日糧中添加濕發(fā)酵飼料對(duì)育肥豬肉品質(zhì)及抗氧化性能的影響

任向蕾，吳菊清，譚建莊，卞寶國，杜宏，李春保,

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院肉品加工與質(zhì)量控制教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京 210095；2.淮安拾分味道食品有限公司，江蘇淮安 211700）

豬肉在人們餐桌上一直是占有絕對(duì)優(yōu)勢的動(dòng)物性食品，隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)肉及肉制品的追求也由量轉(zhuǎn)向質(zhì)。然而，肉質(zhì)欠佳是我國生豬發(fā)展面臨的諸多問題之一，改善肉品質(zhì)便成為了研究者們當(dāng)下追求的目標(biāo)。影響肉品質(zhì)的因素眾多，包括品種篩選、環(huán)境條件、營養(yǎng)調(diào)控及飼養(yǎng)管理等，其中營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)是改善肉質(zhì)的重要途徑。動(dòng)物營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)是指根據(jù)動(dòng)物的生長發(fā)育規(guī)律，調(diào)配適宜的營養(yǎng)成分與含量并應(yīng)用到動(dòng)物的生長過程中，使其生長發(fā)育朝著人們的意愿方向發(fā)展。由于日糧中的營養(yǎng)物質(zhì)會(huì)參與畜禽機(jī)體內(nèi)脂肪和蛋白質(zhì)的合成與代謝過程，且營養(yǎng)物質(zhì)作用機(jī)理研究的逐步深入為開發(fā)新型飼料配方提供了理論依據(jù)，憑借營養(yǎng)調(diào)控技術(shù)去改善豬肉品質(zhì)特性成為了最直接有效的一種技術(shù)方法。

發(fā)酵飼料指將微生物和復(fù)合酶作為生物飼料發(fā)酵劑菌種，實(shí)現(xiàn)從飼料原料到微生物菌體蛋白、生物活性小肽類氨基酸、活性益生菌和復(fù)合酶制劑為一體的轉(zhuǎn)變。一方面，發(fā)酵飼料將工農(nóng)副產(chǎn)品利用起來，擴(kuò)大了飼料原料范圍，綠色環(huán)保；另一方面，發(fā)酵飼料具有香味獨(dú)特、氨基酸種類更加均衡等優(yōu)點(diǎn)。Luo 等的研究揭示了用發(fā)酵豆粕替代母豬基礎(chǔ)日糧中的豆粕，可以降低母豬血清中丙二醛、皮質(zhì)醇和8-異前列腺素F2的水平，并提高了仔豬出生后第14 和21 d 的平均體重，這說明發(fā)酵豆粕有優(yōu)于普通豆粕的抗氧化性能，并能夠提高豬的生產(chǎn)性能。Okeke 等通過研究玉米籽粒經(jīng)過微生物發(fā)酵后對(duì)仔豬生長性能的影響，發(fā)現(xiàn)發(fā)酵玉米的風(fēng)味及安全性提高，進(jìn)一步增強(qiáng)了仔豬食欲，降低腹瀉率。任雪榮、Choi 等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過微生物發(fā)酵的麩皮可以有效提高水溶性麩皮多酚的利用率，較發(fā)酵前提高294.41%，從而增強(qiáng)抗氧化活性；而王震的研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了食用添加10%枯草芽孢桿菌發(fā)酵的飼料后育肥豬血清中總超氧化物歧化酶（SOD）活性顯著升高（<0.05），即發(fā)酵麩皮的抗氧化性可以在育肥豬中得到體現(xiàn)。

目前，關(guān)于日糧中添加混合菌種發(fā)酵的飼料對(duì)豬肉品質(zhì)影響的研究鮮見報(bào)道，因此為研究發(fā)酵飼料對(duì)育肥豬肉品質(zhì)及抗氧化能力的影響，本實(shí)驗(yàn)以三元豬為研究對(duì)象，分別飼喂基礎(chǔ)飼料和發(fā)酵飼料，通過測定基礎(chǔ)品質(zhì)、抗氧化能力和電子鼻氣味差異，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，揭示添加10%濕發(fā)酵飼料后對(duì)育肥豬品質(zhì)的影響，以期為發(fā)酵混合飼料在生豬養(yǎng)殖中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

