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影响猪肉品质因素的研究进展

2019-01-09陈长增霍金金刘凤华

猪业科学 2019年7期
关键词:肉色屠宰提取物

郝 壮,高 倩,金 娜,李 祯,陈长增,霍金金,刘凤华*

(北京农学院动物科技学院,北京 102206)

随着人们生活水平的提高与食品安全意识的不断增强,猪肉品质已经受到了广泛的关注。2016 年我国猪肉产量为5 340 万吨,占全世界猪肉类总产量的50.06%,我国是全球最大的猪肉消费国,但国产猪肉的国际竞争力却不能与其他国家相比。评价猪肉品质的指标有肉色、系水力、肌肉大理石纹、pH、脂类氧化性、嫩度、风味等[1]。影响猪肉品质的因素有很多,诸如遗传育种、饲料营养、饲养管理,屠宰加工等,文章综述了不同因素对猪肉品质的影响。

1 国内外不同品种猪对猪肉品质的影响

产自于丹麦的长白猪和经过美国改良的杜洛克猪以及源于北英格兰的约克夏猪,不仅是现在著名的纯种瘦肉型猪,而且分布于世界各国,深受人们的欢迎。加拿大共有种猪场630个,原种猪场约有250个,在加拿大所有的种猪中,纯种约克夏占比为44%,长白猪占37%,杜洛克的比例则约为15%。目前,美国已经成为了世界上最大的种猪出口国,现如今,美国国内的种猪核心群母猪数量大约在700 ~2 000 头左右[2]。我国地方猪种资源丰富,但良种覆盖率不高,育种条件差,多年来良种猪依靠进口。现阶段散养户在我国生猪养殖中依然占据主导地位,饲养品种有些为地方猪种,虽然我国地方品种猪在生长速度、饲料利用率、瘦肉率上不如国外品种,但是在肉质、繁殖力、适应力上优于国外品种[3-5]。

资料显示,相同饲养条件下评价杜洛克、约克夏、长白猪这3 个品种猪的胴体品质,发现杜洛克猪的最终pH、背膘厚度和肌间脂肪含量最高[6]。在相同的饲养条件下,以南阳黑猪与长白猪为研究对象,进行为期180 d 的饲养试验,屠宰后测定两品种猪肉品质的结果显示,与长白猪相比,南阳黑猪在肉色评分、大理石纹评分、胴体脂肪率、肌内脂肪含量等指标上是高于长白猪的,且差异显著,背最长肌、胴体瘦肉率、眼肌面积、滴水损失明显较低且差异显著,其中的熟肉剪切力更是低于长白猪且差异极显著。由此说明,南阳黑猪肉品质优于长白猪[7]。孟丹等[8]对八眉猪肉、新疆黑猪肉和长白猪肉的熟肉率、pH、肉色和营养成分进行分析比较,其数据分析表明,这3 种猪肉的不同指标之间都有不同程度的差异,从水分含量和粗蛋白的含量来看,长白猪在这3 种猪肉间含量是最高的,与其他两种猪肉相比,差异显著。但从肉色和粗脂肪含量上来看,八眉猪肉要明显优于其他两种猪肉,而新疆黑猪在pH 和熟肉率上又显著高于其他两种猪肉。

由此可见,国外品种中杜洛克与巴克夏的猪肉品质明显优于其他品种,而我国地方品种如金华猪、南阳黑猪的猪肉品质又优于国外品种,但是饲养周期较长,可以通过杂交育种与分子育种技术来提高猪肉品质。

