2. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所, 北京 100193;
3. 宜宾市畜牧水产局, 宜宾 644000;
4. 宜宾九牛农业开发股份有限公司, 宜宾 644000;
5. 云南三江并流农业科技股份有限公司, 昆明 650228
2. Institute of Animal Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China;
3. Aquatic Animal Husbandry and Veterinary Bureau of Yibing, Yibing 644000, China;
4. Jiuniu Agricultural Development Limited-Liability Company of Yibing, Yibin 644000, China;
5. Yunnan Three Parallel Rivers Limited-Liability Company, Kunming 650228, China
近年来，随着科技的发展和人民生活水平的提高，牛肉产品已逐渐成为市场上肉类消费的主力军。为了满足消费者对牛肉的需求，提高牛肉产量和提高牛肉品质是2个主要的技术手段。在提高牛肉产量方面，我国主要是通过引进优良品种(西门塔尔牛等)来改良并提高本地黄牛的产肉性能[1]。目前四川省主要是通过以西门塔尔牛为父本与本地黄牛进行杂交，其繁殖的后代简称为西杂牛(Simmental crossbred cattle)。西杂牛体型较大，具有耐粗饲、性情温顺、适应性强、产肉性能好等优点[2]。Dikeman等[3]研究得出，用西门塔尔牛与本地品种牛杂交可以显著提高其产肉性能。
牦牛是高原地区的特有品种，长期生活在海拔3 000 m以上的天然牧场，对高原缺氧环境有很强的适应性[4]。在远离污染，以天然牧场为食的优良饲养环境下，牦牛肉质鲜美，矿物质元素含量高，深受消费者的喜爱。韩玲等[5]分析了牦牛肉的品质后得出，牦牛肉的蛋白质含量较高且氨基酸组成要优于黄牛。而犏牛(cattle-yaks)是由牦牛和娟珊牛杂交而产生的后代，有良好的杂种优势[6]。相关研究得出，犏牛的产肉性能要优于牦牛，且肉质营养指标要优于黄牛[7]。黄牛是我国本地品种，具有耐粗饲、适应性强等优点，且肉质嫩度指标要显著优于外地和杂交品种[8]。
目前，对西杂牛、犏牛和宣汉黄牛(Xuanhan yellow cattle)三者之间的产肉性能、牛肉营养品质及风味物质的比较较少，也缺乏全面系统的研究。因此，本试验旨在比较3个品种肉牛在相同饲养条件下的产肉性能、牛肉营养品质及风味物质的差异，为我国肉牛产业的肉品质评价及肉牛资源开发提供理论和实践基础。
1 材料与方法 1.1 试验设计试验选取6月龄健康西杂牛(西门塔尔牛×宣汉黄牛)、犏牛(麦洼牦牛×娟姗牛)和宣汉黄牛去势公牛各6头，平均体重分别为(616.67±9.50) kg、(457.01±15.73) kg、(462.67±12.57) kg。所有试验牛均在相同饲养条件下舍饲720 d，人工育肥至30月龄。试验地点为四川农业大学动物营养研究所试验场1层专用牛舍(四川雅安，东经102°58′，北纬29°58′，海拔588 m)。
1.2 试验饲粮及饲养管理根据过渡期(6~10月龄)、育肥前期(11~18月龄)、育肥中期(19~24月龄)和育肥后期(25~30月龄)4个不同时期相对应的我国《肉牛饲养标准》(NY/T 815—2004)中的营养推荐值，以玉米、豆粕、小麦麸、菜籽粕、小麦、大麦等为精料，以稻草、白酒糟为粗饲料设计配方。试验饲粮为商品饲粮，本文仅列出营养水平，基础饲粮营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮营养水平(干物质基础) Table 1 Nutrient levels of basal diets (DM basis) |
