近20年,我国畜禽养殖市场的迅猛发展一方面得益于我国社会的进步、居民生活及消费水平的提高;另一方面在于集约化、规模化养殖技术的应用以及优质品种的选育。然而,随着社会的不断发展,人均消费畜禽类蛋白质所占比重日趋稳定,消费者对膳食与健康的关系意识逐渐增强。在美国及一些欧洲国家,消费者对于畜禽产品的选择越来越偏向于自由放牧或是有机产品[1]。欧盟规定自2004年起市面上出售的鸡蛋需标注是“由自由放养/笼养母鸡所产”[2]。由此可见,生产过程的商品化日益凸显,消费者对肉、蛋品质的要求也越来越高。
许多研究指出动物福利是指动物与环境达到协调一致的状态,它能反映动物的生理和心理健康状况[3]。然而,通过规模化养殖、品种选育和饲粮的不断优化使得畜禽饲养周期不断缩短,接近生长极限,这种养殖方式不仅极大地损害了“动物福利”,而且不益于畜禽产品品质。诸多研究表明,畜禽在高密度、高生长率状态下会造成机体免疫失衡以及氧化应激,从而影响肉品质[4-5]。除了上述饲养方式外,诸如品种、加工过程、环境、营养和非营养性添加剂等对动物的福利和肉品质的影响也有报道,但有关鸡的林下放养研究报道较少,生产上也未见有大规模应用。
林下优质鸡生态养殖以提高动物福利、改善肉品质和风味以及保障食品安全为前提,通过给动物提供足够的饲养场地,保证其自由活动空间,使得动物福利得到极大的改善。动物在树林中能采食到大量的虫草和土壤矿物质,可自由接近水源、食物和阳光,并可获得充足活动量,使得鸡肉品质显著提高[6]。Castellini等[7]对比了工业化笼养和草地散养2种养殖模式,发现草地散养模式较笼养环境负载率低,可持续能力强,但饲养周期长;同时,肉鸡运动量的增加会降低体脂沉积,促进肌蛋白的形成,胸肌率、腿肌率也显著增加[8]。
北京油鸡,又名“中华宫廷黄鸡”,原产于京郊,以外形独特、肉味鲜美而著称,是我国珍贵的优良地方鸡种[9]。北京油鸡属于中等体型,较快大型肉鸡增重慢,但肉质优良、鸡味浓郁、口味鲜美。现如今,国内外对优质鸡的需求日益增加,北京油鸡近年来在生产中的养殖数量逐年大幅上升。如何在保持其地方优良品种及高速扩大的养殖规模基础上,利用现代科学技术提高其肉产品品质,提升经济效益,满足人民对美好生活的需要,已成为众多家禽科研工作者的主要目标。因此,本试验以北京油鸡为研究对象,采用2个阶段饲养方式进行饲养,比较其屠宰性能、肉品质和风味物质,为建立适宜的肉禽优质饲养模式提供科学依据。
1 材料与方法 1.1 试验设计试验选取由高密度集约化饲养的1 200只8周龄北京油鸡公鸡,体重为(561.75±7.39) g,由北京市农林科学院畜牧兽医研究所提供。釆用林下放养饲养和集约化笼养2种方式进行饲养,试验鸡随机分成2个组,对照组为集约化笼养(笼养组),试验组为林下放养(放养组),每组6个重复,每个重复100只鸡,各组体重无显著差异(P > 0.05)。参照我国《鸡饲养标准》(NY/T 33—2004)配制粉状配合基础饲粮(组成及营养水平见表 1),对照组依然采用笼养(饲养密度为5羽/m2),试验组白天林下放养,傍晚18:00召回鸡群,补饲精料1次,并在搭建好的牧场大棚内栖息过夜。林地排水良好、通风向阳,主要种植有白腊树和栾树(树龄均在3年以上, 树间距为2 m),林下适当轮作草本类作物,如苜蓿和菊苣,并伴有些许杂草,让鸡只在其中自由采食饲草、草籽及昆虫等。试验在河南省农业科学院位于尉氏的养殖基地进行,试验周期为12周,分为9~14周龄和15~20周龄2个阶段。养殖期间仔鸡自由采食,充足饮水,按正常免疫程序进行免疫接种。
分别在肉鸡14和20周龄时采集样品,每重复取6只接近平均体重并禁食12 h的肉仔鸡进行屠宰,按《家禽生产学》[10]提供的方法测定肉仔鸡的活体重、胴体重、胸肌重、腿肌重和腹脂重,以计算胸肌率、腿肌率和腹脂率。
