2. 青海大学, 西宁 810016;
3. 宁夏夏华肉食品有限公司, 宁夏 750000;
4. 中国农业大学, 北京 100193
2. Qinghai University, Xining 810016, China;
3. Ningxia Xiahua Meat Food Co., Ltd., Ningxia 750000, China;
4. China Agricultural University, Beijing 100193, China
牦牛被誉为“高原之舟”,全世界95%以上的牦牛分布在我国青藏高原及其毗邻地区。牦牛体格较大,四肢短粗,周身毛发浓密,能够适应海拔3 000 m以上的高寒、低氧和饲草料匮乏的极端生存环境。牦牛本身可役用,进行农耕,担负高原地区运输;其肉和奶及其相关制品可供人们食用,毛、绒和皮革可经过加工生产为人们的衣物等生活必需品;其粪便还可作为燃料。此外,牦牛已经渗透到了藏族人民的生活中,是藏族人民主要的生产和生活资料,对藏族人民的文化、经济、生态和社会等多方面具有不可替代的作用,成为了藏区产业经济发展的重要支柱[1]。能量和蛋白质是牦牛生长、发育和生产的基础营养素。饲粮能量和蛋白质水平的提高会改变牦牛瘤胃内环境的稳态,进而影响牛肉品质[2];不过,饲粮能量和蛋白质过高或不平衡,会造成营养浪费,并造成巨大的经济损失。本试验以年龄和体重相近的成年健康公牦牛为研究对象,探讨饲粮不同能量和蛋白质水平对牦牛肉品质的影响,旨在寻找牦牛育肥的适宜饲粮营养水平,为牦牛养殖提质增效提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验设计选取来自青海省海晏县的健康、年龄和体重相近的成年公牦牛45头,随机分成9个组,分别为低能低蛋白质组(Ⅰ组)、低能中蛋白质组(Ⅱ组)、低能高蛋白质组(Ⅲ组)、中能低蛋白质组(Ⅳ组)、中能中蛋白质组(Ⅴ组,对照组)、中能高蛋白质组(Ⅵ组)、高能低蛋白质组(Ⅶ组)、高能中蛋白质组(Ⅷ组)和高能高蛋白质组(Ⅸ组),每组5头牛。采用2因素3水平试验设计,3个能量(代谢能)水平分别为9.5(低能)、10.6(中能)和11.7 MJ/kg(高能),3个粗蛋白质水平分别为12%(低蛋白质)、14%(中蛋白质)和16%(高蛋白质),按3×3设计9种不同能量和蛋白质水平的全混合日粮。试验设计见表 1。
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表 1 试验设计 Table 1 Experimental design |
试验于2021年1月至2021年6月在青海省海晏县金银滩牛羊标准化养殖示范牧场进行。该地区海拔3 100 m,年均气温0.2~3.4 ℃。正式试验开始前,对试验牛进行编号,驱虫,每组单圈饲喂,试验期间每天08:00定时饲喂1次,自由饮水,并在饲喂过程中定时均匀饲粮,各组饲养管理条件均保持一致。
9组牦牛舍饲喂养6个月,按照不同分组分别饲喂不同能量和蛋白质水平的全混合日粮,饲料原料包括青贮饲料、燕麦干草等,试验饲粮组成及营养水平见表 2。饲粮粗蛋白质和代谢能水平参考文献[3]进行配制,以中能中蛋白质组(Ⅴ组)为对照组,其他各组为试验组。试验预试期10 d,正试期180 d。饲喂需遵循定时、定量和定人员原则,饲粮按照不同配方进行配比和混合,每日饲喂1次。
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表 2 试验饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 2 Composition and nutrient levels of experimental diets (air-dry basis) |
根据《牛屠宰操作规程》(GB/T 19477—2004)对所有试验牦牛进行屠宰,屠宰后取背最长肌为试验样品,试验样品放置在0~4 ℃下排酸24 h,排酸完成后密封转至-20 ℃急冻保存。
1.3 指标测定及方法 1.3.1 pH参照《食品安全国家标准食品pH值的测定》(GB 5009.237—2016)对样品45 min和24 h时的pH进行测定。
1.3.2 色度将新切割后的样品放置在空气中静置40 min,使用便携式色差仪进行亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值的测定。重复测定2次,取平均值。
