当雄牦牛肉的营养和风味特性

李素　其美次仁　王守伟　赵冰　周慧敏　潘晓倩　吴倩蓉　朱宁　刘梦　张顺亮

摘 要：以市售西门塔尔牛肉（下文简称“市售牛肉”）作为对照组，研究当雄牦牛肉的营养和风味特性。采用高效液相色谱、气相色谱-质谱联用、凯氏定氮等方法分别分析当雄牦牛肉和市售牛肉中蛋白质、氨基酸、脂肪酸、挥发性风味物质、矿物质和维生素差异。结果表明：当雄牦牛肉中蛋白质含量（22.89 g/100 g）显著高于市售牛肉（P<0.05），剪切力及蒸煮损失率显著低于市售牛肉（P<0.05）;当雄牦牛肉中VB1、VE含量显著高于市售牛肉（P<0.05），2 种牛肉中的VB2、VA含量无显著差异;当雄牦牛肉中总氨基酸、必需氨基酸、总脂肪酸及不饱和脂肪酸含量均显著高于市售牛肉（P<0.05）;微量元素分析结果发现，当雄牦牛肉中锰、硒、镁、铁、钙元素的含量均显著高于市售牛肉（P<0.05）;当雄牦牛肉及市售牛肉中分别检测出58、43 种挥发性风味物质，牦牛肉中醇类和酯类的种类及含量均高于市售牛肉，而市售牛肉中酚类、醛类、酮类及含氮化合物的含量均较高。因此，当雄牦牛肉具有较好的食用营养品质。

关键词：当雄牦牛肉;市售牛肉;挥发性风味物质;营养特性

Abstract：
The nutritional and flavor characteristics of yak meat from Dangxiong， Tibet were evaluated and compared with those of commercial Simmental cattle meat. High-performance liquid chromatography， gas chromatography-mass spectrometry， and the Kjeldahl method were used to analyze the contents of vitamins， volatile flavor substances， proteins， fatty acids， amino acids and minerals in the meat samples. Results showed that the content of protein in Dangxiong yak meat was 22.89 g/100 g， which was significantly higher than that of commercial beef （P < 0.05）， and the shear force and cooking loss were significantly lower than those of commercial beef （P < 0.05）. The contents of vitamin B1 and vitamin E in yak meat were significantly higher than those of commercial beef （P < 0.05）. Yet there were no significant differences in the contents of vitamin B2 and vitamin A （P > 0.05） between the two meats. The amounts of total amino acids， essential amino acids， total fatty acids and unsaturated fatty acids in yak meat were significantly higher than in commercial beef （P < 0.05）. Trace element analysis showed that the contents of manganese， selenium， magnesium， iron and calcium in yak meat were significantly higher than those in commercial beef （P < 0.05）. A total of 58 and 43 volatile flavor substances were detected in yak meat and commercial beef， respectively. The numbers and amounts of alcohols and esters in yak meat were higher than in commercial beef. Phenols， aldehydes， ketones and nitrogen-containing compounds were more abundant in commercial beef. Consequently， Dangxiong yak meat had better eating and nutritional quality.

Keywords：
Dangxiong yak meat; commercial beef; volatile flavor compounds; nutritional characteristics

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20191203-290

中圖分类号：TS251.5                                       文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）03-0039-06

牦牛是国内高原地区特有的畜种之一，高海拔、低氧和低温的特殊环境使牦牛肉形成了色泽深红、质地较硬、蛋白质含量高的特殊肉质特性[1-2]。当雄县位于西藏自治区中部，拥有特定的高原大陆性气候，而当雄牦牛则是当地特有的牦牛品种。随着消费者对营养及健康的需求逐渐提高，人们越来越倾向于选择营养品质高及风味良好的肉制品。而牛肉具有高蛋白、低脂肪的优点，因此越来越受到消费者的青睐。目前，已有关于牦牛肉不同部位、品种与性别等差异对食用品质影响的相关研究[3-6]。牛珺等[7]研究了牦牛肉宰后成熟过程中脂肪酸的组成及含量变化;闫忠心等[8]分析了鲜牦牛肉的氨基酸及脂肪酸组成。相关研究表明，不同区域生长的牦牛其肉质特性也不同[9-10]。为研究当雄牦牛肉的食用营养特性，本实验采用高效液相色谱技术、气相色谱-质谱联用技术、凯氏定氮法、氨基酸分析仪等分析当雄牦牛肉中营养成分及挥发性风味物质，并与市售牛肉进行对比分析，以期为当雄牦牛肉的营养特性及精深加工提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

