我国牛肉产量仅次于美国和巴西，是世界第三大肉牛生产国。牛肉是第二大肉类食品[1]，其胆固醇、脂肪含量较低[2]，加工制作的牛肉干风味独特、营养健康、含有人体必需的蛋白质，深受大家的喜爱[3-4]。西门塔尔牛体型小，生长发育迟缓，生产性能较低[5]，将西门塔尔牛与本地黄牛杂交，可显著提高杂交后代的体型，杂交一代的生产发育性能一般能提高30%以上，杂交二代生长发育性能好于杂交一代，随着杂交代次的增加，杂交牛生长速度更快，生长发育性能更好[6]。牦牛是中国青藏高原特有的畜种，中国牦牛存量世界排第一位，牦牛肉肉质鲜美、高蛋白、低脂肪，是一种天然绿色食品，具有巨大的商业开发潜力[7-8]。2010年青海高原型牦牛存栏数约为260万头，其中4.5岁成年公、母牦牛平均体重分别为440、260 kg[9]。国内有研究指出牛肉不同品种和不同部位间品质存在差异，其中牛肉的蛋白质和脂肪含量相差较大，最后加工得到的产品风味差异性也比较明显[10]。崔树和等[11]和王勇峰等[12]分别研究了延边黄牛和新疆褐牛不同部位之间的品质特性，延边黄牛不同部位之间的嫩度存在极显著性差异，而新疆褐牛不同部位之间的嫩度显著差异。GALBRAITH 等[13]研究也表明野牛外脊的嫩度较低，脂肪含量也较低。牛体后部比外脊部位的嫩度好，所以牛体后部部位广泛应用于食品行业大规模生产[14-15]。

目前多数研究认为，肌纤维类别与肉的品质特性(如水分含量、水分活度、剪切力和水分迁移等)有直接的关系，但是对于肌纤维类别与肉的品质特性的差异性仍有不同意见[16-17]。赵改名等[18]研究青海高原型牦牛不同部位肉品质差异性，结果表明霖肉和肩肉适宜加工成高档牛肉干。张丽萍等[19]研究西门塔尔杂交黄牛不同部位肉制作牛肉干，选取肩肉、臀肉、黄瓜条、米龙、霖肉5个部位，结果表明米龙部位适宜加工成牛肉干。目前，西门塔尔杂交黄牛和牦牛2种肉牛间不同部位的嫩度差异性研究尚少，本研究选取西门塔尔杂交黄牛和青海高原型牦牛胴体上肩肉、霖肉、米龙、黄瓜条、臀肉5个部位分割肉，加工成干制品，分别研究其感官特性、剪切力、水分含量、水分活度、水分迁移、微观结构等6项指标，并通过统计学方法研究其特征，为后期牦牛和西门塔尔黄牛不同部位间加工适宜性提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 主要实验材料

雄性西门塔尔杂交黄牛(西门塔尔牛×南阳黄牛，6岁)及青海高原型牦牛(6岁)宰后72 h分割的部位肉(臀肉、霖肉、肩肉、黄瓜条、米龙)，宁夏夏华肉食品股份有限公司；食盐、酱油、白砂糖、料酒、生姜、香辛料等，郑州市金水区丰产路双汇连锁店；乙醚为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

沃-布剪切仪, BONINE-ELECTRIC-COMPANY；4TE水分活度测定仪，康宝贝莱科技有限公司；全自动智能水分测定仪，常州市幸运电子设备有限公司；核磁共振成像仪，苏州纽迈分析仪器股份有限公司；5—3000 N扫描电镜，日本日立精密仪器有限公司；精密鼓风干燥箱，上海恒科技有限公司；冷冻干燥机，北京松源华兴科技发展有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 工艺流程

原料选择整理→初煮切块→复煮→烘烤→冷却→成品

1.3.2 操作要点

操作过程中的要点参照文献[20]。

1.3.2.1 原料选择整理

选择新鲜的原料肉，除去骨、皮、硬筋、淋巴腺、脂肪、淤血以及其他杂质，放在清水中浸泡1 h，除去血水。

1.3.2.2 初煮切块

将牛肉加入水中进行煮制，水要淹没肉块。煮制时间根据肉块大小而异，煮制过程中撇去汤面浮末，添加少量的鲜姜块，煮制的汤汁过滤后备用。肉块冷却10 min后，切成长2～3 cm、宽0.4～0.6 cm的块，要求肉块形状、大小一致。

