豬肉氧化和營養(yǎng)調控方案

1、豬肉氧化和營養(yǎng)調控方案 Pork Oxidation and Nutrient Program 匯 報 提 綱一、肉質的形成機制二、氧化對肉質的影響與機理三、影響肉質氧化的因素四、營養(yǎng)調控豬肉品質 感官品質：色澤、嫩度、多汁性、風味等加工品質：系水力、pH值、抗氧化能力等營養(yǎng)價值：營養(yǎng)成分含量，氨基酸和脂肪酸組成衛(wèi)生質量：微生物指標、酸敗程度、藥殘、重金屬含量人文質量：飼養(yǎng)方式、福利狀況、屠宰方式 （Anderson，2000）現(xiàn)代豬肉品質概念一、肉質的形成機制1. 肌肉的組成水分蛋白質脂質礦物質碳水化合物水分：結合水4-5 游離水95蛋白質：肌纖維蛋白60% 肌漿蛋白20% 結締組織蛋白20

2、%碳水化合物：乳酸75% 6-p-葡萄糖13% 糖原8% 葡萄糖4%脂質：甘油三酯98% 磷脂1% FFA1%礦物質：K46% P29% Na12% Cl8% Mg3% Ca1% Fe1%肌肉（muscle）轉化為肉（meat） 尸僵：能源耗盡，肌肉酸化（pH從降至 5.5 ）， 肌肉變硬，嫩度下降 肌肉酸化所需時間：豬4-8h，綿羊12-24h， 牛15-36h 嫩化：尸僵后，肌纖維碎裂，肌肉變軟，嫩度增加風味物質或其前體物的產生細菌或霉菌開始生長2. 屠宰后肌肉代謝變化感官品質加工品質營養(yǎng)價值衛(wèi)生質量色澤嫩度多汁性風味肌內脂肪含量系水力pH1pH243. 豬肉品質性狀系水力 最終肌肉pH值

3、肌肉最終pH值與系水力的關系隨著pH值的下降(大于5),肌肉系水力下降4. 肌肉成色的原理光線肌肉色素肌紅蛋白 （70-80）血紅蛋白（20-30）構成影響因素肌紅蛋白氧化程度血紅素鐵的氧化狀態(tài)高鐵肌紅蛋白（Fe3+）暗褐色氧合肌紅蛋白（Fe2+）鮮紅色細胞間質存在自由水的量 肌纖維狀態(tài) 尸僵前：肌原纖維松馳，肉質較嫩； 尸僵后：肌肉收縮，堅韌，嫩度下降； 熟化后：肌原纖維碎裂，肉的嫩度恢復。結締組織 結締組織含量； 膠原蛋白的種類和交聯(lián)程度 。 肌內脂肪 5. 肌肉嫩度風味物質： IMP、琥珀酸、谷氨酸以及某些鮮味肽 肌肉脂肪 飽和脂肪酸和一元不飽和脂肪酸含量高:肉質好 多不飽和脂肪酸的含量

4、高:肉質差豬肉的膻味 雄烯酮和糞臭素6. 肉的風味影響豬肉品質的主要因素肉質品種宰后處理屠宰方式宰前處理飼養(yǎng)方式性別年齡氧化應激飼糧組成營養(yǎng)水平二、氧化對肉質的影響與機理蛋白質斷裂蛋白質-蛋白質交聯(lián)-S-S-CH3-S-脂質-脂質交聯(lián)O二硫交聯(lián)脂質-蛋白 質交聯(lián)OHHO脂肪酸氧化OHHO從氧化的脂肪酸釋出的 丙二醛MDA氨基酸 氧化CH3-S-CH3-S-OCH3-S-OCH3-S-氧化對肌肉細胞的作用Cu2+,Fe 2+等的氧化1、氧化對肉色的影響 肉色肌紅蛋白亞鐵血紅素（鮮紅色）氧化肌紅蛋白（Fe2+）（暗紅色）高鐵肌紅蛋白（Fe3+）（暗褐色）氧合肌紅蛋白（Fe2+）（鮮紅色）結合氧 去

