延长肉类货架期的饲喂方案

付 瑶，王 俊，齐志国，路永强，郭江鹏，蒋林树

（1.北京市畜牧总站，北京 100107；2.北京农学院动物科技学院，奶牛营养学北京市重点实验室，北京 102206）

随着我国经济的发展，居民膳食营养需求结构发生改变，人们对肉类产品的质量要求也有所提高。由于肉类产品极易受到污染，具有较大的食品安全风险，越来越多的技术运用物理、化学、生物等手段延长肉类货架寿命。一般来说，肉类货架期指的是肉类被贮藏在建议的条件下时，能够确保安全并保持理想的感官、物理、化学及微生物特征，同时能够保留与标签声明一致的任何营养值的时间长度[1-2]。肉类一旦超过货架期，不仅各项感官指标、理化指标和卫生指标达不到肉类产品标准，营养也会大大流失。生产企业可以通过肉类货架期确保肉类产品的质量等，而消费者可将肉类货架期作为购买肉类制品的重要参考依据。通过在饲料中添加抗氧化剂，利用畜禽自身的采食、消化、吸收和代谢过程延长肉类货架寿命符合可持续发展的要求。本文综述了通过饲喂解决肉类保鲜问题的有效方法，为延长肉类货架期提供参考。

1 影响肉类货架期的因素

影响肉类货架期的主要因素包括微生物、物理条件、化学条件和环境条件。微生物活动、酶促反应、物理变化、环境变化等可能发生在同一时间段，综合作用于肉类产品，导致肉类在加工、贮存和销售过程中脂肪、蛋白质等营养物质的流失，造成肉类变质失去其食用价值[2-4]。

1.1 微生物 微生物的影响来源于内源污染和外源污染。内源污染是畜禽与外界接触的器官（如皮毛、呼吸道等）存在的自身携带的微生物所导致的污染；外源污染是肉品在生产、加工、贮藏、运输过程中受到的污染[5-6]。尽量保证原料肉在离开屠宰场之前免受微生物污染，污染情况越低，肉类产品的货架期就越长；相反，则会对肉类产品的货架寿命产生严重影响。影响肉类产品质量的微生物主要有两大类，即致病微生物和致腐微生物。其中，致病微生物包括沙门氏菌、弯曲杆菌和大肠杆菌O157:H7 等，人们食入被致病微生物感染的肉制品会引起食源性疾病以及食物中毒，危害健康；腐败微生物主要包括假单胞菌、热死环丝菌、乳酸菌和腐败希瓦氏菌等[2,7-8]，保存不当会造成畜禽内部营养的消耗，使得腐败微生物得以繁殖。肉类一旦受到微生物的污染，其感官性状和理化性质会发生改变；反之，肉类理化性质、环境温度等变化也会造成微生物的改变，最终导致肉类腐败变质。研究表明，微生物造成食品腐败的原因主要为微生物可以将肉类中的碳水化合物、蛋白质、氨基酸等含氮物质分解为低分子化合物[4]。因为各微生物间、微生物及肉类产品间、微生物和环境间均会导致肉品腐败，故研究肉类制品在生产、加工、贮藏、运输过程中微生物的生长规律及变化具有重要意义。

1.2 物理因素 物理条件的影响主要来源于水分的变化。一方面，肉类制品在冷加工过程中表面出现的水分损失现象是影响肉类产品货架期的重要因素[9-10]；另一方面，在包装过程中，包装的密封程度也是影响肉类产品货架期的关键因素，如果密封度不佳，会渗入外界空气和水分，改变包装内部的气体成分和相对湿度，从而导致产品败坏，影响肉类货架期[11]。

1.3 化学因素 化学条件的影响主要来源于酶的作用和脂质氧化作用。酶的作用包括导致异味产生的脂肪氧合酶的作用、导致肉味变苦的蛋白酶的作用等。同时，脂质的氧化、水解等变化也会促进影响肉类品质的醛酮物质的产生，使肉品出现感官性状和理化性状的改变，造成营养物质的流失，缩短货架期[4]。前人的研究表明，饲料中加入化学合成的氧化剂（如丁基羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯等）以及莫能菌素、泰乐菌素等抗生素类药物后，可在促进肉品质提高和肉类货架期有效延长方面发挥积极作用[11-14]。但在当今社会越来越重视环保和食品安全等问题的背景下，使用化学合成抗氧化剂和抗生素类药物或多或少会在肉中残留，不利于人类健康。