1.3.3 剪切力参照《肉嫩度的测定剪切力测定法》(NY/T 1180—2006)对样品剪切力进行测定。
1.3.4 蒸煮损失取1块肉样样品擦干表面水分称重,质量记为m1;随后将该样品放入蒸煮袋中,把蒸煮袋放入提前准备好的数显式恒温水浴锅中(85 ℃),水浴加热30 min后,取出样品冷却至室温,确定样品完全冷却后,再次称量,质量记为m2。蒸煮损失按以下公式计算:
蒸煮损失(%)=100×[(m1-m2)/m1]。
1.3.5 质构将蒸煮后的样品冷却到室温,切成10 mm×10 mm×10 mm的小正方体,质构仪测定参数:P5(TA-44)不锈钢圆柱型探头,测前速度2.0 mm/s,测中速度1.0 mm/s,测后速度1.5 mm/s,压缩比50%,2次下压间隔时间5 s,启动形式auto-20 g。测定5次,结果取平均值。
1.4 数据统计与分析采用Excel 2010软件对数据进行初步整理,采用SPSS 20.0软件对数据进行单因素方差分析(one-way ANOVA)和Duncan氏法多重比较,差异显著水平为P < 0.05,试验结果用“平均值±标准差”表示;使用一般线性模型(GLM)多因素方差分析,统计能量和蛋白质水平的主效应以及能量与蛋白质的交互作用,差异显著水平为P < 0.05。
2 结果 2.1 不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌pH、色度、剪切力和蒸煮损失的影响由表 3可知,饲粮能量和蛋白质水平对牦牛背最长肌45 min时的pH、L*、a*和b*值以及剪切力存在显著交互作用(P < 0.05)。饲粮能量水平对背最长肌45 min时的pH有显著影响(P < 0.05),对背最长肌L*和b*值有显著影响(P < 0.05);饲粮蛋白质水平对背最长肌45 min时的pH有显著影响(P < 0.05),对背最长肌L*、a*和b*值有显著影响(P < 0.05)。
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表 3 不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌pH、色度、剪切力和蒸煮损失的影响 Table 3 Effects of different dietary energy and protein levels on pH, color, shear force and cooking loss of longissimus dorsi muscle of yaks |
与Ⅴ组(对照组)相比,Ⅱ组牦牛背最长肌45 min时的pH显著提高(P < 0.05),Ⅲ组、Ⅳ组和Ⅸ组背最长肌45 min时的pH显著降低(P < 0.05),且以Ⅲ组最低;各组牦牛背最长肌24 h时的pH之间无显著差异(P>0.05)。与Ⅴ组相比,Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅶ组、Ⅷ组和Ⅸ组牦牛背最长肌L*值显著提高(P < 0.05),其他组背最长肌L*值无显著差异(P>0.05);Ⅰ组、Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅶ组和Ⅷ组牦牛背最长肌a*值显著提高(P < 0.05),其他组背最长肌a*值无显著差异(P>0.05);Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅶ组和Ⅷ组牦牛背最长肌b*值显著提高(P < 0.05),其他组背最长肌b*值无显著差异(P>0.05)。与Ⅴ组相比,Ⅲ组和Ⅳ组牦牛背最长肌剪切力显著降低(P < 0.05),其他组背最长肌剪切力均无显著差异(P>0.05)。各组牦牛背最长肌蒸煮损失之间均无显著差异(P>0.05)。
2.2 不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌质构的影响由表 4可知,饲粮能量和蛋白质水平对牦牛背最长肌硬度存在显著交互作用(P < 0.05)。饲粮能量水平对背最长肌硬度、胶着性和咀嚼性有显著影响(P < 0.05),饲粮蛋白质水平对背最长肌硬度有显著影响(P < 0.05)。