5、氧氧化還原變性蛋白2、氧化對肉pH值影響的機理 肌肉細胞中自由基增加氧化應激加劇無氧糖酵解細胞內乳酸濃度增高，ATP消耗增多 細胞內H增多 肌肉pH值下降肌肉的糖原酵解速率與ATP的消耗是影響肉pH值的重要因素糖原酵解途徑葡萄糖6-磷酸葡萄糖乳酸糖原糖原磷酸化酶葡萄糖激酶果糖激酶、醛縮酶、磷酸甘油激酶、乳酸脫氫酶等正常肉酸豬肉PSE白豬肉正常豬肉與非正常豬肉的pH值變化差異55.566.57012345Hours post mortem 宰后小時pH3、氧化對嫩度影響的機理自由基蛋白質氧化酶的氧化失活蛋白質穩(wěn)定性、抗原性、可降解性下降肌原纖維的降解程度降低剪切力增大 嫩度降低嫩度儀肌肉剪切力的

6、測定4、氧化對系水力影響的機理 細胞的膜系統(tǒng)是氧化磷酸化和電子傳遞鏈發(fā)生功能的位置，也是自由基常損害的地方。肌細胞膜和亞細胞膜中磷脂富含多不飽和脂肪酸，極易被氧化，損害細胞的完整性，細胞內容物滲出。導致一是降低肌肉保水力，增加滴水損失；二是水分及可溶性成分流失，使肉的多汁性降低肌肉滴水損失的測定正常肉PSE肉因肌肉質量異常導致的經濟損失（$/kg）Meat quality肉質指標 1993 2003Two-toned color雙色調肉 0.270.43PSE蒼白,柔軟,滲出性肉0.340.90DFD深色,堅實,干燥肉0.010.00WHC系水力低下 NA0.50Ecchymosis皮下淤血0

7、.490.03Marbling大理石紋NA0.00Mike Ellis,20045 氧化對風味影響及其機理 脂肪氧化：脂肪氧化產生丙二醛、氫過氧化物、 醇、醛、酚、碳氫化物與環(huán)氧化物（Frankel,1987），產生異味, 甚至生成致癌物質如環(huán)狀聚合物等（Deman, 1990）。脂肪的其它降解產物進一步形成壬烯等影響風味。含硫化合物氧化：谷胱甘肽、肌苷酸、胱氨酸和葡萄糖等代謝產生含硫化合物，但在氧化條件下主要生成吲哚和呋喃類物質，影響風味的形成（Tai和Ho等，1997）。美拉德反應和斯托克降解反應：即蛋白質、氨基酸與還原糖、酮和醛之間發(fā)生的美拉德反應和進一步的斯托克降解反應。維生素B1的降

8、解反應核苷酸的氧化1. 飼料飼料中多不飽和脂肪酸的濃度 三、影響豬肉氧化的因素 Warnants等,1996; Wood ,1997;Hansen等,2000; Bryhnia等,2002飼料中多不飽和脂肪酸含量高肌肉易氧化，產生劣質肉貨架期變短肌肉的苦味TBARS值較高發(fā)生酸敗肉色變暗，滴水損失增加，風味變差三、影響豬肉氧化的因素 Leskanich等,1997不飽和脂肪酸含量高不飽和脂肪酸含量高 飽和脂肪酸含量高飼料中高含量不飽和脂肪酸對豬肌肉組織中脂肪氧化程度的影響飼料中不飽和脂肪酸濃度高，肌肉組織脂肪的氧化產物顯著提高Bryhnia等（2002）研究認為飼料中添加高濃度的多不飽和脂肪酸

9、和0.4%魚油還會導致肌肉的苦味，可能是多不飽和脂肪酸氧化，產生TBARS值較高，發(fā)生酸敗。Leskanich等 (1997) 報道，飼料中添加20 g/kg葡萄籽油and 10 g/kg 魚油，肌肉的氧化穩(wěn)定狀態(tài)較低，產生不良的風味。Hoffman等（2005）研究表明，在豬飼料中添加6.7%富含n - 3 脂肪酸的魚油，肌肉風味有變差的趨勢。飼料中脂肪酸類型 飼料中的脂肪酸類型對豬肉品質的影響較小 ，但是改變豬肉中的脂肪酸組成，即飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的比例。 三、影響豬肉氧化的因素 Miller等，1990；Scheeder等，2000；Nuernberg等，2005

