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    青海高原地區(qū)牦牛肉營養(yǎng)成分分析與品質(zhì)評(píng)價(jià)

    2021-11-30 02:12:16朱青云杲秀珍李玉林
    關(guān)鍵詞:青海高原牦牛肉牦牛

    朱青云, 譚 亮, 趙 靜, 杲秀珍, 皮 立, 王 婷, 李玉林

    (1.青海省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所,青海 西寧810008;2.中國科學(xué)院 西北高原生物研究所/青海省青藏高原特色生物資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,青海 西寧810001)

    牦牛肉具有極高的營養(yǎng)價(jià)值,富含蛋白質(zhì)和氨基酸以及鈣、磷等微量元素,脂肪含量低,熱量高,對(duì)增強(qiáng)人體免疫力有顯著作用[1-4]。

    目前,有關(guān)牦牛肉的研究多為牦牛肉干制品加工研究進(jìn)展[5],牦牛肉品質(zhì)影響因素[6-9],牦牛產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[10-12],不同性別牦牛肉中有效成分、指標(biāo)性參數(shù)的變化研究[13-15],牦牛肉不同部位內(nèi)環(huán)境變化、品質(zhì)分析、氨基酸、脂肪酸等部分指標(biāo)性成分研究[16-19],不同年齡牦牛營養(yǎng)價(jià)值、品質(zhì)影響[20-22],不同地區(qū)牦牛肉的營養(yǎng)成分分析等[23-30]。對(duì)于青海高原不同地區(qū)牦牛肉的相同部位之間、同一地區(qū)牦牛肉的不同部位之間、與外省份其他地區(qū)牦牛肉之間以及不同品種牛肉之間各營養(yǎng)成分的差異比較以及重金屬元素等成分的研究較少。作者研究對(duì)象為青海高原5個(gè)不同地區(qū)的牦牛肉,在其營養(yǎng)成分分析的基礎(chǔ)上先通過主成分分析篩選出關(guān)鍵指標(biāo)成分,然后分別對(duì)不同地區(qū)牦牛肉的相同部位之間、同一地區(qū)牦牛肉的不同部位之間、青海高原地區(qū)與外省份其他地區(qū)牦牛肉之間以及牦牛肉與其他品種牛肉之間的營養(yǎng)成分差異進(jìn)行分析比較,最后采用主成分分析法對(duì)影響牦牛肉品質(zhì)的14個(gè)指標(biāo)性成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。說明適宜畜群飼養(yǎng),能夠收獲品質(zhì)優(yōu)良牦牛肉的地區(qū),同時(shí)也為青海高原牦牛肉的質(zhì)量控制、資源的開發(fā)利用與加工提供數(shù)據(jù)支撐。

    1 材料與方法

    1.1 方法

    1.1.1 肉樣前處理分別采自青海高原5個(gè)地區(qū)的正常發(fā)育、健康無病、自然放牧條件下、年齡為6歲的成年公牦牛,每個(gè)地區(qū)各5頭,每頭牦牛屠宰前禁食12 h,禁水2 h,屠宰后在1 h內(nèi)分別采取肋間肌肉、背部最長肌肉和股二頭肌肉3部分各1 kg,去除肉樣表面的脂肪、筋腱、污血等雜物,用聚乙烯密封袋包裝后,暫置于放有冰袋的冷藏箱(0~4℃)保鮮。帶回實(shí)驗(yàn)室后先置于4℃冰箱中冷藏保存,然后根據(jù)不同地區(qū)牦牛肉屠宰收集的時(shí)間分別于肉樣成熟一周后取出,將樣品6等分,分割成100 g左右的肉塊切碎后混勻,用絞肉機(jī)加工成顆粒狀的平均肉餡樣品,于-18℃冷凍保存,備用(見表1)。

    表1 采自青海高原不同地區(qū)的牦牛肉樣品Table 1 Yak meat samples collected from different regions in Qinghai plateau

    1.1.2 營養(yǎng)成分的測定方法水分:GB 5009.3—2016第一法 直接干燥法;灰分:GB 5009.4—2016第一法 食品中總灰分的測定;蛋白質(zhì):GB 5009.5—2016第一法 凱氏定氮法;脂肪:GB 5009.6—2016第一法 索氏提取法;碳水化合物、能量:分別運(yùn)用GB/Z 21922—2008中“2.2.8”和“2.2.3”項(xiàng)下內(nèi)容進(jìn)行計(jì)算;氨基酸組成及含量:GB 5009.124—2016;脂肪酸組成及含量:GB 5009.168—2016第二法 外標(biāo)法,前處理采用水解-提取法。

    1.1.3 礦物質(zhì)元素含量測定方法常規(guī)營養(yǎng)元素:GB 5009.268—2016第二法 電感耦合等離子體發(fā)射光譜法;重金屬元素:總砷:GB 5009.11—2014第一篇 總砷的測定 第二法 氫化物發(fā)生原子熒光光譜法;總汞:GB 5009.17—2014第一篇 食品中總汞的測定 第一法 原子熒光光譜分析法;鉛:GB 5009.12—2017第一法 石墨爐原子吸收光譜法;鉻:GB 5009.123—2014;鎘:GB 5009.15—2014;樣品消解均采用微波消解法。

