不同大豆蛋白源對巴民雜交豬生長性能、肉品質(zhì)、肉營養(yǎng)成分以及氨基酸組成的影響

夏繼橋 ，何鑫淼 ，王 蘭 ，王繼峰 ，吳賽輝 ，張艷麗 ，李艷平 ，劉 娣 ＊

（1.黑龍江省大興安嶺農(nóng)林科學(xué)院，黑龍江 加格達奇 165000；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，黑龍江 哈爾濱 150086；3.哈爾濱信誠玉泉山養(yǎng)殖有限公司，黑龍江 哈爾濱 150322；4.秦皇島翕程生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，河北 秦皇島 066000）

東北作為我國大豆的主產(chǎn)區(qū)，在大豆資源上具有得天獨厚的優(yōu)勢，因此做好大豆資源利用，發(fā)展優(yōu)質(zhì)蛋白飼料至關(guān)重要。大豆中蛋白質(zhì)含量高達36%～40%，富含營養(yǎng)，氨基酸組成均衡，常作為主要蛋白源應(yīng)用到畜禽飼料生產(chǎn)中，但因其中同時含有較多的胰蛋白酶抑制因子、凝集素、抗原蛋白、單寧、植酸、大豆球蛋白等抗?fàn)I養(yǎng)因子，限制了其在飼料行業(yè)中的應(yīng)用前景，研究發(fā)現(xiàn)大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子易引起畜禽胰腺肥大增生，損壞畜禽腸道健康，導(dǎo)致其消化吸收功能紊亂[1-2]。

高溫、高壓、化學(xué)制劑、膨化、酶解[3]、發(fā)酵[4]等方法均能有效降低大豆中抗?fàn)I養(yǎng)因子含量，其中膨化法通過瞬間高溫高壓，破壞大豆蛋白分子結(jié)構(gòu)中二硫鍵結(jié)構(gòu)，可減少二級結(jié)構(gòu)中α-螺旋的數(shù)量等，從而有效降低大豆抗?fàn)I養(yǎng)因子作用[5]。相對于豆粕，膨化大豆蛋白因成本高、來源窄而限制了其使用范圍，對于膨化大豆的添加利用研究常見于雞蛋[6]，魚[7]、斷奶仔豬[8]以及犢牛[9]中，目前，膨化大豆對育肥豬肉品質(zhì)影響的研究相對較少。

隨著“金豬時代”的到來以及人們生活水平提高，對高檔、風(fēng)味好的豬肉需求也在增加[10]。巴民雜交豬是由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所，利用民豬和巴克夏豬通過多個世代的橫交固定選育的雜種豬，因其肉質(zhì)好、長速快，已在黑龍江省大范圍推廣。試驗采用黑龍江省九三農(nóng)場的大豆按標(biāo)準(zhǔn)分別制作成豆粕、脫脂膨化大豆蛋白以及不脫脂膨化大豆蛋白，研究等能、等氮日糧對巴民雜交豬育肥階段的生長性能、肉氨基酸組成、肉營養(yǎng)成分以及肉品質(zhì)的影響，旨在為優(yōu)化地方豬的營養(yǎng)需求，合理開發(fā)大豆蛋白源以及探索蛋白質(zhì)的理化特性與其營養(yǎng)價值之間的關(guān)系提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗設(shè)計和管理

試驗采用單因子隨機分組設(shè)計。選用同一舍的27頭體重、日齡相近的去勢巴民雜交公豬，隨機分為3組，分別為對照組、試驗1組和試驗2組，每組9頭試驗豬，每組3個重復(fù)，每個重復(fù)3頭豬，試驗豬每個重復(fù)于6 m2（2 m×3 m）的水泥地面單欄飼養(yǎng)。對照組飼喂豆粕基礎(chǔ)飼糧，試驗1組飼喂脫脂膨化大豆蛋白，試驗2組飼喂不脫脂膨化大豆蛋白，3組飼糧含有相同的蛋白（13.48%）和消化能（14.16 MJ/kg）水平，見表1。每天分別在8:00點、16:00點進行飼喂，以料槽有少量飼料剩余為宜，所有試驗豬均采用自動飲水器自由飲水。試驗期為60 d。

