不同微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉品质的影响

■ 孙慕白 苗欣宇 金 鑫 华 梅 牛红红 王景会 苏 颖 李 达*

（1.吉林省农业科学院农产品加工研究所，吉林长春 130033；2.辽源市人力资源和社会保障局,吉林辽源 136200）

商品蛋鸡的产蛋率低于80%后将会被市场淘汰，如何将淘汰蛋鸡的商业价值最大化是蛋鸡饲养企业最关切的问题之一。淘汰蛋鸡肉质中具有高蛋白、低脂肪、低固醇等特点，然而，其肌肉系水力普遍低于普通肉鸡，从而影响淘汰蛋鸡肌肉口感[1-2]。目前市场及肉类研究领域多采用天然嫩化剂或机械加工、物理超声等方法提升鸡肉嫩度[3-4]，此类方法均基于鸡肉的后端加工，改善效果显著但也增加了鸡肉的处理成本。日粮组成对鸡肉品质同样具有较大的影响，不同种类的微生物饲料对肉品的改善效果有较大差异[5]。王海波等[6]研究表明，枯草芽孢杆菌和富硒酵母可降低瑶鸡胸肌的剪切力。李帅兵等[7]研究发现，乳酸菌可增加鸡肉中脂肪含量。此外微生物饲料还能对动物健康产生各种积极作用。枯草芽孢杆菌和乳酸杆菌作为常见的微生物制剂能够显著提高鸡的生长性能、免疫能力，改善肠道健康[8-10]。红酵母能够产生虾青素、β-类胡萝卜素等多种代谢物，虾青素具有抵抗炎症、提高动物免疫力等功效[11-13]，类胡萝卜素还可以作为禽类养殖的饲料添加剂，代替抗生素，提高禽类的生产性能与免疫能力[14-15]。我国每年约有数十亿蛋鸡被淘汰，淘汰蛋鸡的肉品由于口感差、经济效益低等问题通常具有极低的市场占有率[16]。与肉鸡相比，淘汰蛋鸡肉品质改善研究虽然商业价值相对较低，但有助于实现动物资源副产物的高值化利用。目前，各种微生物饲料添加剂用作改善蛋鸡的生长性能和产蛋性能的研究已经屡见不鲜，对肉鸡肉质品质的研究也相对较多，但对于改善淘汰蛋鸡肉质的研究仍然寥寥无几[17-18]。因此，本研究以临近淘汰期的蛋鸡为试验对象，研究饲喂不同微生物饲料对于临淘汰蛋鸡肌肉品质的影响，为改良淘汰蛋鸡肌肉品质，提高淘汰蛋鸡经济价值提供理论指导与数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验试剂与仪器

硫酸、硫酸铜、硫酸钾、乙醚均为分析纯，采购于上海生工生物工程有限公司；鼓风干燥箱购自上海一恒科学仪器有限公司；凯氏定氮仪购自美国FOSS公司；索氏提取器购自犀牛实验仪器公司；质构仪购自英国SMS公司：全自动氨基酸分析仪S433D购自德国Sykam公司。

1.2 微生物饲料添加剂

试验所用的红酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌，均为吉林省农业科学院农产品加工研究所食品微生物实验室分离、保存菌株，通过活化、培养、固体发酵等步骤制成固体发酵饲料。

红酵母液体培养至1.0×108CFU/mL，菌液接种量8.0%，投放至发酵底物（豆粕55.0%、麦麸20.5%、米糠12.0%、玉米粉3.00%、玉米浆9.5%），加水至底物含水量55.0%，经30 ℃、48 h 发酵后，室温通风干燥，粉碎经过40目筛子，得到活菌数为2.13×108CFU/g 固体发酵物料。按照试验计划以重量百分比添加到基础饲料中，制成固体发酵试验饲料。

枯草芽孢杆菌液体培养至1.0×108CFU/mL，菌液接种量8.0%，投放至发酵底物（豆粕55.0%、麦麸20.5%、米糠12.0%、玉米粉3.0%、玉米浆9.5%），加水至底物含水量55.0%，经37 ℃ 24 h 发酵后，室温通风干燥，粉碎经过40目筛子，得到活菌数为1.35×108CFU/g固体发酵物料。按照试验计划以重量百分比添加到基础饲料中，制成固体发酵试验饲料。