1.2.2 常规肉品质指标测定取上述屠宰称重后的胸肌和腿肌,用于测定肉色。肉色指标测定采用TC-P11G全自动色差计测定胸肌和腿肌的亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)值。以标准白板作标准,测定肉片表面反射颜色,同一肉样至少测2个点,求平均值。L*=100为白,L*=0为暗;L*值越大,色泽越白。同时,采用国际标准方法[11]分析肌肉样品成分。水分含量采用105 ℃(Fuma Dgx-8053B,上海,中国)常压干燥烘至恒重测定;粗蛋白质含量测定先经消化炉(Tecator digestor 2020)消化后,再用Kjeltec auto sample system 1035 analyzer全自动凯式定氮仪测定(Tecator,瑞典);粗脂肪含量采用氯仿-甲醇(2:1,体积比)试剂萃取后,再称重测定得出[12]。
1.2.3 肌肉肌苷酸、脂肪酸含量测定肌苷酸和脂肪酸的含量受样品采样时间、保存温度和保存时间等多种因素的影响。因此,在多种样品取样时应尽量保持条件一致。油鸡经放血屠宰后取下胸肌、腿肌去掉筋膜等结缔组织,切成小块,放入提前准备好的样品管中,立即浸入液氮,后转入-80 ℃超低温冰箱保存。肌肉肌苷酸含量采用高效液相色谱(HPLC)仪Ultimate 3000(Thermo Scientific Dionex,美国)测定;脂肪酸含量采用日本岛津公司的气相色谱仪(GC-2010)进行分析。对于需要分析的肌肉组织,统一用CoolSafe冷冻干燥机(Labogene,丹麦)将样品冷冻干燥。
肌苷酸含量测定方法:准确称量肌肉样品,置于50 mL离心管中,分次加入共20 mL 6%高氯酸,高速匀浆后离心,上清过滤于50 mL容量瓶中。将沉淀物用15 mL 6%高氯酸再次匀浆、离心,合并2次上清液,用氢氧化钠(NaOH)溶液调pH至6.5,定容摇匀。吸取1 mL用0.45 μm滤膜过滤后用于HPLC法分析。色谱条件:分离柱Waters AtlantisTM C18(150 mm×4.6 mm×5 μm);柱温40 ℃,检测波长254 nm,进样量5 μL;流动相流速1 mL/min。
脂肪酸含量及组成的测定方法:采用氯仿-甲醇法对样品进行脂肪提取[12],用NaOH进行皂化,后用三氟化硼-甲醇溶液进行甲酯化[13],再用气相色谱仪进行样品的上机分析,脂肪酸成分的鉴定根据Sigma公司的脂肪酸标准品,利用岛津公司提供的CLASS-GC10色谱数据工作站,采用面积归一法计算各组脂肪酸组成。色谱条件:色谱柱为美国瓦里安公司VF-23ms(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为高纯氮气,流速1.1 mL/min,分流比30:1;初始柱温为170 ℃,以3 ℃/min升高至210 ℃保持4 min,然后以10 ℃/min升高到230 ℃并保持10 min;进样口温度为250 ℃,检测器为火焰离子检测器(FID),温度为250 ℃。
1.3 数据处理试验数据采用SPSS 20.0进行单因素方差分析(one-way ANOVA),组间出现显著差异(P < 0.05),再用Duncan氏法进行多重比较,P < 0.05表示差异显著。数据以“平均值±标准误”形式表示。
2 结果与分析 2.1 饲养方式对北京油鸡生长性能及屠宰性能的影响由表 2可知,在生长性能方面,14周龄(放养6周),笼养组与放养组北京油鸡活体重无显著差异(P > 0.05);而20周龄(放养12周),放养组北京油鸡活体重较笼养组显著下降了8.1%(P < 0.05)。在屠宰性能方面,2个饲养阶段放养组油鸡腿肌率较笼养组显著上升(P < 0.05),腹脂率较笼养组分别下降了31.2%(14周龄)和35.2%(20周龄)(P < 0.05),而胸肌率组间无显著差异(P > 0.05)。
