牛肉的品质由两个非常重要的特征决定，一个是瘦肉色泽和含量及其中脂肪的色泽和分布，另一个是肉的嫩度，它持续被认为是影响消费者满意度的最重要因素。
维生素与牛肉色泽的稳定性
肌肉组织中进行的新陈代谢过程会产生氧自由基和其它氧化物 (Butterfield 等 , 1998) 。肌肉纤维中高水平的维生素 E 会降低脂肪的氧化程度，迟延肌肉球蛋白的形成 (Arnold 等 , 1993) 及增加肉的嫩度 (Harris 等 , 2001) 。来自在绿色草场放牧的牛肉中虽然含有高浓度的 α- 生育酚及其它天然抗氧化剂，但这种牛肉中同时含有大量的多不饱和脂肪酸，所以对抗氧化剂需要也比较高。 Yang 等 (2002a) 发现补充维生素 E 对以采食粗料为主的牛肉的色泽的稳定性没有改善，但是此试验中对照组鲜肉组织内 α- 生育酚的浓度本身已经达到 2-6 m g/g ，这与 Eikelenboom 等 (2000) 指出的，如果牛肉本身 α- 生育酚的浓度在 2.1-2.4 m g/g 之间时，补充维生素 E 不能进一步改善肉的色泽的结果相似。
其他许多人 (Faustman 等 , 1989; Arnold 等 , 1993; Sherbeck 等 , 1995 and Lynch 等 , 1999) 都报道如果给育肥场内的阉牛补充维生素 E ，牛肉的红色会得到显著改善。肌肉中 α- 生育酚的消耗是一个缓慢的过程 (Arnold 等 1993) ，如果牛在进入饲育场前在绿色草场上进行过短期育肥（ 40-60 天），那么它们肌肉内将含有充足的维生素 E 和其它抗氧化剂，这足以维持牛肉色泽稳定。维生素 C 是另一种会影响牛肉色泽稳定的维生素。牛和羊的肝脏内可以合成维生素 C ，因此不需要从饲料中获取这种重要的维生素 (Chatterjee,1973) ，但早期 Hood (1975) 的研究显示在小牛屠宰前十分种注入抗坏血酸钠可以大大延长牛肉储藏时间。
肌肉中的维生素 C 与维生素 E 有协同作用 (Faustman 等 , 1990) 。维生素 C 参与维生素 E 与过氧化基反应后的再合成过程。但是在日粮中补充维生素 C 后，怎样才能使其更有效的进入机体组织却存在很多问题，因为维生素 C 在瘤胃中会被很快分解，甚至一些经过特殊改善的，水溶性很低的维生素 C 产品在瘤胃内的分解速度也很快，如果在屠宰前将维生素 C 加在饮水中，则适口性太差 (Elliott unpublished data) 。 Gurusinghe 等 (2002) 在屠宰前给鹿瘤胃内灌注大剂量，不同剂型的维生素 C 产品（每千克体重补充 2.7 克抗坏血酸）以改善屠宰后鹿肉色泽，结果一小时内血液中维生素 C 浓度提高，同时发现维生素 C 剂型的不同不影响血液中抗坏血酸浓度。
维生素对肌肉大理石纹的影响
在日本和韩国，牛肉大理石纹评分等级是影响牛肉品质的最重要因素。大理石纹（肌肉内沉积的脂肪）是反刍动物体内最后沉积的脂肪，只有长时间饲喂易发酵碳水化合物含量高的日粮时，才能形成具有大理石纹的牛肉。上述的饲养方法虽然可以使已分化的脂肪细胞内沉积满脂肪，但人们还在研究各种微量营养素对脂肪细胞增殖的影响。细胞培养就是研究这个过程的方法之一。早期研究显示视黄酸和 1,25- 羟基维生素 D 3 在生理浓度时就可以抑制日本 Black Wagyu 牛脂肪纤维瘤的分化 (Sato 等 , 1980 ； Sato 和 Hiragun, 1988 ； Stone 和 Bernlohi, 1989) 。 Lee 等 (2000) 通过对韩国 Hanwoo 牛的脂肪纤维瘤的研究也发现视黄酸可以抑制来源于所有脂肪组织的脂肪纤维瘤的分化。更使人感兴趣的是一些水溶性维生素，如生物素、泛酸等也能减弱脂肪细胞的分化。虽然早期研究表明限制维生素 A 的摄入量会降低肉牛的日增重 (Chapman 等 , 1964; Perry 等 , 1968) ，但现在的韩国、日本、澳大利亚肉牛实际饲养过程中，常常给育肥牛以低维生素 A 日粮以改善其肌肉的大理石纹。
