■商 楊 邊連全 劉顯軍 陳 靜 羅文有
(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,遼寧沈陽 110866)
飼料香味劑又叫飼料調(diào)味劑或風(fēng)味劑,是一種能掩蓋飼料中不良氣味,增加飼料適口性,改善飼料品質(zhì),提高動物采食量,促進動物消化吸收的飼料添加劑。飼料在儲存的過程中,其營養(yǎng)物質(zhì)如一些不飽和油脂容易氧化分解而變質(zhì),香味劑中的某些香料成分具有抗氧化功能,因此飼料中添加香味劑可以延緩飼料的氧化程度。機體代謝過程會產(chǎn)生有害的自由基,許多天然香料都具有較強的清除自由基的能力,對保持機體的健康具有重要的作用。本試驗在以上理論的基礎(chǔ)上進行,并檢測了肉中風(fēng)味前體物質(zhì)(氨基酸、脂肪酸、呈味核苷酸)的含量,驗證香味劑是否能影響豬肉品質(zhì)。
香味劑由大帝漢克生物科技有限公司提供,是新開發(fā)的一種果辛香型香味劑。
飼養(yǎng)試驗挑選體重為(65±3.6)kg左右的“杜長大”三元雜交豬72頭,基礎(chǔ)日糧參照NRC(1998)肥育豬的營養(yǎng)需要配制成粉狀全價料,基礎(chǔ)日糧配方及營養(yǎng)水平見表1。
表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平(風(fēng)干基礎(chǔ))
試驗選用72頭體重為(65±3.6)kg的杜長大三元雜交豬,健康無病,體重相近,長勢良好,公、母各半。采用單因素完全隨機化設(shè)計分為4組,每個處理組3個重復(fù),每個重復(fù)6頭豬。其中A組為對照組,飼喂基礎(chǔ)日糧;B、C、D組在基礎(chǔ)日糧中分別添加500、750、1 000 g/t的香味劑。
飼養(yǎng)試驗于2012年8月10日在遼寧省鐵嶺市昌圖國美養(yǎng)殖場進行,正式試驗期40 d,試驗期間采用粉料飼喂,日喂3 次(5:00、10:00、16:00),保證豬只自由采食和飲水。每天清理豬糞2~3次,保持圈內(nèi)清潔,自然通風(fēng)。飼養(yǎng)試驗結(jié)束后,全群在禁食(自由飲水)24 h后進行屠宰。每組每個重復(fù)隨機選取1頭豬,共12頭豬,取其胴體背最長肌約1 kg,用冰袋和泡沫保溫箱運回沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物生產(chǎn)實驗室進行實驗室指標測定。
飼料樣本的采集:正式試驗的第1 d分別采集4個處理組的飼料約1 kg單獨存放,分別在試驗的第7、14、21、28 d采集約50 g樣本密封于小自封袋中,避光4℃保存,于試驗結(jié)束后同豬肉樣本一同運回沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)動物生產(chǎn)實驗室進行飼料過氧化值的測定。
1.3.1 飼料指標
飼料過氧化值根據(jù)GB/T 5538—1995方法并參照王建輝等[1]的方法進行分析。具體操作:用粉碎機將飼料粉碎至40目,稱取待測飼料樣品2 g精確到0.000 1 g)左右于具塞三角瓶中,加入10 ml三氯甲烷和15 ml冰醋酸,塞上瓶塞,輕輕搖動,使飼料樣品均勻散開,浸泡20 min后加入2 ml碘化鉀飽和溶液,迅速蓋好瓶塞,輕輕搖動1 min,在避光下靜置15 min,加20 ml蒸餾水和0.5%淀粉溶液5 ml,輕輕搖勻,用硫代硫酸鈉溶液滴定至藍褐色完全退去,滴定時用力振搖。同時進行空白試驗。過氧化值計算公式如下:
式中:V1——飼料樣品滴定時所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積(ml);
V0——空白試驗滴定時所消耗硫代硫酸鈉溶液的體積(ml);
C——硫代硫酸鈉溶液的濃度(mol/l);
m——飼料質(zhì)量(g)。
1.3.2 生產(chǎn)性能指標
