中草药添加剂对猪肉品质影响研究进展

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　　中草药添加剂对猪肉品质影响研究进展

　　陈清华

　　(湖南农业大学动物科学技术学院，长沙，410128)

　　(作者：男，1971年3月出生，博士研究生，研究方向：单胃动物营养和添加剂应用研究)

　　摘要：本文结合评价猪肉品质的指标，如肌肉pH、肉色、嫩度、系水力、肌内脂肪含量、脂肪酸组成和风味等方面，详细阐释了中草药添加剂对猪肉品质的影响及其机理，并对其在生产中的应用进行了展望。
　　国内外大量的研究表明,中草药添加剂具有天然性、多功能性,无毒副作用和无抗药性的特点兼优点, 是替代抗生素类和激素类药物的理想饲料添加剂，不仅可提高动物的生产性能,且能显著改善其产品的品质。中草药添加剂作为替代抗生素及化学合成药物的绿色饲料添加剂，能解决畜产品的药物残留问题及其风味、品质下降问题，已成为国内外研究开发的热点。评价猪肉品质的指标有肌肉pH、肉色、嫩度、系水力、肌内脂肪含量、脂肪酸组成和风味等，有报道说，添加中草药添加剂能明显改善生长育肥猪的胴体性状和肉质特性，增加眼肌面积，提高胴体瘦肉率和肌内脂肪含量，降低平均背膘厚、脂肪率和板油重(腹脂)，同时降低猪肉的失水率和贮存损失，并提高熟肉率(陈锦顺等，2002;田允波等，2003)。谭丽勤等(2002)研究也表明，中草药添加剂能提高肌肉的大理石纹评分和肌内脂肪含量，使嫩度改善，而降低失水率和贮存损失。中草药作为一种提高动物生产性能及改善畜禽产品品质的绿色饲料添加剂应用于实际生产已成为必然趋势。可以预测，随着不断出现的抗生素药残等问题及人们对绿色食品的呼唤，中草药添加剂在畜牧业生产中必将有良好的发展趋势。
　　1 猪肉品质评定指标
　　猪肉品质是一个较复杂的概念，决定肉质的是众多综合的因素，包括肉的理化特性、营养价值、风味等。猪肌肉理化特性主要指肌肉pH 值、肉色、大理石纹、嫩度、失水率、贮存损失、熟肉率等。营养价值包括肌肉中氨基酸含量、脂肪酸含量、微量元素含量等。风味包括香味和鲜味。谷氨酸和天门冬氨酸等酸性氨基酸是肉味鲜美的主要成分。肉类食品的香味主要由脂肪酸加热产生，它是猪种间特异性肉味的重要来源。一定比例的肌间脂肪既增加了猪肉的嫩度，又提高了猪肉的营养价值。
　　1.1 肉色( Meat color)
　　肉色由肌肉中的色素、肌红蛋白和血红蛋白决定的。屠宰放血良好时, 肉色主要由肌红蛋白决定。新鲜肌肉切面因还原型肌红蛋白( 紫红色,Fe2+) 而呈紫红色; 当与空气接触, 与氧结合生成氧合肌红蛋白( 鲜红色, Fe2+) 时, 就变成鲜红色, 这种现象叫增艳现象, 这种反应在切后15～30 min 完成。氧合肌红蛋白非常稳定, 长时间放置会被缓慢氧化生成偏红蛋白( 褐色, Fe3+) 。有时肌肉因细菌分解产生硫化氢( H2S) 。H2S 和O2 与肌红蛋白结合形成硫化肌红蛋白( 绿色, Fe2+) 呈现绿色。因此,肉色是肌肉的生理学、生物化学和微生物学变化的外部体现, 是肌肉重要的食用品质之一，其本身不影响肉的营养价值，但影响消费者的感官判断。
　　1.2 pH 值
