WELCOME TO BOVINE ONLINE!

【译文】荷斯坦牛肉的产量和质量

【译文】荷斯坦牛肉的产量和质量

2017年8月6日

2069 次阅读

原文作者:Daniel M. Schaefer(美国威斯康辛大学动物科学系教授)

翻译: 霍云龙

 

引言

在美国,荷斯坦阉牛是牛肉的主要来源之一。2003年美国奶用母牛的存栏量为910万头,占美国母牛总量的22%(NASS,2005)。根据奶用母牛典型的品种分布、产犊间隔、整体妊娠率、围产期犊牛死亡率(NAHMS,2002)、犊牛性别、奶公犊牛育肥比例[80%,即80%的奶公犊牛用于育肥牛生产特级(Prime)、优级(Choice)和精选级Select级别的胴体;剩下的20%奶公犊牛,或者由于体况较弱在出生时就进行屠宰,生产的牛肉叫做童子牛肉(Bob veal),或者饲喂牛奶直到19-22周龄体重达到210kg屠宰,生产的牛肉叫做犊牛肉或犊牛白肉(veal)],以及整个饲养期的存活率(94%)进行估算,美国每年出栏荷斯坦阉牛235万头。该数字占美国育肥阉牛和育肥青年母牛总数(2800万头;Cattle-Fax, 2005)的8%-8.5%。该估计值高于美国国家牛肉质量审计中心2000年的统计数据(5.7%;McKenna等,2002)。荷斯坦牛种具有独一无二的毛色,并且在乳品生产行业中很少与其他品种杂交,所以,荷斯坦品种可能是美国牛肉产业中能够确定的最大的单一品种的牛肉来源。由于奶牛育种过程关注的是产奶量和乳成分性状,并不关注牛肉的产量或品质性状,因此如果饲养管理和其他环境因素变化不大的话,荷斯坦育肥阉牛在牛肉产量和质量方面的均匀性相对较高。本文目的是着重阐述过去25年荷斯坦阉牛牛肉产量和品质的研究成果。荷斯坦淘汰母牛的牛肉也是美国牛肉的一个重要来源,但本文不做讨论。

牛肉产量

一般来说,荷斯坦阉牛的胴体重占活体重的比例,也就是屠宰率,低于肉用品种的阉牛(Buege,1988)。Nour等(1983a)研究发现,在活体重相同的情况下,小体型的安格斯阉牛比荷斯坦阉牛的屠宰率高5.28%。造成此差异的原因是荷斯坦阉牛的肠道比例较高 (Nour等,1983b;Taylor和Murray,1991)、肌肉分值较低(Kauffman等, 1976),皮下脂肪较少(Nour等, 1983a),肝脏更大,腹内脂肪(比如肠系膜脂肪和网膜脂肪)比例更高(Taylor and Murray, 1991)。针对高产奶量性状的选育,使得荷斯坦泌乳牛代谢能力较强,并且其维持能量需要比欧洲大陆肉牛品种(Bos taurus)高出20%(NRC,1996)。肝脏和消化道组织是消耗维持能量的主要部位(Ferrell, 1988)。Taylor和Murray (1991)研究认为,肝脏比例与维持能量需要呈正相关,肝脏和腹内脂肪比例与产奶性能也呈正相关。荷斯坦牛肝脏重占活体重的比例较高,抵消了荷斯坦阉牛较高的能量摄入量(Renk,1985)。奶牛品种的牛皮重量占体重的比例较小(Taylor和Murray, 1991),这对于荷斯坦牛屠宰率来说是一个优势。Buege (1988) 评论指出,由于荷斯坦阉牛的牛皮比肉牛品种的牛皮更薄、更大、并且没有被烙印损伤,因此其市场价值更高。约25%的本地肉用品种牛胴体有烙印标记 (McKenna等,2002)。荷斯坦和安格斯品种牛在宰后48小时的冷却失重率方面相近 (Nour等,1983a)。

值得注意的是,宰前活重为454 – 635 kg时,荷斯坦牛种活体重每增加1 kg,热胴体重增加0.74 kg,该数值与其他牛种相近 (Nour等,1983a)。这表明育肥后期采用的提高胴体增重效率的技术,应该对荷斯坦牛种和其他品种效果一样有效。

