香菇柄发酵物饲料对猪肉品质的影响

　　随着生活水平的不断提高，人们越来越重视膳食营养和食品安全，猪肉作为我国大众膳食的主要组成部分，其品质的好坏是当今动物营养领域研究的重点。高蛋白、低脂肪且味道鲜美的猪肉备受消费者青睐。我国香菇产量占全球产量的 80% 以上，2011 年香菇产量达 501. 79 万 t，菇柄占整菇质量的30% 左右，约 170 万 t。香菇柄除了纤维素比香菇盖高以外，其他营养成分含量略低于香菇盖。但是香菇在商品化过程中，由于菇柄纤维多，适口性差，大量菇柄 (尤其是出口香菇) 被废弃，造成极大的浪费。因此，利用廉价的香菇柄开发纯天然、高营养、功能型和菇香浓郁的饲料，用于禽畜饲养不仅可以节省粮食，而且符合现代饲料加工的要求和绿色养殖需要。试验以香菇柄发酵物添加到基础饲粮中用于猪养殖，并对猪内里脊肉的蛋白质、氨基酸和核苷酸等成分进行分析测定，研究香菇柄发酵物饲料对猪肉营养及鲜味的影响，为探讨通过营养途径提高猪肉品质提供参考。

　　1、 材料与方法

　　1.1 试验材料

　　基础饲粮和香菇柄发酵物的制备，基础日粮:玉米 70%、麸皮 10% 和仔猪浓缩饲料 20% (廊坊市光大饲料有限公司生产) ，香菇柄发酵物由河北民族师范学院实验室提供。

　　试验动物与养殖: 供试猪为 40 日龄大白二元猪。随机分成 3 组，每组 5 头猪，分组饲养。Ⅰ组饲喂基础饲粮，Ⅱ组饲喂 5% 香菇柄发酵物 + 95%基础饲粮，Ⅲ组饲喂 10%香菇柄发酵物 +90% 基础饲粮，试验期 150 d。试验于 2012 －2013 年在承德市双桥区彦文养殖农民合作社进行。

　　猪内里脊肉样品制备: 在屠宰现场取猪内里脊，放入低温保温箱中，带回实验室，每头猪内里脊取 100 g，分组放入绞肉机中绞碎， － 20 ℃冷冻保存。用于蛋白质、氨基酸和核苷酸分析测定。

　　1.2 主要试剂

　　5’－ 胞苷酸 (5’－ CMP) ，5’－ 鸟苷酸 (5’－GMP) ，5’－ 尿苷酸( 5’－ UMP) ，5’－ 腺苷酸( 5’－AMP) ，5’－ 次黄苷酸( 5’－ IMP) ，5’－ 黄苷酸( 5’－XMP) (美国 Sigma 公司) ; 18 种标准氨基酸、已腈和甲醇 (高效液相色谱专用) ，其余试剂均为分析纯。

　　1.3 仪器

　　KDN 系列凯氏定氮仪 (浙江托普仪器有限公司) ，LC98 － I AAA 氨基酸分析体统和高效液相色谱 (北京温分分析仪器技术开发有限公司) 。

　　1.4 试验方法

　　1.4.1 蛋白质氨基酸的测定

　　1.4.1.1 样品制备

　　准确称取 0. 150 0 g 烘干的猪内里脊肉于消煮管中，缓慢加入 5 mL 6 mol/L HCl 并充氮气，保证样品全部在试管底部并保证样品得到全部润湿，抽真空，维持 10 min 后，封口。 (110 ± 1) ℃ 水解24 h。用去离子水全部转移到 10 mL 容量瓶中并定容，过滤膜过滤，取滤液 1 mL 置于 25 mL 小烧杯中，在加 NaOH 的真空干燥器中蒸干 (45 ℃) ，加入1 mL pH 2. 2 盐酸溶解后，溶液转移到样品瓶中备用。

　　1.4.1.2 衍生方法

　　分别取异硫氰酸苯酯液 (S 液) 1. 2 mL 和三乙胺液 (Y 液) 13. 9 mL 用乙腈定容到 100 mL，取200 μL 的标样或样品于离心管中加入配置好的衍生试剂，室温静置放置 1 h; 在衍生好的样品中加入试剂正已烷 400 μL，震荡后静置 10 min 取下层清液用二次蒸馏水稀释 2 倍后取 60 μL 注入色谱仪。