当雄牦牛样品（5 岁龄） 当雄县净土牦牛产业开发有限责任公司;市售牛肉（西门塔尔牛）样品（2 岁龄） 北京市牛街清真牛羊肉市场。

浓硫酸、氢氧化钠、无水乙醚、溴甲酚绿、甲基红 国药集团化学试剂有限公司;硼酸 北京化工厂;高效凯式定氮催化剂片 北京金元兴科科技有限公司;盐酸溶液标准物质 北京北方伟业计量技术研究院;茚三酮、pH缓冲溶液 上海西宝生物科技有限公司;磺基水杨酸 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

UDK-159全自动凯式定氮仪 意大利VELP公司;

L-8900全自动氨基酸分析仪 日本日立公司;Thermo Sorvall LYNX4000高速落地离心机、iCAP RQ电感耦合等离子体质谱仪、TRACE 1310气相色谱-TSQ 8000质谱联用仪、TG-WAXMT MS气相色谱毛细管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、Tenax-TA吸附管赛默飞世尔科技（中国）有限公司;e2695高效液相色谱仪 美国Waters公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前处理

牦牛肉样品屠宰排酸处理后在冷冻条件下运输至实验室，市售牛肉在运输、采购过程中保持（4±2）℃，样品随机取样，采集20 头牛后腿部位肉样，所有样品均经过排酸处理，分割后于-18 ℃条件下贮藏备用，测定时取瘦肉部分。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 蛋白质含量和脂肪酸、微量元素组成与含量

蛋白质：按照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[11]进行测定;脂肪酸：按照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》[12]进行测定;微量元素：参照GB 5009.268—2016《食品安全国家标准 食品中多元素的测定》[13]进行测定。

1.3.2.2 食用品质

剪切力和蒸煮损失率是描述肉制品保水性及嫩度的重要指标。取约10 cm×5 cm×5 cm大小的肉块解冻，密封包装后于72 ℃水浴加热至中心温度达70 ℃，然后测定蒸煮损失率。将加热后的肉块按肌纤维方向切割成2 cm×1 cm×1 cm大小的肉块，按照NY/T 2793—2015《肉的食用品质客观评价方法》[14]附录中所示方法测定剪切力。

1.3.2.3 维生素含量

VB1测定参考GB 5009.84—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B1的测定》[15];VB2测定参考GB 5009.85—2016《食品安全国家标准 食品中维生素B2的测定》[16];VA、VE测定参考GB 5009.82—2016《食品安全国家标准 食品中维生素A、D、E的测定》[17]。

1.3.2.4 氨基酸组成及含量

按照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》[18]中的方法对样品进行前处理，参照JJG 1064—2011《氨基酸分析仪检定规程》[19]用氨基酸分析仪进行测定。

1.3.2.5 挥发性风味物质组成

准确称取10 g样品置于动态顶空制样瓶中，加入1 g氯化钠，同时加入1 ?L、0.816 ?g/?L的2-甲基-3-庚酮作为内标物质，密闭后使用TA吸附管进行样品富集，于60 ℃下平衡10 min，保温30 min，参照文献[20]中的方法进行挥发性风味物质富集、检测及分析。

1.4 数据处理

利用SPSS Statistics 21.0处理实验数据，结果以平均值±标准差表示;用Duncans多重检验进行差异显著性分析，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 当雄牦牛肉与市售牛肉中蛋白质含量及食用品质分析结果