植物乳杆菌液体培养至1.0×108CFU/mL，菌液接种量8.0%，投放至发酵底物（豆粕55.0%、麦麸20.5%、米糠12.0%、玉米粉3.00%、玉米浆9.5%），加水至底物含水量55.0%，经37 ℃ 48 h发酵后，室温通风干燥，粉碎经过40目筛子，得到活菌数为2.11×109CFU/g 固体发酵物料。按照试验计划以重量百分比添加到基础饲料中，制成固体发酵试验饲料。

1.3 试验基础饲料

试验基础饲料采购自吉林省德泰饲料科技发展有限公司，其组成成分与营养水平见表1。

表1 基础饲料组成与营养水平

1.4 动物试验设计

试验使用的芦花鸡（60 周龄）为吉林省农业科学院培育的地方鸡品种，为肉蛋兼用型。选取处于产蛋后期芦花鸡80 只，随机分为5 组，给予前期增重预试验得到的不同重量比例添加上述微生物饲料添加剂的饲粮（见表2）。采用三层鸡笼方式饲养，乳头饮水器提供饮水，每笼2只鸡。每只蛋鸡每日给料150 g。鸡舍光照时间为16 h，每30 min 通过风机通风3 min。饲喂28 d 后，每组抽选6 只鸡解剖，采集左胸肌用于肌肉品质的测定。

表2 试验处理组

1.5 肌肉品质指标的测定

1.5.1 肌肉色度的测定

使用色差仪测定胸肌横切面L*、a*、b*值，并记录。

1.5.2 肌肉的滴水损失测定

取鸡胸肌肉切成长宽高为5.0 cm×3.0 cm×2.0 cm的肉片，质量记为m1，用铁丝钩住肉的一端，使肉垂直向下，悬挂于塑料袋中，肉与塑料袋不接触，扎进袋口挂在4 ℃冰箱中，24 h 后，用滤纸吸去肉表面水分，质量记为m2。

式中：X1——滴水损失率（%）；

m1——初始鸡胸肉重量（g）;

m2——处理后鸡胸肉重量（g）。

1.5.3 肌肉的蒸煮率测定

称量表面积相同的鸡胸肌肉质量，记为m3，75 ℃蒸煮1 h，室温冷却20 min，吸去表面多余水分，记录质量为m4。

式中：X2——蒸煮损失率（%）；

m3——初始鸡胸肉重量（g）；

m4——处理后鸡胸肉重量（g）。

1.6 肌肉营养成分测定

每个处理随机选取3 只鸡的胸肌肉依据 GB 5009.6—2016《食品国家安全标准 视频中脂肪的测定》测定粗脂肪含量，依据GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》测定蛋白质含量，依据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》测定水分含量。

1.7 游离氨基酸含量

临淘汰蛋鸡胸肌游离氨基酸含量由吉林省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所检测。

1.8 肌肉全质构测定

1.8.1 剪切力测定

选取鸡胸肉进行肌肉剪切力测定，方法参照魏心如等[19]的方法稍作改进，顺着肌纤维将样品修整为2.5 cm×1.0 cm×1.0 cm 的肉柱，使用质构仪对修整好的肉样进行测定。

1.8.2 质构特性测定

将胸肌肉样品沿肌纤维方向准确分割成1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm的肉块，以“二次压缩”的模式进行质构剖面分析。样品测定条件：探头型号为P50；测前速率2.0 mm/s，测试速率1.0 mm/s，测后速率3.0 mm/s，压缩变形率30%；探头两次测定间隔时间5 s；触发类型为自动。按照王晓彬等[20]文献中叙述的方法测定胸肌肉样品硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性和回复性。

1.9 统计与分析

使用IBM SPSS Statistics 27软件对结果进行单向方差分析，并通过最小显著差法检验进行多重比较。数据以“平均值±标准差”表示，P＜0.05表示差异显著，P＜0.01表示差异极显著。

2 结果与分析

2.1 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉品质的影响

由表3 可知，不同处理组之间胸肌肉的L*（亮度）和b*（黄度）没有显著差异（P＞0.05），与A 组相比，B、C、D、E 组a*（红度）极显著提高（P＜0.01），E 组色度值a*（红度）最高；C 组和D 组，肌肉滴水损失略有降低，D 组蒸煮损失略有提高，但差异并不显著（P＞0.05）。

