桑叶粉对生长肥育猪生长性能、屠宰性能、肉质及风味的影响

2018-08-20 06:05何亮宏陈国顺权群学刘孟洲袁庭娟
中国畜牧杂志 2018年8期
关键词:桑叶挥发性风味

何亮宏,陈国顺 *,权群学,刘孟洲,杨 刚,袁庭娟

(1.甘肃农业大学动物科学技术学院,甘肃兰州 730070;2.安康学院现代农业与生物科技学院,陕西安康725000;3.陕西阳晨牧业股份有限公司,陕西安康 725000)

桑叶作为一种潜在的畜禽饲料资源,具有高营养、低成本、产能大等优点。与苜蓿粉相比,桑叶中粗蛋白质、碳水化合物和粗灰分含量分别高10.61%、32.14%和0.01%,粗脂肪和粗纤维含量分别低12.5%和50.0%,总能和猪消化能分别低0.01%和14.86%,鸡消化能和奶牛产奶净能分别高15.83%和46.55%[1]。与其他饲料资源相比,桑叶中多酚含量较高[2]。由于多酚具有较好的抗氧化作用,因此畜禽饲料中添加桑叶粉能够提高动物的生产性能,改善畜禽产品品质。

近些年来,在畜禽研究和生产中主要通过调整桑叶添加水平来探讨其对畜禽生产性能及动物产品品质等的影响,在肉的挥发性风味物质方面的研究还未见报道。郭建军等[3]研究发现,日粮中添加一定比例的鲜桑叶能够增加育肥猪肠道有益菌的数量,进而提高了饲料报酬和平均日增重;刘子放等[4]研究表明,在体重为60 kg左右的中大猪基础饲粮中添加10%的桑枝叶粉,对于肌肉的品质、肌间脂肪含量和大理石花纹都有很好的改善作用。本试验旨在探讨日粮中添加不同比例的桑叶粉对育肥猪生产性能、肉品质和猪肉挥发性风味物质的影响,为桑叶粉在猪日粮中的科学应用提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物及桑叶粉 选择100头胎次、日龄基本一致,始重为(15.37±2.16)kg的健康长×大二元杂交猪(安康阳晨牧业公司种猪场),预试验30 d后,选择体重(31.18±4.57)kg的64头健康猪进入正试期,正试期为102 d。

试验用桑叶粉由阳晨生物饲料科技有限公司生产,通过西北农林科技大学动物营养实验室检测营养指标(表1)。

1.2 试验设计 将试验猪随机分为4组,每组4个重复,每个重复4头,公、母各半,各组猪始重差异不显著。对照组饲喂基础日粮,试验组分别饲喂含3%、6%、9%桑叶粉的日粮。根据生长和育肥阶段猪的营养需要、结合饲料原料的营养价值等条件设计试验日粮配方,其中桑叶粉代替小麦麸皮和部分次粉。试验日粮组成及营养成分见表2。

表1 桑叶粉营养成分

表2 试验日粮组成和营养成分

1.3 饲养管理 所有试验猪统一在安康市紫阳县双安镇晨旺养猪场饲养。整个试验期间采用常规饲养,同圈分栏,自由采食和饮水,并记录每组每天的采食量。每天观察并记录天气变化,猪舍内温度早、晚各记录1次,随时观察猪只粪便及健康状况,试验猪按程序进行免疫和保健。

1.4 屠宰 试验期结束后,各组随机选取4头试验猪进行屠宰,屠宰前停食24 h,但自由饮水,并称重。

1.5 样品采集 屠宰后按《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821-2004)取倒数第3胸椎至第4腰椎处背最长肌和腰大肌肉样,立即装入液氮罐进行液氮保存,用于测定猪肉品质及风味。

1.6 指标检测及方法

1.6.1 生长性能 将试验猪于试验开始前一天早晨空腹称重(始重),并于试验最后一天也空腹24 h称重(末重),然后计算平均日增重。每天记录各组试验猪的采食量,试验结束后计算平均日采食量和耗料增重比。

1.6.2 胴体性状 按《猪胴体性状测定技术规范》(NY/T 825-2004)测定胴体重、左半胴体3点(肩部、胸部、腰部)平均背膘厚和眼肌面积。

1.6.3 肉质品质 按《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821-2004)取倒数第3胸椎至第4腰椎处背最长肌和腰大肌肉样,用以测定肉色、pH(宰后45 min和24 h)、失水率、熟肉率、滴水损失和肌肉嫩度。

1.6.4 常规养分 粗蛋白质采用凯氏定氮法测定;肌内脂肪采用索氏抽提法测定;水分采用105℃烘箱干燥法测定;粗灰分采用重量法测定。

1.6.5 挥发性风味化合物

1.6.5.1 气相条件 色谱柱采用TG-5MS毛细管柱子(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气为He,流速 1 mL/min,不分流进样;进样温度为240℃,柱箱温度为50℃;起始温度为50℃,保持2 min,然后以4℃/min的增温速度升至240℃,并保持5 min。

