宰前处置方式和季节对生猪血液生化特性及肉质的影响

徐新萍，曲道峰，韩剑众

（浙江工商大学食品质量安全系，浙江省食品安全重点实验室，浙江杭州310035）

宰前处置方式和季节对生猪血液生化特性及肉质的影响

徐新萍，曲道峰，韩剑众*

（浙江工商大学食品质量安全系，浙江省食品安全重点实验室，浙江杭州310035）

本试验旨在研究宰前处置方式和季节对生猪血液生化特性及肉质的影响。试验采用2×2双因子完全随机设计，2种宰前处理（电麻击晕后放血组和直接活挂放血组），2个温度水平（夏季35℃和秋季20℃）。选取体重100 kg左右、宰前检验健康合格的杜×长×大三元杂交猪800头，随机分为4个处理，每个处理200个重复，每个重复1头猪。分别采集每头猪的血液样品同时每组随机抽取40头猪的背最长肌，进行PSE肉及肉质测定。结果表明：电麻、高温更容易使生猪产生应激反应，导致宰后PSE肉的产生，并且血液中的GLU、BUN、CREA、TG、Na+、K+、apoA-I等可以作为表征应激程度的指标。

屠宰应激；猪；血清生化指标；PSE肉

国内猪肉产业主要以热鲜肉销售为主,但是现在越来越受到PSE肉问题的困扰,这一问题也曾困扰欧美发达国家长达数年。据调研发现,国内宰后生鲜猪肉PSE的发生率一直偏高。肉联厂生产的胴体经过一二级批发市场进入农贸市场再分割零售,由于缺乏快速的PSE肉预检方法,一般都在次日的零售环节发现PSE肉,从而使肉品的商品价值和利用率严重下降,经济损失严重［1］。多种因素会导致PSE肉的产生［2］,然而浙江的调查表明,在现有的生猪品种和养殖、运输等条件下,屠宰应激(电麻)似乎是主要因素,很多屠宰企业开始采用不经电麻醉的直挂放血。为了研究现代生猪集约养殖条件下,电麻和直挂的屠宰应激对PSE肉产生的影响,进行了本试验。以屠宰放血点的血液为样本,分析血液生理生化变化的影响因素及应激反应对生鲜猪肉肉质和PSE的关联,从而为寻找PSE肉的血液生物学标志,建立针对该生物标志的快速检测方法提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 试验动物与试验设计宰前检验健康合格的杜×长×大三元杂交猪800头,体重100 kg左右,在夏季35℃和秋季20℃环境温度下,分电麻和直挂放血2个组,每组400头,每组又各分为夏季和秋季组,每组各200头。

1.2 样品采集对每头猪在屠宰时进行采血,约25 mL,采集于50 mL离心管中,先于37℃培养箱中静置2 h,然后取出放在4℃冰箱中静置过夜,使标本自发完全凝集,然后吸取上清液,对个别浑浊的管,离心(4℃,3 000 r/min离心10 min)分离血清。将制得的血清存放于4℃冰箱保存,用于生理生化指标测定。对屠宰后的胴体每组随机抽取40头背最长肌(第5～6腰椎),进行PSE肉及相关肉质指标测定。

1.3 PSE肉的判定PSE肉与RFN肉(正常肉)的判定标准［3］如表1所示。

表1 PSE肉判定标准

pH值测定：采用梅特勒手持pH计测定,样品宽度和厚度均应大于3 cm,直接刺孔测定宰后45 min和24 h时肉样的pH。肉色测定：采用美能达CR-300色度计测量,每个肉面按每15 cm2重复4次的频率不断改变位置重复度量,最后取平均数。参数有亮度(L*)、饱和度(Saturation)和氏色度(Hue)。滴水损失测定：取肉样约90 g,修去肌外膜,然后将肉样用金属钩帛起,外套一塑料袋,袋口封紧,袋内有足够空间容纳肉样渗出的水滴。在冰箱中(0～4℃)悬挂24 h后,用滤纸吸取肉样表面水分后称重。则滴水损失= (肉样挂前重-肉样挂后重)/肉样挂前重×100%。

1.4 血清生化指标分析载脂蛋白A-I(apoA-I)、肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、天门冬氨酸转氨酶(AST)、碱性磷酸酶(AKP)、血糖(GLU)、尿素氮(BUN)、总蛋白(TP)、乳酸(LA)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TCH)、肌酐(CREA)、钠离子(Na+)和钾离子(K+)均用日立7020全自动生化分析仪测定(试剂购自杭州德格医疗设备有限公司)。

1.5 统计分析试验所获得数据采用SPSS19.0统计软件进行分析,以P＜0.01为差异极显著,P＜0.05为差异显著的判断标准。结果均以平均值±标准差表示。

2 结果

2.1 宰前处置方式和季节对血液酶活力的影响由表2可知,在不考虑温度的情况下,电麻和直挂对血清酶没有显著性影响,而且宰前处置方式和温度的交互效应也不显著(P＞0.05)。在不考虑宰前处置方式的情况下,处于秋季的试验猪与夏季相比,AKP、CK酶活力显著升高(P＜0.05),其他指标无显著性变化。

