我国具有丰富的玉米秸秆资源,玉米秸秆年产量可达2.9亿t,占全国各类农作物秸秆资源总量的28.9%[1]。但是,玉米秸秆并不适合直接饲喂家畜[2]。秸秆微贮发酵可以促进有益微生物生长,抑制有害杂菌生长,降解纤维素等大分子物质,生成易于家畜利用小分子营养物质,可以提高玉米秸秆的营养价值,改善饲料的适口性,维持家畜肠道微生态平衡[3-4]。以β-葡聚糖酶和木聚糖酶为发酵剂混合发酵的玉米秸秆可以显著提高猪营养物质的利用率[5]。李术娜等[6]使用多功能复合菌剂发酵玉米秸秆,发现使用10%的发酵玉米秸秆粉替代部分日粮可以显著降低猪的料重比,提升养殖效益。常耀坤等[7]发现,使用50%微生物发酵玉米秸秆替代青贮饲料可以显著提高杜寒杂交公羊的生产性能、器官指数以及屠宰性能。商品酶制剂、商品菌制剂是秸秆微贮的常用发酵添加剂。白腐真菌是木质素降解菌,能够有效地分解木质素;康氏木霉是1种纤维素降解真菌,可以分解细胞中的果胶和半纤维素;酵母菌在厌氧发酵的过程中会产生少量乙醇,使发酵饲料带有浓郁的香味。3种菌混合制成的复合发酵菌剂对玉米秸秆的微贮发酵有较好的协同作用[8-10]。本试验以玉米秸秆为发酵底物,旨在研究不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪屠宰性能、肉品质及肌肉中氨基酸、脂肪酸含量的影响,以期筛选出效果最佳的玉米秸秆微贮发酵剂,为秸秆替代部分玉米、降低饲养成本提供参考。1材料与方法1.1试验材料1.1.1玉米秸秆玉米成熟收获后,将玉米秸秆自然风干,置于干燥避光的贮藏室待用。1.1.2秸秆微贮发酵剂三菌复合发酵剂:酵母菌、康氏木霉和白腐菌均购自中国科学院微生物研究所菌种保藏中心,制成混合菌剂,总菌数2.0×1013 CFU/mL。商品酶发酵剂:青干贮专用复合酶SFE-041是由木聚糖酶、纤维素酶、β-葡聚糖酶等构成的生物复合酶制剂。商品菌发酵剂:由真菌、细菌、酵母菌等多种菌株复配而成的复合发酵菌,活菌数7.9×109 CFU/g。1.2试验设计选取72头体重(60.73±5.20)kg的“杜×长×大”育肥猪,随机分为4组(每组3个重复,每个重复6头),公、母各半。对照组饲喂基础日粮,试验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组分别利用三种菌的复合发酵剂、商品酶发酵剂以及商品菌发酵剂发酵的秸秆饲料来替代基础日粮中15%的玉米。基础日粮参照美国NRC(2012)标准配置,基础日粮组成及营养水平见表1。预试期7 d,正式试验期48 d。每天8:00、17:00饲喂,育肥猪自由采食、饮水和活动,自然光照,常规免疫、驱虫。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T001表1基础日粮组成及营养水平(风干基础)原料组成含量/%营养水平合计100.00玉米65.00消化能/(MJ/kg)13.49小麦麸15.00粗蛋白质/%15.87豆粕16.40钙/%0.64食盐0.25磷/%0.45赖氨酸0.35蛋氨酸0.20大豆油1.00碳酸氢钙0.80预混料1.00注:1.预混料为每千克日粮提供:VA 1 000 IU、VD 1 200 IU、VE 50 mg、VB6 1.1 mg、VB12 0.02 mg、叶酸0.36 mg、烟酸32 mg、生物素0.06 mg、泛酸钙28 mg、Zn 60 mg、Fe 55 mg、Mn 45 mg、Cu 30 mg、I 0.6 mg、Se 0.35 mg。2.营养水平中消化能为计算值,其余均为实测值。1.3试验方法1.3.1玉米秸秆微贮发酵将玉米秸秆粉碎,过40目筛,4 ℃避光保存。对照组:在秸秆粉末的表面均匀喷洒适量的蒸馏水。试验Ⅰ组:三菌复合发酵剂用适量蒸馏水稀释,按照1×1013 CFU/t接种,均匀喷洒到秸秆粉末上,混合均匀。试验Ⅱ组:商品酶发酵剂用适量蒸馏水稀释,按照1 kg/t的添加量,均匀喷洒至秸秆粉末上,混合均匀。试验Ⅲ组:商品菌发酵剂用适量蒸馏水稀释,按照0.2 kg/t的添加量,均匀喷洒至秸秆粉末上,混合均匀。所有组在添加完发酵剂后调整水分含量,使其干物质与水分含量之比为1.0∶1.5。充分混合均匀,装入100 cm×120 cm的大号聚乙烯真空包装袋中,置于阴凉(18 ℃)避光处,发酵20 d。1.3.2样品采集试验期结束,从每个重复中随机选择1头猪屠宰并进行屠宰性能分析,右半胴体背最长肌用于肉品质及肌肉氨基酸和脂肪酸的分析。1.4测定指标及方法1.4.1屠宰性能参照《瘦肉型种猪性能测定技术规程》(GB 8467—1987)测定屠体重、背膘厚度、胴体重、和眼肌面积,并计算屠宰率、瘦肉率、板油率。1.4.2肉品质参照《猪肌肉品质测定技术规范》(NY/T 821—2004)测定滴水损失、熟肉率以及剪切力,在试验猪宰后45 min和24 h测定肌肉的pH值和肉色。全质构分析(TPA)参照马敏[11]的参数设置,进行猪肉硬度、黏附性、内聚性、弹性、胶黏性以及咀嚼性等相应参数的测定。