低脂黄粉虫饲料对冻藏肉鸡不同部位肌肉水解与氧化稳定性的影响机制研究

《Frontiers in Animal Science》:Effects of dietary low-fat Tenebrio molitor meal on the quality attributes in frozen broiler meat during different storage periods

【字体: 时间:2026年04月13日 来源:Frontiers in Animal Science 2.4

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  为探究冻藏期间肉鸡肉质劣变问题,研究人员开展了“日粮添加低脂黄粉虫粉(LFTM)对肉鸡肉品质、脂质与蛋白质水解及氧化稳定性影响”的研究。结果表明,LFTM(特别是7.5%和10%水平)可降低鸡胸肉pH、提亮色泽,并在后期储存中有效抑制胸肉脂质水解与初级氧化,对初始蛋白水解亦有抑制作用。该研究为利用昆虫蛋白源改善冻藏禽肉品质提供了重要参考。

  
你是否好奇,我们日常食用的鸡肉在经过冷冻储存后,其鲜美的口感和营养价值会发生怎样的变化?在屠宰后的储存过程中,肌肉中的蛋白质和脂质会发生水解和氧化,这是导致肉质下降、风味改变甚至产生有害物质的主要元凶。特别是禽肉,因其脂肪酸组成中含较多的多不不饱和脂肪酸,更容易发生脂质氧化。与此同时,为了满足全球日益增长的肉类需求,寻找可持续、高效的饲料蛋白源成为畜牧业的当务之急。昆虫蛋白,尤其是黄粉虫(Tenebrio molitor)和黑水虻(Hermetia illucens),因其高蛋白含量、均衡的氨基酸谱和潜在的抗氧化活性,被视为替代豆粕的潜力股。然而,大部分关于黄粉虫的研究聚焦于其全脂形式或其对新屠宰肉品质的影响,其在冻藏(-18°C)条件下对肉品质稳定性的影响,尤其是对脂质和蛋白质水解与氧化这一复杂互动过程的影响,仍知之甚少。这就像为一个“黑箱”探索内部机制,对实际生产中长期保存禽肉的品质控制至关重要。
针对这一空白,一项由多国研究人员合作、发表在《Frontiers in Animal Science》上的研究,系统探究了在肉鸡日粮中添加不同比例的低脂黄粉虫粉(LFTM)对其鸡肉在长达5个月的冻藏期内,pH、色泽、以及脂质和蛋白质水解氧化稳定性的影响。该研究巧妙地设计了一个2×5的交互实验模型,核心变量是日粮LFTM的添加水平(0%、2.5%、5%、7.5%、10%)和冷冻储存时间(1、3、5个月),并对鸡胸肉和鸡腿肉分别进行了分析。
为开展这项研究,作者采用了几个关键的技术方法。首先,他们进行了一项动物饲养试验,使用了120只雄性罗斯308肉鸡,随机分为5个日粮处理组,饲喂含有不同比例LFTM的等氮等能日粮35天。屠宰后,从每个处理组选取18只鸡的胴体,在-18°C下分别储存1、3、5个月。其后,对解冻后的胸肉和腿肉样本进行了一系列生物化学和物理指标测定,主要包括:使用便携式pH计和色差仪测定pH和颜色(L, a, b*);通过酸价(AV)评估脂质水解程度;通过过氧化值(POV)和硫代巴比妥酸反应物(TBARS)分别评估脂质的初级和次级氧化;通过游离氨基氮(FAN)评估蛋白质水解;通过羰基含量评估蛋白质氧化。所有数据均使用JMP Pro 17软件进行双因素方差分析(ANOVA),以评估日粮处理、储存时间及其交互作用的影响。
3.1 日粮添加LFTM对冻藏期间pH和颜色的影响