表3 微生物饲料添加剂对淘汰蛋鸡肌肉品质的影响

2.2 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉营养成分的影响

如表4 所示。与A 组相比，C、D、E 组胸肌肉粗脂肪含量极显著增加（P＜0.01）。C组胸肌肉粗蛋白含量与A 组组相比降低了4.23%（P＜0.05），B 组胸肌肉中水分含量比A组提高了21.39%（P＜0.01）。

表4 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉营养成分的影响(%)

表5 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉游离氨基酸含量的影响（mg/g）

2.3 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉游离氨基酸含量的影响

由表6可知，与A组相比，B、D组中必需氨基酸含量分别降低了0.08%、2.98%，C、E 组必需氨基酸含量分别提高了6.35%、1.52%，差异均为极显著（P＜0.01）；A组与B组差异不显著（P＞0.05）；A组与D、E组差异极显著（P＜0.01）。B、D、E 组呈味氨基酸含量分别提高了16.97%、7.73%、6.80%，差异均为极显著（P＜0.01）；C 组中呈味氨基酸含量降低了0.18%，差异不显著（P＞0.05）。B、C、E 组中游离氨基酸总量分别提高了3.91%、0.39%、3.97%；A 组与B、E 结果差异极显著（P＜0.01），与C 组差异不显著（P＞0.05）；D 组降低了0.21%，差异不显著（P＞0.05）。

表6 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉质构特性的影响

2.4 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉质构特性的影响

如图1所示，与A 组相比，B 组剪切力极显著降低（P＜0.01）；D、E 组剪切力略有降低，但无显著差异（P＞0.05）。如表6 所示，不同处理组之间胸肌肉弹性、内聚性、咀嚼性、回复性均无显著差异（P＞0.05），但B、D 组胸肌肉硬度与A组相比显著降低（P＜0.05）。

图1 不同处理组胸肌肉剪切力

3 讨论

3.1 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉品质的影响

肌肉的色度是评价肉品最为直观的指标，并且与生物学、生理学以及肌肉中营养成分密切相关[21]。在本研究中，饲料中加入红酵母、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌及复合菌的几个处理组鸡胸肌肉红度与全价饲料组相比显著提高。肌肉中的肌红蛋白决定肌肉的颜色[22]，肉中肌红蛋白被氧化后，会降低肉色评分[23]。红酵母、枯草芽孢杆菌和植物乳杆菌可通过抑制肌红蛋白氧化改变肌肉色度，这些与前人的研究结果相似[7,24]。本研究通过滴水损失率和蒸煮损失率评价肉品的保水能力，肌肉的保水能力与肉质的嫩度和色度有关[25]。当外界环境变化时，肌肉的系水能力会降低，肉质中的矿物质和营养也会流失，并会影响肌肉的嫩度、质地和风味，因此，滴水损失率和蒸煮损失率越低，肌肉嫩度越高[25-26]。本研究中，加入不同的微生物均降低了肌肉的滴水损失，含1%枯草芽孢杆菌饲料增加了肌肉的蒸煮损失，但这些变化均不显著。

3.2 微生物饲料添加剂对临淘汰蛋鸡肌肉营养成分的影响

随着年龄的增长，蛋鸡的生殖器官的逐渐衰老，同时商业价值也随之降低。与肉鸡不同，蛋鸡的口感往往不够鲜嫩，改良临近淘汰期的蛋鸡肉品质能够改善肌肉口感、增加营养，并获得更高的经济收益。研究表明，饲料中添加微生物能够提高肉鸡胸肌多不饱和脂肪酸、粗蛋白和粗脂肪的含量[27-28]。肌肉粗脂肪直接影响肌肉的系水力，肌肉粗脂肪能够使肌肉间的空隙增大，使其变得松散，增加其容易吸附更多的水分，直接影响肌肉的嫩度[29]。脂肪还可以作为营养物质的溶剂，保留肌肉的风味和口感[30]。当肌肉粗脂肪在一定范围内时，其含量越多肌肉的口感越好[31]。在本研究中，饲料中加入复合菌、枯草芽孢杆菌及植物乳杆菌的处理组中胸肌粗脂肪的含量对比全价饲料组有显著提高，这说明饲喂微生物饲料添加剂能够增加胸肌粗脂肪含量，增加其嫩度，而饲喂5%植物乳杆菌饲料添加剂增加胸肌粗脂肪最明显，这与之前肌肉滴水损失的结果相吻合。枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌和红酵母可以通过激活AMPK 信号通路，调节脂肪合成和分解，从而改变动物肌肉中粗脂肪含量[32]。此外，我们发现饲喂含5%植物乳杆菌饲料显著降低了胸肌中粗蛋白的含量，粗蛋白含量与肉的品质和口感息息相关[33]，蛋白含量的减少能够改善肌肉的嫩度，并进一步影响肌肉对水分吸附性能[25,34]。水分含量对肉质也有很大的影响，水分含量过少，肉的风味口感会受到影响，水分过多则不易保存。王一冰等[35]研究表明，在一定范围内水分越多，肉越鲜嫩多汁。本研究中，饲喂2%红酵母饲料处理组肌肉中水分含量极显著提高，说明红酵母能使蛋鸡的肌肉更加鲜嫩。