1.4 环境因素 环境条件的影响主要来源于温度、湿度及卫生状况。不适宜的温度会导致脂肪氧化、蛋白质变性、有益微生物被破坏、有害微生物迅速繁殖等，而湿度会影响肉类的水分活度，更有利于微生物繁殖，而更不利于产品的保存。同时，卫生状况也是影响肉类货架期的重要因素，如果不注意人员、环境和加工设备的卫生，就会影响肉类的货架期。就车间人员来说，工作服肮脏、头发外露、双手未消毒等都会加速有害微生物的滋生；就车间设备和环境来说，如果设备没有及时清理消毒，也会为微生物创造生长环境。

2 延长肉类货架期的饲喂方案

动物在被宰杀后，其肌肉组织要经历僵直、解僵和成熟等变化后才能转化成可被食用的肉。其中，熟化过程是指尸僵完全的肉，在不被微生物污染腐败的前提下，置于小于冰点温度的环境中一段时间后，所经历的僵直解除、肌肉变软、系水力和风味提高的一系列过程[15-16]。排酸过程可以实现肉类熟化，其作用原理是肉中的各种分解酶能有效促进游离氨基酸、游离脂肪酸、次黄嘌呤核苷酸等与风味有关的成分在肌肉组织中蓄积，从而起到提高肉质、肉色、风味等作用。在肉类熟化过程中，操作不当会造成肉类污染。其中，脂肪氧化是引起肉类变质的主要原因之一，它可以引起肉类颜色的变化，导致氧化酸败气味的产生、组织结构的改变以及脂肪酸和维生素的流失，造成肉品营养流失，还会产生毒素导致动脉硬化等疾病的发生。肉类产品中脂质氧化的速度和程度受多种因素影响，例如肉类产品中脂肪酸的组成和性质、抗氧化水平、金属离子含量和屠宰工条件等[17]。其中，肉类产品的氧化速度和程度随不饱和脂肪酸含量和不饱和程度的增加而增加，金属离子（如Fe2+和Cu2+等）的存在也增加了脂质氧化的速度和程度。因而，添加抗氧化剂对减缓肉中脂类氧化、延长肉类货架期、提高肉类品质及对现代肉类加工有着重要意义。而在可持续发展的今天，寻找天然、无副作用的可替代饲料添加剂成为专家学者越来越关注的话题。

2.1 维生素E 和硒 维生素E 也称生育酚，是一种脂溶性抗氧化剂，在杀灭自由基、防止生物膜和脂蛋白被氧化、增加生物膜抗氧化能力、改善肉质等方面发挥积极作用[18-19]。维生素E 中具有最高抗氧化活性的化合物是α-生育酚，1 个α-生育酚分子能够阻断 2 分子的脂质自由基链式氧化反应。其作用机理：α-生育酚提供的氢原子与脂质自由基结合生成稳定的脂质产物和α-生育酚自由基，后者与链式反应中的其他自由基结合，生成稳定性高的脂质化合物[11,20]。

维生素E 在脂质中的抗氧化作用主要通过延缓油脂的氧化酸败过程体现，但由于天然生育酚易失活，故在实践中广泛使用合成维生素E（柠檬酸醋等）。在单胃动物研究方面，育肥猪日粮中添加100 mg/kg 的维生素E 能延缓猪肉中脂质氧化过程，延长保存时间，降低滴水损失，并推断随着维生素E 添加量的增多，发挥稳定肉色和保水能力的作用越显著[21-22]；肉鸡日粮中添加100～150 mg/kg 维生素E 有助于提高肉鸡的屠宰性能和肉品质[23]。在反刍动物研究方面，日粮中添加1 000～2 000 IU 维生素E，可以有效延缓肉牛育肥的脂质氧化作用[24]；羔羊基础日粮中添加1 000 mg/kgDL-α-生育酚醋酸盐，可以减少肌肉中高铁肌红蛋白的形成，在肉样上架9 d 后，丙二醛含量减少一半[25]；给肉羊分别补饲50、150、450 mg/kg 的维生素E，随着微生物E 饲喂量的增加，羊肉货架期明显延长[26]。可见，维生素E 与抗氧化能力具有协同关系，即随着维生素E 外源添加剂量的增加，抗氧化能力也相应提高[27]。同时，在提高维生素E 的使用效果方面，学者也做了相关研究，相比于单独添加维生素E，畜禽日粮中同时使用维生素E 和硒，可以更有效地增强肉类抗氧化能力，抑制脂肪酸败，延长肉类保鲜期[28-31]。在硒提高肉类抗氧化性能方面，硒不仅能够保护细胞膜结构的完整性，降低氧化反应对细胞的损害，阻止肌肉细胞中细胞液的外流，而且对增强肌肉系水力、嫩度、颜色、pH，提高肉品质和风味具有重要作用。在肉鸡的研究上，使用酵母硒能够提高肉鸡胸肌的肉色评分，且添加量与肉色评分成正比[32]，同时，添加硒代蛋氨酸和蛋氨酸可以显著降低胸肌的滴水损失，保持肉色的稳定性[33-34]；在育肥猪的研究上，研究发现补硒可以显著降低肌肉滴水损失，改善猪肉品质[35-36]；在肉牛的研究上，补硒能够显著增加黄牛外脊和臀肉中的硒含量，且外脊和臀肉的不饱和脂肪酸中亚油酸的含量更高、风味氨基酸含量也更高[37]。由此可见，维生素E 和硒在提高肉类抗氧化性能上均发挥重要作用，研究表明，维生素E 是防止过氧化物生成的第一道防线，可以抑制自由基对细胞膜的不良影响，从而保证膜完整性，而硒是谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）的重要组成成分，GSH-Px 是硒在畜禽体内存在的重要形式，GSH-Px 是清除组织内已形成过氧化物的第二道防线[38]。因此，维生素E 和硒可以相互补偿，在体内协同发挥延缓脂质氧化的功能，从而改善肉品质。

