甘肃农业大学：甘肃省牛羊肉产业“畜”势勃发，教育赋能乡村振兴

　　摘要：围绕甘肃省牛羊肉及副产物宰后品质变化的形成机制，根据不同部位牛羊肉加工餐饮适宜性构建副产物分级系统，对牛副产物质量等级进行划分和优劣评估。此外，还研发了预制调理肉制品、发酵肉制品、定制酱卤制品和传统风干制品等关键工艺及技术。本成果扩大了甘肃省牛羊肉及其副产物资源利用途径，丰富了产品类型，为企业发展提供了技术支撑，同时促进了甘肃省牛羊产业发展。目前，牛羊肉质嫩化调控，牛肝、牛羊脂肪和骨的分级，预制牦牛排、羊排、发酵牦牛肉及副产物全值开发等关键技术达到了国际先进水平，为优化产业结构，发展优质高效的畜牧业养殖，全面实现教育赋能乡村振兴，促进农牧民增收起到了典型的引领作用。

　　一、实施背景

　　牛羊作为甘肃省六大特色农业产业，是甘肃省发展特色产业的重点领域之一，同时也是全省推动乡村振兴以及一带一路重要战略的优势行业，有较大的开发潜力。当前牛羊产业快速发展，牛羊肉产量持续增加，利用现代肉类科学技术改造传统加工，是提高特色牛羊产业综合生产力的战略选择，是乡村振兴的主抓手。

　　（一）我省牛羊全产业链发展需要分层鲜明的先进加工技术体系支撑。

　　兼具农区、半农半牧区和牧区的高原生态牛羊产业是甘肃省农业和农村经济可持续发展的重要基础，牛羊肉食是各民族主要的肉类食品来源，绿色生态牛羊肉在国内外市场有较强的竞争力和较大的开发潜力。甘肃省是牛羊肉生产大省之一，目前，甘肃省牛羊屠宰加工行业中，80%的规模化加工企业由其他行业经营者投资建设，已建成肉牛、肉羊屠宰企业分别为22家、72家，可实现年屠宰肉牛250万头、肉羊900万只。其中有3家肉牛生产屠宰加工企业开始对港出口活牛、牛肉等高档产品，创建了“康美肉牛链式开发模式”、“中天肉羊良种繁育与产业开发模式”等牛羊产业发展模式，打造了“天祝白牦牛”、“山丹羊肉”、“民勤羊肉”等一批地方知名品牌。

　　然而，产品加工滞后是长期制约甘肃省牛羊产业化水平的瓶颈，与其他肉类生产大省之间存在较大的差距，表现在原料肉缺乏差异化的处理方式，生态品质难以保持，后续品质保障措施匮乏，产品深加工率不足10%，综合利用水平偏低，总体附加值不高等，这与牛羊肉产业缺乏层次鲜明的技术体系关系密切。

　　（二）甘肃省牛羊肉及副产物的品质形成机制是开发利用的科学基础。

　　肉类相关的成熟机理，特别是围绕钙蛋白酶calpain、组织蛋白酶、蛋白酶体与丝氨酸肽酶抑制剂等的成熟潜力问题一直被广泛关注，其最佳的成熟时间及影响机理是亟待解决的问题。此外，牛羊副产物中含丰富的蛋白质，因其必需氨基酸含量和比值较高，是公认的优质蛋白质。本团队结合副产物利用品质特点及加工方式将对不同牛羊副产物的品质特性进行收集整理，并研发相应的系列产品。

　　（三）部位肉加工餐饮适宜性及副产物质量分级是提质增效的必要途径。

　　牛羊肉通过简单的分割以及后续不同的加工处理，就可以获取高额利润回报，这是建立在牛羊肉分割基础之上加工适宜性体系的研发。然而，对于甘肃省牛羊肉分割增值潜力的开发而言，缺乏相关品质数据。因此，针对甘肃省牛羊不同部位分割肉品质数据进行采集分析，这对于分割增值技术的完善，具有重要的指导意义。

　　国内外对脏器资源的开发利用日益重视。对于西北地区而言，牛羊副产物分级收集—综合利用体系分散这一突出问题，严重制约了企业规模化、标准化生产和对先进技术的资金投入。因此，亟需建立一套适合牛羊副产物加工利用的分级体系，为其进一步精深加工利用提供技术支持。