　　1.4.2 游离氨基酸的测定

　　1.4.2.1 样品处理

　　准确称取 0. 800 0 g 烘干的猪内里脊肉样品于10 mL容量瓶中，用 5% 的 5 － 磺基水杨酸定容，沉淀 1 h 后离心，取上清液，过膜备用。

　　1.4.2.2 衍生方法

　　取 200 μL 的标样或样品于离心管中加入配置好的衍生试剂，室温静置放置 1 h; 在衍生好的样品中加入试剂正已烷 400 μL，震荡后静置 10 min取下层清液取 60 μL 注入色谱仪。

　　1.4.3 呈味核苷酸的测定

　　采用高效液相色谱法，参考洪孝友 (2013) 方法测定。

　　1.4.4 蛋白质的测定

　　凯氏定氮法。

　　1.4.5 营养价值评价方法

　　根据 FAO/WHO (1973 年) 建议的每克氮中氨基酸评分标准模式和全鸡蛋蛋白质氨基酸模式，氨基酸评分 (AAS) 和化学评分 (CS) 分别按以下公式计算:

　　式中: aa 为试验样品氨基酸含量 (mg/g) ，AA( FAO/WHO) 为 FAO/WHO 评分标准模式同种氨基酸含量 (mg/g) ，AA (Egg) 为鸡蛋蛋白质中同种氨基酸含量 (mg/g) 。必需氨基酸指数 (EAAI) 根据下列公式计算:EAAI = (苏氨酸 t / 苏氨酸 s × 赖氨酸 t / 赖氨酸s × … × 缬氨酸 t / 缬氨酸 s) / n式中: n 为比较的氨基酸数; t 为试验蛋白质的氨基酸含量; s 为标准蛋白质的氨基酸含量。

　　1.4.6 鲜味评价

　　基于呈味核苷酸与谷氨酸钠 (MSG) 按一定比例混合使用，具有协同和增鲜效果的研究，用等鲜质量浓度 (EUC) 对食物的呈鲜作用进行客观的评价。EUC 指在 100 g 干质量的食物中，以谷氨酸钠( MSG) 的含量来表示呈鲜物质的总量，计算公式如下:

　　其中 Y 表示 EUC (g/100 g) ，ai 为呈鲜氨基酸 (Asp 或 Glu) 的量，aj 为呈鲜核苷酸( 5’－GMP、5’－ IMP、5’－ XMP 和 5’－ AMP) 的量，bi 为呈鲜氨基酸相对谷氨酸的值 (Glu = 1，Asp =0. 077) ，bj 为呈味核苷酸相对 5’－ 肌苷酸的值( 5’－IMP =1、5’－ GMP =2. 3、5’－ XMP = 0. 61 和 5’－ AMP =0. 18) ，1 218 为协同作用常数。

　　1.5 数据处理

　　每个样品的蛋白质氨基酸含量、游离氨基酸含量和呈味核苷酸含量等指标均做 3 个平行样，试验结果用平均数 ± 标准差来表示，采用 SPSS 软件在P ＜ 0. 05 水平进行 ANOVA 分析。

　　2、 结果与分析

　　2.1 氨基酸组成及含量分析

　　从表 1 可见: I 组为对照组，在猪基础饲料中分别添加 5%香菇柄发酵物和 10% 香菇柄发酵物饲喂育肥猪 5 个月，测定猪内里脊肉蛋白质氨基酸，结果 3 个组均含有 18 种氨基酸，总含量分别是495. 90% 、586. 16% 和 496. 63 mg / g，Ⅱ 组氨基酸总量显著高于Ⅰ和Ⅲ组 (P ＜0. 05) ，Ⅰ和Ⅲ组氨基酸总量无显著性差异 (P ＞0. 05) 。含有人体必需氨基酸总量分别为 188. 89、268. 21 和 182. 24 mg/g，占氨基酸总量 (E/T) 的 0. 38、0. 46 和 0. 37%，Ⅱ、Ⅰ和Ⅲ组必需氨基酸含量依次有显著性差异( P ＜0. 05) ，其中Ⅱ组必需氨基酸含量显著性差异最高; 含有人体非必需氨基酸总量分别为 30. 80%、31. 80% 和 31. 44% ，Ⅱ组非必需氨基酸含量显著高于Ⅰ组 (P ＜0. 05) ，Ⅱ和Ⅲ组间及Ⅰ和Ⅲ组间非必需氨基酸含量无显著性差异 (P ＞0. 05) 。必需氨基酸与非必需氨基酸的总量之比 (E/N) 分别为0. 61、0. 84 和 0. 58; 根据 FAO / WHO 提出的理想模式，质量较好的蛋白质氨基酸组成为 E/T 在40%左右，而 E/N 在 0. 60 以上。研究结果显示，在Ⅱ组猪内里脊肉的 E/T 为 0. 46，E/N 在 0. 84，蛋白质氨基酸组成高于 FAO/WHO 提出的理想蛋白，属优质蛋白; 而Ⅰ和Ⅲ组的猪内里脊肉蛋白质氨基酸组成接近 FAO/WHO 的理想蛋白，但是均低于Ⅱ组。