1.3.2.3 复煮

取20%～40%(质量分数)的初煮汤，各辅料添加量占肉质量百分比：食盐1.0%、酱油3.0%、白糖4.0%、生姜0.4%、料酒1.0%、花椒3%、茴香3%、肉蔻3%。配方中不溶解的调味料如花椒、茴香等用纱布包扎后放入锅中，除料酒外其他可溶性辅料则直接入锅。先用大火煮沸，待汤料减少到1/3时，用小火煮1 h，加入料酒即可起锅。

1.3.2.4 烘烤

将牛肉放在烘箱中，烘烤温度63 ℃，烘烤时间120 min，期间翻面2次，保证水分均衡。

1.3.2.5 冷却、包装

在清洁室内摊凉、自然冷却，选择市售PET+PE复合材质真空包装。

1.3.3 牛肉干感官评定

6名有经验的食品专业人员采用Williams的9点评分法[21]，对表皮色泽、外观、滋味、香味、嫩度和总体可接受性分别进行打分：9分为极好，8分为很好，7分为好，6分为次好，5分为一般，4分为一般以下，3分为差，2分为很差，1分为极差。评分≥5分为可接受。

1.3.4 水分含量和水分活度的测定

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[22]测定水分含量，每组样品重复3次。参考李龙祥等[23]的方法，将肉样搅碎，每次称量1.00 g,在水分活度仪中测定水分活度，每组样品重复3次。

1.3.5 剪切力的测定

参考LI等[24]的方法稍作修改，将牛肉干样品沿着肌原纤维方向修整成4 cm×1 cm的肉条，在沃-布剪切仪上测量，重复测定10次，剪切力以千克的力为单位。

1.3.6 水分迁移的测定

参考HAN等[25]的方法进行测定。

1.3.7 微观结构的测定

参考MA等[26]的方法，将2 cm×2 cm×0.7 cm的肉样放入250 mL的锥形瓶中，加入100 mL的乙醚溶液浸泡30 min，将样品取出晾置30 min，使样品表面残留的乙醚溶液晾干。样品放入自封袋中在-40 ℃冰箱中冷冻12 h，将冷冻好的样品放入干燥机中干燥24 h后取出。将冷冻干燥后的样品顺着肌纤维方向修整为2 cm×1 cm×0.7 cm的肉块，取切面较平整的样品固定、喷金，置于扫描电镜，放大500倍下观察微观结构。

1.4 数据处理

试验数据采用Excel 2016和Oringin 9.0，SPSS 20.0，Image-pro plus 6.0数据处理软件，指标分析采用单因素方差分析、相关性分析、主成分分析、线性回归方程。

2 结果与分析

2.1 不同部位牛肉干感官评定分析

由表2可知，不同部位制作的西门塔尔杂交黄牛肉干感官评分差异不显著(P>0.05)。不同部位制作的牦牛肉干表皮色泽、滋味、嫩度评分差异显著(P<0.05)。以霖肉部位制作的黄牛肉干有牛肉本身淡淡的清香味而且口感较佳，适合工业化生产。以米龙部位制作的牦牛肉干口感比其他部位得分高，比较受消费者欢迎。

2.2 不同部位牛肉干剪切力分析

剪切力是评判肉类嫩度的品质指标之一[27-28]，剪切力值大小与肉的嫩度呈负相关。由表3可知,肩肉部位制作的黄牛肉干的剪切力显著高于米龙部位(P<0.05)，其他部位之间无显著性差异(P>0.05)；米龙部位制作的牦牛肉干的剪切力显著低于臀肉和黄瓜条部位(P<0.05)，除米龙外，其他部位之间无显著性差异(P>0.05)。不同部位制作的黄牛肉干剪切力从大到小依次为肩肉﹥霖肉﹥臀肉﹥黄瓜条﹥米龙，这与牛蕾[29]研究不同部位黄牛肉干时得出的剪切力结果(中部<前肢<后肢)一致。以米龙部位制作的黄牛肉干和牦牛肉干保水性能高，更适宜工业化大生产[30]。

2.3 不同部位牛肉干水分含量和水分活度分析

由表3可知，米龙部位制作的黄牛肉干的水分含量显著高于霖肉(P<0.05)，其他部位之间无显著性差异(P>0.05)；水分活度5个部位之间无显著性差异(P>0.05)。以霖肉部位制作的黄牛肉干水分含量最低，可能霖肉的筋膜较少，较适宜制作成干制品。以臀肉制作的牦牛肉干水分含量和水分活度显著低于其他部位(P<0.05)最低，更适宜工厂大规模生产化。