　　（四）牛羊肉类重大产品加工关键技术研发与产业化是提质增效关键。

　　对于甘肃等西北市场而言，中式发酵肉制品、功能性复合肉制品和预制调理肉制品等新型制品投入工业化生产，必将深受广大消费者的青睐，带来显著的经济效益和社会效益。

　　调理肉制品的研发面对的主要问题是，从原料选择到烹饪方式方面均没有的统一标准模式。因此，加快甘肃省调理牛羊肉制品加工技术研究和产品开发，建立调理牛羊肉制品的统一标准模式，对提高我国、我省肉类企业在国际市场上的竞争力，促进我国调理肉制品加工业的发展具有重要意义。发酵肉受我国肉类发酵剂及相应技术薄弱的影响，产业化程度较差。此外，酱卤肉制品质量批次差异大，质量不稳定，不能实现规模化连续生产，传统老汤不断分批补充食盐、香辛料等物料，杂环胺含量高，卤汤的成分较不稳定，导致产品风味不稳定，工艺参数不稳定，能耗高。因此需要借鉴西式肉制品的生产技术，对传统酱卤肉制品加工工艺及调味工艺不断改进，使加工参数数据化，实现产品标准化、规模化、工业化生产。

　　二、主要举措和做法

　　针对甘肃省牛羊肉产业化过程中的瓶颈技术问题，引入梯次加工技术体系，通过精准分级分割、预制品生产、传统中式制品工程化和副产物综合利用等关键技术研发，并在甘肃康美现代农牧产业集团有限公司等进行集成示范，使研发技术推动产业升级与增效。

　　（一）揭示宰后牛羊肉品质变化机理，夯实加工应用基础。

　　1.甘肃省牛羊肉宰后品质的变化规律。模拟牛羊肉的宰后成熟过程，基于成熟过程中pH值、色泽、失水率、剪切力、糖原含量、肌原纤维小片化指数（MFI）、钙激活酶活性（calpain）、肌肉微观结构等指标的变化，评估宰后成熟过程中甘肃省牛羊肉品质的变化规律，为甘肃省牛羊肉宰后品质调控奠定理论基础。

　　2.牛羊副产物加工应用基础研究。全面解析牛羊屠宰过程中产生的心、肝、肺和胃等脏器在冷藏过程中肉用品质（包括色度、pH、剪切力、失水率、熟肉率、糖原及肌原纤维小片化指数）的变化规律，为提升牛羊副产物产品品质，拓宽加工利用途径提供技术支撑。

　　（二）创新精准分级分割技术，健全标准体系。

　　1.不同部位牛羊肉加工烹饪适应性。基于甘肃省肉牛、牦牛、肉羊胴体辣椒条、上脑、眼肉、外脊、里脊等部位分割肉的剪切力、蒸煮损失、失水率、L*、a*和b*等6项食用品质指标的差异，对品质等级进行分级，以期为甘肃省牛羊产业中分割增值技术的应用提供数据基础和理论指导。

　　2.副产物分级评价。围绕牛羊屠宰过程中产生的心、肝、肺和胃等脏器品质特征（蛋白、脂肪、水分、剪切力、失水率等指标）进行PCA和聚类分析，形成不同脏器分级系统模型。此外，还制定了脂肪和骨的质量评价方法和准则，形成了脂肪与骨副产物可食用分级和非可食用分级的评价方案。

　　（三）高新技术创新，助力肉品质提升。

　　对牛羊肉胴体进行电刺激结合冷却排酸处理（Electrical Stimulation and Chilling，简称ES&C）后分析牛羊宰后成熟过程中肉糖原含量、pH值、肉色、滴水损失、剪切力、质构等变化，为企业提供肉牛、牦牛和肉羊电刺激处理工艺的理论指导。

　　（四）加工关键技术集成，创制多元化产品。

　　1.预制调理牛排关键技术研发。针对预制调理牛排类产品，明确大豆分离蛋白、淀粉、复合TG酶添加量和钠盐替代比对其食用品质、质构特性和感官品质的影响，开发一种低钠、营养健康的预制调理牛肉产品。

　　2.预制调理羊排关键技术研发。针对调理法式单骨羊排等调理羊排，明确保水剂、滚揉腌制工艺、及辅料配比对腌制液保留量、出品率以及感官品质的影响。形成一套预制羊排最优生产工艺，为预制羊排的产业化生产提供技术依据。

　　3.发酵肉制品关键技术研发。以嗜酸乳杆菌（CGMCC 10188）和干酪乳杆菌（CGMCC 10187），制备发酵肉，明确菌株及其添加配比对发酵肉制品营养品质、质构特征、脂肪酸组成、氨基酸组成等的影响，开发一种采用乳酸菌发酵生产的牦牛发酵肉产品。

　　4.定量酱卤关键技术研发。采用注射+滚揉+蒸制复合工艺，开发新型酱卤类产品。重点围绕注射液配方优化和滚揉工艺优化，并对最终产品的营养品质和加工品质进行分析，与传统工艺对比，开发了一套出品率高、嫩度好，品质优良的酱卤类产品加工技术。

　　5.传统风干牛肉品质改良与工业化品质保真技术研发。基于牛背最长肌、腰大肌、黄瓜条制备风干牛肉，优化调味液配比，磷酸盐配比、滚揉技术及风干工艺，旨在保留传统风干工艺的同时优化工艺参数及改良产品缺陷。