　　2. 2 氨基酸营养评价

　　按照 FAO/WHO 的标准和全鸡蛋模式，Ⅰ组的EAAI 为 70. 93 和 53. 23，Ⅱ组的 EAAI 为 80. 97 和60. 80，Ⅲ组的 EAAI 为 66. 38 和 49. 83; 可见Ⅱ组猪内里脊肉必需氨基酸均衡性最好，Ⅰ组次之，而Ⅲ组最低。由 AAS 和 CS 可知，3 个试验组的第一限制氨基酸均为色氨酸，第二限制氨基酸Ⅱ组为蛋 +胱氨酸，而Ⅰ和Ⅲ组为亮氨酸。说明虽然必需氨基酸含量高于 FAO/WHO 模式，但是氨基酸模式与人体有一定差别，尤其是色氨酸含量低，应补充才能提高利用率。

　　

　　2.3 鲜味物质分析与评价

　　2.3.1 呈味氨基酸分析

　　氨基酸不仅在人体新陈代谢活动中起重要物质，也是重要的呈味物质。游离氨基酸是食品中鲜甜味活性成分，是一类重要的味觉活性物质，对食品的风味发挥着重要作用。从表 4 可见: 测定了 18种氨基酸，Ⅰ组猪内里脊肉中含游离氨基酸 17 种，Ⅱ和Ⅲ组分别含有 16 种。总游离氨基酸含量分别为 25. 15、66. 34 和 55. 76 mg/g，Ⅱ和Ⅲ组游离氨基酸分别是Ⅰ组的 2. 64 和 2. 22 倍。Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ组游离氨基酸含量依次有显著性差异 (P ＜0. 05) ，其中Ⅱ组游离氨基酸含量显著性最高; 饲料中添加香菇柄发酵物与Ⅰ组相比，游离氨基酸中苏氨酸增加最为明显，Ⅱ组苏氨酸含量增加 14. 3 倍，Ⅲ组苏氨酸含量增加 5. 53 倍，而胱氨酸在试验组均未检测到。

　　根据呈味特性，氨基酸的可分为鲜味、甜味、苦味和无味四类，食品中氨基酸种类及含量不同，形成了不同食品的风味。从表 5 可见: 饲料中添加香菇柄发酵物的猪内里脊肉鲜味氨基酸含量分别为0. 63、0. 78 和 1. 27 mg / g，Ⅲ组鲜味氨基酸含量显著高于Ⅰ和Ⅱ组 (P ＜0.05) ，Ⅰ和Ⅱ组鲜味氨基酸总含量无显著性差异 (P ＞0.05) 。甜味氨基酸则为Ⅱ组最高( 38.68 mg/g) ，Ⅲ组次之 (16.51 mg/g) ，分别是Ⅰ组的 6 和 2. 34 倍，Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ组甜味氨基酸含量依次有显著性差异 (P ＜0. 05) ，其中Ⅱ组甜味氨基酸含量显著性差异最高; 苦味氨基酸则在Ⅲ组最高，为 24. 06 mg/g。Ⅱ和Ⅲ组苦味氨基酸含量显著高于Ⅰ组 (P ＜0. 05) ，Ⅱ和Ⅲ组苦味氨基酸含量无显著性差异 (P ＞ 0. 05) 。呈味氨基酸总量是Ⅱ组最高( 61. 8 mg/g) ，是Ⅰ组的 3. 20 倍，是Ⅲ组的 1. 46倍，Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ组呈味氨基酸含量依次有显著性差异 (P ＜0. 05) ，其中Ⅱ组呈味氨基酸含量显著性差异最高; 说明饲料中添加 5% 香菇柄发酵物能显著提高呈味氨基酸含量，尤其是甜味氨基酸含量。

　

　　2.3.2 呈味核苷酸分析

　　核苷酸是食品中另一类物质呈味物质，以 5＇－嘌呤核苷酸为主，包括: 5＇－ AMP、5＇－ GMP 及其脱氨基产物 5＇－ IMP 和 5＇－ XMP。其中 5＇－ IMP 在水溶液中有 0. 012% ～0. 025%就有呈味作用。测定结果显示 (见表 6) ，饲料中添加香菇柄发酵物的猪内里脊肉中 5’－ IMP 明显高于 I 组，而且随添加香菇柄发酵物量的增加而升高，Ⅱ组的 5’－ IMP 含量是Ⅰ组的 2.89 倍，Ⅲ组的 5’－ IMP 含量是Ⅰ组 3.06 倍。

