌紅蛋白的含量差異有關。

pH值直接反應糖原酵解的強度和速率，主要由肉中葡萄糖酵解產生的乳酸積累所致，一般來說，鮮肉的pH值參考標準為：最優品5.8～6.2，優等品6.2～6.6，變質肉大于6.6[26]。西門塔爾雜交牛不同部位肉的pH值略高于上述優等品標準，這可能是由于不同品種、不同成熟時間的肉糖酵解程度不同。其中黃瓜條和牛腱的pH值顯著高于其他各部位（P＜0.05），臀肉的pH值最低，這是由不同部位肌肉中快速酵解型肌纖維與慢速氧化型肌纖維組成比例不同、肌肉糖酵解潛力不同等因素造成的[27]。

2.3 西門塔爾雜交牛不同部位肉的質構指標

嫩度與質地是大多數消費者最關注的熟肉品質指標，消費者對嫩度與質地的總體印象分為3 個方面，分別是牙齒切斷肉的力度、將肉完全嚼碎所需的力以及咀嚼后的剩余量[28]，體現在測定指標上就是質構特性和剪切力。由表3可知，西門塔爾雜交牛不同部位肉的質構特性與剪切力之間均存在差異（P＜0.05）。臀肉的剪切力、硬度和咀嚼性均最大，霖肉次之，黃瓜條的彈性最好，牛腩的硬度、咀嚼性、剪切力和彈性均較低，這與牛腩肌肉間膠原蛋白含量較低的結論相一致。這主要由肌內結締組織肌原纖維的性能及相互作用所決定[29]。

表 3 西門塔爾雜交牛不同部位肉的質構指標Table 3 Texture properties of different parts of beef from crossbred Simmental cattle

2.4 西門塔爾雜交牛不同部位肉的保水性

表 4 西門塔爾雜交牛不同部位肉的保水性Table 4 Water retention capacity of different parts of beef from crossbred Simmental cattle

保水性是突顯肉品品質的重要指標，對肉的嫩度、風味和多汁性等均有重要影響，解凍損失和蒸煮損失是表征肌肉保水性的重要指標。由表4可知，西門塔爾雜交牛不同部位肉的解凍損失和蒸煮損失存在差異。臀肉的解凍損失最高，達10.41%，黃瓜條次之，且二者之間沒有顯著差異（P＞0.05）。肩肉的蒸煮損失最大，霖肉、臀肉、肩肉和黃瓜條之間沒有顯著差異（P＞0.05），牛腩的蒸煮損失最小。研究表明，原料肉的保水性過低會引起肉色變白，降低產品的出品率[30]。一般來說，蒸煮損失較大的部位肉不適合用于加工醬鹵肉制品。

2.5 西門塔爾雜交牛不同部位肉的凝膠及乳化特性

肉類的凝膠性能與乳化性能在肉類的生產加工過程中至關重要，原料肉的乳化能力及其在加熱過程中形成熱誘導凝膠能力的強弱與腸類制品的均勻狀態及蒸煮損失相關[31]。

表 5 西門塔爾雜交牛不同部位肉的凝膠及乳化特性Table 5 Gel and emulsifying characteristics of different parts of beef from crossbred Simmental cattle

由表5可知，西門塔爾雜交牛不同部位肉的凝膠特性和乳化特性存在差異。其中，臀肉凝膠硬度、凝膠彈性和凝膠保水性均最高，黃瓜條的凝膠硬度和彈性最低；肩肉的乳化性和乳化穩定性均較好，這與肩肉肌原纖維蛋白溶解度高有關。

3 討 論

西門塔爾雜交牛的牛腩具有高脂肪、高蛋白、低水分含量的特性，且硬度、咀嚼性、解凍損失及蒸煮損失較小，比較適宜用于蒸煮類肉制品加工；但是牛腩的凝膠硬度及彈性過大、凝膠保水性與乳化性較差，不建議用于干制加工和制腸。霖肉是一種高蛋白、低脂肪、低水分含量的原料肉，且霖肉的彈性、解凍損失及凝膠彈性均適中，凝膠保水性與乳化性較好，但乳化穩定性差，具有較好的加工特性，建議用于蒸煮和干制加工，但因脂肪含量過低，不建議用于煎烤烹調。臀肉的蛋白質、脂肪、膠原蛋白及水分含量均適中，色澤較深、亮度較大，彈性、咀嚼性及剪切力均較大，解凍損失和蒸煮損失較大，但凝膠特性與乳化特性差，推薦用于蒸煮和干制加工，不建議用于煎烤烹調和制腸。肩肉是一種高蛋白、低脂肪、低膠原蛋白、高水分含量的原料肉，具有硬度小、彈性適中、凝膠特性和乳化特性適中、解凍損失和蒸煮損失大的特點，建議將肩肉用于鮮肉煎烤烹調，不建議冷凍貯藏，用于蒸煮類肉制品加工。牛腱具有低蛋白、低脂肪、高膠原蛋白及高水分含量的特點，因其具有較高的膠原蛋白含量、適中的硬度、彈性、咀嚼性、剪切力和保水性而常被用于鹵煮類肉制品加工，且因其具有較好的凝膠特性和乳化特性而適合制腸，但因結締組織較多不建議用于干制加工。黃瓜條是一種高蛋白、低脂肪、高水分含量的健康原料肉，剪切力較小，硬度、彈性、咀嚼性適中，凝膠特性和乳化特性均適中，因此適合各種加工方式，但因其解凍損失較大，不適合冷凍貯藏。

4 結 論

西門塔爾雜交牛不同部位肉間的品質特性有顯著性差異。其中黃瓜條的蛋白質、膠原蛋白含量最高，彈性最好；牛腩的脂肪含量最高；牛腱的水分含量最高，剪切力最小，凝膠乳化性較好；臀肉的硬度、咀嚼性和剪切力最大，保水性最差；肩肉的保水性較差；霖肉水分含量最低，蒸煮損失較大。具有不同品質特性的不同部位西門塔爾雜交牛肉加工特性不同，適宜的加工方式也不同。