2 饲料营养成分对猪肉品质的影响

2.1 蛋白质对猪肉品质的影响

2.1.1 粗蛋白水平对猪肉品质的影响

研究发现蛋白质在猪肉的一些重要指标当中,如 pH、滴水损失、背膘厚和大理石纹等起到了显著的影响作用[9]。动物自身内的蛋白质大部分来源于每天所采食的日粮当中。因此,日粮中蛋白质的含量和质量会对动物本身蛋白质的沉积产生重要的影响,同时也会对猪肉的品质产生重要的影响[10]。张克英等[9]在猪的饲粮中添加不同水平的日粮蛋白质,以此来验证蛋白质水平对猪肉的影响,其试验数据表明,日粮中蛋白质水平的提高,的确可以对猪肉的一些指标产生影响,如降低猪肉的皮脂率、背膘厚度和肌肉脂肪含量以及大理石纹评分,而使猪肉的眼肌面积和瘦肉率增加,但是对猪肉其他的一些指标,如肉色评分、肌肉pH、失水率和滴水损失却并没有产生显著的影响。较低水平的蛋白质日粮相较于高水平日粮不仅可以降低成本,而且还可以降低氮污染,保护环境。基于此点,越来越多的国内外专家学者开始着手于研究分析低蛋白质日粮对生长育肥猪影响[11]。研究表明,饲喂低蛋白质日粮对猪肉品质和胴体品质没有负面影响[12-14]。低蛋白日粮会显著提高肌内脂肪,但对滴水损失无影响[15]。

2.1.2 氨基酸对猪肉品质的影响

饲料蛋白和赖氨酸(Lys)水平均影响脂肪沉积和组成。如果Lys 水平足够,降低商品猪(长白猪×杜洛克)日粮的蛋白质水平反而不会对其性能产生负面影响。由此可见,饲料蛋白和Lys 的减少对猪的生长和肌内脂肪的影响是不独立的,在维持Lys 的同时蛋白质的减少可以在不影响性能的情况下提高猪肉品质[16]。降低日粮中蛋白质水平并添加氨基谷氨酸(NCG) 有效增加猪背长肌面积,减少背部脂肪堆积,生产出高亮氨酸含量的功能性猪肉,但对肥育猪肌肉脂肪酸谱无负面影响[17]。吴琛等[18]研究结果表明,在饲粮中添加一定量的精氨酸,可以提高环江香猪的瘦肉率,增强其抗氧化功能,降低脂肪率,以此来改善猪肉品质。

2.2 脂肪对猪肉品质的影响

2.2.1 不同脂肪来源对猪肉品质的影响

Božena Waszkiewicz Robak 等[19]发现在不影响蛋白质和总矿物质(灰分)含量的情况下,改变日粮中脂肪来源对猪肉水分含量和脂肪有显著影响,且对脂肪中饱和脂肪酸(SFA)和不饱和脂肪酸(UFA)含量无影响,但是对单不饱和脂肪酸(MUFA)和n-3、n-6 组特定脂肪酸的参与有显著影响。Eli Gjerlaug-Enger 等[20]研究发现,猪饲料中富含菜籽油(RS)与对照组相比,RS猪的生长速度有微小的差异,但两组在饲料配比、瘦肉率、胴体价值方面没有差异,两组肉品感官性状、滴水损失及肉色也无明显差异,但饲喂RS 猪的背膘较软,易于切割,水分含量增加2%,多不饱和脂肪酸(PUFAs)含量增加约50%,其反式脂肪的n-6/n-3 比值约为4 ∶1,而对照组中n-6/n-3 比值为6.5 ∶1,除此之外添加RS 可降低长链多不饱和脂肪酸(LC PUFAs)的延伸率和去饱和率。Wandee Tartrakoon 等[21]研究表明,在日粮中添加3%的混合油脂不饱和脂肪酸∶饱和脂肪酸(UFA ∶ SFA)比 例 为2.5 ∶1 或5 ∶1,具有提高猪肉品质的作用。