平均日增重(ADG)=(試驗后各圈豬總重-試驗前各圈豬總重)/(每圈豬頭數(shù)×試驗天數(shù));
平均日采食量(ADFI)=總喂料量/(豬總頭數(shù)×試驗天數(shù));
1.3.3 肉質(zhì)指標
背最長肌TBA值[2]:取10 g肉樣剪碎,加50 ml 7.5%的三氯乙酸(含0.1%EDTA),用勻漿機充分勻漿,振搖30 min,雙層濾紙過濾。取5 ml濾液加入0.02 mol/l TBA溶液,90℃水浴40 min,取出冷卻至室溫后離心5 min(1 600 r/min),上清液中加5 ml氯仿?lián)u勻,靜置分層后取上清液,分別在532 nm和600 nm處比色,記錄消光值,并用以下公式計算TBA值。
背最長肌氨基酸含量:按照GB/T 14965—1994方法并結(jié)合實際情況測定。具體做法:取鮮肉樣0.5 g左右,用乙醚脫去肌肉間脂肪,自然風(fēng)干后研磨細待用。將脫脂樣放入長頸試管中,加入6 mol/l HCl 15 ml,抽真空后封口,110℃烘箱中水解24 h后過濾,將濾液加入超純水定容至50 ml,從中取1 ml于蒸干皿中,在99.8℃水浴鍋上蒸干,加入2.5 ml 0.02 mol/l HCl稀釋,經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后用氨基酸自動分析儀進行分析(儀器自動取樣20 μl分析)。
背最長肌肌苷酸和鳥苷酸含量[3]:采用液相色譜法,標準溶液的配制及標準曲線:分別配制肌苷酸和鳥苷酸的標準系列溶液(用1∶1甲醇水溶液溶解定容)1、5、10、50、100、1 000 μg/ml,分別取10 μl進行液相色譜測定,根據(jù)保留時間,以所測色譜的峰面積或峰高與其相應(yīng)的肌苷酸、鳥苷酸濃度作圖,并繪制標準曲線。前處理:取5 g肉樣于50 ml塑料離心管中,加入10 ml 5%預(yù)冷高氯酸,勻漿機充分勻漿,4 000 r/min離心5 min,上清液轉(zhuǎn)入錐形瓶,殘渣中加入10 ml 5%高氯酸,振蕩5 min,4 000 r/min離心5 min,合并上清液,先用5 mol/l NaOH調(diào)pH值,當(dāng)pH值接近6.5時用0.5 mol/l NaOH調(diào)pH值至6.5,轉(zhuǎn)入50 ml容量瓶中,超純水定容,搖勻,0.22 μm濾膜過濾后進行液相色譜測定(進樣量10 μl)。
背最長肌脂肪酸含量:制成凍干粉后送檢(農(nóng)業(yè)部飼料工業(yè)中心)。凍干粉的制備:將鮮肉于研缽中剪碎研磨,置于培養(yǎng)皿中,在冷凍干燥機中減壓低溫干燥24 h,于研缽中磨碎成粉狀(該指標為最后測定,由生產(chǎn)性能和其它肉質(zhì)指標所測得結(jié)論得出,1 000 g/t為最適添加量,所以該指標只測了對照組和1 000 g/t組)。
表2 香味劑對飼料過氧化值的影響(meq/kg)
由表2可知,飼料中添加香味劑后,對飼料第1周的過氧化值影響不顯著;第2周添加香味劑組的過氧化值均顯著或極顯著低于對照組,其中1 000 g/t組極顯著低于對照組;第3周500 g/t組與對照組的過氧化值相比差異不顯著,500 g/t組和750 g/t組相比差異不顯著,750 g/t組和1 000 g/t組相比差異不顯著,但750 g/t組和1 000 g/t組相比顯著低于對照組,1 000 g/t組顯著低于500 g/t組;第4周500 g/t組與對照組相比過氧化值差異不顯著,但750 g/t組和1 000 g/t組極顯著低于500 g/t組和對照組,1 000 g/t組顯著低于750 g/t組。
表3 香味劑對育肥豬生長性能的影響
由表3可知,飼料中添加香味劑,對育肥豬日采食量有影響,750 g/t組和1 000 g/t組顯著高于對照組,但500 g/t組與對照組相比差異不顯著,3個試驗組之間差異也不顯著;對育肥豬日增重有影響,750 g/t組和1 000 g/t組顯著高于500 g/t組和對照組,但750 g/t組和1 000 g/t組之間差異不顯著,500 g/t組和對照組之間差異也不顯著;對料肉比無顯著影響。