试验于2015年12月，在四川农业大学动物营养研究所实验场专用牛舍进行。所有试验牛均在相同饲养条件下饲养。饲养开始前，对试验牛进行驱虫处理。每天08：00和15：00各饲喂1次，保证每次采食后有剩余，并记录其采食量，试验全期自由采食和饮水。
1.3 样品采集及指标测定 1.3.1 样品采集所有试验牛均在30月龄屠宰，在宰前禁食24 h，称量宰前活重后，按照《牛屠宰操作规程》(GB/T 19477—2004)[9]对牛进行颈静脉放血，电刺激处理，取个体牛左侧背最长肌2 kg左右，用自封袋封装在-20 ℃冷冻保存，待测风味物质、矿物质、氨基酸含量等。测量胴体指数后，将胴体放入排酸库(0~4 ℃)排酸24 h后，进行胴体分割，记录优质肉块产量。
1.3.2 胴体指数测定分别测定每头牛的胴体长、胴体深、胴体胸深、后腿长、后腿围、后腿宽、大腿肉厚、腰部肉厚和肋部肉厚，测定方法参考《肉牛胴体分割规范》(NY/T 2836—2015)[10]。
1.3.3 优质肉块产量测定分割出每头肉牛的辣椒条、金钱展、前腱子、上脑、眼肉、外脊、里脊、小黄瓜条、大黄瓜条、霖肉、臀肉、米龙以及后腱子进行称重，具体分割方法参照《牛胴体及鲜肉分割》(GB/T 27643—2011)[11]。
1.3.4 矿物质含量测定分别取每头牛的背最长肌肉样0.5 g于消解罐中，加入3 mL、0.5 mol/L HNO3，混匀后静置20 min，然后装好消解外罐，在微波消解仪中进行消解，消解完成后冷却至室温，用蒸馏水定容至4 mL备用。使用ICAP-6300型耦合等离子体原子发射光谱仪测定处理好的背最长肌样品中矿物质(钠、钾、钙、磷、镁、铜、铁、锰、锌)的含量。
1.3.5 氨基酸含量及组成参照《食品中氨基酸的测定》(GB/T 5009.124—2003)[12]的方法，将每头牛的背最长肌肉样分别取约10 mg，放置于水解管中后加入与试验样品等量的盐酸溶液(6 mol/L)，将水解管在真空装置中脱气。用煤气灯融化密封水解管，在110 ℃恒温器水解22 h后，用旋转蒸发仪除去盐酸，在50 ℃下干燥后，用蒸馏水溶解，再次干燥，除去盐酸的试样，溶于10 mL柠檬酸缓冲液中备用。为防止半胱氨酸和色氨酸在盐酸水解中遭到破坏，将半胱氨酸试样溶于88%甲酸中，并加入过甲酸溶液，氧化后取出过甲酸，再用β-疏基乙醇盐酸溶液水解；将含有色氨酸试样中加入4.2 mol/L氢氧化钠溶液和硫二醇，脱气水解后，用盐酸溶液中和后，再用柠檬酸盐酸缓冲溶液将pH调整到4.5，定容备用，用氨基酸分析仪测定水解后的样品含量。依据世界卫生组织/联合国粮农组织(WHO/FAO)(1973)[13]建议的必需氨基酸评分标准模式计算氨基酸评分(AAS)，公式如下：
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使用LC-2130型高效液相色谱仪检测每头牛背最长肌样品中肌苷、肌苷酸和硫氨素的含量，采用高氯酸滴定法检测牛背最长肌样品中谷氨酸钠的含量[14]。
1.4 数据分析试验数据经Excel 2016初步分析后，用SPSS 19.0统计软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，并以Duncan氏法进行多重比较，结果以平均值±标准差表示，P＜0.05为差异显著。
2 结果与分析 2.1 胴体指数由表 2可知，西杂牛的胴体长、胴体深、胴体胸深、后腿长、后退宽和后腿围均显著高于犏牛和宣汉黄牛(P＜0.05)。西杂牛的腰部肉厚、肋部肉厚和大腿肉厚显著高于犏牛(P＜0.05)，但与宣汉黄牛差异不显著(P＞0.05)。犏牛的胴体长显著高于宣汉黄牛(P＜0.05)，但肋部肉厚和后腿长显著低于宣汉黄牛(P＜0.05)。以上结果说明，西杂牛的体型大于犏牛和宣汉黄牛，宣汉黄牛在腰部、肋部和大腿部产肉量大于犏牛。
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表 2 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛的胴体指数 Table 2 Carcass index of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