2.2.2 不饱和脂肪酸对猪肉品质的影响

胡金杰等[22]研究的数据结果表明,肉制品中的多不饱和脂肪酸含量与不同的多不饱和脂肪酸之间的比值,是可以通过调整猪日粮中的多不饱和脂肪酸含量来调整改善。育肥猪饲喂高亚麻酸(LNA)日粮可以增加肌肉和脂肪组织中的n-3多不饱和脂肪酸含量,降低猪肉中n-6 ∶n-3 比值[23-24];饲喂高油酸可以通过降低多不饱和脂肪酸,提高单不饱和脂肪酸的含量,对育肥猪皮下脂肪的脂肪酸的组成进行改善[25];在日粮中添加共轭亚油酸(CLA)可以抑制脂质氧化和改善脂肪酸组成,从而提高猪肉的色泽稳定性,还能增加肌间脂肪,明显提高系水力[26];Luca Sardi 等[27]在育肥猪的不同生长阶段的饲粮中添加两个不同水平(2.5 g/kg 添加8 周,2.5 g/kg或5.0 g/kg 添加4 周)的富含DHA的海水藻产品,其实验数据表明,饲粮中添加海水藻后,与对照组相比,猪背最长肌的DHA 含量发生变化,当添加量为5.0 g/kg 时,背最长肌DHA 含量最高且差异显著,而添加2.5 g/kg 饲喂8 周与2.5 g/kg 或5.0 g/kg 饲喂4 周,肉中DHA 含量则无明显差异。

2.3 矿物质与维生素对猪肉品质的影响

研究发现,饲喂高锰高硒日粮对猪肉品质尽管有一些积极的 影 响(Mn 增 加TAC, Se 增 加GPx, Se 和Mn 增 加 嫩 度),但 高硒高锰日粮并没有协同作用,也没有对猪肉品质产生有益影响[28];在日粮中补充40mg/kg 的天然维生素E 会显著降低脂质氧化,帮助延长新鲜猪肉的保质期[29,30]。Luis Calvo 等[31]研究发现,与无机亚硒酸钠相比,日粮中添加有机硒(SeY 0.3 mg/kg)会降低硫代巴比妥酸(Thiobarbituric acid,TBARS)浓度,改善了猪肉的脂质稳定性,此外有机硒还与pH 有关,随着肌肉pH 的增加,日粮中的有机硒会明显减少猪肉的质滴损失。

2.4 发酵饲料与饲料添加剂对猪肉品质的影响

徐秀景等[32]研究表明,乳酸菌发酵饲粮可以提高育肥猪血液抗氧化能力,提高生长性能,改善猪肉品质。赵晨等[33]研究表明,复合乳酸菌、复合多酚、酵母硒、与单一乳球菌等饲料添加剂,对猪肉的肉色与嫩度可以起到一定的改善作用,同时还可以在一定程度上增加猪肉的甜味,改善猪肉风味和口感;不仅如此,还能在机体抗氧化能力方面起到不同程度的积极作用,在这4 种饲料添加剂中,又以酵母硒效果最优,复合乳酸菌和多酚次之,单一乳球菌的效果均不如前3 种明显。

通过改变日粮结构与对日粮进行特殊处理是提高猪肉品质最简单也是最行之有效的方法。在养殖过程中要考虑到猪只每个饲养阶段的生理特点,改善饲粮中的营养组分,适时调整饲料配方,改善育肥猪的生产性能提高猪肉品质。

3 饲养管理与屠宰加工对猪肉品质的影响

3.1 饲养管理对猪肉品质的影响

饲喂方式不同对猪肉挥发性风味物质成分及其含量差异有很大的影响。赵素娟等[34]将饲喂方式分为纯粮食饲喂组和饲料饲喂组,其结果表明,在猪出栏所需时间和肌内脂肪(IMF)含量上,纯粮食饲喂组都要显著高于用饲料饲喂组,这使得用纯粮食进行饲喂可以使猪肉品质和风味更佳。Justyna Horodyska等[35]发现,低剩余采食量的猪与高剩余采食量的猪相比,胴体质量更好,肌肉含量更多而且脂肪酸谱也得以改变。Teresinha Marisa Bertol等[36]研究发现,宰前活重增加会增加猪肉的体积,但对猪肉产量影响不大。体重较重的猪屠宰后,肉色较鲜红,肌内脂肪含量与体重较轻的猪相同,但嫩度受影响较小。