香味劑對育肥豬背最長肌肉質(zhì)的影響見表4、表5、表6。由表4可知,飼料中添加香味劑對育肥豬背最長肌TBA值有影響,試驗組的TBA值均極顯著低于對照組,3個試驗組之間差異不顯著,但是有隨著添加量變大而降低的趨勢。
表4 香味劑對育肥豬背最長肌TBA值的影響(mg/kg)
由表5可知,飼料中添加香味劑對育肥豬背最長肌氨基酸組成的影響,除了酪氨酸和必需AA/TAA有顯著差異外,其它均差異不顯著。
由表6可知,飼料中添加香味劑,背最長肌中1 000 g/t組的C12∶0(月桂酸)、C16∶1(棕櫚油酸)、C20∶1(二十碳一烯酸)、C20∶3n-6(花生三烯酸)、C20∶5n-3(二十碳五烯酸)、C22∶0(山酸)、C22∶6n-3(DHA)含量極顯著高于對照組(P<0.01),1 000 g/t組的C16∶0(軟脂酸)顯著高于對照組,C24∶1(神經(jīng)酸)顯著低于對照組(P<0.05),其他脂肪酸均差異不顯著。
由表7可知,飼料中添加香味劑對育肥豬背最長肌呈味核苷酸含量的影響差異不顯著,但是肌苷酸含量有隨著香味劑添加劑量增大而提高的趨勢。
本試驗結(jié)果表明,香味劑具有抗氧化功能,隨著飼料貯藏時間的延長,添加香味劑可以有效緩解飼料的氧化程度,添加量為1 000 g/t效果最好。
飼料中油脂(如米糠、魚粉、餅粕及添加的油脂等)的不飽合脂肪酸因高溫、紫外線、酶或其它助氧化因素影響或催化,與空氣中的氧發(fā)生一系列反應(yīng),生成過氧化物,過氧化物繼續(xù)分解產(chǎn)生低級的醛和羧酸。飼料氧化嚴重影響飼料品質(zhì)。香味劑中的活性物質(zhì),有的能夠接受自由基,有的能夠通過形成混合自由基接受體或金屬螯合劑等不同作用減慢氧化速率。
表5 香味劑對育肥豬背最長肌氨基酸組成的影響
表6 香味劑對育肥豬背最長肌脂肪酸組成的影響
表7 香味劑對育肥豬背最長肌呈味核苷酸含量的影響
3.1.1 酚羥基的抑菌、抗氧化作用
類似于丁基化羥基甲苯和丁羥基甲醚,作為自由基接受體,主要通過與過氧化自由基作用抑制鏈反應(yīng)的傳遞。例如丁香酚的抗氧化活性相當(dāng)BHT抗氧化活性的90%左右。常用香料中含酚羥基的有丁香酚、香蘭素、乙基香蘭素、麥芽酚、乙基麥芽酚、感香草酚、香荊芥酚、異龍腦、水楊醛、水楊酸及其酯類、愈創(chuàng)木酚等。
3.1.2 自身氧化
香料中的有些不飽和鍵和部分醇、醛等利用自身氧化反應(yīng),降低飼料內(nèi)部及其周圍的氧含量,這些香料較易被氧化,與氧競爭性結(jié)合,使空氣中的氧首先與其反應(yīng),從而保護了飼料。此類香料有萜烯(柑橘、橙、檸檬油中的主要成分)、蒎烯、香茅醛、檸檬醛、苯甲醛、C8~C12醛、草莓酸等。
3.1.3 與金屬離子螯合
酸、硫醇、雜環(huán)化合物與飼料中重金屬離子形成螯合物或結(jié)合成穩(wěn)定的化合物,減少了這些金屬離子對氧化的催化促進作用。此類香料有檸檬酸及其脂類、乳酸、C1~C14酸、草莓酸、3-巰基丙醇、烯丙硫醇、糠基硫醇、呋喃類、噻唑類、吡咯類、吡啶類化合物等。
3.1.4 與氧化產(chǎn)物反應(yīng)
醇、醛、胺與不飽和油脂氧化產(chǎn)生的低碳醛、酮、酸起縮醛縮酮、半縮醛、酯化、席夫反應(yīng)等減輕了這些低碳醛、酮、酸的不良氣味。這類香料有C1~C12醇、各種萜醇、苯甲醛、桂醛、氨基苯甲酸酯類等。
3.1.5 香料中各成分的協(xié)同抗氧化機理
酚羥基、不飽和雙鍵、還原性雜原子等單獨存在時具有抗氧化作用,組合在一起時也有抗氧化作用,而且多數(shù)是協(xié)同性的作用,使得還原性增強。含有還原性雜原子的生物堿與酚類組合,由于生物堿的氮原子被酚類的氫質(zhì)子化后,與氮原子結(jié)合的化學(xué)鍵變得松馳而易于斷裂,其電極電位值下降,而變得易被氧化;酚類的氫失去后,使酚環(huán)的電子云削弱,其電極電位下降,導(dǎo)致酚更易被氧化成醌,因此,組合后其抗氧化能力增強。香料中那些單獨存在時還原能力很弱的化學(xué)成分,在貯存、加工或使用的過程中,由于發(fā)生了一系列生化反應(yīng),而產(chǎn)生具有強還原性的物質(zhì),即天然香料中還存在潛在的抗氧化性成分。