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表 3 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛的优质肉块产量 Table 3 Primal cuts weight of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
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表 4 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛背最长肌中矿物质含量 Table 4 Contents of mineral in longissimusdorsi of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
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表 5 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛背最长肌中氨基酸含量 Table 5 Contents of amino acid in longissimusdorsi of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
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表 8 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛背最长肌中风味物质含量 Table 8 Contents of flavor substance in longissimusdorsi of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
由表 3可知，西杂牛的金钱展、前腱子、上脑、外脊、里脊、大黄瓜条、小黄瓜条、霖肉和臀肉的产量都显著高于犏牛和宣汉黄牛(P＜0.05)。犏牛的金钱展的产量显著高于宣汉黄牛(P＜0.05)，但外脊的产量显著低于宣汉黄牛(P＜0.05)，说明宣汉黄牛适合生产外脊。其他优质块肉产量犏牛和宣汉黄牛之间差异不显著(P＞0.05)。
由图 1可知，犏牛的辣椒条和眼肉产量占胴体重比显著高于西杂牛(P＜0.05)。宣汉黄牛的上脑、眼肉和外脊产量占胴体重比显著高于西杂牛(P＜0.05)。宣汉黄牛和犏牛的优质肉块产量占胴体重比要普遍高于西杂牛，二者更适合生产优质牛肉。
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数据柱标相同小写字母或无字母表示差异不显著(P＞0.05)，不同小写字母表示差异显著(P＜0.05)。 Value columns with the same small letter or no letter mean no significant difference (P > 0.05), while with different 图 1 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛的优质肉块产量占胴体重比 Fig. 1 Ratio of primal cuts weight to carcass weight of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
由表 4可知，西杂牛背最长肌中钙、磷、钠、钾和镁含量均显著高于犏牛和宣汉黄牛(P＜0.05)。西杂牛、犏牛和宣汉黄牛之间背最长肌中铜、锰及锌含量差异不显著(P＞0.05)。此外，犏牛背最长肌中铁含量显著高于西杂牛(P＜0.05)，西杂牛又显著高于宣汉黄牛(P＜0.05)。