蛋白质是人体的必需营养成分之一，动物肉中的蛋白质为优质蛋白质，具有较高的生物利用率。而牛肉是优质动物蛋白的重要来源。由表1可知，当雄牦牛肉中蛋白质含量（22.89 g/100 g）显著高于市售牛肉（P<0.05），这表明当雄牦牛肉的营养价值优于市售牛肉。嫩度可以用于反映肉制品质地以及评价肉类食品的食用特性，而剪切力是反映肉嫩度的重要指标，在一定范围内，剪切力越小表示肉的嫩度越高。当雄牦牛肉的剪切力显著低于市售牛肉（P<0.05）。NY/T 2793—2015中规定，正常食用品质的生鲜牛肉剪切力范围为宰后72 h不超过60 N。本实验所取当雄牦牛肉嫩度较好，但低于文献[5]中甘南牦牛同部位肉剪切力，可能是由于牦牛品种及牦牛年龄差异所致。保水性对肉的多汁性及加工特性具有重要影响，蒸煮损失率是表征肌肉保水性的重要指标之一。流失的汁液中含有部分可溶性蛋白，因此会降低肉制品营养品质以及肉制品的出品率。当雄牦牛肉的蒸煮损失率显著低于市售牛肉（P<0.05），说明当雄牦牛肉具有保水性好、熟肉率高的特性，这与文献[5]中对甘南牦牛的研究结果一致。NY/T 2793—2015中规定，正常食用品质的生鲜牛肉蒸煮损失率不应超过35%，因此本实验所检测样品均符合标准规定。

2.2 当雄牦牛肉与市售牛肉中的维生素含量

维生素是人体不可缺少的营养元素，肉制品是维生素的重要来源。此外，原料肉中的维生素对加工肉的营养品质具有重要影响，如VB1受热降解可产生多种含硫和含氮挥发性物质，VB2则有增强肉制品持水力和改善肉品品质的作用[21]。由表2可知，当雄牦牛肉中4 种维生素含量均高于市售牛肉，其中VB2及VE的含量显著高于市售牛肉（P<0.05）。

2.3 当雄牦牛肉与市售牛肉中氨基酸组成及含量

由表3可知，当雄牦牛肉中11 种氨基酸的含量均显著高于市售牛肉（P<0.05），TAA含量（170.00±7.40）mg/g，EAA含量（68.18±3.07）mg/g，NAA含量（101.82±4.37）mg/g，三者均显著高于市售牛肉（P<0.05）。根据联合国粮农组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization/World Health Organization，FAO/WHO）规定的氨基酸标准模式可知，优质蛋白质中EAA/TAA在40%左右，EAA/NAA在60%以上[22，23]。当雄牦牛肉的EAA/TAA为40.11%，EAA/NAA为66.96%，符合FAO/WHO中所述优质蛋白质的条件，2 种牛肉中EAA/TAA及EAA/NAA无显著差异。

氨基酸是重要的呈味物质及呈味前体物质，谷氨酸和天冬氨酸是肉类食品中鲜味的主要来源，一般称此类氨基酸为鲜味氨基酸。当雄牦牛肉中天冬氨酸含量（15.24±0.68）mg/g、谷氨酸含量（29.37±1.29）mg/g，均显著高于市售牛肉（P<0.05），这说明当雄牦牛肉比市售牛肉拥有更充足的鲜味。

2.4 当雄牦牛肉与市售牛肉中微量元素组成及含量

矿物质等微量元素是人体必需营养元素之一，但不能在人体内合成。肉类食品是微量元素的重要来源。锰、铜、硒、磷、镁、铁、锌、钙等微量元素与人体健康息息相关。由表4可知，通过对比当雄牦牛肉及市售牛肉样品中微量元素含量发现，当雄牦牛肉中除磷元素外其他几种元素含量均高于市售普通牛肉样品。其中锰、硒、镁、鐵、钙元素的含量显著高于市售牛肉样品（P<0.05），分别高18.18%、86.44%、9.25%、51.97%、31.61%。当雄牦牛中铜、锌含量与市售牛肉相比无显著差异。当雄牦牛肉中硒元素含量远高于市售牛肉，硒元素在人体内具有清除自由基、排除毒素、增强免疫等多种功能。总之，从微量元素角度分析可知，当雄牦牛肉是良好的微量元素来源。