2.4 不同部位牛肉干嫩度指标相关性分析

对2种牛肉不同部位加工成牛肉干品质指标的相关性分析可知，如表4所示，不同部位制作的黄牛肉干水分活度和表皮色泽(0.634*)、香味(0.616*)、滋味(0.548*)呈正相关；嫩度与外观呈正相关(0.564*)，说明感官特性中不同指标之间具有关联性，黄牛剪切力值越大，外观评分越高。由表5可知，不同部位制作的黄牛肉干表皮色泽与外观(0.891**)呈极显著正相关，外观与滋味(0.718**)呈极显著正相关，香味和总体可接受性(0.722**)呈极显著正相关。剪切力与色泽(-0.525*)呈负相关，黄牛表皮色泽评分越高，嫩度越小。线性回归方程中因变量是外观，嫩度是自变量。由表6可知，不同部位牦牛肉干嫩度与外观回归方程总体呈上升的趋势，霖肉部位制作的牦牛肉干嫩度与外观最高；不同部位黄牛肉干嫩度与外观回归方程总体呈上升的趋势，米龙部位制作的黄牛肉干嫩度与外观最高。

2.5 不同部位牛肉干主成分分析

不同部位牦牛肉干主成分分析得出，主成分1特征值为1.724，主成分2特征值为1.071，两者特征值都大于1，两个主成分累计贡献率达到93.18%，能够反映不同部位牛肉干品质指标大部分的信息。由图1-a可知，主成分1与水分活度和水分含量相关系数较大，主成分2与剪切力相关系数较大。使用SPSS主成分分析得出因子得分散点图(图2)，再进行主成分分析排序，将原始数据标准化处理，标准化值与因子得分系数相乘得出各主成分得分，表达式如下：

F1=0.095X1+0.501X2+0.584X3

F2=0.947X1-0.152X2+0.218X3

式中：X1，剪切力；X2，水分含量；X3，水分活度。以每个主成分对应特征值的方差贡献率作为权重建立综合评价模型，表达式为F综=0.60F1+0.33F2标准化后的数值代入方程，计算出5个部位综合得分值并进行排序。由表7可知不同部位牦牛肉干综合得分为：肩肉>霖肉>黄瓜条>米龙>臀肉。

不同部位黄牛肉干主成分分析得出，主成分1特征值为1.761，主成分2特征值为1.081，两者特征值都大于1，两个主成分累计贡献率达到94.73%，能够反映不同部位牛肉干品质指标大部分的信息。由图1-b可知，主成分1与水分活度和水分含量相关系数较大，主成分2与剪切力相关系数较大。主成分分析排序，将原始数据标准化处理，标准化值与因子得分系数相乘得出各主成分得分，表达式如下：

F1=0.112X1+0.623X2+0.477X3

F2=0.849X1+0.268X2-0.269X3

式中：X1，剪切力；X2，水分含量；X3，水分活度。以每个主成分对应特征值的方差贡献率作为权重建立综合评价模型，表达式为F综=0.59F1+0.36F2

标准化后的数值代入方程，计算出5个部位综合得分值并进行排序。由表8可知不同部位黄牛肉干综合得分为：米龙>肩肉>臀肉>黄瓜条>霖肉。

2.6 不同部位牛肉干水分迁移分析

利用核磁共振成像技术对食品进行质子密度像、T1加权像及T2加权像分析，可从切层图像上直观地观察食品内部结构、水分的分布及迁移情况的变化，从而实现实时在线、非破坏性和无侵入地检测食品中水分的性质，在无损食品品质的情况下改进和控制工艺[31-32]。肉品中存在3个T2弛豫成分：0.1～1 ms，记为T2b，反应和大分子紧密相连的水；1～100 ms，记为T21，反映位于高度组织化的蛋白质结构内部的水或细胞内水；100～1 000 ms，记为T22，为肌原纤维蛋白外部的水或细胞外水[33-34]。

由图3-a可知，以不同部位制作的黄牛肉干共出现3个峰，以米龙制作的黄牛肉干第2个峰中核磁共振信号幅值大，水分含量高，而黄瓜条制作的牛肉干水分含量低。由图3-b可知，以肩肉制作的牦牛肉干核磁共振信号幅值大，水分含量高，而霖肉制作的信号幅值较小，水分含量低。如表9所示，以肩肉部位制作的黄牛肉干结合水峰面积A21较高为(35.54±56.50)%，以霖肉部位制作的牦牛肉干结合水峰面积较高为(34.33±57.72)%。以肩肉部位制作的黄牛肉干自由水峰面积A22较高为(35.69±58.71)%，以肩肉部位制作的牦牛肉干自由水峰面积较高为(34.38±55.97)%。由表9中结合水弛豫时间T21和自由水弛豫时间T22变化可知，霖肉部位制作的黄牛肉干和牦牛肉干T21、T22均低于其他部位，自由水大部分被排出的同时其曲线峰同样有向右移动的趋势，代表有少部分结合水向自由水迁移，并未趋于零。刘宗博等[35]的研究也发现，少部分结合水向自由水迁移所对应的信号幅值并未趋于零，是因为T22所对应的峰内存在有脂质峰，水与脂质相结合使自由水对应的峰面积没有减小到零。