2.4 背最长肌氨基酸含量及组成由表 4可知，宣汉黄牛背最长肌中半胱氨酸含量显著高于西杂牛和犏牛(P＜0.05)；宣汉黄牛背最长肌中丙氨酸含量显著高于犏牛(P＜0.05)，但与西杂牛差异不显著(P＞0.05)。犏牛背最长肌中组氨酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸、异亮氨酸和苯丙氨酸含量显著高于西杂牛(P＜0.05)。与此同时，犏牛背最长肌中的总氨基酸、必需氨基酸含量以及必需氨基酸/总氨基酸、必需氨基酸/非必需氨基酸均显著高于西杂牛和宣汉黄牛(P＜0.05)，西杂牛和宣汉黄牛之间差异不显著(P＞0.05)。以上结果说明，犏牛肉的必需氨基酸含量及氨基酸组成更佳。
由表 6可知，犏牛的鲜味氨基酸(谷氨酸、天门冬氨酸)和甜味氨基酸(丙氨酸、甘氨酸、丝氨酸、脯氨酸、苏氨酸)含量显著高于西杂牛(P＜0.05)，高于宣汉黄牛但差异不显著(P＞0.05)。西杂牛的苦味氨基酸(蛋氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、组氨酸、赖氨酸、精氨酸)含量显著高于犏牛(P＜0.05)，低于宣汉黄牛但差异不显著(P＞0.05)。以上结果说明，犏牛肉的功能性氨基酸组成要优于宣汉黄牛和西杂牛。
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表 6 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛背最长肌中功能性氨基酸组成 Table 6 Composition of functional amino acid in longissimusdorsi of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
由表 7可知，犏牛除了亮氨酸外，都满足理想蛋白质模式。西杂牛和宣汉黄牛只有赖氨酸和酪氨酸+苯丙氨酸满足理想蛋白质模式。但是宣汉黄牛半胱氨酸+蛋氨酸和异亮氨酸的氨基酸评分很接近理想模式，犏牛苏氨酸的氨基酸评分也很接近理想模式。以上结果说明，犏牛肉的氨基酸组成更优。
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表 7 西杂牛、犏牛和宣汉黄牛背最长肌中氨基酸评分 Table 7 Amino acid score in longissimusdorsi of Simmental crossbred cattle, cattle-yaks and Xuanhan yellow cattle |
由表 8可知，犏牛背最长肌中的谷氨酸钠含量高于宣汉黄牛(P＞0.05)，且显著高于西杂牛(P＜0.05)。宣汉黄牛、犏牛和西杂牛背最长肌中肌苷酸含量差异不显著(P＞0.05)。犏牛背最长肌中硫胺素和肌苷含量均显著高于宣汉黄牛和西杂牛(P＜0.05)，且宣汉黄牛和西杂牛之间差异不显著(P＞0.05)。以上结果说明，犏牛肉的风味更佳。
3 讨论胴体指数可以从某些方面反映出肉牛品种的生产状况、产肉性能和经济价值等，因此胴体指标可以作为杂交育种和品种选育的一个重要参考标准[15-16]。本试验中，由于西杂牛体型较大，西杂牛的胴体长、胴体深、胴体胸深、后腿长、后退宽和后腿围都显著高于犏牛和西杂牛。犏牛虽胴体长显著高于宣汉黄牛，但宣汉黄牛的肋部肉厚和后腿长显著高于犏牛，且宣汉黄牛的腰部肉厚和大腿肉与西杂牛无显著差异，说明宣汉黄牛在肋部、腰部和大腿处产肉量大于犏牛，甚至于体型较大的西杂牛相似，由此得出宣汉黄牛是良好的肉用地方品种，有很好的利用和开发价值。