10、；Teye等，2006； Mitchaothai等，2007；Kaja等（2007）添加不同的脂肪對肌肉組織氧化狀態(tài)的影響Corino等，2002添加牛油，肌肉中MDA含量最低2. 應激應激因子：宰前運輸、換圈、混群、打斗、裝卸、驅趕、停食，屠宰等宰前應激導致高水平脂肪、蛋白質變性，滴水損失增加應激造成的氧化狀況隨飼料與機體組織中多不飽和脂肪酸水平提高而加劇應激降低了肌肉蛋白質與血色素的結合能力，使其氧化加快，肉色評分降低 三、影響豬肉氧化的因素 張偉力等，2001 ；Dransfield等, 1991; Taylor & Tantikov,1992; Warriss等, 1995； Youn

11、g等，2003；Shen等，2007 3. 遺傳豬的品種不同，肉質也各不相同。攜帶氟烷基因的豬極易受到氧化應激，處于持續(xù)氧化應激狀態(tài)，需要高水平的維生素E才能維持其貨架期。敏感豬肌肉中總磷脂的長鏈脂肪酸含量高于抗應激豬，敏感豬宰后45 min 和4 h肌肉中抗壞血酸/Fe 2 + 的過氧化反應比抗應激豬更敏感。熱應激敏感的豬肌肉組織中n-3多不飽和脂肪酸的含量顯著高于抗熱應激豬（141 VS 116 ug/g），氧化產物MDA的含量顯著高于抗熱應激豬（1.33 VS 0.81 nmol/g）。攜帶RN基因的豬的肌肉pH值較低，稱酸肉，主要是因為糖原與磷酸肌酸易于酵解，產生H，宰后肌肉pH值較正

12、常商品豬的肌肉pH值下降速度快。三、影響豬肉氧化的因素 Duthie等，1989；Hoppe等，1989 ； Kuchenmeister ，1999；郁明發(fā)，1983； Karin等，2002； Naveau, 1986；Renaudeau等，2007 品種PietrainLarge-WhiteLandraceIberianIberianDuroc SOD657636637928739CAT187217294324381GSH-Px0.1770.1990.1760.2100.227Hernandeza等，2004不同品種豬的背最長肌中抗氧化酶的活性（u/g組織）Karin等，2002熱應激敏感

13、豬（MHS）與抗熱應激豬（MHR）肌肉中維生素E含量及TBARS值4 宰后加工貯存 三、影響豬肉氧化的因素 Gilles ,2002宰后肌肉滴水損失的變化Buscaillon等，1993烴類醇類烷類甲酮類總揮發(fā)性物質宰后豬肉加工貯存過程中脂肪氧化產物的變化四、營養(yǎng)調控肌肉品質豬氧化應激的主要調控手段氧化應激防止飼料氧化酸敗飼料營養(yǎng)成分充足且平衡少用發(fā)霉飼料減少應激改善豬肉品質延長肉品貨架期應用抗氧化物質抗氧化物質對豬肉品質的調控維生素C維生素E共軛亞油酸硒有機硒益長素肌肽抗氧化物質：是指當其濃度比可被氧化的底物濃度低，而又能顯著地抑制或阻止這種底物被氧化的物質。作用途徑：抑制自由基產生 直接清

14、除自由基 提高內源性抗氧化物質的水平維生素C的抗氧化作用機理維生素C能與細胞中的過氧化物和羥自由基反應，使氧化連鎖反應中止，保護細胞的完整性，本身被代謝成草酸，草酸抑制糖原酵解和葡萄糖氧化，肌肉pH值提高，改善肉色，降低滴水損失；恢復和保護維生素的功能；使體內-SH水平提高。 1、維生素C文獻來源：Moser等，1991；Kremer等， 2003；Lauridsen等，1996宰前添加維生素C對豬肉品質影響的研究文獻來源維生素C濃度（mg/kg)添加時間 添加效果Rajic ，1971 300 宰前510天 肉質下降Cabadaj 等， 1983 肌注200mg 宰前 肉質下降Mourot