2.7 不同部位牛肉干微观结构分析

不同部位牛肉干微观结构如图4所示，以米龙制作的黄牛肉干的肌纤维排列紧密且整齐，以霖肉和黄瓜条制作的黄牛肉干出现断裂；以肩肉和臀肉制作的黄牛肉干肌纤维断裂严重且杂乱无章，纤维结构之间有缝隙、空洞，出现肌纤维小片化现象。以肩肉和黄瓜条制作的牦牛肉干的肌纤维排列紧密且排列整齐，以米龙和霖肉制作的牦牛肉干出现断裂；以臀肉制作的牦牛肉干肌纤维断裂严重且杂乱无章，纤维结构之间有缝隙、空洞，出现肌纤维小片化现象。肌纤维的组织学特性与食用品质性状密切相关[36]，肌纤维和肉中的结缔组织对嫩度起决定性作用。肌纤维丝越细，密度越大，系水力越强，肉质越细嫩。肌纤维直径采用Image-pro plus 6.0软件测量，以米龙部位制作的黄牛肉干肌纤维直径最小为35.43 nm，肉质最嫩。以肩肉制作的牦牛肉干肌纤维直径最小为36.15 nm，肉质最嫩(表10)。

3 结论

本文以西门塔尔杂交黄牛和青海高原型牦牛5个部位(肩肉、臀肉、米龙、黄瓜条、霖肉)制作成肉干，并比较2种肉牛不同部位间嫩度差异性。研究表明以米龙部位制作的西门塔尔杂交黄牛肉干剪切力较小，水分含量和水分活度都较高，肌纤维直径最小，口感较嫩。以米龙部位制作的牦牛肉干剪切力较小，肩肉部位制作的牦牛肉干水分含量和水分活度都较高，且肌纤维直径最小，口感较嫩。主成分分析得出黄牛肉干综合评分排序为米龙>肩肉>臀肉>黄瓜条>霖肉，因此米龙部位适合加工成黄牛肉干，牦牛肉干综合评分排序为肩肉>霖肉>黄瓜条>米龙>臀肉，因此肩肉部位适合加工成牦牛肉干。

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Difference of tenderness between yak jerky and beef jerky from different carcass parts

LIU Yanxia1,ZHANG Liping1, ZHAO Gaiming1*, ZHU Chaozhi1, LI Miaoyun1,BEI Cuiping1, CAN Muyou2,ZHANG Jicai3

1(Henan Key Laboratory of Meat Processing and Quality Safety Control, College of Food Science and Technology，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002，China)2(Lhasa Comprehensive Experimental Station，Lhasa 850000，China) 3(Kunming Comprehensive Experimental Station，Kunming 650000，China)

ABSTRACT In order to investigate the tenderness of Simmental hybrid cattle and Qinghai plateau yak, the rump, shoulder, silverside, topside, knuckle meat were used for the production of beef jerky respectively. And the shear force, water content, water activity, moisture migration patterns, scanning electron microscopy (SEM) were measured as index to explore their tenderness. The results showed that the shear force of beef jerky and yak jerky was the smallest, and the moisture content and water activity of yak jerky were significantly higher than that of other parts. Besides, the shoulder meat had higher moisture content and moisture activity. The beef jerky had better taste and was suitable for industrial production. Yak jerky made from topside had higher taste score than other parts. By combining correlation and linear regression, it was concluded that R2 was the highest in the equation y=0.984x+13.911 for the meat tenderness of Qinghai plateau yaks. Moreover, R2 was the highest in the equation y=-0.993x+14.234 for the meat tenderness of Simmental hybrid topside. And the principal component analysis (PCA) comprehensive evaluation model could be used to process topside into beef jerky and shoulder part into yak jerky.

Key words Carcass part;varieties; beef jerky; tenderness

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.023327

引用格式:柳艳霞，张丽萍，赵改名，等.牦牛、黄牛不同部位制作肉干嫩度的差异[J].食品与发酵工业,2021,47(3):79-86.LIU Yanxia，ZHANG Liping， ZHAO Gaiming, et al.Difference of tenderness between yak jerky and beef jerky from different carcass parts[J].Food and Fermentation Industries,2021,47(3):79-86.

第一作者：博士，副教授(赵改名教授为通讯作者，E-mail：gmzhao@126.com)

基金项目：国家肉牛牦牛产业技术体系项目(CARS-37)

收稿日期：2020-01-10，改回日期：2020-08-31