荷斯坦阉牛肠道内容物对日粮成分的敏感性比安格斯阉牛更高。Nour等(1983b)给小体型安格斯牛或大体型荷斯坦牛分别饲喂玉米青贮占10%或93%的日粮,其中安格斯阉牛体重在363 kg – 544 kg之间,荷斯坦阉牛体重在454 kg – 635 kg之间分别进行连续屠宰,随后选取胴体粗分割肉块修切成皮下脂肪厚度至1cm。结果表明,在活体重一定的情况下,安格斯阉牛修切后的粗分割肉块的重量不受日粮的影响。但是,对于荷斯坦阉牛来说,在给定活体重的条件下,饲喂低青贮日粮的荷斯坦阉牛修切后的粗分割肉块的重量,比饲喂高青贮日粮的荷斯坦阉牛高6.73 kg。饲喂低青贮日粮的荷斯坦阉牛修切后粗分割肉块的产量比两个安格斯阉牛组都要高,但饲喂高青贮日粮的荷斯坦阉牛修切后粗分割肉块的产量则低于两个安格斯阉牛组。

2002年,一项美国育肥阉牛和育肥青年母牛的审计报告(McKenna等,2002)详述了目前肉牛行业中荷斯坦阉牛胴体的特点。文章认为,与传统肉用杂交阉牛或肉牛品种阉牛相比,荷斯坦牛的胴体产量数据不很理想,虽然荷斯坦牛胴体重更大,但背最长肌面积较小,并且肾脏、骨盆和心脏部位的脂肪含量也更多(表1)。荷斯坦阉牛的一个特点在于,校正的皮下脂肪厚度较薄(McKenna等,2002)。早期关于1969和1970年出生的阉牛的相关研究发现,相比安格斯和海福特牛,荷斯坦阉牛的脂肪厚度更薄、背最长肌面积更小(Bertrand等,1983)。Nour等(1983a)报道,将胴体重250 kg – 350 kg之间的荷斯坦和安格斯阉牛相比,肾脏、骨盆和心脏部位的脂肪比例相近。然而,但当体重更大时,相比安格斯品种来说,荷斯坦牛的脂肪沉积呈指数型增长。在牛肉产量方面,安格斯阉牛粗分割肉块含有更多的可修切脂肪,骨骼相对稍微少些。两个品种牛在胴体组成方面的差异所导致的最终结果是,在任何给定冷胴体重的条件下,荷斯坦牛胴体生产的粗分割无骨修切去脂肉块产量比安格斯牛略多(Nour等,1983b)。荷斯坦牛粗分割无骨修切去脂肉块产量的优势尽管很微弱,但也证明了以下观点:即在同一活体重水平下(最起码在体重不超过590 kg情况下),荷斯坦阉牛的市场价值要比肉牛品种阉牛低,这是因为两者的屠宰率不同,而不是胴体组成的不同。

Thonney等(1984)研究了小体型安格斯阉牛和大体型荷斯坦阉牛粗分割肉块的产量与冷胴体重的关系。这些关系可能解释了为什么目前市场上能够接受体重这么大(比如725kg)的荷斯坦阉牛。将粗分割修切后的肉块总重与胴体重进行回归分析发现,随着胴体重的增加,安格斯牛胴体粗分割肉块的产量逐渐降低,而荷斯坦牛胴体粗分割肉块的产量所受负面影响较少。进一步研究发现,当冷胴体重增加时,荷斯坦阉牛的颈肩肉和肋部肉的比例并没有下降,但是安格斯牛的颈肩肉、肋部肉、腰肉、臀肉以及荷斯坦牛的腰肉、臀肉的比例如预期一样有所降低。Thonney等(1984年)对上述结果的解释是基于荷斯坦牛颈肩肉和肋部肉的肌间脂肪沉积与其他部位不同的假设。只要牛肉市场上把颈肩肉作为粗分割部位肉或细分割部位肉的组成部分,都会有利于大体重荷斯坦阉牛的定价。另一方面,肌肉分析研究 (Kirchofer等,2002) 发现,对牛颈肩肉进行细分割,在能够充分发挥高嫩度肌肉优势的同时,可能会导致肌间脂肪在修切过程中的损失,从而引起颈肩肉产量降低。但也应该认识到,Thonney等 (1984)的研究对象是当时的小体型安格斯阉牛,而现在的安格斯牛主要是中等体型,这与之前已经大不相同。