由表 3可知,2个饲养阶段放养组北京油鸡胸肌b*值较笼养组显著下降(P < 0.05),20周龄放养组胸肌L*和a*值显著高于笼养组(P < 0.05);2个饲养阶段放养组腿肌a*值较笼养组显著升高(P < 0.05),但组间腿肌b*值无显著差异(P > 0.05),20周龄放养组腿肌L*值显著高于笼养组(P < 0.05)。
由表 4可知,20周龄,放养组北京油鸡胸肌粗蛋白质含量较笼养组显著升高(P < 0.05),而粗脂肪含量显著下降了7.6%(P < 0.05);14和20周龄,放养组北京油鸡胸肌肌苷酸含量较笼养组分别上升了19.3%和16.1%(P < 0.05),胸肌水分含量不受饲养方式影响(P > 0.05)。2个饲养阶段放养组北京油鸡腿肌粗蛋白质和肌苷酸含量较笼养组显著上升了7.9%(14周龄)、7.6%(20周龄)(P < 0.05)和21.3%(14周龄)、30.9%(20周龄)(P < 0.05),而粗脂肪含量显著下降了14.7%(14周龄)和21.4%(20周龄)(P < 0.05),腿肌水分含量不受饲养方式影响(P > 0.05)。
由表 5可知,本试验中北京油鸡胸肌的脂肪酸主要由棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1n-9)和亚油酸(C18:2n-6)组成,它们的总和超过了被检测出脂肪酸总量的86%,其余脂肪酸含量较低。其中,14和20周龄,放养组胸肌脂肪酸中棕榈酸含量显著降低(P < 0.05),亚油酸和亚麻酸(C18:3n-3)含量显著上升(P < 0.05);放养组胸肌油酸含量在20周龄时显著高于笼养组(P < 0.05)。2个饲养阶段,放养组胸肌必需脂肪酸(EFA)和不饱和脂肪酸(UFA)含量与笼养组相比分别上升了21.69%(14周龄)、20.49%(20周龄)和6.24%(14周龄)、11.85%(20周龄)(P < 0.05);放养组胸肌饱和脂肪酸(SFA)和总脂肪酸(TFA)含量与笼养组相比显著下降,分别下降了15.21%(14周龄)、16.67%(20周龄)和4.90%(14周龄)、3.73%(20周龄)(P < 0.05)。由数据可知,放养组胸肌花生四烯酸(C20:4n-6)、二十碳五烯酸(EPA,C20:5n-3)和二十二碳六烯酸(DHA,C22:6n-3)含量与笼养组没有显著差异(P > 0.05),但仍呈升高趋势。
由表 6可知,本试验中北京油鸡腿肌的脂肪酸主要由棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸组成,它们的总和超过了被检测出脂肪酸总量的86%,其余脂肪酸含量较低。其中,14和20周龄,放养组腿肌脂肪酸中棕榈酸含量显著下降(P < 0.05),亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸含量显著上升(P < 0.05);20周龄,放养组腿肌油酸含量显著高于笼养组(P < 0.05),而硬脂酸含量显著低于笼养组(P < 0.05)。2个饲养阶段,放养组腿肌不饱和脂肪酸与必需脂肪酸含量显著高于笼养组,分别上升了6.09%(14周龄)、9.65%(20周龄)和14.94%(14周龄)、21.27%(20周龄)(P < 0.05);放养组饱和脂肪酸含量与笼养组相比显著下降了10.33%(14周龄)和13.77%(20周龄)(P < 0.05);20周龄,放养组腿肌总脂肪酸含量较笼养组显著降低了2.76%(P < 0.05)。由数据可知,14周龄,放养组DHA含量较笼养组显著升高(P < 0.05);20周龄,放养组腿肌EPA含量虽呈升高趋势,但与笼养组差异不显著(P > 0.05)。