1.2 基礎(chǔ)日糧組成和營養(yǎng)水平

為方便推廣飼料配方，試驗用日糧原料組成簡單。基礎(chǔ)日糧為全價料，參照美國NRC(2012)中文版[11]以及《中國肉脂型生長育肥豬飼養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)》[12]，同時考慮地方豬耐粗飼的習(xí)性，配制成基礎(chǔ)日糧，日糧組成及營養(yǎng)水平見表1。

1.3 樣品采集、指標(biāo)測定與方法

1.3.1 生長性能測定

試驗期第1天6:00時對27頭豬空腹稱重，記錄為初始重；試驗結(jié)束時（第61天）6:00時對育肥豬空腹稱重，記錄為末重。根據(jù)公式計算平均日增重、平均日采食量、料重比。

1.3.2 豬背最長肌的采集與營養(yǎng)成分、肉品質(zhì)的測定

試驗結(jié)束時，所有試驗豬稱重后空腹24 h，自由飲水。電擊后按《瘦肉型豬胴體性狀測定技術(shù)規(guī)范》（NY/T 825—2004）進行屠宰取樣。在豬胴體倒數(shù)第3、第4胸椎段處向前取背最長肌200 g用于豬肉營養(yǎng)成分的測定，向前取背最長肌100 g用于豬背最長肌氨基酸含量的測定，繼續(xù)向前取背最長肌500 g用于豬背最長肌品質(zhì)的測定，樣品于-20 ℃冰箱中保存，待測。按照《肉與肉制品 氮含量測定》（GB/T 9695.11—2008）方法測定粗蛋白含量；按照《肉與肉制品 總脂肪含量測定》（GB/T 9695.7—2008）方法測定粗脂肪含量；按照《肉與肉制品 水分含量測定》（GB/T 9695.15—2008）方法測定水分含量；按照《肉與肉制品 總灰分含量測定》（GB/T 9695.18—2008）方法測定粗灰分含量；按照《豬肌肉品質(zhì)測定技術(shù)規(guī)范》（NY/T 821-2004）方法測定豬肉品質(zhì)。測定地點為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所肉質(zhì)檢測室。

表1 基礎(chǔ)日糧組成及營養(yǎng)水平（以DM為基礎(chǔ)） %

1.3.2.1 豬背最長肌肉色測定

儀器：色差儀（型號為CHROMA METER CR-400）， 購 自日本柯尼卡美能達公司（KONICA MINOLTA）。

測定方法：取排酸24 h后的豬背最長肌，找到倒數(shù)3～4胸椎處背最長肌切口處，將最外一層肉盡量薄而垂直的切除掉，然后再垂直肉塊走向切成約1 cm厚的肉片，用保鮮膜覆蓋肉片新鮮切面，平鋪在平板上，放入4 ℃恒溫冰箱中，氧合30 min，取下保鮮膜，用色差儀隨機測量10次，然后計算平均值。肉色指標(biāo)參數(shù)為：亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）。

1.3.2.2 豬背最長肌pH測定

儀 器：pH儀（ 型 號 為：ORION 3 STAR）購自美國Thermo公司，肉質(zhì)測定專用直插式電極。

測定方法：測定前按照 pH儀的使用說明書，先用標(biāo)準(zhǔn)液進行矯正，矯正后再進行測定。取排酸24 h后的豬背最長肌，找到倒數(shù)3～4胸椎處背最長肌切口處，將電極直接插入胴體中，至電極頭部完全包埋在肉樣中，保持電極平穩(wěn)，盡量測定中間位置，測完一處，再重新選一處測定，每個樣品測定兩次求平均值，兩次測定結(jié)果相對偏差小于5%，記錄為pH24h。

1.3.2.3 豬背最長肌壓榨損失測定

儀器：電腦壓肉試驗儀（型號為RH-1000）購自廣州潤湖儀器有限公司；電子天平（型號為FA2204B），購自上海精密科學(xué)儀器有限公司；直徑2.523 cm的鋼制圓柱型取樣器。