　　肌肉的pH值不仅是肌肉酸度的直观表现，而且对肌肉品质有重要的影响作用，并成为肉品质测定的最重要的指标之一，它对肌肉的嫩度、滴水损失、肉色等有直接影响(Fletcher，1995)。畜禽屠宰后，肌组织处于缺氧状态，却仍然要消耗ATP，但除短时间内磷酸肌酸由肌酸激酶使用ADP外，不会再产生ATP。这时随糖原酵解产生的乳酸使pH值降低。但随ATP分解产生的胺和低pH值使糖酵解的酶活性减弱或失活，导致糖原分解停止，在不继续生成乳酸时达到死后肌肉的最低pH 值, 称为极限pH 值。由于不同品种肌肉中ATP 分解酶、糖原酵解酶活性不同, 所以pH 值降低速度不一样, 极限pH 值也不一样(Karlsson等，1994)。pH 值与肌肉的保水性密切相关,在蛋白质的等电点附近, 蛋白质带的电荷最少, 蛋白质和水间的相互作用力也减少到最低。因此, 一般在肌肉pH 值远离等电点时, 肌肉的系水力高。正常猪肉pH 值为6.1～6.4,通常是在猪屠宰后45min 测定。pH 值对肉色、系水力和嫩度都有较大的影响。肉品的系水力直接受到pH 值的影响,有研究表明, pH 值与系水力和肉色呈显著正相关升高,pH值越高，系水力就高, 因而在一定范围内, pH 值高的肌肉嫩度也高。一般认为, 屠宰后45 min 时pH 值低于5.8, 同时伴有肉色灰白和大量渗出现象的肉, 可判定为PSE( 苍白、柔软、渗出)肉; 当宰后24 h pH 值高于6.0, 又伴有肉色暗褐色和表面干燥现象, 可判定为DFD ( 深色、坚实、干燥) 肉。
　　1.3 系水力( Water- holding capacity) 、滴水损失( Drip loss) 和熟肉率( Cooked meat percentage)
　　这三项指标着重反映猪肉品质的多汁性( Juiciness) 。系水力和滴水损失也反映肉在冷藏、运输、解冻、切碎等一系列加工过程中保持原有水分的能力，是肉品质评定的重要指标,直接影响肉的滋味、香气、嫩度、色泽等食用品质。滴水损失越小，则肌肉的系水力就越大，肉品质越好。熟肉率主要用来衡量肌肉在蒸煮过程中的损失情况。肉中的水分可划分为三部分: 一是化合水, 它是构成非水物质组成的那部分水, 占肌肉总水分5%; 二是不活动自由水( 邻近水) , 这部分水是高度有序排列的, 占总水分85%; 三是自由水, 存在于细胞间隙与组织间隙, 占总水分10%。肌肉水分仅有5%左右为结合水, 肌肉系水力的变化主要是其余95%的肌肉水分。因此系水力是反映肌肉蛋白结构和电荷变化极其敏感的指标。肉品在加热熟制过程中, 会发生收缩, 重量减轻。这既有水分的损失, 也有脂肪和可溶性蛋白的损失。水分的损失与肉品的系水力有关, 系水力高的肉损失少, 所有影响系水力的因素也影响到肉品的加热水分损失, 从而影响肉品的多汁性。脂肪和可溶性蛋白的损失量与脂肪和可溶性蛋白的含量及加热方法、温度和时间等外部因素有关。因此,肉品加热熟制过程中所发生的收缩和重量减轻的程度直接影响肉品的多汁性和口感。
　　1.4 嫩度( Tenderness)
　　嫩度是肉品质的一个重要方面，是人们对肌肉口感满意程度的指标，直接影响着肉的食用价值和商品价值(刘冠永等，2000)。它是肉品内部结构的反映，并在一定程度上反映了肉中肌原纤维、结缔组织以及肌肉脂肪含量、分布和化学结构状态。嫩度受多种因素影响，然而肌肉中结缔组织、肌原纤维和肌浆等三种蛋白成份的含量与化学结构状态是决定肉品质嫩度的主要物质基础。Cassens等(1984)研究指出，肌肉质地越好，肌束内的肌纤维数越多，肌纤维越细，肌肉就越细嫩。有报道指出中草药的添加能在一定程度上改善肌纤维组成，且肌节长度与肌肉嫩度存在明显的正相关(谭丽勤等，2002)。家畜屠宰后肉的嫩度是一变化过程, 首先糖原经葡萄糖分解成乳酸。pH 值由7.0 下降到5.5 左右, 而且糖原分解, 或由肌酸磷酸再次产生ATP。ATP 在某种程度存在下不发生僵直( Rigor mortis) 现象。随着ATP 浓度的下降, 逐渐发生僵直, 僵直结束时ATP 完全消失。在ATP 降解过程中, 在肌肉从僵直到熟化( Aging) 的过程中, 肌肉的嫩度也得到改善(Marsh等，1981)。
