周 超, 陈 涛, 李会荣, 王志强, 马立霞, 陈 伟, 李祥明*, 曾勇庆*
(1.山东农业大学动物科技学院,山东泰安 271000;2.山东省饲料质量检验所,山东济南 250022)
随着我国经济的快速发展和人民生活水平的提高,风味独特的优质猪肉以其健康、安全和较高的营养价值越来越受到消费者的青睐。猪肉风味主要包括滋味和香味 (Jayasena等,2013;Sasaki等,2007)。滋味来源于肉中的滋味呈味物质,如无机盐、游离氨基酸、小肽和核酸代谢产物等;香味主要由肌肉香味前体物质在受热时发生分解、氧化和还原等化学反应产生的挥发性风味物质,如不饱和醛酮、含硫化合物以及一些杂环化合物等(陈其美等,2010)。影响猪肉风味的因素很多,如猪的品种、饲料与营养、管理模式等(李文刚等,2011),王进波等(2001)研究表明,从节约粮食、降低养猪成本的角度来看,应科学合理地利用青绿饲料。全株玉米作为优质青绿饲料,具有成本低、产量高、鲜嫩多汁、适口性好、营养价值全面等优点,是理想经济的饲料资源。吴永绍等(2012)报道,合理开发利用青绿全株玉米,对发展节粮型养猪生产具有重要的意义。本研究以杜长大三元杂交猪为试验对象,研究饲喂青绿全株玉米对肥育猪肌肉风味前体物质及营养特性的影响,为青绿全株玉米的合理应用以及优质猪肉的生产提供科学依据。
1.1 试验设计 采用单因子试验设计,选择80日龄、体重30 kg左右的杜长大三元杂交保育仔猪32头,随机分为4个处理组,每个处理8个重复,每个重复1头(单栏饲养)。试验设计见表1。试验分生长期和肥育期2个阶段,参考NRC(1998)饲养标准配制基础日粮,生长期营养水平为:消化能(DE)14.12 MJ/kg,粗蛋白质(CP)16.08%,钙(Ca)0.99%,磷(P)0.57%,赖氨酸(Lys)1.10%;肥育期营养水平为:DE 14.25 MJ/kg,CP 15.11%,Ca 0.91%,P 0.52%,Lys 0.95%。对照组全程饲喂100%基础日粮,3个试验组按表1分别饲喂不同比例青绿全株玉米。青绿全株玉米于乳熟期收获,粉碎至0.5 cm以下,与发酵菌种混合并装入发酵袋密封,温度控制在15~25℃,贮存发酵14 d后开袋饲用。试验猪自由饮水、自由采食,各组试验猪通过自由增加采食量,使采食的相应能量、蛋白质和各种营养物质基本平衡(干物质基础营养一致)。试验猪饲喂至平均约100 kg体重时,每组抽样屠宰6头,进行各项肉质性状的测定。
表1 试验猪分组饲养的试验设计 %
1.2 肉质性状的测定及方法
1.2.1 取样及肉样处理 试验猪屠宰后1 h以内,取背最长肌从胸腰段结合处分离,取胸段背最长肌,冰浴匀浆,-20℃保存,用于测定肌肉中肌苷酸、胆固醇、胶原蛋白、氨基酸含量和脂肪酸组成。
1.2.2 肌肉风味前体物质和营养特性的测定肌苷酸含量采用GC-2014气相色谱仪测定。胆固醇含量采用酶偶联比色法测定。采用南京建成生物工程研究所试剂盒测定出肌肉中羟脯氨酸含量,参照常海军等(2011)方法进行肌肉总胶原蛋白、可溶性和不溶性胶原蛋白测定的前处理及其数值计算。氨基酸含量采用高速氨基酸自动分析仪(日立835型)测定。脂肪酸组成采用气相色谱仪(岛津GC-2010型)测定(相伟等,2014)。
1.3 统计分析 试验数据采用SAS(8.2)统计软件的ANOVA程序进行方差分析,用Duncan's方法进行多重比较,试验数据均以 “平均值±标准差”表示。
2.1 饲喂青绿全株玉米对猪肉肌苷酸、胆固醇含量的影响 由表2可见,各组试验猪的肌肉中肌苷酸、胆固醇含量差异显著(P<0.05)。与对照组相比,试验1组肌苷酸含量提高6.30%(P<0.05)、试验3组降低18.90%(P<0.05),试验2组则无明显变化;试验1组、2组和3组胆固醇含量分别降低 4.61%(P>0.05)、6.95%(P<0.05)和6.66%(P<0.05)。
表2 饲喂青绿全株玉米对猪肉肌苷酸、胆固醇含量的影响
2.2 饲喂青绿全株玉米对猪肉胶原蛋白含量的影响 由表3可见,各组试验猪肌肉总胶原蛋白、不可溶性胶原蛋白含量差异不显著(P>0.05);可溶性胶原蛋白(SC)、胶原蛋白溶解度(CS)差异显著(P<0.05)。与对照组相比,试验1组SC提高11.32%(P<0.05),试验 2 组、3 组有降低趋势,但差异不显著(P>0.05);试验1组CS提高9.16%(P<0.05),试验 3 组降低 5.35%(P<0.05),试验2组则无明显变化(P>0.05)。
表3 饲喂青绿全株玉米对猪肉胶原蛋白含量的影响