測定方法：取排酸24 h后的豬背最長肌，找到倒數(shù)3～4胸椎處背最長肌切口處，將最外一層肉盡量薄而垂直的切除掉，垂直肉塊方向切成1 cm厚的肉片，用直徑2.523 cm的圓形取樣器切下面積為5 cm2的肉樣，用濾紙吸干表面水分，稱重并記錄重量m1，最佳重量為5.0 g左右，然后上下各用16層濾紙包裹，放置于RH-1000型電腦壓肉試驗儀上加壓力35.0 kg，保持5 min，除去紗布后再次稱取重量m2。每個樣品取三次樣，求平均值。

1.3.2.4 豬背最長肌熟肉率、嫩度測定

儀器：單列二空水浴鍋（型號為：DFD-700），購自上海樹立儀器儀表有限公司；數(shù)顯式肌肉嫩度儀（型號：C-LM3B），購自東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；電子測溫儀（型號：JM222L），購自天津今明儀器有限公司（中美合資）。

測定方法：取排酸24 h后的豬背最長肌，找到倒數(shù)3～4胸椎處背最長肌切口處，將最外一層肉盡量薄而垂直的切除掉，垂直肉塊方向切成約3 cm厚的肉片，保留少量肌外膜，稱量為初始重量m1，將肉樣平整放于聚乙烯塑料袋內(nèi)，從側(cè)面將電子測溫儀探針插入肉樣中間位置，排出袋內(nèi)空氣，使肉樣表面與塑料袋緊密相貼，無氣泡，封住袋口。將肉樣袋完全沒入72 ℃水浴鍋中，待電子測溫儀顯示70 ℃時，將肉樣袋取出置于自來水流水中冷卻40 min，然后取肉樣，用濾紙擦去肉樣表面水分，稱量為末重量m2，熟肉率為：

根據(jù)肌外膜找到肌纖維方向，沿肌纖維方向先將肉切成1 cm的肉片，再切成1 cm×1 cm方丁，每個樣至少切出9個肉方丁，即9個重復(fù)，將肉方丁平放進數(shù)顯式肌肉嫩度儀刀片孔內(nèi)，保持90 ℃垂直，按照數(shù)顯式肌肉嫩度儀使用說明書操作，屏幕顯示的穩(wěn)定數(shù)據(jù)即為嫩度。單位用牛頓（N）或千克（kg）表示。

1.3.3 背最長肌氨基酸含量的測定

氨基酸分析儀（型號為L-8900），購自日立高新技術(shù)公司。氨基酸的前處理和測定方法按照《食品中氨基酸的測定》（GB/T 5009.124—2003）的方法進行測定，各氨基酸含量以占干重百分比表示。測定地點為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2016整理試驗數(shù)據(jù)并記錄，用SPSS Statisics 17.0進行單因子方差分析和Duncan’s多重比較，數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05表示差異顯著，P＜0.01表示差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬生長性能的影響

與對照組相比，試驗1組和2組，在末重上都有提高，但差異不顯著（P＞0.05），在平均日增重上，分別顯著提高了12.50%和9.60%（P＜0.05）；試驗1組的耗料增重比顯著降低（P＜0.05），結(jié)果如表2所示。

2.2 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬背最長肌營養(yǎng)成分的影響

與對照組相比，試驗1和2組背最長肌的水分、灰分、粗蛋白含量差異不顯著(P＞0.05)，試驗1組的粗脂肪含量顯著提高(P＜0.05)，結(jié)果如表3所示。

2.3 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬背最長肌氨基酸組成的影響

與對照組相比，試驗1組和2組肌肉中甘氨酸、丙氨酸含量顯著升高(P＜0.05)，試驗1組谷氨酸含量顯著升高(P＜0.05)。非必需氨基酸中，試驗2組的半胱氨酸含量顯著降低(P＜0.05)，酪氨酸含量顯著升高(P＜0.05)；必需氨基酸中，試驗1組和2組的精氨酸含量顯著升高(P＜0.05)，試驗2組的組氨酸含量顯著升高(P＜0.05)。結(jié)果如表4所示。