健康三元豬 45 kg 左右，115 日齡，240 頭，漢世偉食品集團(tuán)；基礎(chǔ)日糧、發(fā)酵飼料 安徽天邦生物公司；總抗氧化能力（T-AOC）試劑盒、超氧化物歧化酶（SOD）測定試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（GSHPX）測試盒、丙二醛（MDA）測試盒、蛋白質(zhì)羰基含量測試盒、蛋白定量（TP）測定試劑盒 南京邁博生物科技有限公司建成生物工程研究所。

Fiveeasy 臺(tái)式pH 計(jì) 瑞士Mettler Toledo 公司；CR-300 色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司；AUY120電子分析天平 日本島津公司；TW20 水浴鍋 德國Julabo 公司；C-LM3B 數(shù)顯式肌肉嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；TVM002-T2 定時(shí)渦旋混勻儀器上海泰坦科技股份有限公司；PF10446 純水機(jī)美國Thermo 公司；CDX24 組織破碎儀 法國Bertin公司；Avanti J-C 高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman Coulter 公司；Synergy-2 酶標(biāo)儀 美國Biotek 公司；Type HM100 刀式研磨儀 北京格瑞德曼儀器設(shè)備有限公司；PEN3 便攜式電子鼻 德國艾爾森斯檢測公司

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動(dòng)物分組及飼養(yǎng)管理 將初始體質(zhì)量無顯著差異的240 頭三元豬隨機(jī)分成2 組，每組120 頭。對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)日糧（豆粕、玉米、麩皮），樣品組在基礎(chǔ)日糧中添加10%的濕發(fā)酵飼料，濕發(fā)酵飼料以基礎(chǔ)日糧為原料，由芽孢桿菌、乳酸菌（糞腸球菌、嗜酸乳桿菌）混合菌種發(fā)酵制得。實(shí)驗(yàn)豬實(shí)驗(yàn)期間自由采食飲水，日常管理及免疫均按公司規(guī)定執(zhí)行，飼養(yǎng)至175 日齡出欄。

1.2.2 樣品前處理 在淮安拾分味道食品有限公司進(jìn)行屠宰與采樣。在生產(chǎn)線上測定豬胴體后腿肌肉pH，宰后60 min 取后腿肌肉樣品于無菌均質(zhì)袋中，由低溫運(yùn)輸車運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，放入?20 ℃凍庫中保存。取4 g 肉樣于凍存管中，放入液氮，隨后轉(zhuǎn)入?80 ℃超低溫冰箱中保存，用于抗氧化指標(biāo)的測定。

1.2.3 pH的測定 參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 2793-2015《肉的食用品質(zhì)客觀評(píng)價(jià)方法》，將校準(zhǔn)后的pH 計(jì)的玻璃電極一端插入肉樣中，待讀數(shù)穩(wěn)定后即為所測定的pH，每個(gè)樣品測定三次，取平均值。

1.2.4 肉色的測定 參照NY/T 2793-2015，將凍肉于4 ℃冷庫中解凍，沿肉樣肌纖維垂直的方向取5.0 cm×4.0 cm×3.0 cm 的肉塊，將肉樣平放在托盤上，新切面朝上。之后置于4 ℃冷庫中避光靜置30 min。將色差計(jì)的鏡頭垂直于肉面上，鏡頭緊扣肉面，測定并分別記錄亮度值（L）、紅度值（a）、黃度值（b），每個(gè)樣品隨機(jī)測定三個(gè)點(diǎn)，取平均值。

1.2.5 滴水損失率的測定 參照NY/T 2793-2015，沿纖維方向?qū)⑷鈽忧谐?.0 cm×3.0 cm×5.0 cm 肉條，稱重，用鐵勾懸掛肉條的一端，懸掛于聚乙烯塑料袋中，充氣，扎緊袋口，懸掛于4 ℃冷庫中24 h，取出肉條，定性濾紙吸干水分，再次稱重，吊掛前后重量損失占其原重量的百分比即為滴水損失率。

1.2.6 剪切力的測定 參照 NY/T 2793-2015，將肉樣于4 ℃解凍后，沿與肌肉長軸垂直的方向切取5.0 cm×4.0 cm×2.6 cm 的肉塊放在室溫下平衡30 min，隨后放入塑料蒸煮袋中，將溫度計(jì)探頭由上而下插入至肉塊中心，記錄肉塊的初始溫度，封緊開口處，72 ℃水浴至中心溫度達(dá)到70 ℃時(shí)，立即取出肉樣，流水冷卻30 min，濾紙吸干表面水分。將肉樣放在4 ℃冷庫中，12 h 后取出，放在室溫下平衡0.5 h，用定性濾紙吸干表面的汁液，用雙片刀（間距1.0 cm）沿肌纖維方向分切成5～6 個(gè)1.0 cm×1.0 cm 的肉塊，用嫩度儀測定剪切力，沿肌纖維垂直方向剪切肉柱，記錄剪切力值，計(jì)算平均值。