2.3 饲喂青绿全株玉米对猪肉氨基酸含量的影响 由表4可见,饲喂青绿全株玉米对猪肉中多数单体氨基酸含量无显著影响,仅半胱氨酸、亮氨酸、脯氨酸含量有显著差异(P<0.05);此外,与对照组相比,试验组肌肉中鲜味氨基酸(DAA)、必需氨基酸 (EAA)、总氨基酸(TAA)含量有降低趋势,但差异均不显著(P>0.05)。
表4 饲喂青绿全株玉米对猪肉氨基酸含量的影响%
2.4 饲喂青绿全株玉米对猪肉脂肪酸组成的影响 由表5可见,在所检测的24种脂肪酸中,含量最高的4种依次是油酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸,这4种脂肪酸占脂肪酸总量的90%左右。饲喂青绿全株玉米对猪肉中多数脂肪酸的组成无显著影响,仅对辛酸、棕榈油酸、α-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸影响显著(P<0.05)。其中,与对照组相比,试验1组和2组的棕榈油酸分别提高26.51%、22.89%(P<0.05);试验1组的α-亚麻酸和二高-γ-亚麻酸分别提高 18.18%、19.05%(P<0.05);此外,与对照组相比,3个试验组肌肉中总单不饱和脂肪酸有降低趋势,总多不饱和脂肪酸(PUFA)则有升高趋势,但差异均不显著(P>0.05)。
表5 饲喂青绿全株玉米对猪肉脂肪酸组成的影响%
畜牧生产中常见的饲料主要有粗饲料、青绿饲料、青贮饲料、能量饲料、蛋白质饲料、矿物质饲料、维生素饲料和饲料添加剂八大类。目前青绿饲料多用于牛、羊等反刍动物养殖,和立文等(2017)研究发现,饲喂全株青贮玉米有助于提高牛肉的品质。但青绿全株玉米在养猪生产中应用较少,因此,研究青绿全株玉米用作猪饲料的可行性具有十分重要的意义。周超等 (2017)和李祥明等(2016)研究表明,全株青绿玉米发酵喂猪,能够一定程度降低饲养成本、改善肉质。
肉品风味是猪肉品质的重要性状,肌苷酸是影响肉品风味的主要物质,其分解产物的积累,可增加肉的鲜味(陈继兰等,2004)。陈代文等(2002)研究表明,用青绿饲料替代部分基础饲粮,饲喂生长肥育猪,可以提高肌肉中肌苷酸及其分解产物的含量。本试验研究发现,在肥育猪阶段用40%的青绿全株玉米替代基础日粮,可以提高肌肉肌苷酸含量,改善猪肉风味;但青绿全株玉米的饲喂比例达到60%时,其肌苷酸含量显著降低。此外,氨基酸也是评价肉品营养与风味的重要指标 (乔艳明等,2015),亮氨酸、脯氨酸皆属于鲜味氨基酸,能够影响肌肉的风味。肥育阶段添加40%青绿全株玉米,对肌肉中亮氨酸和脯氨酸含量影响显著,但对其他单体氨基酸影响不显著。总体上,生长肥育猪饲喂不同比例的青绿全株玉米,其肌肉中氨基酸总和、必需氨基酸含量、鲜味氨基酸含量等有降低趋势,但差异均不显著,说明生长肥育猪饲喂青绿全株玉米对肉质的风味及营养特性等影响不大。
在猪肉的营养与保健方面,胆固醇含量是重要因素之一,人类的心血管疾病与胆固醇有直接的关系(王晓明等,2007)。青绿全株玉米中含有较多纤维类物质,这些物质可在猪大肠内发酵产生挥发性脂肪酸,其中,丙酸可以抑制肝脏HMGCoA还原酶的活性,有效减少体内胆固醇的合成,乙酸则进入外周组织,可抑制外周组织胆固醇的合成(王进波等,2004)。本试验研究发现,饲喂青绿全株玉米有助于降低猪肉中的胆固醇含量。另外,胶原蛋白是动物细胞合成的一种生物大分子,可以提高细胞储水能力,增加肌肉弹性。盛清凯等(2007)研究发现,发酵后的全株青绿玉米中乳酸菌的含量显著提高,而乳酸菌可以提高育肥猪肌肉中总胶原蛋白和可溶性胶原蛋白含量。本研究结果表明,肥育阶段用40%的青绿全株玉米替代基础日粮,可以提高肌肉中可溶性胶原蛋白含量。
脂肪酸是重要芳香前体物质,其中某些多不饱和脂肪酸对人身体健康更有益,可以有效降低血液中胆固醇的含量,预防心血管疾病,并在维持脂蛋白平衡以及促进生长发育等方面发挥重要作用(Kondracki等,2000)。本试验结果表明,用青绿全株玉米替代部分基础日粮饲喂生长肥育猪,肌肉中亚油酸、α-亚麻酸、二高-γ-亚麻酸等含量均高于对照组;总多不饱和脂肪酸(PUFA)有不同程度地改善,这对肉品风味和营养保健有一定的提升作用。
本试验结果表明,生长肥育猪适量饲喂青绿全株玉米(生长期20%、肥育期40%),肌肉中胆固醇含量降低,肌苷酸、胶原蛋白溶解度、总多不饱和脂肪酸等有不同程度地提高;肌肉中总氨基酸、必需氨基酸、鲜味氨基酸含量等有降低趋势,但差异均不显著。从保持和改善肉品风味及营养特性角度,适量饲喂青绿全株玉米是可行的。