目前,生长性能作为评价家禽品质、饲养水平以及屠宰加工效益的重要参考指标,受到广泛认可。国内外对于不同的饲养方式对家禽生长性能的影响及其相关的研究报道较多,但结果不一。由本试验结果可知,不同周龄和不同饲养方式对北京油鸡的生长性能影响不同,14周龄(放养6周),笼养组北京油鸡与放养组活体重无显著差异;而20周龄(放养12周),放养组北京油鸡活体重较笼养组显著下降,这可能是由于放养状态下鸡的活动场所变大,运动量增加,能量消耗逐渐增大所致[14];同时,在放养时的饲养管理水平以及养殖条件没有在室内笼养时好,鸡受到外界环境影响较大[15]。张惠[6]认为,由于鸡在放牧过程中采食的牧草中含有较高水分和纤维素,导致其体内营养成分代谢受到限制,生长率降低。沙尔山别克·阿不地力大等[16]、孙桂荣等[17]和吕进宏[18]研究发现放养鸡的活体重要显著低于舍内平养或笼养。然而,左丽娟[19]研究发现,放养组乌骨鸡日增重、胴体重和宰前活重高于笼养组。产生这种差异的原因可能与放养鸡的林地环境有一定关系。
本试验中,2个饲养阶段放养组腿肌率显著升高。宋亚东等[20]研究了不同饲养方式对扬州鹅的影响,结果显示放养组腿肌率显著高于笼养组。于向春等[21]对文昌鸡的研究中发现,放养组腿肌率显著上升,推测可能是由于放养过程中家禽运动量大,锻炼了腿部肌肉。Castellini等[8]报道,肉鸡运动量的增加会促进肌蛋白的形成,胸肌率、腿肌率也会明显增加。陈冬梅等[22]研究指出,提高笼养时间可使腹脂率上升,延长放养时间长有利于腿肌率、胸肌率的增加。由试验数据可知,2个饲养阶段组间胸肌率均没有显著差异,但笼养组较放养组仍有升高的趋势。吕进宏[18]和余鹏[15]报道,笼养组鸡胸肌率显著高于散养组。然而,肖小珺等[23]和秦鑫等[5]研究发现,笼养与其他饲养方式相比胸肌率显著降低,这可能与其运动少,且易发生应激有关[24],应激会影响营养分配,导致骨骼肌分解增强,进而抑制胸肌的生长[25]。本试验研究发现,放养组油鸡的腹脂率显著降低。郑云峰等[26]研究表明,与笼养相比,散养显著降低公鸡的腹脂率。由此推测,一方面, 由于散养鸡活动范围大,运动量提高,能量消耗增加,从而使腹脂率明显下降[8];另一方面,笼养环境封闭,较散养条件下环境中的温度适宜恒定,油鸡不需要动用脂肪降解,以产热维持体温,从而积累了较多的腹脂。卢庆萍等[14]研究指出,鸡腹脂降低对于提升其感官品质、减少屠宰过程中废弃物损失都很有意义。
3.2 饲养方式对北京油鸡肌肉肉色的影响在肉品质指标中,肉色是其中最重要的一项。肉色不仅是消费者评价鸡肉品质的第一感官,其品质的良莠会直接影响消费者的购买意愿,同时对肉类市场经济价值起着至关重要的作用。影响肉色的主要因素包括外在因素,如畜禽种类、品种、年龄和饲养情况等;而内在因素主要指3种肌红蛋白存在的状态及肉中还原酶活性的变化。孙月娇[27]指出,肉色变化实质是肌肉内部组织和成分发生变化的外部表现。本试验中,饲养方式可以显著影响油鸡肌肉肉色,其中20周龄放养组胸肌和腿肌L*和a*值显著高于笼养组,而胸肌b*值较笼养组显著下降。张惠[6]在对雪山草鸡的研究中指出,随着试验时间的延长,胸肌和腿肌肉色指标中L*和a*值逐渐上升,而b*值逐渐下降,表明放牧时间可以使肉的L*和a*值增大,b*值减小,这可能是由于放牧组肌肉持水力降低,肌肉中大量水分到达肌肉表面,使得肌肉的亮度显著增加[8]。孙月娇[27]报道,半舍饲方式下a*值显著升高,b*值降低,肉色得到改善,推测这可能与放养条件下鸡的运动量增加有关,运动增加使得肌肉中的肌红蛋白和血红蛋白含量及化学状态有所改变,并且运动使得肌肉中纤维类型有差异而导致的。