    1.2 材料

    1.2.1 試驗(yàn)儀器KjeltecTM8400全自動(dòng)凱氏定氮儀:丹麥FOSS公司產(chǎn)品;SZC-C型脂肪測定儀:上海纖檢儀器有限公司產(chǎn)品;Agilent 1260型高效液相色譜儀:美國安捷倫科技公司產(chǎn)品;Agilent 725型電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀:美國安捷倫科技公司產(chǎn)品;美國CEM MARS-6微波消解系統(tǒng):上海沃瓏儀器有限公司產(chǎn)品;吉天933型原子熒光光譜儀:北京吉天儀器有限公司產(chǎn)品;Agient AA240Z型石墨爐原子吸收光譜儀:美國安捷倫科技公司產(chǎn)品;Agilent 7890B型氣相色譜儀:美國安捷倫科技公司產(chǎn)品。

    1.2.2 試驗(yàn)試劑18種氨基酸混標(biāo)(貨號(hào):AAS18-5 mL)、37種脂肪酸甲酯混標(biāo)(貨號(hào):CRM47885):購自西格瑪奧德里奇(上海)貿(mào)易有限公司;各單元素標(biāo)準(zhǔn)溶液(100~1 000μg/mL):購自中國計(jì)量科學(xué)研究院;氫氧化鈉、氨水、焦性沒食子酸、無水乙醚、石油醚(沸程30~60℃)、無水乙醇、三氟化硼甲醇、硼氫化鉀、抗壞血酸、乙酸鎂、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚氯指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、苯酚、鹽酸、濃硫酸均為分析純;正庚烷、乙腈、甲醇均為色譜純;硝酸、高氯酸、磷酸二氫銨、硝酸鈀、過氧化氫均為優(yōu)級(jí)純;實(shí)驗(yàn)用水為去離子水。

    1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

    測定結(jié)果以同一地區(qū)5頭牦牛的相同部位肉樣分別測定后的均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差(±s)表示,采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析。先通過主成分分析從所有測定數(shù)據(jù)中篩選出關(guān)鍵性指標(biāo)成分,然后采用單因素方差分析對(duì)青海高原不同地區(qū)牦牛肉的相同部位和同一地區(qū)牦牛肉的3個(gè)不同部位之間的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異進(jìn)行多重比較,若方差具有齊次性時(shí),采用LSD檢驗(yàn);若方差不具有齊次性時(shí),采用Tamhane’s T2檢驗(yàn),用t檢驗(yàn)進(jìn)行各組均值間的配對(duì)比較,差異顯著性水平為P<0.05。同時(shí)還將青海高原地區(qū)與外省份其他地區(qū)牦牛肉之間以及牦牛肉與其他品種牛肉之間的關(guān)鍵性指標(biāo)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異進(jìn)行比較。最后采用主成分分析法對(duì)影響牦牛肉品質(zhì)的14個(gè)指標(biāo)性成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 青海高原各地區(qū)牦牛肉中常規(guī)營養(yǎng)成分分析

    由表2可知:1)青海高原各地區(qū)牦牛3部分肌肉中水分平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為70.30~71.24 g/hg;2)灰分平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.25~1.38 g/hg;3)蛋白質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21.70~23.67 g/hg,均為高蛋白食品部分[31];4)牦牛肋間肌肉和股二頭肌肉脂肪平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低,依次分別為4.56、3.36 g/hg,背部最長肌肉脂肪平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.58 g/hg,屬于低脂肪食品部分;5)碳水化合物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.12~2.24 g/hg,均為低碳水化合物食品部分;6)能量平均為516.9~561.7 kJ/hg,為高熱量食品部分。

    表2 青海高原不同地區(qū)牦牛肉不同部位中常規(guī)營養(yǎng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Mass fractions of routine nutritional compositions in different body parts of yak meat samples collected from different regions in Qinghai plateau

    主成分分析常規(guī)營養(yǎng)成分中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物對(duì)牦牛肉的品質(zhì)分析貢獻(xiàn)大。

    2.1.1 青海高原不同地區(qū)牦牛的相同部位常規(guī)營養(yǎng)成分差異比較

    1)脅間肌肉 甘德與祁連地區(qū)樣品與其他各地區(qū)之間蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05);祁連與剛察地區(qū)樣品與其他各地區(qū)之間碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05)。

    2)背部最長肌肉 剛察與甘德地區(qū)樣品的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)高,與其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);甘德與大通地區(qū)樣品及其他各地區(qū)之間蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05);剛察與天峻地區(qū)樣品的碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)低,與其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    3)股二頭肌肉 甘德地區(qū)樣品的碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,5個(gè)地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    2.1.2 同一地區(qū)牦牛3個(gè)不同部位肌肉中常規(guī)營養(yǎng)成分平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異比較

    1)牦牛背部最長肌肉中蛋白質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,并且3部分肌肉之間差異顯著(P<0.05);

    2)牦牛肋間肌肉中脂肪平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,并且3部分肌肉之間差異顯著(P<0.05);

    3)牦牛股二頭肌肉中碳水化合物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,并且僅與背部最長肌肉之間差異顯著(P<0.05)。