2.2 宰前处置方式和季节对血液蛋白和血脂的影响由表3可知,在试验设定的条件下,宰前处理和温度的交互效应除了对TG含量影响极其显著(P＜0.01)外,对其他影响均不显著(P＞0.05)。在不考虑温度的情况下,电麻显著提高TP、CREA、TG的含量(P＜0.05),极显著降低BUN和apoA-I的含量(P＜0.01)。而在不考虑宰前处理的情况下,秋季时BUN、CREA、TCH、TG显著降低(P＜0.05),但是apoA-I显著升高(P＜0.01)。

2.3 宰前处置方式和季节对血糖和乳酸的影响由表4可见,宰前处置方式和温度的交互效应不显著(P＞0.05)。在试验设定的条件下,电麻、直挂和环境温度各自对LA含量没有显著性影响(P＞0.05),但是显著影响GLU含量(P＜0.05),且电麻组GLU含量极显著高于直挂组(P＜0.01)、夏季组显著高于秋季组(P＜0.05)。

表2 宰前处置方式和季节对血液酶活力的影响

表3 宰前处置方式和季节对血液蛋白和血脂的影响

2.4 宰前处置方式和季节对血液无机离子的影响由表5可知,在试验条件下,宰前处理和温度的交互效应不显著(P＞0.05)。在不考虑温度的情况下,电麻可以极显著提高血液中Na+、K+的含量(P＜0.01)。在不考虑宰前处理的情况下,夏季组Na+含量显著升高、K+含量显著降低(P＜0.01)。

表4 宰前处置方式和季节对血糖和乳酸的影响mmol·L-1

表5 宰前处理和温度对血液无机离子的影响mmol·L-1

2.5 宰前处置方式和季节对PSE肉的影响对屠宰后的胴体每组随机抽取40头背最长肌(第5～6腰椎),进行PSE肉及相关肉质指标测定。由图1可知,夏季电麻组的PSE肉发生率为38%,直挂组的PSE肉发生率为16%,秋季电麻组的PSE肉发生率为16%,直挂组的PSE肉发生率为3%。

图1 PSE肉发生率

3 讨论

3.1 宰前处置方式和季节对血液酶活力的影响血清酶绝大部分来自于动物的各组织器宫,其活性高低与相应组织器宫的代谢水平和功能状态有直接关系。血液中CK和LDH是反映机体能量代谢的重要生化指标,主要来源于心肌、骨骼肌等组织。仲庆振等［4］研究发现,持续热应激条件下,籽鹅血清CK、LDH活性会显著升高,并且随着应激时间的延长而逐步升高。本试验结果显示,秋季组CK活性显著高于夏季组,可能是由于秋季昼夜温差大,猪只感受到的应激程度大造成的；LDH活性无显著差异,但是夏季组略高于秋季组,与上述结果一致。不同的击晕方式,也会影响CK、LDH活性。研究表明,不击晕直接宰杀放血组血清中CK、LDH活性均高于电麻击晕后放血组和CO2击晕后放血组［5］。从本试验结果来看,在不考虑温度的情况下,电麻组和直挂组对CK、LDH活性无显著性影响,推测是因为电麻和直挂对心肌造成的损伤程度大体相同。

AST和AKP均属于胞内酶,在正常情况下,由于细胞的屏障作用,不易逸出,仅仅随细胞的新陈代谢而少量释放入血中。动物处于应激状态时,由于细胞受损、细胞膜通透性提高等,使得细胞内酶逸出,血液中AST、AKP浓度升高。在不考虑温度的情况下,电麻组AST活性略高于直挂组,表明电麻时猪受到的损伤程度更大。在不考虑宰前处理的情况下,秋季组AKP活性显著高于夏季组,与刘庆华等［6］的研究结果不一致,具体原因有待进一步探讨。

3.2 宰前处置方式和季节对血液蛋白和血脂的影响血清总蛋白浓度是衡量机体蛋白质营养的重要指标之一。动物在应激状态下,促使体内皮质醇的分泌,而皮质醇可以加强蛋白质的分解代谢,导致血清蛋白水平降低、尿素氮水平升高。Bórnez等［7］和杨士锦等［8］研究发现,应激使猪血液中BUN含量显著升高,而TP含量变化不显著。从本试验结果来看,电麻组TP含量显著高于直挂组、BUN含量显著低于直挂组,夏季组BUN含量显著高于秋季组,而巨向红等［9］试验结果为热应激对BUN含量无显著影响。apoA-I为负相急性期蛋白,在受到应激时,其浓度会减少。本试验结果表明,电麻组apoA-I含量显著低于直挂组,夏季组显著低于秋季组,说明电麻、高温会使生猪产生较大程度的应激反应。

刘圈炜等［10］研究发现,热应激可使猪血清中TCH含量降低,TG含量在应激初期降低、随后又升高。本试验结果表明,夏季组TCH、TG含量均显著高于秋季组；宰前处理对TCH含量无显著性影响,但是电麻组TG含量显著高于直挂组。肌酐主要由肌酸脱水生成或者是磷酸肌酸分解脱去磷酸生成,与动物机体肾脏功能有着密切关系。本研究中,电麻组肌酐含量显著高于直挂组,表明电麻组会使猪肾脏受到较大的损伤。