　　但是呈味核苷酸总量是Ⅱ组最高 (7.09 mg/g) ，比Ⅰ组增加 89. 57%，比Ⅲ组增加 9. 75%，Ⅱ、Ⅲ和Ⅰ组呈味核苷酸含量依次有显著性差异 (P ＜ 0. 05) ，其中Ⅱ组呈味核苷酸含量显著性差异最高; 说明饲料中添加香菇柄发酵物确实能提高猪内里脊肉呈味核苷酸含量。

　　2.3.3 鲜味评价

　　食物的味道实际上是谷氨酸钠 (MSG) 和呈味核苷酸共同作用的结果。氨基酸类鲜味物质含量在阈值以下时其鲜味是潜在性的，但是添加少量的核苷酸能使其提到阈值以上，呈现增鲜效果。EUC 可以表示某个食物的鲜味物质含量，来客观评价食物的呈鲜作用。Mau 等将 EUC 值划分为4 个水平: 第一水平为 EUC ＞1 000 g MSG/100 g 干质量，100 ＜EUC ＜1 000 g MSG /100 g 干质量属于第二水平，第三水平为10 ～100 g MSG /100 g 干质量，第四水平是为 EUC ＜10。将Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组的氨基酸和核苷酸测定结果，带入公式计算 EUC 值，Ⅰ组的 EUC 为 308. 20 g/100 g，Ⅱ组的 EUC 为 956. 28 g /100g，Ⅲ组的 EUC为 937. 16 g/100g。由于测定的是鲜品，按照 Mau 的换算方法，乘以系数 (1 － 含水量) ，最后得出Ⅰ组的EUC 为 75. 05 g /100 g，Ⅱ组的 EUC 为 237. 15 g /100 g，Ⅲ组的 EUC 为 208. 05 g/100 g。可见添加香菇柄发酵物的Ⅱ和Ⅲ组猪内里脊 EUE 属于第二水平，而未添加香菇柄发酵物的Ⅰ组 EUC 属于第三水平，说明饲料中添加香菇柄发酵物确实能增加猪肉的鲜味，其中以饲料中Ⅱ组猪内里脊肉鲜味最大，其次为Ⅲ组，Ⅰ组鲜味最差。

　　3、 讨论

　　3.1 香菇柄发酵物饲料对猪肉营养成分的影响

　　现代营养学认为，肉质蛋白质的营养价值主要取决于组成氨基酸的种类、含量、比例和消化率。

　　宁维颖等以天然草本植物黄芪、甘草、杜仲叶、枸杞、山楂和益母草等为饲料原料饲喂猪，测定猪肉氨基酸总量为 19. 47 g/100 g，必需氨基酸总量为8. 30 g /100 g，高于普通猪肉。陈国顺等按 0. 4% 的比例，添加当归、山楂、地榆、黄芪和马齿苋等 11味中药超微粉末饲喂香猪，猪背长肌粗蛋白含量提高18. 74%，必需氨基酸含量提高28. 75%，郭建凤等在日粮中添加中草药，试验猪宰后背最长肌酪氨酸、苯丙氨酸和脯氨酸含量比对照组分别提高8. 33% 、4. 94% 和 9. 23% ，蛋白质提高 2. 83% ，必需氨基酸提高 0. 65%。表明在猪饲料中添加中草药等天然植物成分，能显著改善猪肉品质，提高猪肉营养价值。研究用香菇柄发酵物添加到基础饲粮中，饲喂育肥猪 150 d，通过测定猪内里脊肉的蛋白质、氨基酸和必需氨基酸，发现在饲料中添加5% 和 10% 的香菇柄发酵物，猪肉内里脊肉氨基酸总量比对照组分别提高18. 2%和0. 15%，必需氨基酸总量分别比对照组提高17. 65%和减少6. 6%。按照 FAO/WHO 的标准和全鸡蛋模式，添加 5% 的香菇柄发酵物 组 的 EAAI 最高，分别为 80. 97 和60. 80，必需氨基酸均衡性最好，属于优质蛋白。3个试验组的色氨酸含量均偏低，为第一限制氨基酸，需要补充才能提高利用率。试验结果表明，饲料中添加香菇柄发酵物等成分确实能改善猪肉的营养。