　　1.5 大理石纹( Marbling)及肌间脂肪含量
　　构成肌肉基本单位的是肌纤维。每50～100 根细长的肌纤维聚集在一起形成肌束, 肌束聚集在一起被坚韧的厚膜包围, 构成肌肉。包围在肌肉外的膜叫外肌周膜, 包围在肌束上的膜叫内肌周膜。每个肌纤维之间的结缔组织性的纤维网叫肌内膜。肌肉内的脂肪细胞在外肌周膜上很难沉积, 肥育良好的猪的肌肉组织, 内肌周膜和肌内膜处都有脂肪沉积, 形成大理石纹状肉。
　　大理石纹即肌肉可见脂肪的分布情况, 与猪肉的风味直接相关, 含量过低, 风味差, 含量过高又使猪肉过肥。大理石纹在3-5 级最为理想,风味也最佳。大理石纹常以倒数第3～4 肋间处眼肌为代表,用5 分制大理石纹评分标准图目测对比法进行评定，用标准评分图比色的结果与肌间脂肪含量的分析值相接近。大理石纹评分高者, 肌间脂肪含量分析值亦高。肌间脂肪有利于保水，同时也是肌肉香味的来源，因此脂肪含量直接影响到肉的风味。
　　1.6 脂肪酸与氨基酸
　　一定比例脂肪酸(尤其是肌间脂肪酸)，是优等肉质的一个重要指标。脂肪酸中含有较高比例的不饱和脂肪酸(亚油酸和亚麻油酸)，有利于在烹调过程中产生足够的香味。肌肉中游离氨基酸也是评定肉质好坏的因素之一。近几十年来。人们对肉类及其制品的鲜味进行了广泛研究，在与鲜味有关的化合物中，对鲜味贡献最大的有两类物质即氨基酸和肌苷酸(inosinic acid, IMP)，其中肌苷酸是构成肌肉鲜味的主要成分之一(李慧芳等，1999;Fuke等，1991)。动物被宰杀后，在肌肉僵直达到极限pH值过程中，部分三磷酸腺苷(ATP)在ATP酶的作用下，分解成二磷酸腺苷(ADP)，ADP在肌酸激酶的作用下，分解成腺苷酸(AMP)。AMP在脱氨酶作用下，脱氨形成肌苷酸(IMP )，IMP又可在磷酸脂酶的作用下形成肌苷，并进一步在核苷水解酶的作用下，分解成次黄嘌呤和核糖。肉中次黄嘌呤核苷酸和其它分解产物的积累可使肉鲜味变浓。此外，大量的研究表明:肌苷酸和糖蛋白在水中或脂肪中加热能产生明显的肉鲜味(Heath，1986;Lawrie，1991;孙玉民，1991)。
　　风味的主要前体物质为游离糖、糖磷脂、核苷酸、游离氨、肽类和其它含氮成分如硫胺素等。经研究测定在加热过程中这些水溶性化合物的数量变化，结果发现碳水化合物和氨基酸完全消耗，其中，核糖和半胱氨酸(Cys)的损伤最为显著。对加热氨基酸和糖混合物所产生香味的研究证实了半胱氨酸在肉类风味形成中的重要作用。故迄今为止大多数肉类风味剂与硫化物(通常是半胱氨酸或其它含硫的氨基酸或硫化氢)有关。氨基酸对食品的味道有重要贡献(Haefel and Glaser,1990)，肉味成分一般都在肌肉成熟过程(蛋白质和核酸等物质的分解)中产生，其中与肉鲜味有密切关系的游离氨基酸有谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸和精氨酸等几种，其含量与肌肉成熟过程的时间、贮存条件及组织蛋白降解酶的活性有着直接的关系。食肉水溶性呈味成分的基本来源是肌苷酸(IMP)和谷氨酸(Glu)，在此基础上与其它氨基酸协同产生肉的风味。因此，肌肉蛋白分解过程中所产生的各种游离氨基酸含量的平衡及其氨基酸之间的相乘作用也是食肉风味的决定性因素之一。