3.3 饲养方式对北京油鸡肌肉常规化学成分的影响本试验中,饲养方式对北京油鸡的胸肌和腿肌粗蛋白质、粗脂肪含量影响显著,其中放养组胸肌和腿肌粗蛋白质含量显著高于笼养组,而粗脂肪含量显著下降。张惠[6]研究发现,放牧可以显著提高雪山草鸡的胸肌和腿肌粗蛋白质含量,降低腿肌脂肪含量;沙尔山别克·阿不地力大等[16]研究报道,散养组拜城油鸡肌内脂肪含量显著下降,腿肌肌苷酸含量显著上升;宋亚东等[20]研究指出,全程放牧组扬州鹅胸肌和腿肌脂肪含量显著低于舍饲组;杨烨等[28]报道,笼养鸡的肌内脂肪含量显著高于散养鸡。由此推测,由于笼养活动量小,能量消耗少,这增加了肌内脂肪沉积,导致胸肌和腿肌的蛋白质沉积减少; 与之相对的,放养条件下,鸡的运动量增加,导致脂肪沉积的减少,同时促进肌蛋白的形成。不过也有研究表明,饲养方式对鸡肉品质没有明显的影响,如杨会强等[29]和陈冬梅等[22]研究得出,笼养或散养对家禽肌肉蛋白质和脂肪含量没有显著影响。肌苷酸是畜、禽、鱼肉等的主要鲜味化合物,对肉品风味的形成具有重要意义。其主要受到遗传、饲料营养搭配、屠宰方法、饲养方式以及保藏温度的影响[30]。本试验研究结果表明,采用2个阶段饲养模式的北京油鸡分别在放养6和12周后,胸肌、腿肌中肌苷酸含量显著上升。吕进宏[18]和孙月娇[27]在对北京油鸡的研究中发现,散养组或半舍饲组相较于笼养组鸡肉肌苷酸含量显著上升。韩剑众等[31]研究了饲养方式对广西黄羽肉鸡肉质的影响,结果表明,放养组肉鸡的肌纤维直径显著增大,肌肉肌苷酸、硫胺素含量显著升高。然而有研究表明,饲养方式不会影响肌肉肌苷酸含量[14]。
3.4 饲养方式对北京油鸡肌肉脂肪酸组成的影响众所周知,肌肉脂肪酸的组成和种类是评价肉质营养价值的重要指标,同时对鸡肉的风味也有着重要的影响[32]。本试验中,北京油鸡胸肌和腿肌中脂肪酸种类基本一致,无论胸肌还是腿肌均以棕榈酸、油酸和亚油酸含量最为丰富,是北京油鸡肌肉脂肪酸组成的主体;张文生等[33]、李建军[34]以及余鹏[15]的研究中也有类似结论。由本研究结果可知,饲养方式对鸡肉脂肪酸含量有显著影响,放养组肌肉不饱和脂肪酸和必需脂肪酸含量显著高于笼养组,这可能是由于散养鸡在放养的过程中采食了林中地面植物以及昆虫,促使其体内沉积了较多的不饱和脂肪酸和必需脂肪酸[15]。同时,放养组油鸡14周龄腿肌DHA含量和2个阶段花生四烯酸含量显著高于笼养组,而胸肌花生四烯酸、EPA和DHA含量虽差异不显著,但仍较笼养组有升高的趋势。孙月娇[27]研究发现,半舍饲条件下北京油鸡腿肌花生四烯酸、EPA和DHA含量较笼养组和平养组有所提高,但差异不显著;张惠[6]研究报道,放牧组雪山草鸡胸肌和腿肌多不饱和脂肪酸含量显著高于笼养组。由此推测,放养鸡体内沉积的较多亚麻酸,可通过去饱和与延伸转化为n-3多不饱和脂肪酸,使肌肉中多不饱和脂肪酸含量升高[35],López-Ferrer等[36]和Mourão等[37]的研究也得到了相似的结果。本试验中,放养组油鸡肌肉总脂肪酸和饱和脂肪酸含量显著低于笼养组;张惠[6]研究报道,放牧组雪山草鸡腿肌饱和脂肪酸含量相对于笼养组显著下降,这可能是由于放养条件下动物运动量较大,致使部分肌肉脂肪消耗所致,且饱和脂肪酸优先被利用于供能。然而,杨会强等[29]在对文昌鸡的研究中发现,笼养和散养组肌肉饱和脂肪酸含量未见显著差异;宋亚东等[20]在对扬州鹅和孙月娇[27]对肉鸡肌脂肪研究中指出,放牧饲养或半舍饲条件下,养殖动物肌肉饱和脂肪酸含量相对于笼养组显著升高。
相关研究表明,肌肉中不饱和脂肪酸的含量对于肉质风味的形成具有十分重要的作用[38],不饱和脂肪酸含量越高,烹饪过程中氧化产生的香味越浓,适口性越好。Campo等[39]研究发现,肉类挥发性风味物质含量与其所含脂肪酸中亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸含量呈正相关。综上,林下放养可以直接提高肌肉中必需脂肪酸及多不饱和脂肪酸含量,间接改善鸡肉的品质和风味,从而提高了其作为商品的经济价值。
4 结论① 林下放养与笼养相比,显著提高了北京油鸡腿肌率、降低了腹脂率,同时对肌肉组成成分和肉色等有显著影响,改善了北京油鸡肌肉品质。
② 林下放养与笼养相比,提高了北京油鸡肌肉肌苷酸、不饱和脂肪酸和必需脂肪酸含量,对北京油鸡肉质风味有一定的改善,并提升了其经济价值。
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