日糧中添加濕發酵飼料對育肥豬肉品質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.南京農業大學食品科技學院肉品加工與質量控制教育部重點實驗室，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優勢的動物性食品，隨著生活水平的提高，消費者對肉及肉制品的追求也由量轉向質。然而，肉質欠佳是我國生豬發展面臨的諸多問題之一，改善肉品質便成為了研究者們當下追求的目標。影響肉品質的因素眾多，包括品種篩選、環境條件、營養調控及飼養管理等，其中營養調控技術是改善肉質的重要途徑。動物營養調控技術是指根據動物的生長發育規律，調配適宜的營養成分與含量并應用到動物的生長過程中，使其生長發育朝著人們的意愿方向發展。由于日糧中的營養物質會參與畜禽機體內脂肪和蛋白質的合成與代謝過程，且營養物質作用機理研究的逐步深入為開發新型飼料配方提供了理論依據，憑借營養調控技術去改善豬肉品質特性成為了最直接有效的一種技術方法。

發酵飼料指將微生物和復合酶作為生物飼料發酵劑菌種，實現從飼料原料到微生物菌體蛋白、生物活性小肽類氨基酸、活性益生菌和復合酶制劑為一體的轉變。一方面，發酵飼料將工農副產品利用起來，擴大了飼料原料范圍，綠色環保；另一方面，發酵飼料具有香味獨特、氨基酸種類更加均衡等優點。Luo 等的研究揭示了用發酵豆粕替代母豬基礎日糧中的豆粕，可以降低母豬血清中丙二醛、皮質醇和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，這說明發酵豆粕有優于普通豆粕的抗氧化性能，并能夠提高豬的生產性能。Okeke 等通過研究玉米籽粒經過微生物發酵后對仔豬生長性能的影響，發現發酵玉米的風味及安全性提高，進一步增強了仔豬食欲，降低腹瀉率。任雪榮、Choi 等研究發現經過微生物發酵的麩皮可以有效提高水溶性麩皮多酚的利用率，較發酵前提高294.41%，從而增強抗氧化活性；而王震的研究進一步發現了食用添加10%枯草芽孢桿菌發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），即發酵麩皮的抗氧化性可以在育肥豬中得到體現。

目前，關于日糧中添加混合菌種發酵的飼料對豬肉品質影響的研究鮮見報道，因此為研究發酵飼料對育肥豬肉品質及抗氧化能力的影響，本實驗以三元豬為研究對象，分別飼喂基礎飼料和發酵飼料，通過測定基礎品質、抗氧化能力和電子鼻氣味差異，并進行感官評價，揭示添加10%濕發酵飼料后對育肥豬品質的影響，以期為發酵混合飼料在生豬養殖中的應用提供理論依據。

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；基礎日糧、發酵飼料 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 臺式pH 計 瑞士Mettler Toledo 公司；CR-300 色差儀 日本柯尼卡美能達公司；AUY120電子分析天平 日本島津公司；TW20 水浴鍋 德國Julabo 公司；C-LM3B 數顯式肌肉嫩度儀 東北農業大學工程學院；TVM002-T2 定時渦旋混勻儀器上海泰坦科技股份有限公司；PF10446 純水機美國Thermo 公司；CDX24 組織破碎儀 法國Bertin公司；Avanti J-C 高速冷凍離心機 美國Beckman Coulter 公司；Synergy-2 酶標儀 美國Biotek 公司；Type HM100 刀式研磨儀 北京格瑞德曼儀器設備有限公司；PEN3 便攜式電子鼻 德國艾爾森斯檢測公司

1.2 實驗方法

1.2.1 動物分組及飼養管理 將初始體質量無顯著差異的240 頭三元豬隨機分成2 組，每組120 頭。對照組飼喂基礎日糧（豆粕、玉米、麩皮），樣品組在基礎日糧中添加10%的濕發酵飼料，濕發酵飼料以基礎日糧為原料，由芽孢桿菌、乳酸菌（糞腸球菌、嗜酸乳桿菌）混合菌種發酵制得。實驗豬實驗期間自由采食飲水，日常管理及免疫均按公司規定執行，飼養至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行屠宰與采樣。在生產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袋中，由低溫運輸車運回實驗室，放入?20 ℃凍庫中保存。取4 g 肉樣于凍存管中，放入液氮，隨后轉入?80 ℃超低溫冰箱中保存，用于抗氧化指標的測定。