    2.1.3 青海與其他地區(qū)牦牛肉中主要常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行比較

    1)背部最長肌肉 各產(chǎn)地樣品中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不大(平均在22.60 g/hg左右),其中青海樣品中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為23.67 g/hg,西藏、四川、甘肅樣品中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)次之;西藏樣品中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為3.45 g/hg,新疆、四川、青海樣品脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)次之 (依次分別為2.91、2.73、2.58 g/hg),云南樣品中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低(僅為1.37 g/hg);甘肅和青海樣品中碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)(平均在1.20 g/hg左右)[23-26]。

    2)肋間肌肉 四川和青海樣品中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)(依次分別為21.73、21.70 g/hg);青海樣品中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)(4.56 g/hg)明顯高于四川樣品(1.51 g/hg)。

    2.1.4 青海牦牛與其他品種牛肉中主要常規(guī)營養(yǎng)成分進(jìn)行比較青海牦牛肉中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(22.71 g/hg)高于其他品種牛肉(平均在21.88 g/hg左右),甘肅白牦牛和黃牛肉中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低(依次分別為21.85、20.25 g/hg);西藏魯西黃牛、西藏犏牛和青海牦牛中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)(依次依次為3.62、3.55、3.50 g/hg),甘肅白牦牛肉脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為2.08 g/hg;青海牦牛肉中碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高為1.58 g/hg,甘肅白牦牛、甘肅黃牛、青海黃牛肉中碳水化合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)(平均在1.00 g/hg左右)[23-26]。

    2.2 青海高原各地區(qū)牦牛肉中氨基酸組成及分析

    由表3~5可知:青海高原各地區(qū)牦牛3部分肌肉中氨基酸種類豐富,均檢測出了17種氨基酸,包括7種必需氨基酸,2種半必需氨基酸,8種非必需氨基酸??偘被崞骄|(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.176~21.769 g/hg。其中:谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.240~3.435 g/hg,其次是賴氨酸,其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.045~2.228 g/hg,天門冬氨酸和亮氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較高,分別為1.795~1.952、1.601~1.739 g/hg,而胱氨酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低,為0.055~0.085 g/hg。支鏈氨基酸(Leu、Ile、Val)之和占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的17%左右;脂肪族氨基酸之和占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的80%以上,芳香族氨基酸(Phe、Tyr)之和占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的10%以上,吲哚族氨基酸(His)大于質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%;藥 用 氨 基 酸(Glu、Asp、Arg、Gly、Phe、Tyr、Met、Leu、Lys)之和最高,占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的67.1%,鮮味氨基酸(Glu、Asp)之和占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的25%。EAA/TAA(必需氨基酸/總氨基酸)質(zhì)量分?jǐn)?shù)值為40.92%,EAA/NEAA(必需氨基酸/非必需氨基酸)質(zhì)量分?jǐn)?shù)值為69.27%分別與FAO/WHO規(guī)定的EAA/TAA=40%、EAA/NEAA=60%的優(yōu)質(zhì)蛋白標(biāo)準(zhǔn)相符合[32];Thr(0.969 g/hg)高于FAO/WHO氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式譜(4.0 mg/g)。

    表3 青海高原不同地區(qū)牦牛肋間肌肉中氨基酸組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 3 Compositions and mass fractions of amino acids in yak intercostal muscle samples collected from different regions in Qinghai plateau

    表4 青海高原不同地區(qū)牦牛背最長肌肉中氨基酸組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 4 Compositions and mass fractions of amino acids in longissimus dorsi muscle of yak samples collected from different regions in Qinghai plateau

    表5 青海高原不同地區(qū)牦牛股二頭肌肉中氨基酸組成及質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 5 Composition and mass fractions of amino acids in biceps femoris muscle of yak samples collected from different regions in Qinghai plateau

    續(xù)表5

    主成分分析各種氨基酸中谷氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸對(duì)牦牛肉的品質(zhì)分析貢獻(xiàn)大。

    2.2.1 青海高原不同地區(qū)牦牛的相同部位氨基酸差異比較

    1)肋間肌肉 甘德、祁連地區(qū)樣品與其他各地區(qū)之間的總氨基酸、天門冬氨酸和賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05);甘德與其他各地區(qū)之間的谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05)。

    2)背部最長肌肉 所有5個(gè)地區(qū)之間總氨基酸、賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著性差異(P>0.05);大通樣品與天峻、甘德地區(qū)之間的天門冬氨酸、谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05)。

    3)股二頭肌肉 所有5個(gè)地區(qū)之間總氨基酸、天門冬氨酸、賴氨酸和谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著性差異(P>0.05)。

    2.2.2 同一地區(qū)牦牛3個(gè)不同部位肌肉中氨基酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異比較

    1)牦牛背部最長肌肉中總氨基酸平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高,并且僅與肋間肌肉之間差異顯著(P<0.05);

    2)牦牛肋間肌肉與背部最長肌肉之間天門冬氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05);

    3)3個(gè)不同部位之間谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)無顯著性差異(P>0.05);

    4)牦牛背部最長肌肉、股二頭肌肉分別與肋間肌肉之間賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著(P<0.05)。