3.3 微生物饲料对临淘汰蛋鸡肌肉游离氨基酸的影响

游离氨基酸含量是临淘汰蛋鸡肌肉衡量其营养价值的重要指标之一[36]。其中，必需氨基酸及呈味氨基酸含量越高，其营养价值越高、鸡肉风味品质越佳。在本研究中，饲料中加入复合菌、植物乳杆菌的处理组中必需氨基酸含量对比全价饲料组有极显著提高。饲料中加入红酵母、枯草芽孢杆菌、复合菌的处理组中呈味氨基酸含量对比全价饲料组有极显著提高。不同微生物添加剂对蛋鸡肌肉中氨基酸的种类和水平都产生了不同的影响，尤其是添加复合菌后，对比添加单菌株，临淘汰蛋鸡肌肉中必需氨基酸和呈味氨基酸含量都有了显著提高，游离氨基酸含量也有明显提高。陈婷等[37]研究发现，酵母菌、枯草芽孢杆菌、植物乳杆菌等微生物复合发酵饲料可以显著提高鸡肉中缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸等必需氨基酸含量。常超等[38]研究表明枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和乳酸杆菌混合益生菌培养，对肉鸭肌肉中必需氨基酸和鲜味氨基酸有显著提高。这些都与研究结果趋势一致。这可能是由于复合微生物添加剂利用多种微生物共同作用，发挥高效的协同作用，利用各种微生物代谢特点，产生比单菌株添加剂更加丰富益生性代谢物质，通过消化系统，进入机体内部，经某种方式相互影响了临淘汰蛋鸡肌肉中蛋白质的合成与代谢途径，进而直接影响到饲喂动物体内的游离氨基酸的产生和组成。

3.4 微生物饲料对临淘汰蛋鸡肌肉质构特性的影响

质构仪能够通过分析样品受力情况直观地表示肉品在咀嚼时的状态。剪切力的大小是评价肌肉的嫩度最直观的方法[39]，本研究发现饲喂2%红酵母饲料处理组剪切力测试结果显著低于其他组，同样说明2%红酵母饲料饲喂淘汰蛋鸡后，提高了肌肉的嫩度，这与王海波等[40]的研究结果一致。全质构测试结果表明，2%红酵母饲料和1%枯草芽孢杆菌饲料饲喂淘汰蛋鸡后肌肉硬度下降，表明肉品口感得到了提升。红酵母和枯草芽孢杆菌在代谢过程中可产生水解酶，使肌原纤维和胶原蛋白断裂，从而降低了淘汰蛋鸡肌肉的硬度和剪切力，提升了肌肉嫩度[41]。在肉品质构分析中，咀嚼性是衡量肉类感官评价最直观的指标，它表示肉类从咀嚼到吞咽过程中所需要的能量，并与硬度，内聚性和弹性3 个指标密切相关。在本研究中，除硬度外，弹性、内聚性、咀嚼性和回复性各组之间并无显著差异，这表明2%红酵母饲料和1%枯草芽孢杆菌饲料饲影响临淘汰蛋鸡口感主要是降低了肌肉的硬度。

4 结论

综上，饲料中添加2%红酵母有助于提高临淘汰蛋鸡肌肉嫩度，增强肌肉中水分含量，减少硬度；饲料中添加1%枯草芽孢杆菌和饲料中添加5%植物乳杆菌有助于提高淘汰蛋鸡肌肉粗脂肪含量，而3 种微生物复合菌加入饲料中使淘汰蛋鸡肉质指标更为均衡，并且提高了肉质中必需氨基酸、呈味氨基酸和游离氨基酸的含量，具有更高的推广价值。