病死豬肉骨粉與魚粉營養(yǎng)成分對比分析

程小飛 向勁 李傳武 宋銳 洪波 田興 夏英 李紹明 劉麗

摘要：為探索非傳染性病死豬無害化處理產(chǎn)物（豬肉骨粉）的資源化利用，對豬肉骨粉和魚粉一般營養(yǎng)成分、氨基酸組成進(jìn)行測定及對比分析。結(jié)果表明，豬肉骨粉和魚粉中水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分的含量分別為3.25%和8.92%、66.65%和66.67%、13.52%和8.23%、18.25%和21.50%。豬肉骨粉和魚粉中必需氨基酸（EAA）含量分別為19.94%、22.35%，其第一限制性氨基酸均為Met（蛋氨酸）+Cys（半胱氨酸），第二限制性氨基酸均為Lys（賴氨酸），必需氨基酸指數(shù)（EAAI）分別為66.60和77.04，鮮味氨基酸（DAA）含量分別為26.89%和23.15%。綜上，非傳染性病死豬肉骨粉具有高蛋白、低灰分的特性，作為廢棄物資源化再利用，尤其是在水產(chǎn)飼料中替代魚粉具有一定的開發(fā)利用潛力。

關(guān)鍵詞：非傳染性病死豬;廢棄資源再利用;豬肉骨粉;魚粉;營養(yǎng)成分;氨基酸;氨基酸評分（AAS）;化學(xué)評分（CS）;必需氨基酸指數(shù)（EAAI）;鮮味氨基酸

中圖分類號(hào)：S879.9

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2020）16-0208-04

隨著我國畜牧業(yè)快速、集約化發(fā)展，養(yǎng)殖過程中因疾病等原因造成養(yǎng)殖動(dòng)物死亡數(shù)量不斷增加。以養(yǎng)豬業(yè)為例，根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局發(fā)布的《2018年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》數(shù)據(jù)顯示，2018年末我國生豬存欄42 817萬頭，生豬出欄69 382萬頭（除我國香港、臺(tái)灣和澳門外）[1]，行業(yè)認(rèn)可的生豬養(yǎng)殖死亡率通常為3%～12%[2-3]，按最小死亡率3%計(jì)算，2018年死亡生豬超過2 000萬頭。因此，養(yǎng)殖場病死動(dòng)物尸體的無害化處理已經(jīng)成為相關(guān)行業(yè)的熱點(diǎn)研究課題，而病死動(dòng)物無害化處理產(chǎn)物的資源化利用研究是行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。

化制法，是病死動(dòng)物無害化處理的主要方式之一。非傳染性病死豬經(jīng)過化制法所得產(chǎn)物——病死豬肉骨粉（簡稱“豬肉骨粉”），作為魚粉的替代蛋白源，在水產(chǎn)飼料和特種毛皮經(jīng)濟(jì)動(dòng)物飼料中具有一定的開發(fā)利用潛力。對病死豬無害化處理及資源化利用，不但可以降低由于病死豬隨意丟棄造成的環(huán)境污染，還可以實(shí)現(xiàn)廢棄資源再利用，從而降低養(yǎng)殖成本和無害化處理成本。目前，對肉骨粉的研究主要集中在營養(yǎng)成分[4-8]、安全性[9-10]和水產(chǎn)飼料中的應(yīng)用[11-13]等，關(guān)于病死豬肉骨粉營養(yǎng)成分的研究卻鮮有報(bào)道[14]。

本試驗(yàn)以豬肉骨粉和魚粉為研究對象，通過對其一般營養(yǎng)成分、氨基酸組分進(jìn)行測定和對比分析，以期為病死動(dòng)物無公害化處理產(chǎn)物（豬肉骨粉）的資源化利用及魚粉替代蛋白源開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 樣品來源及預(yù)處理

非傳染性病死豬無害化處理產(chǎn)物——豬肉骨粉，由湖南某某生態(tài)環(huán)?？萍加邢薰咎峁Ｔ囼?yàn)用魚粉為秘魯進(jìn)口白魚粉，由湖南常德某大型飼料公司提供，經(jīng)小型粉碎機(jī)粉碎后，過60目篩，于-20 ℃ 冷凍保存，用于常規(guī)營養(yǎng)成分、氨基酸組成測定與分析。

1.2 營養(yǎng)成分測定及氨基酸評價(jià)

1.2.1 一般營養(yǎng)成分測定方法[15] （1）水分含量，（105±2） ℃常壓烘干法（GB/T 5009.3—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》）;（2）蛋白質(zhì)含量，自動(dòng)凱氏定氮儀法（GB/T 5009.5—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》），采用儀器為丹麥FOSS全自動(dòng)凱氏定氮儀Kjeltec 8400;（3）粗脂肪含量，索氏抽提法（GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》），使用儀器為丹麥FOSS索氏抽提器;（4）灰分含量，550 ℃馬福爐灼燒法（GB/T 5009.4—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》）。