1.2.7 抗氧化指標(biāo)的測定 總抗氧化能力（T-AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）活力、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）活力、丙二醛（MDA）含量、蛋白質(zhì)羰基含量均采用南京建成生物工程研究所的試劑盒方法測定。

1.2.8 電子鼻分析 參考周慧敏等的方法，并稍作改動(dòng)。稱取5 g 肉于頂空瓶中，50 ℃水浴30 min，室溫下平衡30 min，開始測定。如表1，設(shè)置數(shù)據(jù)采集時(shí)間為120 s，清洗時(shí)間為60 s。

表1 PEN3 便攜式電子鼻傳感器性能說明Table 1 Performance description of PEN3 portable electronic nose sensors

1.2.9 感官評(píng)定 挑選經(jīng)過感官培訓(xùn)的學(xué)生16 人（8 名男生，8 名女生），組成感官評(píng)價(jià)小組。將2 組豬肉分別經(jīng)燜煮之后，切成相同大小的肉塊，盛放在白色一次性紙盤中內(nèi)，在感官實(shí)驗(yàn)室內(nèi)隨機(jī)取樣進(jìn)行感官評(píng)定，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2，感官指標(biāo)權(quán)重見表3。評(píng)定每一個(gè)樣品前后，必須用清水對(duì)口腔進(jìn)行清潔，并休息5 min，全程不允許交流。

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria

表3 感官評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重Table 3 Weight of sensory evaluation index

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有指標(biāo)每組至少進(jìn)行18 個(gè)生物學(xué)重復(fù)，數(shù)據(jù)分析采用SAS9.1.2 統(tǒng)計(jì)分析軟件，組間的差異顯著性采用假設(shè)檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”來表示，<0.05 為差異顯著。使用GraphPad Prism 8.0 軟件進(jìn)行箱型圖繪制，電子鼻測定結(jié)果運(yùn)用其配套的Win Muster 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行PCA 分析、Loading 分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 品質(zhì)指標(biāo)分析

pH 是肉品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，它影響著肉的顏色、持水力、嫩度等。如表4 所示，對(duì)照組和樣品組的pH和pH均存在顯著性差異（<0.05）；且樣品組具有較高的pH和較低的pH，即樣品組的肉樣pH 下降得較快，可能會(huì)對(duì)肉質(zhì)產(chǎn)生一定影響。同時(shí)，由表4 可知，兩個(gè)組肉樣的亮度值（L）不存在顯著性差異（>0.05），但是樣品組的肉樣擁有更高的紅度值（a）和黃度值（b），即樣品組的肉色澤更加鮮艷。綜合來看，樣品組的肉pH 下降速度較快，但并沒有使肉的色澤變差，甚至紅度值適當(dāng)?shù)卦龈?，利于增?qiáng)消費(fèi)者的購買欲望。該結(jié)果與Mark 等的研究結(jié)果相同，pH 緩慢適當(dāng)?shù)叵陆涤欣诟纳迫獾念伾?duì)于消費(fèi)者來說，肉色的鮮艷與否是評(píng)判肉品新鮮度一個(gè)重要因素。

持水力又稱系水力，影響著肉的嫩度、多汁性、顏色和營養(yǎng)組成等品質(zhì)。持水力的降低，不僅會(huì)對(duì)肉品品質(zhì)帶來一定的負(fù)面影響，還會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，本研究通過滴水損失來表征肉樣的持水力。由表4 可知，與對(duì)照組相比較，樣品組的肉樣滴水損失顯著降低了29.80%（<0.05），保水能力提高，即添加10%濕發(fā)酵飼料飼喂的豬肉可能更加多汁、鮮嫩，并在一定程度上能夠提高經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)照組較高的滴水損失率可能是成對(duì)照組紅度值較低的一個(gè)因素，從Luciano 等的研究得知，水分流失會(huì)帶走肌肉中的部分血紅素，進(jìn)而對(duì)肉色造成影響。剪切力方面，兩個(gè)組之間并無顯著性差異（>0.05），即說明樣品組的肉樣嫩度與對(duì)照組幾乎無差異。發(fā)酵飼料并未明顯改善豬肉嫩度，這可能與pH 下降得較快有所關(guān)聯(lián)。