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表 4 不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌质构的影响 Table 4 Effects of different dietary energy and protein levels on texture of longissimus dorsi muscle of yaks |
与Ⅴ组相比,Ⅶ组、Ⅷ组和Ⅸ组牦牛背最长肌硬度显著提高(P < 0.05),其他组背最长肌硬度无显著差异(P>0.05);各组牦牛背最长肌弹性之间无显著差异(P>0.05);与Ⅴ组相比,Ⅷ组和Ⅸ组牦牛背最长肌胶着性显著提高(P < 0.05),其他组背最长肌胶着性无显著差异(P>0.05);与Ⅴ组相比,Ⅲ组牦牛背最长肌咀嚼性显著降低(P < 0.05),其他组背最长肌咀嚼性无显著差异(P>0.05)。
3 讨论 3.1 不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌pH、色度、剪切力和蒸煮损失的影响pH是决定肉品质的重要因素,终末pH很大程度上是由屠宰后糖酵解的程度以及宰前和宰后乳酸的积累决定的[4]。在本试验中,饲粮能量和蛋白质水平都显著影响牦牛屠宰后背最长肌45 min时的pH,同时这二者对背最长肌45 min时的pH也有显著的交互作用;不过,各组牦牛背最长肌24 h时的pH之间无显著差异,且都属于正常范围内,这说明不同能量和蛋白质水平的饲粮对于牦牛肉的终末pH未产生显著影响,这与岳康宁[5]的研究结果是一致的。一般而言,较高的pH不利于肉的贮藏保鲜,但过低又往往会引起异常肉的发生。本试验中,低能高蛋白质组(Ⅲ组)和中能低蛋白质组(Ⅳ组)背最长肌45 min时的pH较低,有益于提升肉的保藏性、蒸煮损失和干加工能力等机械性能。Ruusunen等[6]给育肥猪饲喂低蛋白质水平饲粮后,背最长肌45 min时的pH较低,而24 h时的pH差异不显著,并认为低蛋白质水平饲粮能提升糖酵解的能力,这与本试验结果相一致。肉色是影响消费者购买肉产品最为直接的肉质性状。本试验中,低能高蛋白质组和中能低蛋白质组牦牛背最长肌L*、a*和b*值较其他组有所提高,肉色优于其他组。牦牛肉的嫩度一般与剪切力呈负相关,与大理石花纹评分呈正相关。本试验中,饲粮能量和蛋白质水平对牦牛背最长肌剪切力有显著交互关系,且低能高蛋白质组和中能低蛋白质组牦牛背最长肌剪切力值显著低于其他组。柏峻[7]研究表明,较低能量水平饲粮可降低育肥期锦江牛背最长肌剪切力,这与本试验结果相一致。
3.2 不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌质构的影响食品质构是一类食品感官性质的总称,是食品材料与结构性质的感官体现。食品的质构性质直接影响食品的口腔行为、风味释放和感官愉悦,在消费者对食品的喜好程度上起到十分重要的作用[8]。本试验中,饲粮能量和蛋白质水平对牦牛背最长肌硬度存在显著交互作用,且低能高蛋白质组和中能低蛋白质组牦牛背最长肌硬度较低,而硬度与剪切力呈正相关,这与本试验中剪切力的结果相一致;而高能高蛋白质组牦牛背最长肌硬度最高,显著高于其他组。本试验中,各组牦牛背最长肌弹性之间无显著差异,这说明不同能量和蛋白质水平饲粮对牦牛背最长肌的弹性不产生影响。牦牛的剪切力一般偏大,属于中等偏韧的肉[9]。因此,牦牛肉的胶着性和咀嚼性越小,越受消费者的喜爱。本试验中,低能高蛋白质组和中能低蛋白质组牦牛背最长肌胶着性和咀嚼性较小,而高能组背最长肌胶着性和咀嚼性较大。Plaizier等[10]和Pacheco等[11]研究发现,过高的饲粮能量和蛋白质水平会降低反刍动物的消化能力,原因是过高的能量和蛋白质水平会使瘤胃内产生大量的短链脂肪酸,从而降低瘤胃内pH,瘤胃内过低的pH会影响瘤胃正常的蠕动并使微生物区系发生较大的变化,从而影响肉的品质。本研究结果也表明,饲粮的能量和蛋白质水平并不是越高越好,适宜的能量和蛋白质水平可以有效地提高牦牛肉品质。唐鹏等[12]研究表明,改变饲粮营养水平对陕北白绒山羊肉品质无显著影响,这与本研究结果不一致,原因可能为其研究饲粮能量和蛋白质水平的变化并未达到显著影响肉品质的阈值。
4 结论综合考虑,中能低蛋白质组牦牛背最长肌在pH、肉色、剪切力和质构数据上都比较优秀,因此舍饲育肥牦牛全混合日粮的代谢能水平为10.6 MJ/kg、粗蛋白质水平为12%时肉品质较好。
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