2.2 植物提取物 植物提取物是来源于天然植物的花、芽、种子、叶、枝、皮、果实或根等部位，且具有生物活性的复合物质，具有抗菌、抗病毒和抗氧化等多种生物学特性[30]。大多数植物提取物都具有较强的抗氧化作用，其机制主要包括：①抑制畜禽机体内氧化酶活性，提高抗氧化酶活性；②调节氧化反应过程中物质的含量，抑制或清除氧化自由基；③与细胞膜结合，减少脂质氧化的损伤，保持细胞完整性。大量研究表明，将植物提取物应用于畜禽饲料中，对改善畜产品品质、延长肉类货架期具有积极影响。

植物提取物作用于畜禽体内，可以有效提高抗氧化酶的活力，促进抗氧化物质的产生，而抑制过氧化物的产生，从而起到抗氧化的作用。应用于猪饲料的研究表明，育肥猪日粮中添加以薄荷油、肉桂油为主成分的植物提取物，添加量为0.04% 时，猪肉的抗氧化能力显著提高[39]；同样，在育肥后期猪饲粮中添加1 000 mg/kg坚木单宁，猪屠宰后，在4℃贮藏5 d 后，猪肉感官评分显著提高，pH 和挥发性盐基总氮(TVBN) 含量显著降低，贮藏7 d 后细菌总数显著降低[40]。在应用于肉鸡饲料的研究中，使用紫苏籽提取物，添加量为50mg/kg时，可有效提高鸡肉的抗氧化性能[41]；同样，在肉鸡饲粮中添加150 mg/kg 迷迭香精油或1 000 mg/kg 苜蓿多糖，可以降低肉鸡肌肉的失水率和剪切力，改善肌肉品质[42-43]。在应用于肉羊饲料的研究中，椰菜粉对抑制羊肉中肌糖原降解及降低硫代巴比妥酸反应物含量有显著作用，其最适添加量为2.0%[44]；通过在母羊饲料中添加百里香提取物，可以显著降低羔羊肉中脂肪的氧化酸败程度，最适添加量为7.5%[45]；从出生到2 月龄屠宰，在羔羊饲料中添加迷迭香提取物，在零售条件下可显著延长肉类货架期，推荐添加量为600 mg/kg[46]。在应用于肉牛饲料的研究中，在肉牛育肥阶段使用紫苏籽提取物对改善牛肉的抗氧化功能有积极作用，以添加量为0.03% 时效果最好[47]。以上研究中，具有抗氧化功能的植物提取物的活性成分见表1。

表1 植物提取物活性成分

研究认为，植物提取物抗氧化特性可能与黄酮醇、黄酮、羟基苯甲酸等酚类物质有关，酚类物质具有抗氧化作用是因为酚基官能团具有氧化还原特性[39]，同时酚类物质可有效降低脂肪氧化第一步产生的过氧化物基团的氢供体-羟基基团的数量。羟基集团的减少可以有效终止油脂氧化链反应中的某个环节，从而起到抗氧化作用[31]。但不同提取物活性物质之间可能存在拮抗或协同作用，提取物的作用效果及作用机理等也不够明确，有待深入研究。

3 小 结

目前，国内外学者围绕通过调整饲喂方案延长肉类货架期已经进行了大量细致且深入的研究。基于饲料中添加天然、无副作用的添加剂在延长肉类货架期方面的显著效果，随着现代生物技术、分子营养技术等的不断提高，今后的研究重点应集中在各种抗氧化功能饲料添加剂的适用范围、使用剂量、使用方法、作用机理等方面，以生物安全为前提，做好技术研究与推广工作，使天然、无副作用的添加剂能够最大限度地发挥在延长肉类货架期方面的调控作用。