猪肉品质及其营养调控

    随着生活水平和保健意识的提高，人们的膳食结构发生了很大的变化，越来越注重膳食成分与其身体健康的关系，对食物有了更高的要求，尤其是对畜产品的要求不断提高。对于作为人膳食中重要的组成部分一猪肉，不仅要卫生，而且还要口感好。另一方面，猪肉销售商也对猪肉品质提出了特殊的要求，红润的颜色，最少的水分损失，更长的货架寿命。能否满足以上要求直接影响养殖户的经济效益。因此，猪肉品质的评定及其如何进行营养调控便成了当今畜牧领域研究的热点之一。    1 猪肉品质    1.1 品质的定义    猪肉品质是鲜肉物理特性和化学特性的综合体现，Hofmman（1986）和Russo（1988）将猪肉品质定义为四个方面，即感官品质、加工品质、营养价值和卫生质量。感官品质是指影响消费者是否经常买肉和吃肉的性质；加工品质是指肉是否适合进一步加工的性质，主要取决于屠宰后的处理；营养价值包括肉的化学组成和适合人类食肉的特性；卫生品质意味着应不存在有害微生物及药物残留。    1.2 猪肉品质评定的指标    感官品质、技术加工品质、营养品质和卫生质量。具体来讲主要包括肉色、嫩度、肌肉系水力、肌肉脂肪含量及脂类氧化性、风味、pH值等几个方面。    1.2.1 肉色    肌肉色素主要是由肌红蛋白和血红蛋白构成，而对肉色起主要作用的是二价铁与珠红蛋白的复合物，其色素环上铁原子的化学价对肉色的变化起决定作用。正常猪肉由于被切开后肉和氧充分接触形成氧合肌红蛋白而呈现鲜红色，这便是消费者所喜爱的颜色。但随着时间的延长，肌红蛋白中二价铁被氧化为三价铁而呈现暗红色，为消费者所反感。    1.2.2 嫩度    猪肉的嫩度是消费者对食肉的口感惬意程度的重要指标。通常所说的肉嫩度是人们对肌肉结构特性的总概括。    1.2.3 肌肉系水力    肌肉系水力是指在外力（加压、加热、切碎、冷冻、贮存等）作用下，从肌肉蛋白质系统释放的液体量，是猪肉品质评定的重点。系水力影响肌肉的风味、多汁性、嫩度、颜色、加工与贮藏性能。    1.2.4 肌肉脂肪含量及脂类氧化性    肌肉脂肪含量指肌肉组织内含有的脂肪，是用化学分析法提取的脂肪量，而不是肉眼所见的肌间脂肪。富含适量肌肉脂肪对肌肉的口感惬意度、多汁性、嫩度、风味等都有良好的作用。肌肉中脂类的氧化是使肉质变坏的主要原因，脂类氧化不仅可产生人不可接受的气味和酸败性，而且可使多不饱和脂肪酸、脂溶性维生素和色素的含量下降，大大降低肉的品质。    1.2.5 风味    风味包括肉的气味和味道，主要由肉中碳水化合物和蛋白质及二者的降解产物在受热过程中反应产生。肌苷、磷酸、核糖是呈风味物质的重要前体物，杂环类、酚类和含硫化合物是产生风味的重要物质。脂类通过降解为醛、醇和酮而对风味起直接作用。肉的风味是多种因素共同作用的结果，因此风味的评定主要靠专家的品尝来确定。    1.2.6 pH值    pH值是反映屠宰后猪体肌糖原酵解率的重要指标，宰后45min～60min度量的pH值是公认的区分生理正常和异常肉质的重要指标。猪被屠宰后，有机体的自动平衡机能终止，但一系列物理化学及生物化学变化仍在持续进行，动物由有氧代谢转变为无氧代谢（糖酵解），最终产生乳酸，乳酸的积累可导致肌肉pH值降低。肌肉pH值下降的速度和强度，对一系列肉质性状产生决定性的影响。肌肉呈酸性首先导致肌肉蛋白质变性，使肌肉系水力降低，颜色变为灰色，而这正是形成PSE猪肉的重要机制。猪肉pH值的测定多用pH计直接测定。    1.3 猪肉品质的影响因素    嫩度、多汁性、肉色，是影响猪肉食用品质的重要因素。这些因素主要取决于动物或胴体内的一些代谢和生物学现象。包括如下方面：①肌内脂肪的含量（大理石脂肪）；②膻味，特别是粪臭素、吲哚和睾酮的含量；③动物饲粮的类型和脂肪酸含量及胴体的脂肪酸含量；④熟化（maturation）（或“调理”，conditioning）效果，尤其是屠宰后一段时间肌肉中肌原纤维结构的分解、肌原纤维降解酶系（calpainenzymesystem）和肌原纤维降解抑制酶系（calpastatinenzymesystem）的活性；⑤屠宰后的滴水损失（driploss）和细胞膜完整性的保持。