1.2.2氨基酸測定方法[16] 取樣品0.5 g，用6 mol/L鹽酸于110 ℃下水解22 h并過濾定容至50 mL，取0.5 mL真空干燥制作成樣品，使用德國Sykam公司S-433D型氨基酸分析儀測定樣品氨基酸組成及含量;根據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織/世界衛(wèi)生組織（FAO/WHO）1973年建議的氨基酸評分標(biāo)準(zhǔn)模式和全雞蛋蛋白質(zhì)的氨基酸模式[17]，按公式[18-19]分別計(jì)算氨基酸評分（AAS）、化學(xué)評分（CS）和必需氨基酸指數(shù)（EAAI）：

式中：aa為試驗(yàn)樣品氨基酸含量，%;AAFAO/WHO為FAO/WHO評分標(biāo)準(zhǔn)模式中同種氨基酸含量，mg/g（以N計(jì)）;AAEgg為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種氨基酸含量，mg/g（以N計(jì)）;n為比較的必需氨基酸數(shù);A，B，C，…，H為樣品中必需氨基酸含量，mg/g（以N計(jì)，DW）;AE，BE，CE，…，HE為全雞蛋蛋白質(zhì)中同種必需氨基酸含量mg/g（以N計(jì)，DW）。

氨基酸含量（mg/g，以N計(jì)）=氨基酸含量（%，DW）/粗蛋白含量（%，DW）×6.25×1 000。

1.3 數(shù)據(jù)處理

結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”（x±s）表示。采用Excel 2007中樣本t檢驗(yàn)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，P<0.05 為差異性顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 豬肉骨粉和魚粉一般營養(yǎng)成分

由表1可知，豬肉骨粉和魚粉的水分含量分別為3.25%、8.92%，粗蛋白質(zhì)含量分別為66.65%、66.67%，粗脂肪含量為13.52%、8.23%，灰分含量分別為18.25%、21.58%。其中，豬肉骨粉的水分和灰分含量顯著低于魚粉（P<0.05），粗脂肪含量顯著高于魚粉（P<0.05），而粗蛋白質(zhì)含量無顯著差異（P>0.05）。因此，本研究中豬肉骨粉具有粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量高，灰分和水分含量低的特性。

2.2 豬肉骨粉和魚粉氨基酸組成

由表2可知，豬肉骨粉和魚粉均檢測到17種氨基酸（色氨酸因酸水解未檢出），其氨基酸總含量（TAA）分別為60.60%和57.82%，7種必需氨基酸（EAA）含量分別為19.94%和22.35%，10種非必需氨基酸（NEAA）含量分別為40.66%和35.47%。豬肉骨粉17種氨基酸中，谷氨酸含量最高，為9.76%，其次是甘氨酸（6.76%）、天冬氨酸（5.49%）、亮氨酸（5.30%）、丙氨酸（4.88%）、脯氨酸（4.75%）、纈氨酸（3.56%）、精氨酸（3.01%）、賴氨酸（2.70%）、苯丙氨酸（2.62%）、異亮氨酸（2.39%）、蘇氨酸（2.05%）、組氨酸（2.01%）、酪氨酸（1.98%）、絲氨酸（1.72%）、蛋氨酸（1.32%），半胱氨酸含量最低，含量為0.30%。魚粉豬17種氨基酸中，也是谷氨酸含量最高，含量為8.92%，其次是天冬氨酸（6.09%）、亮氨酸（5.02%）、丙氨酸（4.12%）、甘氨酸（4.02%）、賴氨酸（3.63%）、纈氨酸（3.47%）、異亮氨酸（2.88%）、精氨酸（2.87%）、蘇氨酸（2.77%）、脯氨酸（2.72%）、苯丙氨酸（2.62%）、絲氨酸（2.43%）、酪氨酸（2.14%）、組氨酸（1.97%）、蛋氨酸（1.93%），半胱氨酸含量最低，含量為0.19%。豬肉骨粉和魚粉中鮮味氨基酸總含量（DAA）分別為26.89%和23.15%，EAA/TAA值分別為32.90%和38.65%，EAA/NEAA值分別為49.04%和63.01%。

2.3 豬肉骨粉和魚粉氨基酸評分、化學(xué)評分及必需氨基酸指數(shù)

由豬肉骨粉和魚粉氨基酸評分（AAS）和化學(xué)評分（CS）結(jié)果（表3）可知，豬肉骨粉分別是Phe+Tyr和Leu評分最高，其值分別為1.14和0.93;Met+Cys評分最低，其值分別為0.69和0.39，其次是Lys，其值分別為0.74和0.57。魚粉的AAS顯示，Phe+Tyr最高，為1.17;Met+Cys最低，為0.92，其次是Lys，為1.00。魚粉的CS顯示，Thr最高，為0.89;Met+Cys最低，為0.52，其次是Lys，為0.77。病死豬肉骨粉的第一、第二限制性氨基酸分別為Met+Cys、Lys，這與魚粉的限制性氨基酸相同。豬肉骨粉和魚粉的必需氨基酸指數(shù)（EAAI）分別為66.60和77.04。