长期采食高精料日粮会使荷斯坦阉牛过度肥胖。荷斯坦阉牛从4月龄、160 kg体重开始饲喂高玉米日粮,到18月龄、635 kg体重时可以达到0.9 cm的眼肌部位脂肪厚度(Schaefer等,1991)。该结果与康奈尔大学肉牛团队的研究结果相近,即荷斯坦阉牛达到635 kg体重时,眼肌部位脂肪厚度达到0.8 cm。但是当Schaefer 等(1991)继续饲喂荷斯坦阉牛至24月龄、体重达到773 kg时,皮下脂肪厚度达到了1.5 cm,并且美国农业部的平均胴体产量等级评分为4.7。可以想象的是,开始饲喂高精料日粮时动物的体重,会影响因过多的能量摄入引起的皮下脂肪和肌间脂肪沉积的分布情况(Comerford等,2001)。据Thonney 等 (1984)推测,荷斯坦阉牛采用低能量日粮饲喂至中等体重,然后饲喂高能量日粮育肥至较大屠宰体重的饲养模式时,随冷胴体重增加其颈肩肉比例并不会下降这一优点仍然有效

相比肉牛品种来说,荷斯坦阉牛由于肉:骨比较低而不受欢迎。Nour等人(1981)检验了这项品种评定标准,他们将荷斯坦和安格斯阉牛的第9 – 第10 – 第11根肋骨部分取出,并细分为肌肉、脂肪和骨骼三部分。如果将肉:骨比与肋部重量进行回归分析,结果是安格斯牛的肉:骨比高于荷斯坦阉牛。但是如果将肉重与骨重进行回归分析,则品种间并无差异。奇怪的是,若将肉重与眼肌面积进行回归分析发现,在给定眼肌面积情况下,荷斯坦牛的肉重更高。为什么会这样呢?显然是由于荷斯坦牛胴体肋部长度比安格斯胴体肋部更长(Nour等, 1981)。由于不同品种之间背最长肌占总肉重的百分比并无差别(Berg和Butterfield, 1976),因此荷斯坦牛的背最长肌更长,那么其眼肌面积就更小。另外,相对于肉:骨比与肋部细分割肉重的回归分析来说,肉重与骨重的回归分析更能够真实可靠地反映胴体肌肉度,因为前者的因变量和自变量都受肉重和骨重的影响。

牛肉质量

据美国国家牛肉质量审计中心2000报道(McKenna等,2002,表1),奶用品种阉牛比本地肉牛品种拥有更高的牛肉品质等级。奶用品种阉牛的肉品质优势源自更高的大理石纹(即肌内脂肪)评分。用肉色或骨化程度对肉牛成熟度进行评价,并未发现牛种对成熟度有所影响。Nour等(1983a)发现,荷斯坦牛胴体重对大理石纹评分的影响占到57%。他们用线性函数关系描述了两个指标的关系,即胴体重每增加100 kg则大理石纹评分增加2.9个单位,例如从稀少(Small00)级别到中等(Moderate90)级别。

牛肉品质分级的目的在于,将不同来源的肉牛胴体按照牛肉适口性进行同质分组。由于大多数荷斯坦阉牛在30月龄之前屠宰(即月龄或成熟度已经确定了),那么在荷斯坦阉牛商业化生产中,大理石纹评分就成为美国农业部USDA牛肉品质等级评定的决定因素。许多旨在提高荷斯坦阉牛大理石纹评分的策略都没收到效果。其他牛种(荷斯坦牛也有可能)大理石纹的遗传力较高(h2=0.68,Dikeman等,2005;h2=0.35,Splan等,2002),因此若对该性状进行选育,应该会取得很好的进展。但由于缺少对荷斯坦牛大理石纹的相关选育工作,因此目前还没有遗传育种方面的进展。相反,人们更多地关注通过提高肌肉生长速度来改善增重速度或增重效率的同时,保持大理石纹评分不变。