这对延长保质期、增加产量和减少细菌污染有特别的意义；⑥应激，特别是在运输中和转运场所内的应激；⑦使肉增强风味的潜力；⑧饲养本身的效应，包括大肠内的发酵、动物饲粮中纤维特别是非淀粉多糖的作用。    2 猪肉品质的营养调控    2.1脂肪的调控    猪肉中脂肪的品质与其脂肪酸组成密切相关。目前人们普遍关心的一个问题是软脂肉，造成软脂肉的原因是脂肪中不饱和脂肪酸含量较高，软脂肉会给肉品加工带来一系列的问题。另外，软脂肉中的不饱和脂肪酸易于氧化并产生异味从而降低其食用价值。1994年Wood证实猪能完整地吸收脂肪酸并沉积于脂肪中，因此，猪肉脂肪中的脂肪酸组成与日粮中的脂肪酸密切相关。目前人们较为关注的是亚油酸（C18∶2），因为猪不能合成亚油酸，所以人们往往在饲料中添加亚油酸，但亚油酸吸收后会沉积于脂肪组织中会导致软脂肉，英国规定日粮中亚油酸的添加水平不能超过1.6%。    另外一个与肉质有关的是鱼油在饲料中的应用，鱼油的添加会导致猪肉的鱼腥味，而且，鱼油富含多不饱和脂肪酸C20∶5与C22∶6，易于酸败形成异味；而肉的风味与饱和脂肪酸（硬脂酸除外）水平呈正相关，而与多不饱和脂肪酸（亚油酸除外）水平呈负相关。因此，向日粮中加入饱和油脂或氢化油脂可以减少不饱和脂肪酸的沉积从而改善肉质。    实践证明，在日粮中添加甘油可以改善肉质，因为甘油可以参与糖的异生及脂肪合成，并可作为一种快速利用的能量物质以代替糖原供动物在屠宰前的几小时应激时利用。1993年Mourot证实，向日粮中加入5%甘油对屠宰后45min与24h肌肉 pH及色度指数没有影响，但是减少了背最长肌与半膜肌的滴水损失及火腿加工过程中的损失。    最近有关于脂肪的一个研究热点是结合型亚油酸（CLA），CLA是养猪生产中的一种新型添加剂，CLA是一种由葵花油生产而得的脂肪酸。CLA在养猪生产中最为引人注意的特性是减少猪的脂肪沉积。1997年Dugan与1998年Thiel先后证明，日粮中加入CLA可显著降低背膘厚度，皮下脂肪沉积减少。1998年Thiel还报道改善了增重效率。这些初步的研究结果是令人鼓舞的，但是还有必要进行深入广泛的研究以确定胴体对CLA反应结果的一致性。    2.2 日粮蛋白质和氨基酸水平    营养学研究表明，日粮中蛋白质含量对胴体成分有着显著影响。日粮中蛋白质含量只有与猪生长所需蛋白质的量相适应，才能获得最大的蛋白质沉积，保证瘦肉的生长。日粮中蛋白质水平除影响瘦肉率外，还对肉的风味、嫩度、多汁性等特性产生影响，过高或过低均会影响到肉的品质。日粮氨基酸水平也会对猪肉品质产生一定的影响。据报道，赖氨酸可使背最长肌面积增加，肌肉多汁性和嫩度下降，在降低脂肪含量的同时，湿度及蛋白质含量增加；β-丙氨酸和组氨酸可使肉色的稳定性及脂肪抗氧化性得到改善；色氨酸可增强猪的抗应激能力，同时对降低PSE肉的产生有一定作用；天门冬氨酸可提高猪的瘦肉率，降低脂肪比率。    2.3 矿物质元素运用    2.3.1 钙和镁    钙是肌肉收缩和肌原纤维降解酶系的激活剂，对肉的嫩度有很大的影响。向猪胴体中注入氯化钙可显著改善肉的嫩度，但饲粮中添加钙是否改善肉质尚不清楚。Mg是能量蛋白质代谢的重要辅酶。作为钙的拮抗剂，Mg可抑制骨骼肌活动，降低神经递质的分泌，抑制神经肌肉的兴奋性（Niemack，1985）注射Mg可降低糖酵解，提高肌肉终点pH值（Sair，1970）。日粮添加Mg可缓解猪的应激（Kietzman，1985）。因此，可以推测，日粮添加Mg可以改善猪肉品质。这在近期的研究中得到了证实。日粮添加Mg，提高终点pH值，增加系水力，降低PSE发生率。但在不同研究中，Mg的效果存在差异，原因可能与Mg化合物种类，添加剂量，添加时间长短和动物的遗传特性有关，而关键因素是血液Mg的提高程度。Schaefer（1993）和D′Souza（1998）的研究认为，血液Mg至少应提高10%才有效。达到此水平的Mg添加量取决于化合物种类。对有机镁盐（天冬氨酸镁或富马酸镁），屠宰前需连续5天在日粮中添加1g元素mg/kg饲粮（D′Souza，1998）；而对硫酸镁，添加量需要2g元素mg/kg饲粮。    2.3.2 铜    高铜（125mg/kg～250mg/kg）是生产上广泛应用的生长促进剂。但高铜对猪肉品质有不良影响，使体脂变软，发生率高达80%（李小林等，1998）。