优质切块肉产量与胴体的商品价值直接相关，随着人们物质生活水平和收入的不断提高，消费者越来越倾向于购买优质和高档牛肉，优质肉块在牛肉市场上销量高、价格好，可以显著提升商家利润，所以一头牛的优质肉块产量可以直接或间接的评价其经济利用价值。Tait等[17]利用超声波和体尺来预测肉牛的优质肉块的经济价值。Pabiou等[18]研究得出，不同品种的肉牛优质肉块产量差异很大，品种是除了饲粮营养以外的一大影响因素。西杂牛的各优质肉块产量普遍高于犏牛和宣汉黄牛，体现出了其良好的经济利用价值和杂种优势，此结果与李自强等[19]研究一致。在优质肉块中，上脑、外脊、里脊和眼肉又被称为高档肉块，是牛身上最具有经济价值的4个部位，大部分的大理石花纹也是在这几块肉上形成以及进行评分[20]。本试验结果显示，西杂牛、犏牛和宣汉黄牛眼肉的产量差异不显著，证明宣汉黄牛和犏牛在高档牛肉的生产上有很大的开发和利用价值。此外，从优质肉块占胴重比上来看，宣汉黄牛的上脑占胴重比显著高于犏牛和西杂牛；宣汉黄牛的眼肉占胴重比和犏牛差异不显著，但二者显著高于西杂牛；宣汉黄牛的外脊占胴重比也显著高于犏牛和西杂牛。因此，宣汉牛所产高档牛肉的比例要优于犏牛，犏牛要优于西杂牛，宣汉黄牛是3种肉牛中高档肉块产肉率最高的，有很好的利用价值。
矿物质元素是人体重要的组成部分，虽然需要量很少，但是机体必不可少的部分。按照人体矿物质每日参考摄入量[21]，钙为800 mg，磷为700 mg，钾为2 000 mg，铜为2 mg，铁为15~20 mg，锰为3.5 mg，锌为11.5~15.0 mg，镁为350 mg。本试验结果显示，西杂牛的背最长肌中矿物质含量普遍高于犏牛和宣汉黄牛，除了3种牛背最长肌中的锰、钙含量，还有宣汉黄牛背最长肌中铜含量，其余3种牛背最长肌中矿物质含量均超过人体每日矿物质元素参考摄入量。3种肉牛背最长肌的钙和锰含量较少，可能是因为长期饲喂酒糟所致，酒糟中缺乏维生素D，钙元素也相对其他饲料原料较低[22]，容易破坏钙磷平衡。
人体对蛋白质的需要其实是对蛋白质组成物氨基酸的需要，氨基酸的含量和比例是评价牛肉蛋白质营养价值的重要指标[23]。必需氨基酸和非必需氨基酸的比例用来评价牛肉蛋白质营养水平，高品质的牛肉蛋白质组成必需氨基酸/总氨基酸在40%以上，必需氨基酸/非必需氨基酸在60%以上[24]。本试验结果显示，3种牛的必需氨基酸/非必需氨基酸都在60%以上，而只有犏牛的必需氨基酸/总氨基酸在40%以上，为42.41%，说明3种牛的牛肉在蛋白质组成方面均属于优质的，且犏牛的氨基酸组成要优于西杂牛和宣汉黄牛。此外，还可以用FAO/WHO模式的评分来评价牛肉蛋白质氨基酸组成的优劣[25]。本试验结果显示，犏牛的氨基酸含量除了亮氨酸外都满足了理想蛋白质模式，西杂牛和宣汉黄牛的FAO/WHO模式评分要低于犏牛。可以看出，犏牛的蛋白质模式更加理想，更接近于人体需要。氨基酸除了营养的作用以外，它对牛肉的风味也有很大影响。按对风味的影响可以把氨基酸分为鲜味、甜味和苦味氨基酸3种[7]。谷氨酸对牛肉风味的影响很大，它可以使肉变得鲜美，缓解食物酸碱作用[26]。本试验结果显示，犏牛的甜味和鲜甜味氨基酸含量要显著高于西杂牛和宣汉黄牛，所以犏牛肉的风味更佳。
牛肉的鲜肉没有可以靠嗅觉识别出来的香味，但是在加工的过程中会有风味物质发生一系列反应，从而产生一些具有或不具有挥发性的风味物质。识别牛肉风味的方法大致分为感官评定法和指标检测法，前者是靠人工品尝样品来打分，由于品尝的人不同，试验结果会产生很大的个体差异；此外，还可以通过直接测定牛肉中肌苷、肌苷酸、硫氨素和谷氨酸钠的含量来评价其风味，用这种方法来对比西杂牛、犏牛和宣汉黄牛肉风味的报道目前还没有。谷氨酸钠是牛肉鲜味的主要体现者[27]；硫氨素的降解物也是牛肉主要的风味物质，牛肉中有20%的芳香物质来自硫化物[28]；肌苷和肌苷酸也是牛肉中的风味物质之一，三磷酸腺苷(ATP)会在动物屠宰后经过某些酶的作用分解成肌苷，部分肌苷又会在磷酸的作用下形成肌苷，因此这2个物质的含量还与牛肉保存时间有关[29]。本试验结果显示，犏牛的背最长肌中硫氨素和肌苷的含量都显著高于西杂牛和宣汉黄牛，谷氨酸钠含量显著高于西杂牛，说明犏牛肉的风味是最佳的，黄牛肉次之，最后是西杂牛肉。
4 结论西杂牛、犏牛与宣汉黄牛之间相互比较下，西杂牛的胴体指数、优质肉块产量和背最长肌中矿物质含量更优，犏牛的背最长肌中氨基酸组成和风味物质含量更优，宣汉黄牛的部分优质肉块产量更优。
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