采用冷冻干燥法测定肌肉水分;利用凯氏定氮法测定肌肉粗蛋白含量;使用索氏提取法测定肌肉粗脂肪含量。1.4.3肌肉氨基酸和脂肪酸参照《食品中氨基酸的测定》(GB/T 5009.124—2003)、《食品中脂肪酸的测定》(GB/T 5009.168—2016)中的方法测定肌肉中氨基酸、脂肪酸的含量。1.5数据统计与分析数据经Microsoft Excel 2010初步统计处理,采用SPSS 19.0 软件进行单因素方差分析和多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪屠宰性能的影响(见表2)由表2可知,各组育肥猪屠宰性能指标均差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T002表2不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪屠宰性能的影响项目对照组试验Ⅰ组试验Ⅱ组试验Ⅲ组宰前活重/kg96.20±5.6299.97±2.4796.44±6.4498.96±2.81屠体重/kg89.01±4.8291.76±0.3390.01±5.4191.50±2.77胴体重/kg69.68±2.0870.20±0.6968.42±3.9970.96±1.12屠宰率/%72.43±1.9670.22±2.3570.95±0.1371.71±0.51眼肌面积/cm238.08±4.1740.37±4.4237.80±5.7740.72±3.55背膘厚度/cm1.50±0.201.64±0.571.71±0.111.38±0.02瘦肉率/%62.07±0.0861.21±0.2961.24±0.9761.20±0.07脂肪率/%3.78±0.694.53±0.884.44±0.354.37±0.31皮率/%2.77±0.423.26±0.443.24±0.293.15±0.22骨率/%8.48±0.138.87±0.479.96±0.439.33±1.02板油率/%0.82±0.090.64±0.020.73±0.100.77±0.09注:同行数据肩标无字母或字母相同表示差异不显著(P0.05),不同字母表示差异显著(P0.05);表3、表7与此同。2.2不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肉品质的影响(见表3)由表3可知,试验Ⅰ组肌肉的剪切力显著低于对照组(P0.05);试验Ⅰ组和试验Ⅲ组的滴水损失显著低于对照组和试验Ⅱ组(P0.05);pH24 h值整体较pH45 min值有所降低,但各时间点各组之间差异均不显著(P0.05);各组之间的肌肉的亮度L*、红度a*以及黄度b*均差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T003表3不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肉品质的影响项目对照组试验Ⅰ组试验Ⅱ组试验Ⅲ组亮度L*45 min47.48±0.7646.24±0.8846.38±1.3947.03±0.09红度a*45 min11.08±0.3711.26±0.8710.86±0.1011.03±0.79黄度b*45 min4.12±0.113.57±0.153.69±0.464.07±0.18亮度L*24 h51.20±0.4648.31±0.6648.00±0.5850.32±1.00红度a*24 h13.33±0.4912.01±0.6112.56±0.5313.04±0.11黄度b*24 h4.66±0.284.85±0.013.53±0.424.87±0.17剪切力/N50.17±4.92a38.79±4.45b46.72±4.87ab44.81±6.25ab熟肉率/%66.21±1.8365.33±1.6562.42±1.7364.11±3.13滴水损失/%2.40±0.09a1.93±0.03c2.30±0.14ab2.10±0.08bcpH45 min值6.30±0.066.41±0.066.32±0.096.47±0.11pH24 h值5.79±0.105.92±0.075.77±0.015.87±0.032.3不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉TPA的影响(见表4)由表4可知,试验Ⅰ组肌肉的硬度、咀嚼性、胶黏性、内聚性均显著低于对照组(P0.05);试验Ⅰ组和试验Ⅲ组猪肉的硬度和胶黏性显著低于试验Ⅱ组和对照组(P0.05);试验Ⅱ组和试验Ⅲ组猪肉弹性显著高于试验Ⅰ组和对照组(P0.05);试验Ⅰ组猪肉的咀嚼性显著低于其他各组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T004表4不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉TPA的影响组别硬度/N弹性/mm咀嚼性/N胶黏性/N内聚性对照组37.83±3.92a3.89±0.27b71.72±2.73b20.01±1.23a0.52±0.02a试验Ⅰ组26.22±2.01b4.30±0.36b46.83±3.26d12.33±2.51b0.41±0.06b试验Ⅱ组34.54±4.20a4.99±0.41a82.19±5.77a18.97±4.21a0.49±0.05a试验Ⅲ组25.71±1.27b5.30±0.39a62.33±4.04c13.27±2.00b0.47±0.07ab注:同列数据肩标无字母或字母相同表示差异不显著(P0.05),不同字母表示差异显著(P0.05);表5、表6与此同。