由于不饱和脂肪酸含量和肌肉Cu含量增高，脂类氧化程度增加，容易产生WOF。但由于Cu也是超氧化物歧化酶的辅助因子，构成机体抗氧化系统的第一道防线，对防止自由基产生有重要作用，因而Cu也不能缺乏。最好在饲粮中使用部分有机铜 （杨林生译，1994）。    2.3.3 铁    铁既是血红蛋白和肌红蛋白的重要组成成分，对肉色的形成有决定性作用；又是机体抗氧化系统过氧化氢酶的辅助因子，对防止脂类氧化保持肉味有重要作用。Love（1983）和Rhee等（1981）研究表明，血红素铁和非血红素铁（NHI）与肉烹调中产生的异味WOF有关，因为1994年Milleretal研究发现，它们能加速脂类过氧化反应，饲粮中Fe达200mg/kg时，可显著增加NHI和脂类过氧反应产物（TBARS）含量，且TBARS（硫代巴比妥酸与过氧化产物丙二醛的反应产物）与NHI显著相关。因此应控制饲粮中的Fe水平，最好使用部分有机形式铁。    2.3.4 铬    铬能促进生长激素基因的表达，提高猪的瘦肉率，日增重和饲料转化率、降低胴体脂肪；同时，铬作为葡萄糖耐量因子（CTF）的成分，能提高胰岛素的活性，促进合成过程。猪饲粮中添加有机铬以改善生产性能和瘦肉率，在不少试验中得到了证实，但有机铬是否影响猪肉品质尚不清楚。    2.3.5 硒    硒是生物膜的抗氧化剂，对保证细胞膜完整性起着重要作用。Munoz（1996）报道，在猪饲粮中添加有机硒能够显著降低猪肉滴水损失，改善肉的嫩度和总可接受性。    此外，锌和锰也是超氧化物歧化酶的激活剂，提高饲粮中Zn和Mn的水平也有助于防止PSE猪肉的产生。    2.4 维生素的运用    2.4.1 维生素E    维生素E发现于1922年，也被称为生育酚，现被公认的共有8种，其中以α-生育酚的维生素E活性最高。维生素E是防止猪体脂肪氧化作用的重要因素，其抗氧化作用机制与其环上的羟基有关，它能给脂类的自由基提供一个氧，与游离的电子作用，抑制自由基，从而制止脂质继续氧化或继续反应。因此，通过向猪日粮中添加远超过需要量的维生素E提高组织中α-生育酚浓度，可以抑制猪肉的酸败变味，提高猪肉食品的安全性，减少水分渗出，维持猪肉理想颜色，从而保护猪肉品质。    2.4.2 维生素C    Frei等（1989）报道，维生素C通过有效地清除氧自由基，保护生物膜免遭氧化的损伤。王作强（1998）报道，维生素C通过其抗氧化作用可防止脂肪的氧化，提高猪肉品质。实验表明，维生素C能防止猪屠宰应激，降低PSE肉发生。陈代文（1996）指出，猪饲粮中维生素C添加量大于50mg/kg时可减少PSE肉的发生率。    2.4.3 生物素    哺乳动物体内含生物素的酶有：乙酰辅酶A羧化酶、丙酮酸羧化酶、丙酰辅酶A羧化酶和β-甲基丁烯酰辅酶A羧化酶，其中的乙酰辅酶A羧化酶可催化乙酰辅酶A和二氧化碳生成丙二酰辅酶A作为脂肪酸合成的起点。另外，生物素也是长链不饱和脂肪酸正常合成和脂肪酸代谢的必需物质。因此，日粮中缺乏生物素时，体脂中不饱和脂肪酸量明显增加，导致体脂硬度下降，储藏期缩短。    2.5 饲喂方式的调控    猪生长阶段中的饲喂方式对猪肉的嫩度起重要作用。与限制饲喂的猪相比，自由采食的猪可生产出更嫩和多汁的猪肉。一方面，自由采食的猪生长速度较快，意味着蛋白水解酶系统更具活性且屠宰后仍维持活性。生长速度提高，意味着可以在较小的日龄达到屠宰重，此时肉的结缔组织比率较小。另一方面，自由采食可以产生较多的肌内脂肪，对猪肉的嫩度有影响。对自由采食、自由采食80%和90%进行比较时，发现肌内脂肪含量相同，但自由采食的猪肉更嫩。可见，饲喂方式比肌内脂肪水平对猪肉的嫩度有更大影响。    3 结语    养猪生产必须符合消费者和新的潜在市场的需求。对瘦肉的需求已经促使育种科技工作者提供出能生产优质瘦肉的猪种。然而，与此同时，研究者也发现瘦肉猪背最长肌中肌内脂肪的含量比肥猪少50%。因此，消费者对猪肉食用品质下降的抱怨也越来越多。随着日益认清引起肉质变化的因素，人们已认识到营养对肉质的变化起着重要的作用，因此需要对营养作深层次的理解而不要停留在对动物提供必要养分的原有认识水平上。我们相信，随着科技水平的进一步提高，必将使营养性调控猪肉品质变得更直接、更有效，以满足消费者的需求。