3 討論

不同國家對動(dòng)物性蛋白原料在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用的政策規(guī)定各不相同，20世紀(jì)80年代，因?yàn)榀偱２≡跉W盟大肆流行，動(dòng)物性蛋白原料被禁止使用，直至2013年才允許非反芻動(dòng)物源性飼料蛋白在水產(chǎn)飼料中應(yīng)用，但仍然禁止動(dòng)物蛋白原在同種動(dòng)物中進(jìn)行蛋白循環(huán)。在我國，肉骨粉在非同源動(dòng)物飼料中應(yīng)用較為廣泛，尤其是水產(chǎn)飼料有大量的研究和應(yīng)用[20]，但關(guān)于病死豬肉骨粉應(yīng)用的安全性一直存在這爭議。農(nóng)醫(yī)發(fā)〔2005〕25號(hào)《病死及死因不明動(dòng)物處置辦法（試行）》、GB 16548—2006《病害動(dòng)物和病害動(dòng)物產(chǎn)品生物安全處理規(guī)程）》及農(nóng)醫(yī)發(fā)〔2013〕34號(hào)《病死動(dòng)物無害化處理技術(shù)規(guī)范》，雖對病死動(dòng)物及動(dòng)物產(chǎn)品的報(bào)告、 診斷及無害化處理工作有明確要求，但對病死動(dòng)物無害化處理后的副產(chǎn)物利用缺乏具體規(guī)定，因此本研究以非傳染性病死豬為原料進(jìn)行營養(yǎng)成分測定與分析，為病死豬無害化處理產(chǎn)物資源化再利用進(jìn)行科學(xué)探索。

黃嫚秋等對國內(nèi)10個(gè)具有代表性的肉骨粉樣品進(jìn)行的研究表明，國產(chǎn)肉骨粉的水分、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和灰分含量一般分別為6.09%～10.20%、48.13%～54.93%、4.99%～16.47%、17.76%～34.90%[4]。張琴等對澳大利亞、烏拉圭產(chǎn)肉骨粉的研究表明，進(jìn)口肉骨粉的水分、粗蛋白、粗脂肪和灰分含量一般分別為6.94%～7.24%、48.16%～57.06%、10.55%～13.93%、25.54%～38.57%[10]。GB/T 20193—2006《飼料用骨粉及肉骨粉》規(guī)定，肉骨粉水分含量不高于10%，粗脂肪含量不高于12%，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的粗蛋白質(zhì)含量分別不低于50%、45%、40%，一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的灰分含量分別不高于33%、38%、43%[21]。肉骨粉的水分含量在一定程度上影響其貯存及品質(zhì)，而本試驗(yàn)中病死豬無害化處理產(chǎn)物豬肉骨粉的水分和灰分含量分別為3.25%和18.25%，顯著低于魚粉中水分和灰分含量，且遠(yuǎn)低于常規(guī)肉骨粉中水分和灰分含量。本試驗(yàn)中豬肉骨粉的粗蛋白質(zhì)含量與魚粉中粗蛋白質(zhì)含量相當(dāng)，均遠(yuǎn)高于常規(guī)肉骨粉，且達(dá)到國家肉骨粉一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。本試驗(yàn)中豬肉骨粉的粗脂肪含量高于魚粉中粗脂肪含量，且略高于肉骨粉國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的上限（12%），與常規(guī)肉骨粉中粗脂肪含量相比存在較大差異，這可能與肉骨粉的生產(chǎn)廠家、工藝、原料品質(zhì)等相關(guān)，使得粗脂肪含量的變異系數(shù)較大[4]。

本研究中豬肉骨粉的谷氨酸、甘氨酸和丙氨酸3種鮮味氨基酸高于魚粉，但其蘇氨酸、蛋氨酸、異亮氨酸和賴氨酸4種必需氨基酸及其必需氨基酸總含量低于魚粉，這與劉海燕等的研究結(jié)果[7]基本一致。根據(jù)FAO/WHO的理想模式，質(zhì)量較好的蛋白質(zhì)組成氨基酸的EAA/TAA為40%左右，EAA/NEAA在60%以上[17]，豬肉骨粉略低于上述指標(biāo)要求，而魚粉則基本符合上述指標(biāo)要求，說明肉骨粉的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值略低于魚粉。根據(jù)中國飼料數(shù)據(jù)庫（2018年第29版）[22]，豆粕的必需氨基酸含量為：苯丙氨酸2.21%、蛋氨酸0.59%、賴氨酸2.68%、蘇氨酸2.05%、色氨酸0.57%、亮氨酸3.35%、異亮氨酸1.99%、纈氨酸2.09%。同本研究中豬肉骨粉比較，豆粕中7種必需氨基酸均低于或等于肉骨粉，可見豬肉骨粉的氨基酸營養(yǎng)價(jià)值雖不及魚粉好，但優(yōu)于豆粕。

4 結(jié)論

非傳染性病死豬無害化處理產(chǎn)物（豬肉骨粉）具有高蛋白、低灰分的特性，作為廢棄物資源化再利用，尤其是在水產(chǎn)飼料中替代魚粉具有一定的開發(fā)利用潛力。

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