2.4不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉营养成分的影响(见表5)由表5可知,试验Ⅰ组和试验Ⅲ组育肥猪肌肉粗脂肪含量显著高于对照组(P0.05);试验Ⅰ组、试验Ⅱ组以及试验Ⅲ组育肥猪肌肉粗蛋白质含量均显著高于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T005表5不同发酵剂的秸秆微贮饲料对育肥猪肌肉营养成分的影响(鲜重基础)组别水分粗脂肪粗蛋白对照组69.33±2.337.18±0.06b25.16±0.11b试验Ⅰ组68.81±1.259.29±0.28a26.09±0.21a试验Ⅱ组68.93±1.387.66±0.86b26.35±0.32a试验Ⅲ组68.82±1.018.79±0.30a26.17±0.36a%2.5不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉脂肪酸含量的影响(见表6)由表6可知,与对照组相比,试验Ⅰ组亚油酸含量显著增加(P0.05);各组之间肌肉的肉豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸和油酸含量差异均不显著(P0.05);试验Ⅱ组硬脂酸含量显著低于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T006表6不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉脂肪酸含量的影响组别肉豆蔻酸(C14∶0)棕榈酸(C16∶0)棕榈油酸(C16∶1)硬脂酸(C18∶0)油酸(C18∶1)亚油酸(C18∶2)对照组1.31±0.0225.96±0.273.11±0.1614.82±0.49a43.99±1.0710.83±0.58b试验Ⅰ组1.22±0.0426.88±0.342.90±0.2214.25±0.49ab36.78±0.3216.69±0.85a试验Ⅱ组1.13±0.0824.92±0.683.71±0.6612.69±1.03b42.88±1.8113.62±2.33ab试验Ⅲ组1.37±0.1426.43±1.063.44±0.5113.88±0.30ab42.89±1.0110.97±0.22b%2.6不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉氨基酸含量的影响(见表7)由表7可知,试验Ⅰ组甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸和缬氨酸含量显著高于对照组(P0.05);3个试验组的蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸和谷氨酸的含量均略高于对照组,但差异不显著(P0.05);试验Ⅲ组缬氨酸含量显著高于对照组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.14.008.T007表7不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉氨基酸含量的影响项目对照组试验Ⅰ组试验Ⅱ组试验Ⅲ组蛋氨酸1.71±0.191.79±0.031.79±0.111.89±0.07异亮氨酸3.35±0.083.44±0.013.44±0.083.46±0.05亮氨酸6.25±0.126.39±0.106.41±0.166.37±0.10酪氨酸2.74±0.132.83±0.072.77±0.032.82±0.04苯丙氨酸3.11±0.053.15±0.053.13±0.053.12±0.04组氨酸3.91±0.054.01±0.084.01±0.153.99±0.23赖氨酸6.92±0.087.04±0.207.06±0.186.98±0.11精氨酸4.74±0.134.71±0.474.86±0.164.98±0.02天冬氨酸7.33±0.107.66±0.047.51±0.147.48±0.03苏氨酸3.72±0.113.81±0.053.77±0.083.80±0.07丝氨酸3.20±0.033.29±0.023