2.4 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬背最長肌肉品質(zhì)的影響

與對照組相比，試驗1組和2組肌肉的L*值、b值、壓榨損失、系水力、滴水損失、剪切力、熟肉率等指標(biāo)差異均不顯著(P＞0.05)，但是試驗1組的pH24h和a*值顯著提高(P＜0.05)，結(jié)果如表5所示。

3 討論

3.1 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬生長性能的影響

日糧粗蛋白的被消化吸收程度與日糧蛋白源物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等因素密切相關(guān)，并決定著日糧氮素的利用效率，進而影響豬只的生長性能[13]。在試驗中，不論是不脫脂膨化大豆組還是脫脂膨化大豆組的豬只平均日采食量、平均日增重和末重都有一定程度的提高，主要原因是高溫擠壓破壞了大豆中的油細胞，增加了膨化大豆的香味和適口性，提高豬只食欲，進而促進了豬只的生長，這與李重陽等人[14]進行的膨化大豆替代豆粕對生長豬生長性能的影響研究結(jié)果基本一致。姚怡莎等人[2]通過膨化法，有效降低了大豆中胰蛋白酶抑制因子、抗原蛋白含量及脲酶活性，其中脲酶活性基本為每克零單位酶活。白明昧等人[15]研究發(fā)現(xiàn)，熱處理嚴(yán)重影響了全脂大豆蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)特征、溶解度和體外消化率，說明飼料原料和加工處理方法是影響飼料營養(yǎng)價值的重要因素之一，這與此次試驗的結(jié)果相似。

3.2 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬肌肉營養(yǎng)成分含量的影響

常規(guī)檢測的豬肉營養(yǎng)成分主要有水分、粗蛋白、粗脂肪、灰分等4個指標(biāo)，相對來說，豬肉中的灰分含量相對穩(wěn)定，粗蛋白含量受豬只的初級纖維和次級纖維的總數(shù)影響，若在出生后保持不變則變化不會很大，粗脂肪含量和水分含量常常變化較大，二者呈負(fù)相關(guān)關(guān)系[16]。此次試驗中，隨著試驗組豬肉粗脂肪含量的升高，水分含量呈降低趨勢，這與木仁等人[17]測定了黔南黑豬的營養(yǎng)成分大致相似。試驗膨化組的末重、肌內(nèi)脂肪含量均高于對照組，說明肌內(nèi)脂肪含量與屠宰體重呈正相關(guān)關(guān)系。肌內(nèi)脂肪通過影響肉品的嫩度、多汁和風(fēng)味來影響豬肉質(zhì)量，并且適宜的肌內(nèi)脂肪含量可以產(chǎn)生較為理想的口感，各豬種豬肉中脂肪含量為：萊 蕪 豬（10.67±1.71）%[18]、民豬（5.25±0.12）%[18]、通城豬（3.45±1.11）[19]等，中國地方豬的背最長肌粗脂肪含量往往較高；而杜洛克（0.92±0.10）%[20]，巴克夏豬（2.74±0.53）%[21]等引進品種豬的背最長肌粗脂肪含量較低，以上豬肌內(nèi)脂肪含量的不同是受遺傳特性、飼料營養(yǎng)、試驗條件和屠宰體重等多方面的綜合影響[22]。

表2 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬生長性能的影響

表3 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬背最長肌營養(yǎng)成分的影響 %

3.3 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬肉質(zhì)中氨基酸組成的影響

氨基酸是組成蛋白質(zhì)的基本單位，豬只的生長發(fā)育和肌肉合成都與其密切相關(guān)。風(fēng)味氨基酸屬非必需氨基酸，又是豬肉鮮味的主要來源之一，其中谷氨酸、丙氨酸、甘氨酸、天冬氨酸都屬于風(fēng)味氨基酸。在此次試驗中，試驗組的這四種風(fēng)味氨基酸含量都呈上升趨勢。組氨酸是甜味氨基酸的代表之一，精氨酸屬于鮮味氨基酸[23]，試驗組的組氨酸和精氨酸含量顯著升高，這說明膨化飼料可通過提高風(fēng)味氨基酸、甜味氨基酸以及鮮味氨基酸含量來改善提高豬肉風(fēng)味。此外，此試驗中不脫脂膨化大豆日糧組不需要額外添加賴氨酸、蛋氨酸等氨基酸，是因為膨化過程使大豆蛋白質(zhì)變性，游離氨基酸含量上升，這與姚怡莎等人[2]的研究結(jié)果一致。