研究结果显示,LFTM添加水平和储存时间对鸡肉pH和颜色的影响存在显著的交互作用,且胸肉和腿肉的反应模式不同。总体而言,在胸肉中,较高水平的LFTM(7.5%和10%)导致在整个储存期间pH值降低,并使肉色更亮(L值更高)。在腿肉中,这种影响则更为复杂,pH值和L值的变化趋势在不同处理组间不一致。例如,T10组(10% LFTM)腿肉在储存早期L值较高,但后期变化剧烈。红度(a)和黄度(b)同样受到日粮和储存的交互影响,胸肉中a值在储存后期(T7.5和T10组)有所下降,而腿肉的a和b值则在储存中期达到峰值。
3.2 日粮添加LFTM对冻藏期间脂质水解和氧化稳定性的影响
在脂质稳定性方面,LFTM表现出“部位特异性”的效果。在胸肉中,较高水平的LFTM(T7.5和T10)在储存后期(3和5个月)显著降低了脂质水解(酸价AV)和初级氧化(过氧化值POV),显示出抑制脂质降解和氧化的潜力。然而,在腿肉中,情况恰好相反:同样的高水平LFTM在储存早期(1个月)促进了脂质水解和次级氧化(TBARS值较高)。这表明LFTM对肌肉脂质代谢的影响高度依赖于肌肉类型。此外,无论日粮处理如何,随着储存时间延长,所有组胸肉和腿肉的次级氧化产物(TBARS)均显著下降,这可能与丙二醛(MDA)与其他肉成分(如蛋白质、氨基酸)发生反应有关。
3.3 日粮添加LFTM对冻藏期间蛋白质水解和氧化稳定性的影响
对于蛋白质的稳定性,LFTM同样显示出差异化的影响。在胸肉中,较高水平的LFTM(T7.5和T10)导致初始蛋白质水解(游离氨基氮FAN)水平显著低于对照组。这意味着LFTM可能抑制了胸肉中内源性蛋白酶的活性,减少了蛋白质的降解。然而,在腿肉中,这种抑制效果不明显。至于蛋白质氧化(羰基含量),研究发现其主要受储存时间的强烈驱动,在所有处理组中,羰基含量从储存第3个月到第5个月均急剧上升,表明长期冻藏不可避免地导致了广泛的蛋白质氧化,而日粮LFTM水平在此过程中未表现出明确的保护或促进作用。
结论与讨论
本研究得出明确结论:日粮中添加低脂黄粉虫粉(LFTM)与冷冻储存时间之间存在强烈的交互作用,共同影响着肉鸡肉的品质、脂质和蛋白质的稳定性,且这种影响在胸肉和腿肉中存在显著差异。概括而言,较高水平的LFTM(7.5%和10%)能够降低胸肉的pH、使其色泽更亮,并在储存后期有效抑制胸肉中的脂质水解和初级氧化,同时对初始蛋白质水解也有抑制作用,这对保持胸肉在冻藏期间的品质和营养价值是有益的。然而,在腿肉中,相同水平的LFTM却在储存早期促进了脂质水解和次级氧化,提示其效果可能因肌肉的代谢类型、脂肪含量和酶系活性不同而异。
这项研究的重要意义在于,它首次系统揭示了LFTM作为饲料添加剂对肉鸡不同部位肌肉在长期冻藏过程中生化稳定性的复杂且差异化的影响。它不仅证实了昆虫蛋白在改善某些肉质指标(如胸肉)方面的潜力,也警示了其应用可能需要“因肉制宜”,不能一概而论。研究结果为未来优化昆虫蛋白在禽饲料中的使用策略,以最大化其正面效应(如抗氧化)、最小化其潜在负面影响(如在特定部位促进氧化),从而在延长肉品货架期的同时保障其营养与健康价值,提供了关键的科学依据。未来研究需要进一步探索这种肌肉类型特异性效应的深层机制,例如LFTM中特定生物活性成分(如多肽、脂肪酸)如何调控不同肌肉组织的内源性水解和氧化酶系统,以及如何通过改进昆虫加工工艺(如干燥方式)来更好地保留其抗氧化活性,最终为开发高品质、耐储存的禽肉产品奠定基础。
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