1.2.3 pH的測定 參照中華人民共和國農業行業標準NY/T 2793-2015《肉的食用品質客觀評價方法》，將校準后的pH 計的玻璃電極一端插入肉樣中，待讀數穩定后即為所測定的pH，每個樣品測定三次，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），每個樣品隨機測定三個點，取平均值。

1.2.5 滴水損失率的測定 參照NY/T 2793-2015，沿纖維方向將肉樣切成2.0 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 ℃水浴至中心溫度達到70 ℃時，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，計算平均值。

1.2.7 抗氧化指標的測定 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。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，設置數據采集時間為120 s，清洗時間為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 感官評定 挑選經過感官培訓的學生16 人（8 名男生，8 名女生），組成感官評價小組。將2 組豬肉分別經燜煮之后，切成相同大小的肉塊，盛放在白色一次性紙盤中內，在感官實驗室內隨機取樣進行感官評定，評價標準見表2，感官指標權重見表3。評定每一個樣品前后，必須用清水對口腔進行清潔，并休息5 min，全程不允許交流。

表2 感官評價標準Table 2 Sensory evaluation criteria

表3 感官評價指標權重Table 3 Weight of sensory evaluation index

1.3 數據處理

所有指標每組至少進行18 個生物學重復，數據分析采用SAS9.1.2 統計分析軟件，組間的差異顯著性采用假設檢驗，數據用“平均值±標準差”來表示，<0.05 為差異顯著。使用GraphPad Prism 8.0 軟件進行箱型圖繪制，電子鼻測定結果運用其配套的Win Muster 軟件對數據進行PCA 分析、Loading 分析。

2 結果與分析

2.1 品質指標分析

pH 是肉品品質的一個重要指標，它影響著肉的顏色、持水力、嫩度等。如表4 所示，對照組和樣品組的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，可能會對肉質產生一定影響。同時，由表4 可知，兩個組肉樣的亮度值（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，甚至紅度值適當地增高，利于增強消費者的購買欲望。該結果與Mark 等的研究結果相同，pH 緩慢適當地下降有利于改善肉的顏色。對于消費者來說，肉色的鮮艷與否是評判肉品新鮮度一個重要因素。

持水力又稱系水力，影響著肉的嫩度、多汁性、顏色和營養組成等品質。持水力的降低，不僅會對肉品品質帶來一定的負面影響，還會造成經濟損失。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濟效益。對照組較高的滴水損失率可能是成對照組紅度值較低的一個因素，從Luciano 等的研究得知，水分流失會帶走肌肉中的部分血紅素，進而對肉色造成影響。剪切力方面，兩個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照組幾乎無差異。發酵飼料并未明顯改善豬肉嫩度，這可能與pH 下降得較快有所關聯。

表4 添加10%濕發酵飼料對育肥豬豬肉品質的影響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。機體的許多疾病都與自由基息息相關，提高與完善機體的抗氧化體系，可以有效克服自由基所帶來的傷害，使機體更健康。總抗氧化能力體現的是一個體系內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機體的健康水平。如表5 所示，相比于對照組，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%濕發酵飼料的豬在一定程度上更健康，肉質也更佳。這與Joris 等的研究結果一致，飼料中物質的抗氧化能力會對豬肉產生影響；而本實驗中所添加的發酵豆粕、發酵麩皮都具有抗氧化性能。

表5 添加10%濕發酵飼料對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 酶抗氧化保護能力（SOD 和GSH-PX）機體內的抗氧化防御體系主要由體內所固存的各種內因性抗氧化物質（如維生素E、維生素C、酸）組成的非酶保護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體系。