　　2 中草药对猪肉品质的影响及其作用机理的研究
　　影响猪肉品质的因子很多, 主要包括品种、性别、年龄、营养、环境、饲养方式和屠宰等。其中营养因素起着重要的调控作用。Andersen(1999)认为，肉品质的不利基因被剔除后，遗传对猪肉品质的影响只占30%，其它70%则由饲养等环境因素决定。动物遗传学和分子生物学的研究表明, 氟烷基因(HAL) 导致PSE 肉产生, 酸肉基因(RN) 导致酸肉产生, 心脏脂肪酸结合蛋白(H- FABP) 基因和脂肪组织脂肪酸结合蛋白(A- FABP) 基因影响肌内脂肪含量, 肌细胞生成素(MyoG) 基因、钙蛋白酶抑制蛋白(CAST) 基因、钙蛋白酶I(CAPN1) 基因和钙蛋白酶II(CAPN2) 基因对肌肉纤维组成和嫩度有影响。通过遗传育种方法培育有益基因表达高、有害基因不表达或表达低的品系, 较有意义, 部分已经取得成功, 如避免和剔除氟烷基因和酸肉基因。但是由于多数与猪肉品质密切相关的基因遗传力很低,完全依赖遗传育种方法改良猪肉品质并不可行。目前较多是通过营养学方法, 在宰前饲粮或饮水中添加某些物质,或合理调整某些营养素含量, 以达到改善猪肉品质的目的。中草药饲料添加剂除了具有促进动物生长、提高动物免疫性能的同时，能在一定程度上缓解动物热应激、屠宰应激、运输应激等造成的应激综合症，从而减少PSE 肉的发生。有些中草药还具有抗氧化、抑制猪肉酸败变味、降低滴水损失、延长保质期、提高猪肉品质的作用(贺建华和王建辉，2006)。
　　2.1 中草药对生长育肥猪胴体性状的影响
　　中草药添加剂对生长育肥猪胴体性状的影响研究主要集中在对猪的宰前活重、屠宰率、瘦肉率、脂肪率、板油重、眼肌面积和平均背膘厚等指标。张先勤等(2002)研究发现，添加中草药添加剂对生长育肥猪胴体品质有显著影响，胴体瘦肉率显著提高，胴体脂肪率和背膘厚降低，板油重、背膘厚的降低，反映了天然植物中草药有效成分具有降低胴体脂肪的效应，这与胴体脂肪率的显著降低是一致的。陈锦顺等(2002)和田允波等(2003)在研究中草药有效成分对生长育肥猪胴体性状的影响中发现，添加含有中草药有效成分的添加剂, 能显著提高猪的胴体瘦肉率、眼肌面积;而脂肪率、板油重(腹脂) 和平均背膘厚显著下降。许梓荣等(2001)报道，眼肌面积与胴体瘦肉率呈正相关。所以眼肌面积的增大，也从一个侧面反映了天然植物中草药有效成分能提高胴体瘦肉率。并且天然植物中草药有效成分也能提高猪血清中cAMP 含量。血清中cAMP 含量的提高，一方面可以引起脂肪组织中激素敏感酯酶(HSL)的活化,加快脂肪的分解(杨在清和金公亮，1992);另一方面cAMP可作为激素介导物使机体能量重新分配，使更多的能量用于体蛋白的合成(昝林森和邱怀，1994)。cAMP还可减少胰岛素与脂肪细胞的结合，以对抗胰岛素对体脂沉积的促进作用，最终表现为生长育肥猪胴体品质的改善。
　　2.2 中草药对生长肥育猪肌肉理化特性的影响
　　猪肌肉理化特性主要指肌肉pH 值、肉色、大理石纹、嫩度、失水率、贮存损失、熟肉率等。研究表明(单安山等，2006)，一些中草药因富含多糖、有机酸等活性成分, 对畜禽肉质有调控作用。添加中草药能显著降低肌肉的滴水损失，失水率下降，表明水分不易渗出，这对维持肌肉的嫩度、多汁性与肉制品的品质十分有利。陈锦顺等(2002)在研究中草药有效成分对生长育肥猪肉质特性的影响中发现，添加含有中草药有效成分的添加剂, 能明显改善生长育肥猪肉质特性，猪的大理石纹评分显著提高;失水率、贮存损失显著降低;熟肉率、肌肉干物质和肌间脂肪含量显著提高。