    2.2.3 青海與其他地區(qū)牦牛肉中主要氨基酸比較

    1)背部最長肌肉 各產(chǎn)地樣品中谷氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸和蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不大(依次分別為3.50、1.80、1.90、0.93 g/hg),其中四川樣品中谷氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(3.89 g/hg)、青海樣品中賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(2.23 g/hg)、甘肅樣品中天門冬氨酸和蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(分別為2.18 g/hg、9.90 mg/g),各產(chǎn)地樣品中蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于FAO/WHO氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式譜(4.0 mg/g);各產(chǎn)地EAA/TAA平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)值、EAA/NEAA平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(依次分別為39.96%、66.66%)與FAO/WHO規(guī)定的EAA/TAA=40%、EAA/NEAA=60%的優(yōu)質(zhì)蛋白標(biāo)準(zhǔn)相符合,其中青海樣品中EAA/TAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)值、EAA/NEAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)值最高(依次分別為40.88%、69.16%);

    2)肋間肌肉 青海和四川樣品中谷氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸和蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)(依次分別為3.30、1.90、1.90、0.90 g/hg),兩產(chǎn)地樣品中蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于FAO/WHO氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式譜(4.0 mg/g);

    3)青海與四川樣品中EAA/TAA平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)值、EAA/NEAA平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)值 依次分別為39.28%、64.76%,與FAO/WHO規(guī)定的優(yōu)質(zhì)蛋白標(biāo)準(zhǔn)相符合,其中青海樣品中EAA/TAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)值、EAA/NEAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)值最高(依次分別為40.45%、67.93%)。

    2.2.4 青海牦牛與其他品種牛肉中主要氨基酸進(jìn)行比較[23-26]各品種牛肉中谷氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸和蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不大(依次分別為3.00、1.80、1.80、0.93 g/hg),其中青海牦牛肉中谷氨酸和賴氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(依次分別為3.34、2.15g/hg)、甘肅白牦牛肉中天門冬氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(2.02g/hg)、西藏魯西黃牛肉中蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高(10.4 mg/g),各品種牛肉中蘇氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均高于FAO/WHO氨基酸標(biāo)準(zhǔn)模式譜(4.0 mg/g);各品種牛肉EAA/TAA平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)值、EAA/NEAA平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)值(依次分別為39.41%、65.55%)與FAO/WHO規(guī)定的EAA/TAA=40%、EAA/NEAA=60%的優(yōu)質(zhì)蛋白標(biāo)準(zhǔn)相符合,其中青海樣品中EAA/TAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)值、EAA/NEAA質(zhì)量分?jǐn)?shù)值最高(依次分別為40.92%、69.27%)。

    2.3 青海高原各地區(qū)牦牛肉中礦物質(zhì)元素分析

    由表6~7可知:各地區(qū)牦牛肉3部分肌肉中主要含有8種礦物質(zhì)元素,1)按營養(yǎng)成分含量聲稱要求[31]含有K元素(平均含有3.20 g/kg,換算為NRV質(zhì)量分?jǐn)?shù)16%);2)平均含有Na、Mg分別為534.2、227.1 mg/kg;3)平均含有Ca、Zn、Fe依次為40.08、31.17、22.87 mg/kg,其中平均含有Zn、Fe元素NRV(質(zhì)量分?jǐn)?shù)值依次為20.8%、15.2%);4)平均含有Cu、Se較低(依次分別為0.87、0.06 mg/kg);5)平均含 有As、Hg、Pb、Cd、Cr 5種 重 金 屬 依 次 為0.38、0.001 5、0.002 6、0.001 3、0.83 mg/kg, 依 據(jù)GB 2762—2017食品中污染物限量的規(guī)定,均未超標(biāo)(As、Hg、Pb、Cd、Cr限量值依次為0.5、0.05、0.2、0.1、1.0 mg/kg)。

    表6 青海高原不同地區(qū)牦牛肉不同部位中各種礦質(zhì)元素測定結(jié)果Table 6 Results of various mineral elements in different body parts of yak meat samples collected from different regions in Qinghai plateau

    表7 青海高原不同地區(qū)牦牛肉不同部位中重金屬元素測定結(jié)果Table 7 Results of heavy metal elements in different body parts of yak meat samples collected from different regions in Qinghai plateau

    主成分分析各礦物質(zhì)元素中K、Mg、Na、Zn、Fe元素對(duì)牦牛肉的品質(zhì)分析貢獻(xiàn)大。

    2.3.1 青海高原不同地區(qū)牦牛的相同部位中常規(guī)營養(yǎng)元素差異比較

    1)肋間肌肉 祁連樣品平均含有Fe最高,并與大通、剛察、甘德地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);甘德樣品平均含有Zn最高,與其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);剛察、天峻樣品平均含有K、Mg較高,與其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);祁連樣品平均含有Na最高,且所有5個(gè)地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    2)背部最長肌肉 天峻樣品平均含有Fe最高,并與大通、剛察、甘德地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);天峻樣品平均含有Zn最高,除了剛察外,與其他3個(gè)地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);天峻樣品平均含有Mg最高,并與其他地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);剛察樣品平均含有Na最高,且所有5個(gè)地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);祁連樣品平均含有K最高,除了甘德外,與其他3個(gè)地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    3)股二頭肌肉 祁連樣品平均含有Na最高,并與其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);除個(gè)別地區(qū)外,大多數(shù)地區(qū)樣品之間平均含有Fe、Zn、K、Mg無顯著性差異(P>0.05)。