　　3.2 香菇柄发酵物饲料对猪肉呈味物质含量的影响

　　研究表明，猪肉的浸出液中 IMP、琥珀酸、谷氨酸和某些肽等是肉类鲜味的主要成分。IMP 和谷氨酸含量与肌肉的鲜味相关性最强。沈亚琴等发现黄芪多糖和甜菊糖苷等中草药中很多有效成分对提高猪肉品质和风味有较好的促进作用。饲喂生鲜发酵饲料的育肥猪，屠宰后，肌肉中鲜味氨基酸总量为 80. 83 mg/g，猪肉的品质显著改善，肉质自然香醇。天然草本植物用于猪养殖，主要鲜味氨基酸占氨基酸总量的 29. 46%，当归、山楂、地榆、黄芪和马齿苋等能将猪肉主要鲜味氨基酸含量提高28. 37% 。田宗祥等发现中草药杜仲、桑叶、茴香、大蒜和紫苏等均能改变猪肉的鲜香味。石亚忠等在育肥猪日粮中加入 1% 的含生物碱、多糖和黄酮等有效成分的中草药制剂，能提高肌肉必需氨基酸和鲜味氨基酸含量。研究表明，饲喂 5% 和 10% 的香菇柄发酵物饲料，猪内里脊肉鲜味氨基酸分别提高23. 8% 和 101. 59% ，甜味氨基酸增加最为明显，分别是对照组的 6 和 2. 34 倍，呈味氨基酸总量是对照组的 3. 20 和 2. 17 倍，说明饲料中的香菇柄发酵物确实能提高猪肉呈味氨基酸含量。呼红梅等提出猪和鸡肌内脂肪和 IMP 含量存在品种差异，受遗传因素控制。但是我们的研究表明，饲料中添加 5%和10%的香菇柄发酵物，猪内里脊肉 IMP 含量分别是对照组的 2. 87 和 3. 06 倍，呈味核苷酸总量分别是对照组的 1. 90 和 1. 73 倍，表明香菇柄发酵物能提高猪内里脊肉 IMP 和呈味核苷酸含量，即饲料成分也能影响猪肉 IMP 含量。

　　目前，中草药添加剂改善猪肉营养和风味的研究已经取得一定进展，但是存在着添加量大、有效成分不明、成本高、作用效果不稳定、科技含量低及缺乏毒理安全方面研究等许多问题。食用菌废弃料在养猪上的应用研究不多，曹启民等用灵芝菌糠发酵饲料替代部分育肥猪基础饲料，能减低生产成本，显著提高瘦肉率，对猪肉品质产生有利影响。

　　香菇柄是食用香菇的一部分，因其纤维含量高，常常被丢弃，以香菇柄为原料，采用现代发酵技术研制绿色环保型饲料，成本低，营养价值高，没有毒不良反应，安全可靠。试验研究结果表明，香菇柄发酵物能提高猪肉的营养和鲜味物质含量，改善猪肉的品质。推测可能原因是，一香菇柄发酵物中的有益微生物，提高了饲料转化率，促进了猪的消化吸收; 二香菇柄发酵物中的香菇多糖等生物活性物质，能调节猪体内代谢，增加了蛋白质和氨基酸及呈味氨基酸和呈味核苷酸等营养物质的积累。所以，从动物营养的角度出发，将香菇柄发酵物用于养猪，改善猪肉的品质，提高猪肉的营养和风味，前景广阔。

　　4、 结论

　　饲料中添加香菇柄发酵物，能显著提高猪内里脊肉的氨基酸含量，增加猪肉的营养价值，但是并非添加量越多越好，以添加量 5% 香菇柄发酵物的猪肉营养最好。其内里脊肉的 E/T 为 46%，E/N为 0. 84，蛋白质氨基酸组成高于 FAO/WHO 提出的理想蛋白，属优质蛋白。EAAI 最高，分别为 80. 97( AAS) ，60. 80 (CS) 。

　　饲料中添加香菇柄发酵物，能显著提高呈味氨基酸和呈味核苷酸含量。计算 EUC 进行鲜味评价，饲喂 5% 香菇柄发酵物的猪内里脊肉 EUC 值最高，为 237. 15 g/100 g，是饲喂 10% 香菇柄发酵物组的1. 14 倍，是对照组的 3. 16 倍。

　　综合评价 3 个试验组猪内里脊肉的营养和鲜味，以饲料中添加 5% 的香菇柄发酵物的猪内里脊肉营养和鲜味最好。

　　参考文献：
　　［1］中国食用菌商务网、食用菌市场编辑部课题组 .我国食用菌产品市场发展情况及相关问题的探讨［C］． 全国食用菌新产品新技术退管暨产销对接大会汇编资料，2013( 5) :17 －24．
　　［2］邹耀洪． 香菇中 5’－ 核苷酸的高效液相色谱 － 质谱分析［J］． 食品科学，2005，26(1):196 －198．