表4 不同大豆蛋白源對巴民雜交豬肌肉中氨基酸組成的影響 %

表5 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交豬背最長肌豬肉品質(zhì)的影響

肝臟是合成蛋白質(zhì)的主要場所，其合成蛋白質(zhì)所需要的氨基酸都是通過血液運輸而來，而血液中的氨基酸來自小腸對食物的消化吸收。從試驗的飼料配方上看，賴氨酸、蛋氨酸等氨基酸含量在計算上是相等的，但是不同的蛋白質(zhì)在豬只的胃、十二指腸、空腸前端、空腸中部、空腸末端、回腸和盲腸被消化的情況不同[24]，在腸道消化的時間與在肝臟中蛋白質(zhì)合成時間也并不一致，這影響了氨基酸的吸收代謝平衡，進而影響了肌肉中氨基酸含量。Yang[25]也發(fā)現(xiàn)了隨著門靜脈中精氨酸濃度的增加，代謝物的循環(huán)水平發(fā)生變化，進而影響了氨基酸的沉積。試驗中，兩個試驗組的精氨酸、甘氨酸含量都顯著升高，而絲氨酸含量也有升高趨勢，原因可能是精氨酸可促進血液中絲氨酸轉(zhuǎn)化為甘氨酸，這與前人[26-27]研究結(jié)果相似。因此，豬飼料在配制時，絕不單純是計算可消化氨基酸數(shù)量的相等，還需要考慮氨基酸在腸道內(nèi)釋放以及被吸收的動態(tài)平衡關(guān)系。

3.4 不同處理大豆蛋白源對巴民雜交背最長肌豬肉品質(zhì)的影響

人們?nèi)粘Ｙ徺I豬肉時經(jīng)常使用“一看，二聞，三觸摸”法，即豬肉的顏色、氣味、彈性等感官指標(biāo)常作為購買豬肉的標(biāo)準(zhǔn)。顏色包括亮度L*值，紅度a*值和黃度b*值，在一定范圍內(nèi)，豬肉的a*值越高越好，而L*值和b*值越低越好，與對照組相比，膨化組的a*值都有不同程度的增加，而L*值和b*值變化不顯著，這說明膨化大豆可以通過影響紅度來改善豬肉顏色，這與朱雯[28]等人研究結(jié)果相似。氣味來自豬肉的“酸敗”，即屠宰后肌肉會發(fā)生糖酵解等一系列的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生乳酸，乳酸越多，肌肉pH越低，肉質(zhì)越差，當(dāng)豬肉pH快速降到5.5以下時，會產(chǎn)生PSB肉，此次試驗豬肉的pH都處于5.5以上，而且膨化組的pH都有所提高，說明使用膨化大豆飼喂可提高巴民雜交豬的豬肉品質(zhì)。彈性強度與系水力、滴水損失、剪切力等密切相關(guān)，而這些指標(biāo)又受到肌絲的粗細、嫩度以及肌間脂肪含量的影響，王勇等人[29]研究發(fā)現(xiàn)100%的膨化豆粕等量替代豆粕對肉牛的失水率、嫩度等指標(biāo)影響不大，這與此次試驗的研究結(jié)果相似。

4 結(jié)論

不同處理加工膨化大豆蛋白源均可以提高巴民雜交豬生長性能，提高巴民雜交豬肉中氨基酸含量和營養(yǎng)成分，改善豬肉品質(zhì)，其中脫脂膨化大豆蛋白效果更佳。