Oka 等 (1997) 报道从 14 个月龄开始，给日本 Black Wagyu 阉牛以低维生素 A 日粮会使日增重降低，但使肌肉大理石纹改善（ 5.3 分 vs 7.8 分）。后来 Adachi 等 (1999) 也报道牛肉大理石纹评分与血液中维生素 A 含量呈负相关，在阉牛育肥的最后阶段这种相关尤为明显，但该研究结果也表明日本 Black Wagyu 牛的肌肉大理石纹本身就变化很大。两组平均大理石纹评分不同（ 9.0 分 vs 4.8 分），但在育肥的最初阶段血液维生素 A 的浓度极为相似，尽管大理石纹评分高的一组阉牛在育肥的最后阶段血液中维生素 A 的浓度稍低一点。最近 Tokuda 等 (2001) 的研究指出，从 9 月龄开始，给日本 Black Wagyu 牛饲喂低维生素 A 日粮，没发现会改善肌肉大理石纹评分。
给肉牛长时间饲喂高谷物含量的育肥日粮，其瘤胃 pH 值很容易降低。 Da Costa Gomez 等 (2000) 在体外试验中发现提高精料比例会使瘤胃微生物对生物素的合成量降低。针对育肥牛瘤胃微生物生物素合成量的减少，同时育肥牛生物素需求量增加的情况， Lawrence ( 未发表数据 ) 等对 Wagyu ′ Angus 牛进行了一个长期饲喂实验。在试验中，虽然处理对增重没有显著的影响，但是该试验还是清楚地证实了 Wagyu 系公牛后代的肌肉大理石纹评分有着显著的个体差异。生物素并不能改善具有优质遗传基因的肉牛肌肉大理石纹评分，但它的添加确实能改善遗传基因不太好的肉牛的肌肉大理石纹评分。有趣的是生物素的添加会显著减少甲状腺（ T3 ）激素浓度，与此相似 Oka 等 (1997) 研究表明肌肉大理石纹评分高的肉牛甲状腺激素浓度低。
肌肉嫩度和维生素 D
牛肉的嫩度很不一致，尤其是大理石纹评分低的牛肉更是这样，是许多牛肉生产体系现存的重大缺陷。在美国和澳大利亚，消费者将牛肉的嫩度作为他们购买的重要因素来考虑 (Koohmariae, 1996) 。动物死后，嫩化过程先从肌肉纤维中开始，但不同动物体内的这一过程的发生并不一致。最近的研究表明肌原纤维和相关蛋白质的水解是肉嫩度提高的原因 (Koohmariae, 1996) 。 Koohmariae 等 (1988) 指出水解蛋白质的复合物在骨骼肌中天然就存在，这种复合物是钙依赖的蛋白酶（ calpain ），肉嫩化的过程中就是这种酶在起作用，但这种蛋白水解酶与它的天然抑制剂（ calpastatin ）一起存在于肌肉中。 Bos Indicus 牛在属于热带、亚热带的亚太地区分布广泛，不幸的是随着肉牛中 Bos Indicus 牛血液的增加，它们肌肉中 calpastain 的含量也增加 (Pringle 等 , 1997) 。
为了更好地处理牛肉、解决口感和保质期问题，同时也为了避免因使用氯化钙等化学物质来处理牛肉而遭到指责，目前研究的焦点集中于如何使用维生素 D 极其代谢物来以提高肌肉中钙的含量方面。为了不断提高肌肉内钙含量来改善肉的嫩度，人们在屠宰前几天内给肉牛饲喂高剂量的维生素 D 3 (Montgomery 等 , 2000) ，而这会影响肉牛的采食量和增重，还有一个潜在的问题是维生素 D 不仅可在肝组织中聚集，也可能在肌肉中聚积 (Montgomery 等 , 2002) 。
维生素 D 活性代谢物 25- 羟基维生素 D 3 可以代替维生素 D 的给肉牛添加。如果在屠宰前两天一次性添加这种替代品，可以显著提高肉的嫩度 (Foote 等 2004) 。在最近昆士兰州的一个研究中，屠宰前 2 、 4 、 6d 分别给每头 Bos Indicus 牛一次性饲喂 125 毫克 25- 羟基维生素 D 3 ，并测定了背最长 肌的 Warner Bratzler 剪切强度值，结果发现，经 14d 的成熟后，牛肉会变得更嫩 (Lawrence, 未发表数据 ) 。
脂肪颜色和维生素
脂肪颜色在消费者对牛肉的选择上也有很大的影响。大多数国家的消费者都偏爱白色脂肪。肉牛在短期内（ 40-60d ）以高谷物日粮饲喂，就可使其达到很好的育肥效果，在这段时间内动物皮下脂肪增加且会变得更白 (Yang et al 1993) 。肉牛胴体脂肪里基本只有β - 胡萝卜素这种类胡萝卜素 (Yang 等 , 1992) 。 Yang 等 (2002) 报道在给肉牛饲喂谷物的过程中，牛肉脂肪内β - 胡萝卜素的浓度从 0.99ug/g 下降到 0.1ug/g ，肌肉内β - 胡萝卜素浓度从 0.16ug/g 下降到 0.01ug/g 。在该研究中添加维生素 E （ 2800IU/h/d ）会减少脂肪中β - 胡萝卜素的浓度，这证明脂溶性维生素会在小肠中竞相吸收 (Pellett 等 1994) 。