张先勤等(2002)的试验也证明，添加中草药添加剂对肌肉pH、肉色评分、大理石纹评分和嫩度的影响均不显著(P>0.05)，而失水率、贮存损失都显著下降(p<0.05),熟肉率有所提高(p>0.05)。田允波等(2003)报道，添加天然植物中草药提取物, 显著降低猪肉的失水率和贮存损失(P<0.05) ,熟肉率和肌肉间脂肪含量显著提高(P<0.05)。失水率下降，表明水分不易渗出，这对维持猪肉的嫩度、多汁性与肉制品的品质十分有利。贮存损失的大小与失水率密切相关，并且贮存损失的大小与失水率的高低变化是一致的。杨在清和金公亮(1992)研究结果表明，添加中草药添加剂能极显著提高肌内脂肪含量。猪肉所含的挥发性香味成分，主要因存在肌内脂肪(昝林森和邱怀，1994)，因此肌内脂肪沉积的多少，对风味具有特别重要的意义，增加肌内脂肪含量，能增加肉的柔嫩度、多汁性和香味。肌肉的品味鉴定结果表明，添加中草药添加剂后猪肉的嫩度、滋味、多汁性和汤味都有提高，具有肉质细嫩、肉味郁香、汤味鲜浓的特点。
　　2.3 中草药对生长肥育猪肌肉营养成分的影响
　　肌肉的营养成分包括肌肉中干物质、蛋白质、氨基酸含量、脂肪酸含量、微量元素含量等。 有报道说，肌肉间脂肪含量与肌肉的保水性能有着密切的关系，随着肌肉中粗脂肪含量的增加，肌肉滴水损失就减少，在一定程度上改善肉品质。研究发现中药添加剂“川育5号” (陈皮、苍术、苦参等)能促进体内营养物质的代谢，提高猪肉干物质和粗蛋白的含量，一定程度上改善了猪肉品质(梁歌，1995)。
　　添加中草药能提高肌肉间脂肪含量，而畜禽肉所含的挥发性香味成分，主要存在于肌肉间脂肪中，肉中脂肪沉积的多少，对风味有重要意义(刘希良和葛长荣,1997)。有试验结果表明，中草药的添加降低了肌肉饱和脂肪酸的比例，提高了不饱和脂肪酸的比例，尤其是亚油酸和亚麻酸的比例(刘彦慈，2004)，进而提高了烹调过程中产生的肉香味。田允波等(2003)研究发现在猪日粮中加入中草药添加剂后干物质含量、肌肉间脂肪的含量分别比对照组增加了8.40% (P<0.05)和52.77% (P<0.01)，且试验组的嫩度、滋味、多汁性和汤味都达到优良，而对照组，除嫩度、多汁性指标达到良好外，滋味和汤味均为中等。
　　刘彦慈(2004)研究发现，中草药饲料添加剂在一定程度上增加了肌肉中肌苷酸含量，从而增加了肉鲜味。双金等(2001)研究表明，在育肥猪日粮中添加由甘草浸膏副产品组成的复方添加剂，能明显增加猪肌肉中游离氨基酸的含量，从而增加其游离氨基酸的营养特性和肉鲜味;也有报道说，中草药添加剂的添加能有效地加速体内蛋白质的沉积和周转速度，使肌原纤维酶系活性升高，氨基酸在体内重新分配，使得其在肌肉中的沉积增加(刘彦慈，2004)。 但有关中草药对氨基酸和肌苷酸的影响机制还有待于进一步研究。
　　2.4 中草药影响生长肥育猪肉品质的机理研究
　　磷酸肌酸激酶(CPK)是一种器官特异性酶,在横纹肌中最多,此酶催化肌酸与三磷酸腺苷作用生成磷酸肌酸和二磷酸腺苷。肌酸在动物体中可由氨基酸合成,它的生理功能是以其磷酸化的形式作为肌肉收缩时能量的储藏库。肌酸在体内的最终代谢产物是肌酐。Dahl等(1965)发现,瘦肉中的肌酸含量基本恒定,并研究了用肌酸作为度量食肉质量的指标。曾士元(1983，1986，1989)的研究表明,肌酸激酶可以作为肉质评定的生化指标,同时对不同解剖部位的肌肉肌酸激酶进行测定后发现,肌肉中此酶的活性大小和肌肉的食用品质惊人的一致(背最长肌>腰大肌> 岗上肌) ,而且CPK的活力和猪体不同的生理状况有关。Smith(1977)和Beckman(1983)报道，磷酸葡萄糖异构酶(GPI)的基因位点与猪应激敏感基因的HALn 位点有连锁遗传,而且GPI 活性与CPK的活性呈正相关,也因肌肉的解剖部位不同而异。这两种酶的活性高低与不同部位肌肉的食用价值(就水溶性蛋白质含量而言)相一致。GPI与肉质也具有很大的关联性(曾士元，1986，1989)。