本試驗結(jié)果表明,飼料中添加香味劑,對育肥豬具有誘食作用,增加采食量和日增重,添加量為1 000 g/t效果最好,但對料肉比影響不大。
香味劑能刺激豬的嗅覺和味覺,增加食欲,從而誘導(dǎo)進食,增加采食量。在嗅覺和味覺的共同作用下,進食信號通過條件反射傳導(dǎo)到消化系統(tǒng),引起消化道內(nèi)唾液、胃液、腸液、胰液及膽汁的分泌增多,蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶的含量增多,腸胃蠕動加強,機械性消化運動增強,飼料中營養(yǎng)成分被充分消化吸收,從而促進其生長發(fā)育,日增重得到提高[4]。
本試驗結(jié)果表明,飼料中添加香味劑可極顯著降低豬肉的TBA值,提高肉的抗氧化能力,緩解肉的氧化酸敗變質(zhì),延長肉保持其風(fēng)味質(zhì)量的時間。添加量為1 000 g/t效果最顯著。
肉的氧化過程中生成的過氧化物會損害蛋白質(zhì)、脂肪和細胞中的DNA,破壞細胞膜完整性。香味劑中的活性物質(zhì)經(jīng)動物消化吸收代謝沉積到肉中并發(fā)揮其抗氧化功能。
飼料中添加香味劑不影響肉中氨基酸的組成和含量。
本試驗結(jié)果表明,香味劑可改變豬肉脂肪酸組成。香味劑中含有低級脂肪酸與脂肪醇所形成的酯類,具有各種水果的香味。酯類被消化成低級脂肪酸,經(jīng)小腸吸收后參與合成體脂。所以從理論上講,飼料中添加香味劑可以提高豬肉中低級脂肪酸的含量。但本試驗未得出此結(jié)果。本試驗結(jié)果中,試驗組部分飽和脂肪酸的含量顯著高于對照組,試驗組其他飽和脂肪酸也有高于對照組的趨勢,這可能與香味劑中含有檸檬酸有關(guān),檸檬酸可參與機體脂肪酸的合成[5]。試驗組部分不飽和脂肪酸含量顯著高于對照組,試驗組其他不飽和脂肪酸也有高于對照組的趨勢,這可能與香味劑的抗氧化功能有關(guān)。不飽和脂肪酸在儲存過程中易被氧化變質(zhì),而香味劑可以減少不飽和脂肪酸的氧化,從而使試驗組中不飽和脂肪酸含量高于對照組。豬肉中的二十碳四烯酸的降解產(chǎn)物1-辛烯-3-醇和油酸降解生成的各種醛類加上亞油酸降解的特有產(chǎn)物2-戊基呋喃等體現(xiàn)了豬肉的香味[6]。本試驗中,這3種不飽和脂肪酸均有高于對照組的趨勢,說明添加香味劑可增加豬肉的香味前體物質(zhì),使豬肉在烹飪過程中肉香味更濃郁。
肌苷酸和鳥苷酸是豬肉的呈鮮味物質(zhì)[6],本試驗結(jié)果中,試驗組肌苷酸含量有高于對照組的趨勢,1 000 g/t組肌苷酸含量最多,而鳥苷酸含量僅1 000 g/t組高于對照組。動物體內(nèi)一些重要的甲基化產(chǎn)物的合成都需要甲基,如肉堿、蛋氨酸和肌酸的合成以及mRNA的甲基化,但動物體本身不能合成甲基。香味劑中有許多甲基供體,如3-甲基-1-丁醇、3,7-二甲基-1,3,6-辛三烯等。香味劑有可能通過促進豬肝臟的甲基代謝,增強肝臟中肉堿的合成,加強肉堿向肌肉中轉(zhuǎn)運,并與體脂分解和食物來源的長鏈脂肪酸形成酸不溶肉堿進入肌肉線粒體,促進了脂肪酸的β-氧化,從而促進了肌肉中ATP生成,ATP分解供能后生成AMP,而肌肉中的肌苷酸IMP是由AMP脫氨分解而來[7]。
飼料中添加香味劑可以有效減緩飼料的氧化變質(zhì),提高飼料適口性,促進育肥豬生長,提高采食量和日增重;還可以提高肉的抗氧化能力,緩解肉的氧化酸敗變質(zhì),延長肉保持其風(fēng)味質(zhì)量的時間;在保證肉中氨基酸構(gòu)成不變的前提下,香味劑還有提高肉中風(fēng)味前體物質(zhì)脂肪酸和肌苷酸含量的趨勢,即飼料中添加香味劑有改善豬肉風(fēng)味的趨勢。本試驗中,香味劑最適添加劑量為1 000 g/t。