    2.3.2 同一地區(qū)牦牛3個(gè)不同部位肌肉中常規(guī)營養(yǎng)元素差異比較牦牛肋間肌肉平均含有Na最高,并且僅與背部最長肌肉或股二頭肌肉之間差異顯著(P<0.05);牦牛股二頭肌肉平均含有Fe、K最高,并且僅與肋間肌肉或背部最長肌肉之間差異顯著(P<0.05);牦牛肋間肌肉平均含有Zn最高,并且僅股二頭肌肉與肋間肌肉或背部最長肌肉之間差異顯著(P<0.05);牦牛肋間肌肉僅與背部最長肌肉或股二頭肌肉之間平均含有Mg差異顯著(P<0.05)。

    2.3.3 青海與其他地區(qū)牦牛肉中主要礦物質(zhì)元素進(jìn)行比較

    1)背部最長肌肉 各產(chǎn)地樣品平均含有K、Na差異不大(依次分別為3.40 g/kg、33.60 mg/kg左右),其中甘肅樣品平均含有K最高(3.58 g/kg)、西藏樣品平均含有Na最高(38.35 mg/kg);各產(chǎn)地樣品平均含有Mg、Zn差異較大,其中甘肅樣品平均含有Mg最高(356.2 mg/kg)、青海樣品平均含有Zn最高(31.60 mg/kg)[23-26]。

    2)肋間肌肉 青海和四川樣品平均含有K、Mg、Zn、Fe相當(dāng),兩產(chǎn)地平均含有Na差異大。

    2.3.4 青海牦牛與其他品種牛肉中主要礦物質(zhì)元素進(jìn)行比較結(jié)果表明:各品種牛肉平均含有K差異不大(為3.40 g/kg左右),其中青海黃牛肉平均含有K最高(3.72 g/kg);各品種牛肉平均含有Mg、Zn、Fe含量差異較大,其中甘肅白牦牛肉平均含有Mg、Fe最高(分別為423.3、37.32 mg/kg)、西藏魯西黃牛肉平均含有Zn最高為39.44 mg/kg[23-26]。

    2.4 青海高原各地區(qū)牦牛肉中主要脂肪酸組成及分析

    由表8可知,青海高原各地區(qū)牦牛3部分肌肉中脂肪酸種類豐富,均含有肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸和亞油酸這6種脂肪酸,其之和占總脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的91.45%~92.74%。從高到低平均含有油酸、硬脂酸、棕櫚酸、亞油酸、棕櫚油酸和肉豆蔻酸依次分別為12.17~21.97、5.46~10.76、3.04~5.13、1.21~1.80、1.09~1.69、0.62~1.02 mg/g。

    表8 青海高原不同地區(qū)牦牛肉不同部位中主要脂肪酸組成及測定結(jié)果Table 8 Composition and results of major fatty acids in different body parts of yak meat samples collected from different regions in Qinghai plateau

    主成分分析脂肪酸類成分中油酸、硬脂酸和棕櫚酸對(duì)牦牛肉的品質(zhì)分析貢獻(xiàn)大。

    2.4.1 青海高原不同地區(qū)牦牛的相同部位主要脂肪酸差異比較

    1)肋間肌肉 剛察樣品平均含有棕櫚酸最高,除了大通與天峻、祁連地區(qū)之間以及剛察與天峻地區(qū)之間外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);甘德樣品平均含有硬脂酸最高,除了剛察與天峻地區(qū)之間、祁連與甘德地區(qū)之間外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);天峻樣品平均含有油酸最高,除了大通與祁連地區(qū)之間、剛察與甘德地區(qū)之間外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    2)背部最長肌肉 甘德樣品平均含有棕櫚酸最高,除了祁連與天峻地區(qū)外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);剛察樣品平均含有硬脂酸最高,除了祁連與天峻、甘德地區(qū)外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);剛察樣品平均含有油酸最高,除了大通與天峻地區(qū)外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    3)股二頭肌肉 剛察樣品平均含有棕櫚酸最高,除了大通與甘德地區(qū)之間、祁連與天峻地區(qū)外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05);除了大通與天峻、甘德地區(qū)之間外,其他各地區(qū)樣品之間平均含有硬脂酸差異顯著(P<0.05);剛察樣品平均含有油酸最高,除了大通與祁連、甘德地區(qū)之間外,其他各地區(qū)之間差異顯著(P<0.05)。

    2.4.2 同一地區(qū)牦牛3個(gè)不同部位肌肉中主要脂肪酸差異比較牦牛肋間肌肉平均含有棕櫚酸、硬脂酸和油酸最高,且3部分肌肉之間差異均顯著(P<0.05)。

    2.4.3 青海與其他地區(qū)牦牛肉中主要脂肪酸進(jìn)行比較[23-26]結(jié)果表明:各產(chǎn)地牦牛背部最長肌肉平均含有油酸、硬脂酸、棕櫚酸差異較大(依次分別在5.58~12.17、1.23~5.96、1.41~7.65 mg/g),其中青海樣品平均含有油酸最高(12.17 mg/g)、新疆樣品平均含有硬脂酸和棕櫚酸最高(依次分別為5.96、7.65 mg/g)。