1.6.5.2 质谱条件 离子源为EI电离源,其能量为70 eV,倍增电压为1 400 V;离子源温度和接口温度均为250℃;扫描范围为40~450 m/z,间隔0.3 s。

1.6.5.3 样品处理方法 取2.5 g样品置于20 mL顶空瓶中(体积不能超过顶空瓶的1/4),压紧瓶盖。于55℃下顶空40 min后,用固相微萃取针萃取20 min,萃取针使用前在250℃下老化10 min,冷却到室温后依次用甲醇、乙醇、乙醚、正己烷、去离子水、甲醇清洗。手动进样,萃取针在进样口停留5 min。

1.6.5.4 上机检测 按照气相条件和质谱条件,设定仪器检测条件,开始检测。

1.7 统计分析 采用Microsoft Execl 2007和SPSS 18.0软件对试验数据进行整理、单因素方差分析和多重比较,P<0.01代表差异极显著,0.01<P<0.05代表差异显著,P>0.05代表差异不显著,结果用平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪生长性能的影响由表3可知,6%桑叶粉组末重比对照组显著提高7.63%(P<0.05);6%桑叶粉组和9%桑叶粉组平均日增重分别比对照组显著提高了10.80%和8.80%(P<0.05)。

表3 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪生长性能的影响

表4 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪屠宰性能的影响

2.2 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪肉屠宰性能的影响由表4可知,与6%桑叶粉组相比,3%桑叶粉组和9%桑叶粉组眼肌面积分别显著降低了2.42%和1.46%(P<0.05)。与对照组相比,3个试验组胴体重、屠宰率和平均背膘厚度变化均不显著(P>0.05)。

2.3 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪肉质的影响 由表5可知,与对照组相比,6%、9%桑叶粉组失水率分别显著降低了3.25% 和 3.66%(P<0.05);3%、6%、9%桑叶粉组肌肉剪切力值分别比对照组显著降低了19.29%、32.75%和23.27%(P<0.05);日粮中添加桑叶粉对猪肉熟肉率和肉色的影响均不显著(P>0.05)。

2.4 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪肉挥发性风味物质的影响 由表6可知,与对照组相比,3%、6%、9%桑叶粉组己醛相对含量分别显著提高27.93%、65.90%和47.40%(P<0.05),1-辛烯-3-醇相对含量分别显著提高 86.15%、128.79% 和 110.60%(P<0.05);丁酸甲酯的相对含量分别显著提高了287.17%、288.75%和263.57%(P<0.05)。较对照组而言,6%、9%桑叶粉组2,3-辛二酮的相对含量分别显著提高了94.34%和 49.88%(P<0.05)。

3 讨 论

3.1 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪生长性能的影响作为猪的非常规饲料来源,桑叶蕴含巨大的开发利用潜力。刘爱君等[9]研究表明,新鲜桑叶可以提高育肥猪的平均日增重。郭建军等[10]研究发现,添加桑叶能够提高育肥猪的饲料报酬和平均日增重。本试验条件下,6%、9%桑叶粉组的平均日增重均显著高于对照组,且6%桑叶粉组的末重也显著高于对照组,这与刘爱君等[9]的研究结果相似。出现这种结果的原因可能是桑叶可以改变肠道微生物变化,增加有益菌的数量,从而提高了饲料报酬和平均日增重[3]。杨静等[11]研究显示,饲料中添加10%~20%的桑叶粉对生长育肥猪平均日增重无明显影响;刘莹莹等[12]研究表明,添加3%、6%、9%桑叶粉对湘村黑猪的生长性能无显著影响,而添加12%桑叶粉可显著降低湘村黑猪的末重和平均日增重,这2项研究结论与本试验不同,可能与桑叶粉的添加比例、试验猪的品种及生长阶段不同有关,具体原因还有待进一步研究证实。

3.2 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪屠宰性能的影响刘莹莹等[12]研究结果表明,随着桑叶粉添加水平提高,湘村黑猪的宰前活重、胴体重、屠宰率、背膘厚呈下降趋势。李有贵等[13]研究显示,日粮中桑叶含量为10%时,可以提高育肥猪的胴体率,显著降低板油率和背膘厚度。上述研究结果与本研究在屠宰性能方面的结果相似。本试验结果显示,日粮中添加桑叶粉之后试验猪的胴体重、屠宰率和平均背膘厚度与对照组相比都有所降低。