表4 添加10%濕發(fā)酵飼料對(duì)育肥豬豬肉品質(zhì)的影響Table 4 Effects of adding 10% wet fermented feed on meat quality of fattening pigs

2.2 抗氧化指標(biāo)分析

2.2.1 總抗氧化能力（T-AOC）抗氧化是抗氧化自由基的簡稱。機(jī)體的許多疾病都與自由基息息相關(guān)，提高與完善機(jī)體的抗氧化體系，可以有效克服自由基所帶來的傷害，使機(jī)體更健康。總抗氧化能力體現(xiàn)的是一個(gè)體系內(nèi)的各種抗氧化大分子、抗氧化小分子和酶的總的水平。因此總抗氧化能力可以一定程度上反應(yīng)機(jī)體的健康水平。如表5 所示，相比于對(duì)照組，樣品組的總抗氧化能力顯著提高了51.90%（<0.05），表示飼喂了添加10%濕發(fā)酵飼料的豬在一定程度上更健康，肉質(zhì)也更佳。這與Joris 等的研究結(jié)果一致，飼料中物質(zhì)的抗氧化能力會(huì)對(duì)豬肉產(chǎn)生影響；而本實(shí)驗(yàn)中所添加的發(fā)酵豆粕、發(fā)酵麩皮都具有抗氧化性能。

表5 添加10%濕發(fā)酵飼料對(duì)總抗氧化能力的影響Table 5 Effects of adding 10% wet fermented feed on total antioxidant capacity

2.2.2 酶抗氧化保護(hù)能力（SOD 和GSH-PX）機(jī)體內(nèi)的抗氧化防御體系主要由體內(nèi)所固存的各種內(nèi)因性抗氧化物質(zhì)（如維生素E、維生素C、酸）組成的非酶保護(hù)體系以及超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-PX）等抗氧化酶組成的酶保護(hù)體系。

SOD 反應(yīng)底物是超氧化物自由基，其發(fā)生作用便可以清除體內(nèi)自由基，是一種重要的抗氧化酶。如圖1 所示，兩組之間的SOD 活力水平存在顯著性差異（<0.05），樣品組表現(xiàn)出較高水平（提高了32.51%），即樣品組的肉清除自由基的能力更強(qiáng)。GSH-PX 是機(jī)體內(nèi)廣泛存在的一種重要的催化過氧化氫分解的酶，可以起到保護(hù)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能完整的作用。GSH-PX 的活性中心是硒半胱氨酸，硒是GSH-PX 的必需部分，1 g 分子酶含有4 g 原子硒；GSH-PX 的活力可以作為衡量機(jī)體硒含量的一項(xiàng)生化指標(biāo)。由圖1 可知，樣品組的GSH-PX 活力顯著（<0.05）高于對(duì)照組（提高了29.63%）。這意味著，樣品組的豬機(jī)體硒含量較高，還原過氧化氫的力更強(qiáng)。綜合兩個(gè)酶抗氧化指標(biāo)來看，樣品組的肌肉具有較高的抗氧化水平，機(jī)體清除自由基的能力更強(qiáng)，從而可能一定程度降低肌肉氧化程度，改善肉質(zhì)，延長貨架期。

圖1 添加10%濕發(fā)酵飼料對(duì)酶抗氧化能力（SOD 活力、GSH-PX 酶活力）的影響Fig.1 Effect of adding 10% wet fermented feed on enzyme antioxidant capacity（SOD activity,GSH-PX activity）

2.2.3 氧化程度 動(dòng)物在屠宰之后，體內(nèi)的氧化-還原體系遭到破壞，氧化反應(yīng)處于主導(dǎo)地位?，F(xiàn)有研究表明，肌肉中脂質(zhì)與蛋白質(zhì)會(huì)受到活性氧（ROS）自由基的攻擊，從而造成氧化損傷，給肉以及肉制品的品質(zhì)帶來負(fù)面影響，且研究表明脂質(zhì)氧化與蛋白氧化會(huì)相互作用。

丙二醛（malondialdehyde，MDA）作為脂質(zhì)氧化的終產(chǎn)物，常常用來反映機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接地反映出細(xì)胞損傷的程度。如圖2 所示，對(duì)照組的MDA 含量與樣品組之間存在顯著性差異（<0.05），且樣品組的MDA 含量降低了10.73%，表明脂質(zhì)氧化程度降低。研究表明，抗氧化酶的活性隨著脂質(zhì)過氧化程度而下降。本研究樣品組的MDA含量的降低，隨之兩種抗氧化酶活性的提高，進(jìn)一步印證了該說法。