    2.4.4 青海牦牛與其他品種牛肉中主要礦物質(zhì)元素進(jìn)行比較結(jié)果表明:各品種牛肉平均含有油酸、硬脂酸、棕櫚酸差異較大(依次分別在4.51~16.73、3.56~7.98、1.41~6.69 mg/g),其中青海牦牛肉平均含有油酸和硬脂酸最高(依次分別為16.73、7.98 mg/g)、甘肅黃牛肉平均含有棕櫚酸最高為6.69 mg/g[23-26]。

    2.5 青海高原各地區(qū)牦牛肉品質(zhì)主成分分析綜合評(píng)價(jià)

    在主成分分析中對(duì)牦牛肉品質(zhì)分析貢獻(xiàn)大的14個(gè)指標(biāo)性成分蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、谷氨酸、賴氨酸、天門冬氨酸、鉀、鎂、鈉、鋅、鐵、油酸、硬脂酸、棕櫚酸為評(píng)判指標(biāo),以特征值λ>1的方差貢獻(xiàn)率確定最優(yōu)的主成分?jǐn)?shù),結(jié)果見表9所示,前4個(gè)主成分累積方差貢獻(xiàn)率達(dá)到100.000%,能有效地解釋牦牛肉品質(zhì)的總變異。因此提取特征值λ>1的前4個(gè)主成分代替上述14個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)性成分對(duì)青海高原不同地區(qū)牦牛肉品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)與判斷。

    表9 牦牛肉品質(zhì)評(píng)價(jià)因子的特征值和累積方差貢獻(xiàn)率Table 9 Eigen value and accumulative contribution rate of quality evaluation of yak meat

    表10是牦牛肉14個(gè)指標(biāo)性成分的主成分載荷矩陣,該矩陣反映了品質(zhì)指標(biāo)對(duì)主成分負(fù)荷的相對(duì)大小和作用方向。由表10可知:在第1主成分中,蛋白質(zhì)、脂肪、谷氨酸、天門冬氨酸、鉀、鎂、油酸具有較大的正系數(shù)值,賴氨酸、鈉具有較大的負(fù)系數(shù)值,所以第1主成分主要反映上述9個(gè)指標(biāo)性成分的品質(zhì)特性;在第2主成分中,碳水化合物、鋅、硬脂酸為載荷較高且符號(hào)為正的品質(zhì)指標(biāo),所以第2主成分主要反映這3個(gè)指標(biāo)性成分的品質(zhì)特性;在第3主成分中,棕櫚酸為載荷較高且符號(hào)為正的品質(zhì)指標(biāo),所以第3主成分主要反映了棕櫚酸的品質(zhì)特性;在第4主成分中,由于不存在載荷較高的品質(zhì)指標(biāo),所以第4主成分沒有所要反映的品質(zhì)特性。

    用表10中各指標(biāo)變量的主成分載荷除以特征值的平方根,得到4個(gè)主成分中每個(gè)指標(biāo)對(duì)應(yīng)的特征向量,但由于第4主成分沒有所要反映的品質(zhì)特性,所以以每個(gè)品質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)矩陣的特征向量為權(quán)重只構(gòu)建前3個(gè)主成分的函數(shù)表達(dá)式,如下:

    表10 主成分在各品質(zhì)指標(biāo)上的因子載荷矩陣Table 10 Component matrix of the principal components on quality indicators

    根據(jù)主成分綜合評(píng)價(jià)模型計(jì)算出青海高原不同地區(qū)牦牛肉的綜合得分,見表11。結(jié)果顯示,主要反映第1主成分和第3主成分中排名前兩位的牦牛肉分別來自海西州天峻縣龍門鄉(xiāng)和海北州剛察縣沙柳河鎮(zhèn);主要反映第2主成分中排名前兩位的牦牛肉分別來自海北州祁連縣八寶鎮(zhèn)和西寧市大通縣寶庫鄉(xiāng);綜合評(píng)價(jià)總排名前兩位的牦牛肉分別來自海西州天峻縣龍門鄉(xiāng)和海北州剛察縣沙柳河鎮(zhèn)。

    表11 不同地區(qū)牦牛肉品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果Table 11 Comprehensive evaluation results of for yak meat quality from different regions

    3 討 論

    通過主成分分析篩選出對(duì)牦牛肉品質(zhì)分析貢獻(xiàn)大的指標(biāo)成分,對(duì)青海高原不同地區(qū)牦牛肉的相同部位、同一地區(qū)牦牛肉的3個(gè)不同部位之間的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異進(jìn)行多重比較,同時(shí)又將青海高原地區(qū)與外省份其他地區(qū)牦牛肉之間以及牦牛肉與其他品種牛肉之間的關(guān)鍵性指標(biāo)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異進(jìn)行比較。結(jié)果表明牦牛肉指標(biāo)性營養(yǎng)成分含量存在差異,但均具有高蛋白質(zhì)、低脂肪、營養(yǎng)豐富的特點(diǎn),氨基酸總和、必需氨基酸總和、鮮味氨基酸總和均高于黃牛。牦牛肉營養(yǎng)成分與當(dāng)?shù)睾0胃叨瘸尸F(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì)與放牧飼養(yǎng)管理有關(guān)。研究最后還對(duì)牦牛肉品質(zhì)貢獻(xiàn)大的指標(biāo)性成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),評(píng)選出牦牛肉品質(zhì)較佳的地區(qū)。