.25±0.083.32±0.02谷氨酸12.03±0.3113.52±0.3112.55±0.3112.59±0.10脯氨酸3.07±0.16b3.51±0.03a3.12±0.33b3.27±0.06ab甘氨酸3.17±0.02b3.43±0.10a3.42±0.06a3.42±0.11a丙氨酸4.12±0.16b4.55±0.38a4.41±0.07ab4.38±0.09ab缬氨酸3.58±0.12c3.72±0.03a3.65±0.02bc3.69±0.01ab%3讨论3.1不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪屠宰性能的影响丁鹏等[12]研究发现,使用桑粉发酵饲料饲喂宁乡花猪可以降低背膘厚度,改善肉品质。Qiu等[13]使用微生物发酵饲料饲喂“杜×长×大”猪,发现试验组猪的眼肌面积以及瘦肉率均显著高于对照组。刘春雪等[14]使用发酵麸皮等量替代基础日粮中5%麸皮,发现试验猪的眼肌面积和背膘厚度与对照组相比无显著差异,与本试验结果一致。在玉米秸秆中无论是添加三菌复合发酵剂、商品菌发酵剂或是商品酶发酵剂,均有助于纤维素等大分子物质的降解,对育肥猪的屠宰性能无不良影响。3.2不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肉品质的影响pH值是评价肉品质的重要参数。pH值从活体的7.4因肌内糖酵解产生的乳酸而下降至6.0~6.5;宰后24 h,pH值稳定为5.4~5.6[15]。pH值与系水力和肉色均具有显著的相关性。在一定的范围内,肉的pH值与系水力和肉色评分呈正相关,与滴水损失呈负相关[16]。本试验结果表明,饲喂三菌复合发酵剂和商品菌发酵剂组猪肉的pH45 min值和pH24 h值均略高于对照组,说明在育肥猪的日粮中使用三菌复合发酵剂和商品菌发酵剂发酵的秸秆部分替代玉米,能够在一定程度上缓和肌内糖酵解作用,改善猪肉品质。在肉色的测定中,3个试验组的L*值和a*值均略低于对照组,但差异不显著。原因可能是L*值与肌肉pH值呈负相关,饲喂不同发酵剂的秸秆发酵饲料会使猪肉的pH值升高,L*值下降[17]。肉的剪切力越低,肉质越嫩。肉的滴水损失越低,系水力越强。本试验结果表明,饲喂三菌复合发酵剂组的猪肉剪切力显著低于对照组,肉质较嫩,具有较好的口感。饲喂三菌复合发酵剂和商品菌发酵剂发酵的秸秆饲料,猪肉的滴水损失显著低于商品酶发酵剂添加组和对照组,肉质多汁可口。李飞鸣等[18]发现,在育肥猪日粮中添加发酵桑叶可以显著降低猪肉的剪切力和失水率,使肉质鲜嫩多汁。微生物发酵饲料可以提高育肥猪肉色红度、肌肉嫩度,显著降低肌肉的滴水损失和剪切力,提高猪肉品质[19]。TPA质构分析法可以准确地分析猪肉各项肉质指标[20]。本试验结果表明,饲喂三菌复合发酵剂发酵的秸秆饲料的猪肉硬度、咀嚼性、胶黏性、内聚性均显著低于对照组,说明其可以促进组织蛋白酶对肌肉蛋白质的降解,使肉质变软嫩,改变猪肉肌原纤维的韧度,易于咀嚼。有研究表明,微生物发酵饲料可以显著提高肌内脂肪和肌肉蛋白质的含量,提高猪肉的整体营养价值[21-22]。试验结果表明,饲喂三菌复合发酵剂和商品菌发酵剂发酵的秸秆饲料,使育肥猪粗脂肪的含量显著升高。3个试验组育肥猪的粗蛋白质含量均显著高于对照组。结果表明,不同发酵剂的秸秆发酵饲料,对于猪肉营养价值的提升均有一些效果,菌类发酵剂作用效果更好。3.3不同发酵剂的秸秆发酵饲料对育肥猪肌肉氨基酸和脂肪酸含量的影响亚油酸与猪肉风味关系密切,可以预防心脑血管疾病。本研究结果表明,饲喂三菌复合发酵剂发酵的秸秆饲料使育肥猪肌肉多不饱和脂肪酸中的亚油酸含量显著升高,提高了猪肉的营养价值,与Lu等[19]研究结果一致。各试验猪肌肉的硬脂酸含量均有不同程度的降低,其中商品酶发酵剂的作用效果显著,改善了肌肉脂肪酸组成,提升猪肉风味。必需氨基酸的含量会影响肌肉的营养价值,而鲜味氨基酸含量决定肉质是否鲜美[23]。3个试验组中,蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、和苏氨酸等必需氨基酸的含量均较对照组有所提升,但差异不显著。饲喂三菌复合发酵剂发酵的秸秆发饲料组的甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸和缬氨酸含量显著高于对照组。其中,甘氨酸、脯氨酸和丙氨酸均是鲜味氨基酸,缬氨酸是必需氨基酸,因此使肉品鲜味有所改善,提升了猪肉的营养价值。4结论在育肥猪的日粮中使用三菌的复合发酵剂和商品菌发酵剂发酵的秸秆饲料替代基础日粮中15%的玉米,可以降低饲养成本,对各项屠宰指标并无不良影响,并改善肉品质及口感;饲喂三菌复合发酵剂发酵的秸秆饲料使育肥猪肌肉亚油酸含量显著升高,使猪肉具有一定的降低胆固醇保健功能,提高猪肉中甘氨酸、脯氨酸、丙氨酸和缬氨酸的含量,改善肉质风味,提高了猪肉的营养价值。

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