圖2 添加10%濕發(fā)酵飼料對(duì)機(jī)體氧化程度的影響Fig.2 Effect of adding 10% wet fermented feed on the oxidation degree of the organism

蛋白質(zhì)游離羰基是多種氨基酸在蛋白質(zhì)氧化修飾過程中的早期標(biāo)志，其含量高低表明蛋白質(zhì)氧化損傷程度的大小，是衡量蛋白質(zhì)氧化損傷的主要指標(biāo)。由圖2 可知，兩組的游離羰基含量不存在顯著性差異（>0.05），即兩組肉樣的蛋白氧化程度在統(tǒng)計(jì)學(xué)水平上無異。而游離羰基含量不存在差異，這可能與后腿肌肉的蛋白質(zhì)含量較低有關(guān)。

2.3 電子鼻分析結(jié)果

由圖3 可知，對(duì)照組與樣品組的臀肉成分差異較大，可以較好地區(qū)分出來，PC1 貢獻(xiàn)率為78.08%，其中樣品組樣品對(duì)于PC1 的貢獻(xiàn)率更高，即樣品組樣品風(fēng)味更加豐富。圖4 的雷達(dá)圖顯示，樣品組在傳感器W1S、W3S 上表現(xiàn)出較高的信號(hào)強(qiáng)度，而對(duì)照組在W1C、W3C、W5C 表現(xiàn)出較高的信號(hào)強(qiáng)度，一方面說明與對(duì)照組相比，樣品組肉樣風(fēng)味物質(zhì)中廣泛的物質(zhì)、甲烷和脂肪族化合物更加豐富，另一方面說明傳感器W1S、W3S、W1C、W3C 和W5C 適用于兩組豬肉之間的風(fēng)味鑒別，另外，圖5 可以更加明顯的觀察到兩組豬肉對(duì)各個(gè)傳感器響應(yīng)信號(hào)值的差異。綜上所述，電子鼻對(duì)不同組別臀肉樣品具有較好的分離能力，且添加10%的濕發(fā)酵飼料可以增強(qiáng)豬肉的風(fēng)味，使肉質(zhì)得到改善。

圖3 臀肉電子鼻分析PCA 圖Fig.3 Hip PCA diagram

圖4 臀肉電子鼻分析雷達(dá)圖Fig.4 Gluteal electronic nose analysis radar chart

圖5 豬肉的電子鼻傳感器響應(yīng)信號(hào)值Fig.5 Response signals of sensors of electronic nose data in pork

2.4 感官評(píng)定結(jié)果

由表6 可知，以燜煮方式烹飪臀肉時(shí)，樣品組的風(fēng)味評(píng)分、多汁感評(píng)分、整體評(píng)價(jià)以及總分均顯著高于對(duì)照組，這一結(jié)果表明添加濕發(fā)酵飼料可以改善臀肉感官品質(zhì)。

表6 感官評(píng)定結(jié)果Table 6 Results of sensory assessment

3 結(jié)論

本研究通過比較分析對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的肉品品質(zhì)和抗氧化能力，發(fā)現(xiàn)改變?nèi)占Z組成可以在一定程度上改善肉品質(zhì)。通過在日糧中添加10%的濕發(fā)酵飼料可以有效降低豬肉的滴水損失率，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。樣品組的a值顯著提高（<0.05），使肉色澤更加鮮艷飽滿；總抗氧化能力、SOD 活力、GSH-PX 活力顯著提高（<0.05），MDA 含量顯著降低（<0.05），多方面體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)組的肉具有更好的抗氧化能力，這意味著日糧中添加10%濕發(fā)酵飼料是能夠有效延緩肌肉的營養(yǎng)價(jià)值、感官品質(zhì)等的降低，從而改善肉質(zhì)，延長肉品貨架期。同時(shí)，這是一次規(guī)模較大的生豬養(yǎng)殖實(shí)驗(yàn)，對(duì)于發(fā)酵飼料組成及比例對(duì)豬肉品質(zhì)的影響具有一定的參考價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)并為對(duì)該發(fā)酵飼料的最適添加量進(jìn)行研究，這也可能是導(dǎo)致某些抗氧化性能并未明顯提高的原因之一，若能進(jìn)一步研究，將為該發(fā)酵飼料投入市場應(yīng)用提供更加可靠的理論依據(jù)。