可能是出于对奶用品种牛所生产牛肉的怀疑,人们对荷斯坦牛肉的适口性做了大量的研究。Schaefer等(1986)用高水平玉米 : 玉米青贮日粮育肥荷斯坦阉牛和夏洛来杂交阉牛至500 kg,然后将荷斯坦牛胴体精选级(Select)和优级(Choice)两个级别的背最长肌牛排与杂交牛优级(Choice)牛排进行对比品尝试验。结果发现,所有处理组在多汁度、嫩度、风味、整体接受度或Warner-Bratzler剪切力(表2)上均无显著差异。Armbruster等(1983)将安格斯和荷斯坦牛背最长肌肋部牛肉烘烤(Roast)至内部温度为68℃,比较了两者的感官特性。结果发现,与安格斯牛肉相比,荷斯坦牛肉样品的嫩度较低,下咽前所需咀嚼次数更多。但这些差异的实际显著性值得怀疑。荷斯坦牛大理石纹与肌内脂肪的比例相关(r=0.71),但与品尝试验中的嫩度不相关,而且品尝试验的多汁性不受品种影响。无论大理石纹是轻微级别(Slight)还是稍微丰富级别(Slightly Abundant),荷斯坦牛肉的风味都比安格斯牛肉更好。同一研究小组的后续研究比较了荷斯坦阉牛与西门塔尔×安格斯杂交阉牛背最长肌牛排的品尝试验数据(Thonney等,1991)。该试验中,所有牛只都达到同一大理石纹等级(Small较少级别)时进行屠宰,且均小于16月龄。在嫩度、下咽前咀嚼次数、风味和总体接受度方面,荷斯坦牛排均优于西门塔尔×安格斯杂交牛排。相比安格斯×夏洛来×西门塔尔杂交阉牛来说,荷斯坦牛背最长肌的棕榈油酸和亚油酸的含量更高,硬脂酸比例更低,但这些差异并未在感官评价中体现(Mills等,1992)。

目前,尚未有研究表明日粮成分和营养管理对荷斯坦牛肉的感官特性产生影响。低水平(10%)或高水平(93%)的玉米青贮日粮并不影响牛肉嫩度、咀嚼测试、多汁性或者风味(Armbruster等,1983)。同样地,育肥日粮中包含20%的玉米青贮或苜蓿青贮,或者生长期日粮中的鱼粉或豆粕,均不影响眼肌牛排的感官评价(Mills等,1992)。无论饲喂干酒糟或湿酒糟,都不会对剪切力或品尝试验的感官评价产生影响(Roeber等,2005)。Sinclair等(2001)提出假设,荷斯坦牛屠宰前的生长速率会影响屠宰前后肌肉的蛋白水解过程,从而会影响牛肉嫩度,即宰前较快的生长速度会造成宰后肌肉蛋白水解较快,从而提高牛肉嫩度。试验过程中荷斯坦阉牛宰前20周饲喂中等或高能量水平的日粮,以达到中等或较快的增长速度。结果表明,不同日粮处理组的肉牛生长速度与预期一致,但无论是品尝试验人员或是用仪器设备对嫩度进行评价,不同日粮处理组之间均无显著差异。

同化埋植剂能够提高荷斯坦阉牛生长速度,但人们也在越来越多地担心埋植剂对胴体品质等级和牛肉适口性的不利影响。Apple等(1991)采用5种埋植剂,来评价其对增长速度以及背最长肌适口性的影响。最有效的埋植剂是醋酸去甲雄三烯醇酮,苯甲酸雌二醇和黄体酮的组合剂,该组合埋植剂对生长速度、胴体重、背最长肌面积和骨成熟度均有最大幅度地提升。然而,该组合埋植剂也导致了胴体优级(Choice)的比例最低。虽然预计牛肉嫩度会降低,但埋植剂并未影响牛肉嫩度评级或剪切力值。最近,Scheffler等(2003)对荷斯坦阉牛植入一种中等强度的同化埋植剂,含有醋酸去甲雄三烯醇酮和雌二醇。在试验期第0天,112天和224天三次埋植该组合埋植剂,结果导致胴体骨骼成熟度更高,并且提高了Warner-Bratzler剪切力值。该埋植剂处理组的31个样品中有2个样品的剪切力值大于5 kg,超过了消费者对剪切力可接受的临界值4.5 kg(Shackelford等,1991)。如果给荷斯坦阉牛仅埋植一次或两次该埋植剂,那么牛肉的嫩度与未植入的对照组相比无显著差异。总体来说,只有多次埋植最强效的同化埋植剂时,才有必要担心其对嫩度的影响,但即便这么做了,埋植剂对牛肉嫩度的影响也并不一致或不足以让人担忧。