3.2 屠宰前处理与应激对猪肉品质的影响

屠宰前,各种应激源都会影响猪肉的品质。在运输过程中,压力也会变成高温。猪在运输时最适合的温度在15℃以下,当温度超过15℃时,猪肉品质恶化、pH 下降,同时运输过程中,背最长肌对外界温度的升高反应更为敏感[37]。Claudiu SIMA 等[38]研究发现屠宰前休息的猪只与直接屠宰的猪只相比,肉色较深,pH 下降较慢,最终pH 较高,系水力(WHC)较高。Luboš Brzobohatý 等[39]研 究 发 现,在生猪体重达到80 kg 时进行限饲,会导致MLLT 肌纤维数量增多,IIB型肌纤维在胴体中、瘦肉、肩部的比例升高。

3.3 屠宰后对猪肉的处理对猪肉品质的影响

胡新等[40]研究发现冻结和解冻过程对猪肉品质也产生着不同程度的影响,其中解冻对猪肉的影响大于冻结。-70 ℃冻结和4 ℃低温解冻对猪肉的品质影响较小,同时能较好地保持猪肉的品质。田旭等[41]研究发现,对猪肉煮制时间的长短会显著影响猪肉的品质及营养成分,但效果则是完全不同的,短时间的煮制,会使猪肉具有较好的品质,而长时间的煮制,则会让猪肉具有较高的营养价值。

饲养管理与屠宰加工往往被人们忽视,猪肉品质很容易受到宰前应激的影响,这也是产生白肌肉(PSE)与黑干肉(DFD)的原因。预防宰前应激,改善屠宰方式不仅符合动物福利,而且对减少PSE、DFD 肉量,提高猪肉品质有着很重要的意义。

4 可饲用天然植物提取物对猪肉品质的影响

4.1 复合天然植物提取物对猪肉品质的影响

研究表明,在猪饲粮中添加车肉桂醛,前草醇,辣椒油树脂等复合天然植物提取素可以降低背最长肌的质滴损失与蒸煮损失,提高系水力,显著提高了鲜肉与熟肉的感官品质[42]。日粮中添加适当的大蒜、生姜复合植物提取物,可以提高育肥猪的生长性能、增加出栏体重、平均日增重和平均日采食量以及饲料转化率等均有积极的作用,同时还可以改善猪肉的品质,使pH 下降延缓、肉色得以改善、保持失水率并延长猪肉的贮存时间。该试验结果表明,在猪的生长育肥期使用生姜、大蒜复合植物提取物是可以替代抗生素的,其各项生长性能以及作用效果与抗生素相比,并没有显著的差异[43]。郑梓等[44]研究发现饲喂的药食同源植物提取物(肉桂、陈皮、丁香、八角等植物提取物)具有提高猪的采食量、增重速度、饲料转化率;提高眼肌面积,胴体瘦肉率,改善肌肉pH 和肉色,降低肌肉的滴水损失、蒸煮损失和剪切力,增强持水性、猪肉嫩度;可改善脂肪酸组成,明显降低肌肉中豆蔻酸、硬脂酸和芥酸含量,提高棕榈油酸、油酸和亚麻酸含量。

4.2 单一天然植物提取物对猪肉品质的影响

董丽等[45]在育肥猪的日粮中添加一定比例的竹酢粉,其结果表明,竹酢粉可以对猪的肉色起到一定的改善作用,并且还可以增加肌肉的嫩度和多汁性,使猪肉中风味氨基酸和肌苷酸含量得到提高,增加猪肉的鲜味。此外,还可以使猪肉中的脂肪酸含量增加,竹酢粉可以在一定程度上用以替代抗生素,作为生产无抗猪肉使用,其添加比例建议添加1.0%即可。Ivan_Bahelka 等[30]研究发现牛至提取物能部分改善储存猪肉的肉色;Xia Yangchun 等[46]研 究 发 现,甘蔗提取物能有效提高肌肉的抗氧化性,提高猪肉品质;杜仲叶多酚提取物能提高肌肉品质,调节脂肪代谢[47]。