    3.1 青海高原不同地區(qū)內(nèi)牦牛肉比較

    除了碳水化合物、Na、Fe、棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及果洛州甘德縣上貢麻鄉(xiāng)牦牛肉中氨基酸、脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不符合規(guī)律外,其余各地區(qū)牦牛肉的各營養(yǎng)指標(biāo)性成分均隨海拔高度(從平均海拔3 169 m的海北州祁連縣八寶鎮(zhèn)到平均海拔4 020 m的果洛州甘德縣上貢麻鄉(xiāng))的增加有增加的趨勢(shì)。青海高原的絕大多數(shù)地區(qū)的牦牛僅靠天然草地牧草,獲取它維持生命、生長發(fā)育和繁殖等所需的營養(yǎng)。即使在冬春冷季,天然草地牧草枯萎、飼草缺乏的情況下,除少數(shù)體弱的幼齡牦牛和母牦牛補(bǔ)給少量的干草或青貯牧草外,其余一律不給補(bǔ)飼,所以牦牛肉營養(yǎng)成分受飼料影響很小。營養(yǎng)成分總趨勢(shì)與當(dāng)?shù)睾0胃叨瘸尸F(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì)主要與放牧飼養(yǎng)管理有關(guān)。采集肉樣的時(shí)候正值秋季,秋季是草結(jié)籽、牦牛肉抓油膘的季節(jié)。每天放牧飼養(yǎng)牦牛均在13小時(shí)以上,主要是使牦牛多吃草、吃好草。而同一牧草植物種子在高海拔生境中含有相對(duì)較高的脂肪、可溶性糖等營養(yǎng)成分,淀粉含量在高低海拔兩個(gè)生境中的含量變化不明顯,蛋白質(zhì)含量則在低海拔生境中含量相對(duì)較高。隨著海拔的升高,溫度降低,植物種子中儲(chǔ)藏了更多的營養(yǎng)成分,為種子萌發(fā)和幼苗的初始生長提供足夠的能量以抵御嚴(yán)寒的環(huán)境。因此,更高海拔地區(qū)的牦牛進(jìn)食含有更多營養(yǎng)和能量的牧草從而獲取的營養(yǎng)成分也就更多。

    3.2 青海高原地區(qū)與外省份其他地區(qū)牦牛肉比較

    除了氨基酸、Na質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不大以及新疆巴州牦牛肉中脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不符合規(guī)律外,平均海拔高于3 000 m的地區(qū)(西藏林芝地區(qū)3 100 m、云南省迪慶州3 300 m、青海高原地區(qū)3 500 m)、平均海拔高度在2 700 m左右的地區(qū)(甘肅省張掖市肅南縣2 300 m、甘肅省甘南州合作市2 800 m、四川省九龍縣2 900 m)以及平均海拔接近2 000 m的新疆巴州這些地區(qū)牦牛肉的其他各營養(yǎng)指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)依次呈現(xiàn)遞減的趨勢(shì)。同理,營養(yǎng)成分總趨勢(shì)與當(dāng)?shù)睾0胃叨鹊恼嚓P(guān)趨勢(shì)主要與放牧飼養(yǎng)管理有關(guān)。低海拔地區(qū)的牦牛進(jìn)食營養(yǎng)成分和能量較低的牧草獲取的營養(yǎng)成分也就相對(duì)越少。

    3.3 牦牛肉與其他品種牛肉比較

    除了天門冬氨酸、K、Mg、Fe、硬脂酸、棕櫚酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不符合規(guī)律外,海拔高度為3 500 m的青海高原地區(qū)牦牛肉的其他指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于甘肅省武威市天??h(平均海拔3 000 m)的白牦牛和黃牛以及西藏林芝地區(qū)(平均海拔3 100 m)的魯西黃牛和犏牛;除了脂肪、天門冬氨酸、Mg、脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不符合規(guī)律外,青海高原地區(qū)(平均海拔3 500 m)黃牛和西藏林芝地區(qū)(平均海拔3 100 m)的魯西黃牛的其他指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于甘肅省武威市天??h(平均海拔3 000 m)的黃牛;除了Zn、Fe質(zhì)量分?jǐn)?shù)不符合規(guī)律外,平均海拔高度為3 100 m的西藏林芝地區(qū)犏牛肉的其他指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與甘肅省武威市天??h(平均海拔3 000 m)的黃牛差異不大。