　　韩剑众等(2002)从肌肉的CPK及GPI活性变化与肉质的关系,对中药添加剂改善肉质的作用机理进行了探讨。研究发现，对添加中草药和常规抗生素试验猪的背最长肌进行相关酶测定,发现饲喂中药饲料添加剂后,其背最长肌的CPK及GPI 活性均大大高于对照的抗生素组,分别提高了30.54 %和20.04 %(P<0.05)，瘦肉率及眼肌面积分别比对照组提高5.79 %和8.48 %(P<0.05)，而脂肪率、膘厚、失水率和贮存损失则分别下降31.40 % ,28.21 % ,50.03 %和20.35 %(P<0.05)。而抗生素化学合成药物的大量使用导致猪肉质量的下降，很可能是因为改变或降低了肌肉中CPK 及GPI 的活性。与食物有关的酶,不论是内源酶还是外源酶,皆可决定或影响食物的属性-色、香、味、质地。
　　谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)一起,通过清除超氧化物阴离子自由基和H2O2 ,以减少和阻断脂质过氧化反应的引发作用,构成体内的酶保护体系。天然植物体内某些化合物如黄酮、多酚、多糖类化合物等的抗氧化活性与调节和提高动物体内抗氧化酶(SOD、CAT、GSH-Px 等) 活性密切相关(方若莹等，1997)。诸多报道，中草药添加剂能降低肌肉的滴水损失，主要原因是中草药方剂中的一些药物，如小茵香(佘世望等，1995;杨晓泉等，1998)、肉桂(许士凯，1994;王桂杰等，1998)、山植(武晋孝等，2002)、甘草(王拥军等，1992)等含有抗氧化物质，能降低体内自由基代谢产物含量，提高组织膜酶的活性，改善细胞膜脂流动性，提高体内抗自由基能力、减少脂质过氧化，从而保护细胞膜的完整性和功能的正常发挥，降低滴水损失。中草药可增强肌肉中超氧化物歧化酶的活性, 对体内氢或脂过氧化物有较强的还原作用，减少自由基对肉品的损害, 保护细胞膜结构的完整和功能正常, 阻止胞液外流，从而改善肉品质量。
　　3 有待于进一步研究的问题
　　3.1猪肉品质是一个较复杂的概念，决定肉质的是众多综合的因素，包括肉的理化特性、营养价值、风味等。猪肉品质评定指标是一个综合的因素，不仅包括肉的理化指标、营养价值，还与影响肌肉风味的某些养分有关，如氨基酸、肌苷酸、脂肪酸，特别是很多醇类、醛类、酮类等化合物也是评定肌肉风味的主要指标，但目前报道中草药影响猪肉品质的测试指标有限，今后仍需在中草药添加剂对猪肉品质的测试指标等方面作更深入的试验研究。
　　3.2 诸多文献报道，中草药能改善猪肉质和风味，大多集中在中草药复合配伍或中草药粗提物效果研究，对中草药中的真正发挥作用的有效成分及其作用机理报道甚少，今后利用现代医药学对中医药的研究成果，提取中草药的有效成分，通过此途径来实现中草药饲料添加剂的微量化，减少饲料配方中的使用量。同时从多角度、深层次揭示中草药活性成分的作用机理，为中草药在畜牧养殖中的使用提供科学的依据与实践指导。

quickl

很专业。。。此贴必须收藏

追逐

什么中草药  一个具体的名字都未提

union

用什么中草药啊/如果加到饲料里会不会影响适口性