3.3 宰前处置方式和季节对血糖和乳酸的影响血糖和乳酸是体内代谢过程中重要的物质,能够反映机体的能量变化。在应激状态下,机体交感神经兴奋,并且使肾上腺髓质分泌功能增强,促使胰高血糖素和儿茶酚胺分泌,加速糖原酵解,从而提供葡萄糖供能,同时应激也可以刺激肌肉、淋巴以及结缔组织中的糖异生作用,导致血糖升高［11］。在本试验设定的条件下,电麻组GLU浓度显著高于直挂组；夏季组显著高于秋季组,与仲庆振等［4］研究结果一致。本试验结果显示,宰前处理和温度对LA含量无显著性影响,与冯志华等［5］的研究结果有出入,可能是与受到的应激程度不同有关。

3.4 宰前处置方式和季节对血液无机离子的影响Na+和K+对维持机体正常代谢、保持内环境稳定具有重要作用。热应激会使机体内血液电解质和酸碱平衡失调,出现热喘息、呼吸频率增加、血液中CO2过多排出、pH升高等现象。为了保持平衡状态,Na+、K+会通过肾脏被排出,达到降低血液pH的目的,所以血液中Na+、K+含量会降低［12］。Na+、K+浓度的下降,会降低血浆渗透压,促进肾上腺皮质分泌醛固酮。醛固酮具有排钾保钠的作用,使Na+在肾小管中重吸收,而K+则被排出,使得K+浓度明显下降［13］。在本试验设定的条件下,若不考虑宰前处理,夏季组Na+含量显著升高、K+含量显著下降,进一步证实了上述结论。在不考虑温度的情况下,电麻组Na+和K+含量均显著高于直挂组。但是Pérez等［14］的研究结果显示,屠宰应激不会导致血液中K+含量的变化。

3.5 宰前处置方式和季节对PSE肉的影响冯志华等［5］研究发现,采用CO2击晕产生的猪肉品质比较好。柴进等［15］研究了直接刺杀心脏放血与电麻击晕2种方式对肉质的影响,结果所测定的肉质指标均没有显著性差异,推测可能是试验生猪数量有限所致。在本试验设定的条件下,电麻组PSE肉发生概率显著大于直挂组,与柴进等［15］的研究结果不一致,具体原因需要进一步探讨。夏季PSE肉发生的概率基本上是冬季的2倍,可能是由于猪没有汗腺,所以对高温特别敏感。本试验结果显示,在不考虑宰前处理的情况下,夏季组PSE肉发生概率显著高于秋季组,进一步验证了上述结论。

4 结论

在本试验设定的条件下,不同的宰前处置方式和季节可导致生猪血液生化指标发生不同程度的变化,并且影响宰后PSE肉的发生概率。总体来说,夏季组受到的应激水平要高于秋季组,推测是因为夏季温度较高；生猪电麻后宰杀放血受到的应激程度比直挂宰杀放血大,与理论结果不一致,具体原因需要进一步探讨。研究结果表明,GLU、BUN、CREA、TG、Na+、K+、apoA-I等可以作为表征应激程度的指标。

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Influence of Pre-slaughter Process and Season on Blood Biochemical Index and Carcass Quality in Pigs

XU Xin-ping,QU Dao-feng,HAN Jian-zhong*
（Key Lab of Food Safety of Zhejiang,Department of Food Quality and Safety of Zhejiang Gongshang University,Zhejiang Hangzhou 310018,China）

A 2×2 factorial experiment with two pre-slaughter process（electrical stunning and hang without stunning）and two temperature levels（summer 35℃and autumn 20℃）was conducted to reveal the influence of pre-slaughter process and season on blood biochemical index and carcass quality in pigs.800 crossbred（Duroc×Landrace×Yorkshire）pigs with average body weight of 100 kg and qualified healthy under the ante-mortem inspection were randomly assigned to 4 treatments with 200 replicates each and 1 pig in each replicate.Serum samples were collected from each pig and used to measure the level of apoA-I,CK,LDH,AST,AKP,GLU,BUN,TP,LA,TG,TCH,CREA,Na+and K+.Meanwhile,40 longissimus muscle were selected randomly from each group and measured the carcass quality.The results indicated that electrical stunning and high temperature were inclined to produce stress response and promoted the incidence of PSE meat after slaughter,and GLU,BUN,CREA,TG,Na+,K+,apoA-I could be used as indicator to characterize the degree of stress.

slaughter stress；pig；blood biochemical index；PSE meat

S828.4

A

0258-7033（2015）09-0048-04

2014-11-06；

2014-12-27

浙江省科技计划项目（2014C32045）；浙江工商大学研究生科技创新项目（1110XJ1513136）

徐新萍（1990-），女，湖北孝感人，硕士研究生，主要研究方向为食品质量与安全，E-mail：xinping0928@126.com

*通讯作者：韩剑众（1963-），E-mail：hanjz99@zjsu.edu.cn