    牦牛是在青藏高原高海拔、空氣稀薄、少氧、氣候嚴(yán)寒、飼草匱乏等嚴(yán)酷生境下漫長的進(jìn)化過程中,形成了適應(yīng)特殊生境的、具有特色的生活行為模式;白牦牛主產(chǎn)于甘肅省武威市天祝藏族自治縣,平均海拔在3 000 m左右,缺氧,氣候寒冷且溫度變化劇烈,日照強(qiáng)??莶萜诤捅馄陂L達(dá)半年左右,年平均氣溫在-1℃左右;魯西黃牛和犏牛(牦牛與黃牛雜交牛),它們都生活的林芝地區(qū)具有特殊的熱帶濕潤和半濕潤氣候,年降雨量650 mm左右,年均溫度8.7℃,年平均日照時(shí)長2 022.2 h,牧草勢(shì)必生長茂盛;黃牛是長期繁衍在甘肅最西端的蒙古牛類型的役用地方品種,適應(yīng)能力強(qiáng),放牧性能好。因此,不符合海拔高度相關(guān)性規(guī)律與上述不同品種牛的生活行為模式、牧草的生長情況、進(jìn)食飼喂情況、半野生放牧環(huán)境等因素有關(guān),從而影響牦牛的生長發(fā)育及機(jī)體代謝,進(jìn)而對(duì)其肉的品質(zhì)產(chǎn)生一定影響[31-34]。

    3.4 青海高原各地區(qū)牦牛肉品質(zhì)主成分分析綜合評(píng)價(jià)

    根據(jù)主成分綜合評(píng)價(jià)模型得出青海高原不同地區(qū)牦牛肉的綜合得分顯示:蛋白質(zhì)、脂肪、谷氨酸、天門冬氨酸、賴氨酸、鉀、鎂、鈉、油酸、棕櫚酸這10個(gè)指標(biāo)性成分能反映來自海西州天峻縣龍門鄉(xiāng)和海北州剛察縣沙柳河鎮(zhèn)的牦牛肉的品質(zhì)特性;碳水化合物、鋅、硬脂酸這3個(gè)指標(biāo)性成分能反映來自海北州祁連縣八寶鎮(zhèn)和西寧市大通縣寶庫鄉(xiāng)的牦牛肉的品質(zhì)特性;最終綜合評(píng)價(jià)分別來自海西州天峻縣龍門鄉(xiāng)和海北州剛察縣沙柳河鎮(zhèn)的牦牛肉品質(zhì)更佳。采樣是在2018年9月份,在整個(gè)青海省牧草生長季內(nèi)(4—9月)平均氣溫偏高、降水偏多、日照時(shí)數(shù)略少,水分充足,熱量適宜,全省牧草氣候年景綜合評(píng)定為“豐年”。而青海境內(nèi)各地的氣候因素(主要包括氣溫、降水量和日照時(shí)長等)對(duì)典型草原牧草的影響至關(guān)重要。

    4 結(jié) 語

    1)青海高原各地區(qū)牦牛3部分肌肉中蛋白質(zhì)平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于20 g/μg,脂肪平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低在3.0 g/hg左右,碳水化合物平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于10 g/hg(以干質(zhì)量計(jì)),氨基酸種類豐富,符合FAO/WHO規(guī)定的優(yōu)質(zhì)蛋白標(biāo)準(zhǔn),K、Na、Mg、Ca、Zn、Fe元素豐富,5種重金屬元素依據(jù)食品中污染物限量的規(guī)定均未超標(biāo),脂肪酸種類豐富。

    2)指標(biāo)性營養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)存在差異,總趨勢(shì)與當(dāng)?shù)睾0胃叨瘸尸F(xiàn)正相關(guān)趨勢(shì)與放牧飼養(yǎng)管理有關(guān)。青海高原不同地區(qū)牦牛肉中大多數(shù)指標(biāo)性營養(yǎng)成分之間從海北州祁連縣八寶鎮(zhèn)(平均海拔3 169 m)到果洛州甘德縣上貢麻鄉(xiāng)(平均海拔4 020 m)的海拔增加有增加的趨勢(shì)。青海與外省份其他地區(qū)牦牛肉的營養(yǎng)成分的比較發(fā)現(xiàn):從海拔高度接近2 000 m、2 700 m左右到大于3 000 m的地區(qū)牦牛肉的主要指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。青海高原地區(qū)黃牛和西藏林芝地區(qū)的魯西黃牛的大多數(shù)指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于甘肅省武威市天??h的黃牛;西藏林芝地區(qū)犏牛肉的大多數(shù)指標(biāo)性成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與甘肅省武威市天??h的黃牛差異不大。對(duì)于不符合規(guī)律的情況可能與牦牛的生活習(xí)性、牧草的生長情況、進(jìn)食情況、半野生放牧環(huán)境等因素有關(guān)。

    3)主要反映蛋白質(zhì)、脂肪、谷氨酸、天門冬氨酸、鉀、鎂、油酸和棕櫚酸中排名前兩位的牦牛肉分別來自海西州天峻縣龍門鄉(xiāng)和海北州剛察縣沙柳河鎮(zhèn);主要反映碳水化合物、鋅和硬脂酸中排名前兩位的牦牛肉分別來自海北州祁連縣八寶鎮(zhèn)和西寧市大通縣寶庫鄉(xiāng);綜合評(píng)價(jià)分別來自海西州天峻縣龍門鄉(xiāng)和海北州剛察縣沙柳河鎮(zhèn)的牦牛肉品質(zhì)更佳。

    適宜飼養(yǎng)牦牛并產(chǎn)業(yè)化的地區(qū),能夠提高牦牛肉的優(yōu)良品質(zhì),滿足人們對(duì)營養(yǎng)價(jià)值更高、更均衡的牦牛肉的需求,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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