　　6.研发牛羊骨、脏器和血等屠宰副产物系列产品。实现“吃干榨净”的全值化利用。

　　为解决牛羊屠宰副产物综合利用率低、工程化技术落后等问题，根据不同脏器的营养属性及加工特性，开发针对红白脏器、骨及头蹄的内容物脱除、清洗、除膜、修割、热烫和包装等程序化、低成本预处理技术，对现有设备改进、连接成线，提高自动化程度、清洁度以及与屠宰生产线的匹配度。开发浓缩骨汤生产技术，研究采用Maillard反应、低温浓缩等技术，开展牛骨利用。解决牛羊屠宰后副产物的标准化、洁净化收集整理方法，保障原材料质量，降低了劳动强度和生产成本。

　　三、取得成效

　　（一）夯实产业基础，催生发展内动力。

　　将calpain和cathespin两种酶系的影响引入成熟嫩化的机理研究，并分析了Hsp分子对细胞凋亡程序的影响，探明了细胞凋亡的发生对于品质变化的影响机制，揭示了宰后牛羊肉及副产物品质变化调控机理，为牛羊肉及副产物的加工利用奠定了科学基础。此外，对不同部位牛羊肉加工食品适宜性进行评估，构建了不同副产物分级系统、牛肝脏质量等级区分、牛脂肪和牛骨的食用级与非食用级区分，为提高分割肉及副产物的附加值和指导餐饮消费提供了科学参考。

　　同时，研发了“电刺激+冷鲜排酸工艺”应用于宰后牛羊肉嫩度等品质的改善，确定了可以达到显著嫩化效果的电刺激加冷鲜排酸技术参数，助力企业生产涮制、烧烤和调理等用途的高档牛羊肉，带动牛羊产业的快速发展。

　　（二）打造优势特色产品，培育更多增长极。

　　优化了预制调理肉、发酵肉、定制酱卤肉和传统风干肉等制品的工艺及技术参数，创制形成了牛羊肉制品加工共性关键技术；为实现牛羊肉加工的全值化利用，设计开发了牛羊副产物新产品，如泡椒肚丝、香辣肚丝、牦牛肉灌肠、骨泥灌肠、牛（羊）肝灌肠、牛（羊）血灌肠等。针对此类产品进行了工艺技术及产品特点的分析，设计出相应的生产工艺流程，在工艺定型的基础上对可选配料及配方等关键技术进行参数优化，并对产品进行品质评价，制定相应评估指标及参考值，拓宽牛羊副产物综合利用途径，为企业提供一套切实可行的技术标准及规范，并进行技术集成和熟化研究，在我省部分牛羊肉屠宰加工企业转化推广，提升了生产水平、效益和科技支撑力度，降低了生产成本，综合效益明显。

　　（三）培育产业技能人才，助推产业高质量发展。

　　充分利用我省丰富的牛羊肉、骨、脏器等资源，通过承担农业部、国家自然基金委、科技部“三区”人才专项计划以及省内外纵向横向科技项目，依托国家现代农业肉牛牦牛产业技术体系和“三区”人才专项计划项目，广泛发动力量，深耕广袤产业基层，持之以恒地开展产业乡村产业振兴对口帮扶、开展调研、推广示范、政策咨询指导、技术培训、促进创新创业等活动。在甘肃康美现代农牧产业集团有限公司等20余家已服务和合作企业的基础上，持续加强和扩大与省内外企业的产业合作，年均培训产业、行业专业、创新创业、乡土人才、新型职业农民等人才培训1000人次以上。

　　同时，培养博士研究生5人、硕士研究生26人，以及一大批企业技术骨干。获得国家授权专利8项，制定技术规程和产品质量标准12项，发表论文31篇（SCI 7篇，EI 8篇），出版专著8部。

　　四、经验启示

　　围绕甘肃省特色牛羊产业在屠宰环节中所存在的风险防控、宰后肉品质提升及副产物资源利用的产业增值等问题，同时结合现阶段我省产业技术升级的需求，研发了牛羊肉及其副产物系列产品的加工关键技术。虽然能够很好地解决当前的产业化技术难题，但是随着牛羊肉产业的发展，可能需要结合生产实际进一步优化。

　　甘肃省牛羊养殖分布大多处于偏僻的牧区，大部分无法全面开展可追溯体系的建设，这方面的缺乏将对甘肃省牛羊肉进入高端市场形成一定的局限。

　　随着牛羊产业的发展，规模化养殖方式逐步推广，小型加工单元的设计将存在一定的局限性。因此，未来应系统地整合各个屠宰要素，结合产业特色及生产实际进一步调整和完善屠宰加工单元。

　　近红外检测模型可实现牛羊肉品质的在线监控。但是近红外快速检测装置目前尚无法实现生产部门的全面配置，对于落后的牧区更是无法实现全面落实。因此，大幅降低该技术推广的成本，从而实现产业全面布控，也是后续研究的重点方向之一。