15、等，1992 250 生長肥育期顯著改善肉質Lauridsen等，1996 200300 生長肥育期抑制肌肉pH值降低陳代文，1996 50肥育階段顯著減少PSE肉發(fā)生Kremer等，2003 100300肥育階段抑制肌肉pH值降低Pion等，2004 300宰前48小時對肉質影響不大Gebert等，2006150，300，60025105kg體重對肉質影響不大維生素E抗氧化作用的機理2、維生素EOHOR1R2R3CH3CH3CH3CH3CH3酚環(huán)中的氫提供電子給自由基，使其生成穩(wěn)定產物,本身代謝為穩(wěn)定的生育酚自由基排出體外。植醇側鏈與不飽和脂肪酸結合,阻止自由基攻擊活性基團,捕獲自由基,清除

16、過氧化物改善肉色、pH、滴水損失、大理石紋等抑制磷脂酶A2活性 保護谷胱甘肽依賴性酶的活性 維生素E水平對豬肉滴水損失的影響 廣東農科院畜牧所，2004維生素E水平對豬肉色的影響 廣東農科院畜牧所，200維生素E水平對豬肉MDA含量的影響 添加高水平維生素E組冷藏3、6、9d后肌肉中MDA含量顯著降低，但各試驗組無顯著差異。廣東農科院畜牧所，200維生素E水平對豬血清和肌肉中維生素E含量的影響 維生素E(mg/kg)維生素E(mg/kg)廣東農科院畜牧所，200生長-肥育豬飼料中添加維生素E對肉質的影響生長-肥育期添加的VE(mg/kg) 20-2020-100100-10020-200200

17、-200肌肉剪切力aabaa滴水損失aabbabab肉色評分(0h) (24h)aaaabbbbbb大理石評分aaaaa血清中VE含量cbbba肝臟 SODbabbb肝臟GSH-Pxcbbaa肌肉MDA(0天) (3天) (6天)aaabbbacbbcbacb注:同行中字母相同者為差異不顯著,字母不同者為差異顯著.（廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2004）維生素E對宰后豬肉貯存期間脂肪氧化(a)及滴水損失(b)的影響。 (Monahan 等,1994)200mg/kg200mg/kg肥育豬飼料中添加維生素E對肌肉中脂肪氧化產物的影響 （Charlotte等，1999）25mg/kg100mg/k

18、g300mg/kg肥育豬飼料中添加維生素E對肌肉中脂肪氧化產物的影響 （Carlo等，1999）添加VE，肌肉中脂肪氧化產物含量下降0 IU22 IU110 IU肥育豬飼料中添加維生素E對肌肉肉色的影響 肉的蒼白度添加維生素E，肉蒼白度降低，且隨添加劑量增加，肉的蒼白程度下降較快（Waylan等，2002）維生素E對肉品貯存過程中顏色變化的影響肌紅蛋白氧化程度添加維生素E，肌肉中肌紅蛋白的氧化程度降低，顏色保持鮮紅對照組添加VE組改善肉質的宰前配方中維生素E的添加濃度和時間的研究動物維生素E濃度（mg/kg)添加時間（天）文獻來源豬50300宰前40-60天Corine等，1999豬125宰前

19、42天Soler等，1998豬100200Lauridsen等，1999豬700Jensen等，1997豬200宰前8天Monahan 等, 1994豬500宰前4天Kirby等，1996豬300宰前46天Pettigrew，2000豬20020100kg體重李永義等，2002豬200300宰前35天李紹華等，2002豬202003090 kg體重省農科院畜牧所，2004豬200300宰前1421天甄艷麗等，2005豬200宰前104天Peeters等，20063、硒NaSeO4硒在動物體內的代謝途徑GSHGSH-SeH2SeSe蛋白 Se-蛋氨酸CH3SeHCH3SeCH3（排出體外）H2O