2.5 当雄牦牛肉与市售牛肉中脂肪酸组成及含量

肌肉中脂肪酸种类及含量对肉类产品营养品质、感官品质及加工特性具有重要影响，同时脂肪酸也是肉品风味形成的重要物质[24-26]。营养学中通常把脂肪酸分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸，这3 类脂肪酸的生理功能各不相同[27]。饱和脂肪酸中的月桂酸、肉豆蔻酸以及棕榈酸等易引起血清总胆固醇升高，单不饱和脂肪酸则有降血糖、保护心脏、调节血脂等生理功能，多不饱和脂肪酸具有保护视力、降胆固醇、抗炎等作用。由表5可知，对当雄牦牛肉和市售牛肉的肌内脂肪酸组成与含量进行分析发现，当雄牦牛肉和市售牛肉中分别检测出27、23 种脂肪酸。当雄牦牛肉中总脂肪酸含量为（1.381 7±0.504 1）g/100 g，比市售牛肉高40.04%，且当雄牦牛肉中单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸含量均显著高于市售牛肉（P<0.05），可能是由于牦牛生存于高海拔、低温地区。

2.6 当雄牦牛肉与市售牛肉中挥发性风味物质组成及含量

由表6可知，当雄牦牛肉中共检测出58 种挥发性风味物质，总含量（482.94±74.58）μg/kg，其中，碳氢化合物检测出26 种，含量（98.64±8.48）μg/kg;醇类化合物12 种，含量（97.55±8.39）μg/kg;酚类化合物2 种，含量（16.55±1.42）μg/kg;醛类化合物5 种，含量（94.18±8.1）μg/kg;酮类化合物5 种，含量（82.68±7.11）μg/kg;酯类化合物6 种，含量（88.88±7.64）μg/kg;含氮化合物2 种，含量（4.46±0.38）μg/kg。市售牛肉样品中共检测出43 种挥发性风味物质，总含量774.08 μg/kg。其中碳氢化合物检测出21 种，含量156.87 μg/kg;醇类化合物2 种，含量3.49 μg/kg;酚类化合物2 种，含量29.05 μg/kg;醛类化合物7 种，含量153.79 μg/kg;酮类化合物5 种，含量326.35 μg/kg;酯类化合物4 种，含量17.33 μg/kg;含氮化合物2 种，含量17.2 μg/kg。

由以上结果可知，当雄牦牛肉中碳氢化合物、酚类、醛类、酮类物质及含氮化合物总量均显著低于市售牛肉（P<0.05），醇类和酯类物质的种类及含量均显著高于市售牛肉（P<0.05）。碳氢化合物主要由脂肪酸烷氧自由基均裂或脂肪氧化产生，嗅觉阈值较高，对肉类风味的贡献度较低[28]。醇类物质是当雄牦牛肉中的特征风味物质，大多具有甜香、清香、果蔬香气及花香等愉悦气味，可增加肉制品的鲜味[29]。

醛类物质主要来源于脂肪氧化和降解，酮类化合物主要来源于脂肪、醇类物质氧化或酯类化合物降解，市售牛肉中这几类物质含量较高可能是由于其氧化程度较高引起的[30]。另外，饲料成分及代谢过程也会影响肉中挥发性风味物质的形成[5]。

3 结 论

本实验结果表明：与市售牛肉相比，当雄牦牛肉蛋白质含量较高（22.89 g/100 g），剪切力及蒸煮损失率较低，因此具有较好的食用品质;当雄牦牛肉样品中VB1、VB2、VA、VE含量均高于市售牛肉，其中VB2及VE含量显著高于市售牛肉（P<0.05）;TAA、EAA及NAA含量也显著高于市售牛肉（P<0.05），但是2 种牛肉样品中EAA/TAA及EAA/NAA无显著差异，氨基酸模式均符合FAO/WHO所规定的优质蛋白质的标准。微量元素分析结果表明，当雄牦牛肉是良好的微量元素来源，且锰、硒、镁、铁、钙元素的含量均显著高于市售

牛肉（P<0.05）。脂肪酸含量分析结果表明，当雄牦牛肉中脂肪酸含量较高。当雄牦牛肉中共检测出58 种挥发性风味物质，总含量（482.94±74.58）μg/kg;市售牛肉中共检测出43 种挥发性风味物质，总含量（774.08±116.87）μg/kg，当雄牦牛肉中碳氢化合物、酚类、醛类、酮类物质及含氮化合物含量均低于市售牛肉，醇类和酯类物质的种类及含量均高于市售牛肉。本实验通过对当雄牦牛肉及市售牛肉营养特性及风味特征的比较分析可知，当雄牦牛肉较市售牛肉具有更好的食用品质，可为当雄牦牛产业发展提供理论支撑，但仍需进一步研究不同部位牦牛肉的营养差异及深加工产品的营养特性。

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