SOD 反應底物是超氧化物自由基，其發生作用便可以清除體內自由基，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。GSH-PX 是機體內廣泛存在的一種重要的催化過氧化氫分解的酶，可以起到保護細胞膜結構和功能完整的作用。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體硒含量的一項生化指標。由圖1 可知，樣品組的GSH-PX 活力顯著（<0.05）高于對照組（提高了29.63%）。這意味著，樣品組的豬機體硒含量較高，還原過氧化氫的力更強。綜合兩個酶抗氧化指標來看，樣品組的肌肉具有較高的抗氧化水平，機體清除自由基的能力更強，從而可能一定程度降低肌肉氧化程度，改善肉質，延長貨架期。

圖1 添加10%濕發酵飼料對酶抗氧化能力（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 動物在屠宰之后，體內的氧化-還原體系遭到破壞，氧化反應處于主導地位。現有研究表明，肌肉中脂質與蛋白質會受到活性氧（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帶來負面影響，且研究表明脂質氧化與蛋白氧化會相互作用。

丙二醛（malondialdehyde，MDA）作為脂質氧化的終產物，常常用來反映機體內脂質過氧化的程度，間接地反映出細胞損傷的程度。如圖2 所示，對照組的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%，表明脂質氧化程度降低。研究表明，抗氧化酶的活性隨著脂質過氧化程度而下降。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，進一步印證了該說法。

圖2 添加10%濕發酵飼料對機體氧化程度的影響Fig.2 Effect of adding 10% wet fermented feed on the oxidation degree of the organism

蛋白質游離羰基是多種氨基酸在蛋白質氧化修飾過程中的早期標志，其含量高低表明蛋白質氧化損傷程度的大小，是衡量蛋白質氧化損傷的主要指標。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計學水平上無異。而游離羰基含量不存在差異，這可能與后腿肌肉的蛋白質含量較低有關。

2.3 電子鼻分析結果

由圖3 可知，對照組與樣品組的臀肉成分差異較大，可以較好地區分出來，PC1 貢獻率為78.08%，其中樣品組樣品對于PC1 的貢獻率更高，即樣品組樣品風味更加豐富。圖4 的雷達圖顯示，樣品組在傳感器W1S、W3S 上表現出較高的信號強度，而對照組在W1C、W3C、W5C 表現出較高的信號強度，一方面說明與對照組相比，樣品組肉樣風味物質中廣泛的物質、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味鑒別，另外，圖5 可以更加明顯的觀察到兩組豬肉對各個傳感器響應信號值的差異。綜上所述，電子鼻對不同組別臀肉樣品具有較好的分離能力，且添加10%的濕發酵飼料可以增強豬肉的風味，使肉質得到改善。

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圖Fig.4 Gluteal electronic nose analysis radar chart

圖5 豬肉的電子鼻傳感器響應信號值Fig.5 Response signals of sensors of electronic nose data in pork

2.4 感官評定結果

由表6 可知，以燜煮方式烹飪臀肉時，樣品組的風味評分、多汁感評分、整體評價以及總分均顯著高于對照組，這一結果表明添加濕發酵飼料可以改善臀肉感官品質。

表6 感官評定結果Table 6 Results of sensory assessment

3 結論

本研究通過比較分析對照組和實驗組的肉品品質和抗氧化能力，發現改變日糧組成可以在一定程度上改善肉品質。通過在日糧中添加10%的濕發酵飼料可以有效降低豬肉的滴水損失率，從而提高經濟效益。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），多方面體現出實驗組的肉具有更好的抗氧化能力，這意味著日糧中添加10%濕發酵飼料是能夠有效延緩肌肉的營養價值、感官品質等的降低，從而改善肉質，延長肉品貨架期。同時，這是一次規模較大的生豬養殖實驗，對于發酵飼料組成及比例對豬肉品質的影響具有一定的參考價值。本實驗并為對該發酵飼料的最適添加量進行研究，這也可能是導致某些抗氧化性能并未明顯提高的原因之一，若能進一步研究，將為該發酵飼料投入市場應用提供更加可靠的理論依據。