20、2,O2-H2O SeO2是谷胱甘肽過氧化物酶必不可少的輔助因子,能參與所有過氧化物的還原反應；是硒蛋白P、硒蛋白W的組成成分，可保護生物膜；是硫氧還蛋白還原酶3種形式的重要組成成分，能清除脂質過氧化物，防止脂質自由基和過氧化物在體內積累而導致細胞破壞和損傷；對VE起補償和協(xié)同作用；硒可與汞、鉛、鎘、銀、鉈等重金屬形成不溶性的硒化物，減少對肉質的影響。 硒的抗氧化機理依賴Se的GSHPx的抗氧化作用機理程時,2000硒對肥育豬鮮肉肉色和滴水損失的影響 （占秀安等，2004）尹兆正等，2005不同劑量的蛋氨酸硒對肥育豬肌肉紅色色度的影響蛋氨酸硒劑量尹兆正等，2005不同劑量的蛋氨酸硒對肥育豬肌肉

21、滴水損失的影響蛋氨酸硒劑量尹兆正等，2005不同劑量的蛋氨酸硒對肥育豬肌肉pH值的影響蛋氨酸硒劑量不同來源的硒對肥育豬肌肉組織抗氧化能力的影響夏枚生等，2006不同來源的硒對肥育豬肌肉中肌紅蛋白含量的影響夏枚生等，2006夏枚生等，2006不同來源的硒對肥育豬肌肉組織肌紅蛋白含量及滴水損失的影響有機硒對肥育豬肌肉肉色的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2006有機硒對肥育豬肌肉滴水損失的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2006有機硒對肥育豬肌肉剪切力的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2006文獻來源 添加硒的形式添加劑量 添加效果Zhan 等，2007 蛋氨酸硒 0.3 mg Se/kg降低滴水

22、損失，改善肉色夏枚生等，2006亞硒酸鈉，納米硒 0.2-0.5mg/kg顯著改善肉質尹兆正等，2005 蛋氨酸硒0.3 mg Se/kg 提高肉色評分，降低滴水損失楊華等，2004酵母硒0.3 mg Se/kg 提高肉質 Kim等，2001 酵母硒 1-5ppm豬抗氧化能力提高 Torrent，1996 酵母硒 0.3mg/kg提高肉質風味，減少滴水損失豬飼料中添加硒對肉質影響的研究4、共軛亞油酸（CLA） T-10, c-12 CLAC-9, t-11 CLA共軛亞油酸的結構C-9, c-12 CLA共軛亞油酸是一類含共軛雙鍵的18 碳脂肪酸的總稱，是指與亞油酸的不飽和雙鍵位置和空間構型不

23、同的一類脂肪酸同分異構體的混合物。CLA的抗氧化生物學作用CLA抗氧化癌癥免疫糖尿病生產性能肉品質動脈硬化CLA的抗氧化作用機理HHcisCOOH(CH2)6HCHCCHHCHCCHHHCC(CH2)4CH3ciscisCH3(CH2)4CCHHCCHCHHCCHCH(CH2)6COOHcisHH.CtransHcisHHcisCOOH(CH2)6HCHCCHHCCHCC(CH2)4CH3H.- H.+ 3O2ciscisHCOOHtransHcisHHcisCOOH(CH2)6HCHCCHHCCHC(CH2)4CH3C共軛亞油酸抗氧化作用是其結構中同時含有反式雙鍵和共軛雙鍵，可作為一種還原劑

24、和具有不穩(wěn)定電子的自由基反應，生成穩(wěn)定的脂性物質。添加共軛亞油酸對豬最長肌滴水損失的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2004添加共軛亞油酸對背最長肌肉色的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2004 0 0.25 0.50添加共軛亞油酸對最長肌中TBARS含量的影響肌內脂肪（干物質）共軛亞油酸對肥育豬肌肉肌內脂肪的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，20045 益 長 素2000年開始研究2004分子結構修飾和復配取得突破2005年完成中試關鍵有效成分為（三種植物提取物）生物復合活性甙元清除細胞膜上和線粒體內過多自由基的產生活性甙bioenhancerBotanicals益長素對肥育豬肌肉品質的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所，2006滴水損失肌肉紅度 益長素對肥育豬肌肉的理化指標的影響廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所,2006SODGSH-Px活性廣東省農業(yè)科學院畜牧研究所,2006 益長素對肥育豬肌肉的理化指標的影響總抗氧化能力MDA益長素對肌肉中蛋白質羰基化合物含量的影響廣東省農業(yè)科學院