3.3 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪肉质的影响González等[14]研究表明,猪日粮中添加桑叶粉对生猪生产性能无显著影响,但是对育肥猪的猪肉品质具有改善作用。肌肉pH与猪肉品质有一定关系,是肌肉酵解速率的重要指标,若pH下降速度快,促使肌肉蛋白变性,肉会变得多汁苍白、风味和持水性差,因此,减缓肌肉pH的下降速度对于减少PSE肉(Pale Soft ExudativeMect)和 DFD(Dark, Firm and Dry Muscle)肉等低品质猪肉的产生有重要作用[15]。李有贵等[14]研究表明,在育肥猪日粮中添加10%的桑叶粉能够减缓猪肉pH的下降速度。宋琼莉等[16]研究发现,日粮中桑叶粉的含量为10%时,对育肥猪的生长速度影响不显著,但可以提高肌肉的嫩度。本试验结果表明,随着日粮中桑叶粉添加水平的升高,猪肉的失水率逐渐降低;与对照组相比,添加桑叶粉之后,猪肉肉色也有了改善,pH的下降速度减慢,说明桑叶粉对于猪肉肉质有一定的改善作用。在本试验条件下,添加桑叶粉后肌肉剪切力显著低于对照组,而剪切力和肌肉嫩度呈反比,肌肉中脂肪含量高,肌肉剪切力就低。导致这种结果的原因可能是桑叶粉组日粮蛋白质含量相对较高,可以增加动物蛋白质的合成与转化,提高肌肉中的热不稳定胶原蛋白的含量及比例,同时还可以加快肌肉中脂肪沉积速率,增加肌肉中的脂肪含量,以此来改善猪肉的嫩度。

表5 日粮加中不同桑叶粉含量对育肥猪肉质的影响

表6 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪肉主要挥发性风味物质的影响

3.4 日粮中不同桑叶粉含量对育肥猪肉挥发性风味物质的影响 在猪肉的挥发性风味化合物中,碳氢化合物发挥的作用最小,其中脂肪烃主要包括C2~C25的正构烷烃与其甲基支链衍生物,由于其阈值比较高,所以对猪肉的风味贡献较少[5]。猪肉中还有多种芳香烃,虽然芳香烃阈值较低,但其在猪肉中含量很低,因而对风味的贡献也很小[6-7]。添加桑叶粉后挥发性风味物质主要取决于醛类、醇类、酯类和酮类的相对含量和种类的差别,而这也是猪肉风味的主要特征化合物[8]。

猪肉的主要特征风味来自脂肪,醛类是脂肪降解的主要产物,因此醛类是构成猪肉特征风味的主要化合物[17-19]。在本试验条件下,4组猪肉中均检测到己醛、1-壬醛和2,4-癸二烯醛。1-壬醛具有清香青草气味[20];2,4-癸二烯醛是亚油酸氧化的主要产物之一,具有油炸食品的脂香味,对猪肉风味贡献较大[21]。本研究结果表明,日粮中桑叶粉含量为6%时己醛、1-壬醛和2,4-癸二烯醛的相对含量最高,且3个试验组己醛相对含量均显著高于对照组。

醇类物质在猪肉中也是一类很重要的挥发性风味化合物,对猪肉的油脂气味贡献较大[22]。猪肉中的醇类多为不饱和醇,如1-辛烯-3-醇和1-戊烯-3-醇等[23]。1-辛烯-3-醇具有熟蘑菇的味道,是由花生四烯酸热降解产生,对猪肉风味有重要贡献;3-甲基-1-丁醇具有清香味,1-戊烯-3-醇具有熟肉香[21,23-24]。在本研究条件下,9%桑叶粉组猪肉中1-辛烯-3-醇、3-甲基-1-丁醇和1-戊烯-3-醇的相对含量最高,1-辛烯-3-醇和1-戊烯-3-醇在4个组中均有发现。

酯类由肌肉组织中脂质氧化所产生的醇和游离脂肪酸的相互作用所产生,一般给人以果香、奶油、脂肪气味[24],主要包括乙酸酯类、C4~C10脂肪酸酯、γ-内酯和δ-内酯丁酸甲酯、2-丙烯基-2-丁酸乙酯、二乙基邻苯二甲酸酯和丁内酯等。丁酸甲酯具有焦糖味[17],丁内酯具有果香的气味[21],二者均对猪肉风味有贡献。本试验中,试验组检测到丁内酯和丁酸甲酯,而对照组只检测到了丁内酯,且试验组丁内酯的相对含量均显著高于对照组。

猪肉中的酮类化合物也是由不饱和脂肪酸热氧化或降解而产生,是形成猪肉汤香气的主要化合物[25]。二酮一般有肉香和奶油香,猪肉香气的特有成分为2,3-辛二酮,它是亚油酸经脂加氧酶氧化的产物[22,24,26]。本试验中,4个处理组均检测到2,3-辛二酮,其中6%桑叶粉组和9%桑叶粉组2,3-辛二酮相对含量显著高于对照组。

综上所述,在本试验条件下,育肥猪日粮中添加不同比例的桑叶粉对于猪肉中挥发性风味化合物的种类都有增加,尤其对于猪肉风味中有重要贡献的醛类化合物、醇类化合物、酯类化合物和酮类化合物的含量具有一定的增加作用。日粮中添加6%的桑叶粉对育肥猪猪肉的风味改善尤为突出。

4 结 论

本试验研究结果,日粮中桑叶粉含量为6%时,能够显著提高试验猪的平均日增重,降低猪肉的失水率和剪切力,而且还显著提高了猪肉中对风味有重要贡献的己醛、1-辛烯-3-醇和丁内酯等挥发性风味化合物的相对含量。

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