相较于肉用品种阉牛的第12至13肋骨背最长肌横截面来说,荷斯坦牛的眼肌性状较细长,有时荷斯坦牛肉也因此受到批评。Thonney等(1991)将荷斯坦或杂交肉牛品种牛的眼肌牛排放在55位超市肉品经理的面前,经理们成功识别每个牛排品种来源的概率仅为50.9%,相比50%的正确识别概率没有差异。由于美国消费者,甚至超市肉品经理对产肉动物的认识越来越缺乏,他们不可能有偏爱的眼肌形状,或者不可能将荷斯坦品种与特定的眼肌形状关联起来。

同样,与传统肉用品种阉牛相比,荷斯坦牛肉有时会因颜色不太理想而打折扣。目前对该主题的相关研究还较少。Comerford等(1992)收集了荷斯坦阉牛以及肉用杂交阉牛的瘦肉颜色评分,但没有做统计比较,然而荷斯坦牛的背最长肌颜色稍微更偏暗红。在模拟零售展示的条件下,Arnold等(1993)监控了背最长肌及臀中肌的变色过程,发现荷斯坦或杂交品种阉牛的高铁肌红蛋白累积并无差异。此外该研究还发现,日粮添加维生素E对两个品种牛的背最长肌及臀中肌都起到了推迟开始变色时间的作用。

最后,有人担心荷斯坦牛注射部位污点的问题。荷斯坦犊牛的饲养方式与非奶用品种犊牛截然不同。对于荷斯坦公牛犊来说,供应初乳频次较少、对代乳粉的依赖、由于全年产犊带来更多的环境应激源、以及舍饲的情况,这些因素综合作用使得荷斯坦犊牛的健康情况不如肉牛犊牛(NAHMS, 1997)。由于饲养过程中发病率较高,因此荷斯坦犊牛更有可能接受药物注射。这可能解释了为什么荷斯坦阉牛臀部内,注射部位损伤的发生率为14%(P. VanderVest,个人通讯稿)。关于该问题还需进一步的研究,如果得到证实,那么饲养场需采取健康管理策略来减少该方面的牛肉质量损失。

总结

荷斯坦阉牛占美国屠宰育肥牛数量的8%左右。就其本身而言,该品种可能是育肥牛群中的数量最大的纯种阉牛。考虑到相对均质性较高,并且作为单一纯种牛群,荷斯坦牛的特点和不足都是可预测的。虽然屠宰率较低是一个不足之处,但荷斯坦牛胴体和粗分割肉块进行去脂修切后的无骨净肉量是一大特点。荷斯坦牛肉质量,在适口性方面与同月龄相同组成的肉用品种阉牛肉相差无几。荷斯坦牛肉的感官特点随日粮和管理方面的不同而改变。如果希望改变荷斯坦牛肉品质特性,最有成效的方法应该是遗传选育。

表1  不同牛种的胴体品质均值(SEMa)(McKenna et al., 2002)

品种
性状 本地品种b 奶用品种c
美国农业部产量等级 3.0g (0.01) 3.4h (0.03)
校正脂肪厚度,cm 1.3h (0.01) 0.8g (0.02)
热胴体重,kg 357g (0.46) 364h (1.67)
背最长肌面积 cm2 85.2h (0.133) 75.7g (0.39)
肾脏,骨盆和心脏脂肪,% 2.3g (0.01) 3.6h (0.03)
美国农业部牛肉品质等级d 684g (0.7) 710h (2.4)
大理石评分e 419 g (1.1) 489h (3.9)
瘦肉成熟度f 164(0.2) 166(0.8)
骨骼成熟度f 167(0.3) 168(1.2)
总体成熟度f 166(0.3) 168(0.9)

a最小均值标准误.

b观察评估值是8466.

c观察评估值是648.

d 600 = 优选(Select)00,700 = 精选(Choice)00.

e 400 = 小(Small)00,500 = 中(Modest)00.

f 100 = A00,200 = B00.

g,h平均值之间差异显著.

表2  腰部牛排肉4℃排酸7天后的品尝评价结果(Schaefer,等1986)

品种和美国农业部肉质评价等级
项目 荷斯坦优选(Select) 荷斯坦精选(Choice) 夏洛莱杂交牛精选(Choice)
腰肉,n 24 22 23
多汁性a 5.0 5.3 5. 2
嫩度b 5.5 5.9 5.8
风味c 5.8 5.9 5.7
总体接受度c 5.5 5.8 5.7
剪切力,kg 3.6 3.4 3.6

a 5 = 轻微多汁(slightly juicy),范围1-8

b 5 = 轻微嫩度(slightly tender),范围1-8

c 5 = 轻微喜欢(like slightly),范围1-8