可饲用天然植物提取物不仅能改善猪的生产性能,还能提高胴体品质。更有学者研究发现某些可饲用天然植物提取物能起到抗生素的作用。由此可见,可饲用天然植物提取物代替抗生素在生猪健康养殖中有着重要意义。

5 影响猪肉品质的分子机制

Kinga Boruszewska1 等[48]研究表 明,calpastatin 基 因CAST/RsaI多态性对猪肉肉质感官品质、屠宰价值、屠宰工艺等性状以及屠宰后肌肉糖酵解和蛋白水解变化范围有显著影响。与CD 和CC 基因型相比,DD 基因型育肥猪的胴体肉含量和最终pH 较高,蒸煮产率较高,肉质较嫩,糖酵解势和蛋白质含量较低。CAST/RsaI 多态性的影响还表明,与CC 动物相比,基因型CD 猪的肌肉蛋白水解程度较低。从肌原纤维蛋白的蛋白水解水平来看,DD 基 因 型介于CC 和CD 之间。伍婷等[49]分析了30、90、150日龄金华猪和长白猪背最长肌的基因表达谱,分析发现,金华猪体内调节脂肪酸生物合成的基因(硬脂酰辅酶A 去饱和酶、如脂肪酸合成酶)表达水平较高,而调节肌生成的基因(forkhead box O1、肌生成因子6)在长白猪体内表达水平较高。在90 日龄金华猪的高表达基因中,发现了一种新型基因FLJ36031 (pFLJ),它是肌内脂肪细胞中脂肪沉积的积极调节因子。因此解释了中国品种金华猪比丹麦品种长白猪有着更多的肌间脂肪的原 因。Hyeonsoo Jeong 等[50]利 用Illumina Hiseq2000 平 台,对10 头巴克夏猪的基因组进行了测序,与11 头长白猪和13 头约克夏猪的基因组一起,通过群体统计检验(XPEHH 和XP-CLR),鉴定了与猪肉品质相关的脂质代谢、肌内脂肪酸沉积和肌纤维类型相关的几个基因(TG、FABP1、AKIRIN2、 GLP2R、T G F B R 3、 J P H 3、 I C A M 2 和ERN1)。通过统计富集分析,检测品种的特异性遗传变异,发现几 个 候 选基 因(SLC25A14、 IGF1、PI4KA、 CACNA1A)参与脂质代谢。这些候选基因与巴克夏猪肉的质量相关,最终从分子角度说明了巴克夏猪肉大量的中性脂质脂肪酸与肌间脂肪的形成机制。

随着现代生物技术的飞速发展,应用基因芯片,高通量测序等基因组、转录组、代谢组等技术揭示影响猪肉品质的分子机制反映出系统生物学的比较优势,需要更多地投入去开展相关工作,最终,从分子角度研究不同品种猪的猪肉品质,满足科研到生产和消费人群的不同需求。

6 小结

综上所述,猪肉品质的影响因素有很多。随着人们健康意识的不断增强,对猪肉产品的安全和肉品质也提出了新的要求。随着动物遗传学,动物营养学,饲料学等学科的不断发展,分子遗传学,动物分子营养学,系统生物学等新兴学科的出现,改善猪肉品质方法也越来越多。应该充分了解市场消费者的需要,通过遗传选育,精准营养,饲养管理,屠宰处理等技术手段,不断地改善猪肉品质,提高生产效益。近些年来,随着农业农村部减抗替抗相关条例的发布,研究者发现利用可饲用天然植物提取物不仅能改善猪肉品质,还能代替抗生素,生产安全优质猪肉,深入研究植物提取物作用机制,研究它们提高猪肉品质的作用机制,对畜牧业转型升级具有很好的理论意义和应用价值。

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