2. 湖南畜禽安全生产协同创新中心, 长沙 410128
2. Hunan Co-Innovation Center of Animal Production Safety, Changsha 410128, China
动物饲粮中添加饲用抗生素可起到促生长和疾病防治作用[1],然而,抗生素在使用过程中造成的细菌耐药性、基因突变、交叉感染、畜禽免疫力下降、畜产品和环境中药物残留等问题严重威胁着人类健康[2-3]。近年来,人们开始寻求和研发安全、高效、绿色的新型饲用抗生素替代产品,而以乳酸杆菌为代表的益生菌制剂就是其中一个重要的研究热点。诸多研究表明,通过灌服和在饲粮中添加单一乳酸菌制剂可促进畜禽生长、预防及治疗腹泻[4-5]。本课题组前期研究表明,德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)作为一种乳酸菌制剂,其在仔猪上的应用表现出了较好的促生长和抗腹泻效果[6-7],而有关德氏乳杆菌在生长育肥猪阶段的研究较少,在育肥猪肉品质方面的研究更是鲜有报道。鉴于此,本试验旨在研究无抗生素饲粮中添加德氏乳杆菌对育肥猪胴体性状、肉品质和背最长肌营养成分的影响,为无抗生素生产提供可行途径,为无抗生素猪肉的开发提供理论依据。
1 材料与方法 1.1 试验材料德氏乳杆菌由湖南农业大学动物科学技术学院功能微生物实验室筛选,武汉大学菌种保藏中心鉴定保藏(保藏号M207096)。菌种活化后,送至北京国家粮食局科学研究院生产包被为微胶囊菌粉制剂(活菌数≥1.01×109 CFU/g)。
1.2 试验饲粮试验采用玉米-豆粕型基础饲粮,参照NRC (1998)育肥猪(60~110 kg)饲养标准推荐的营养 需要量进行饲粮配制,饲粮制成粉料(不含抗生素),基础饲粮组成及营养水平见表 1。
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表 1 基础饲粮组成及营养水平(风干基础) Table 1 Composition and nutrient levels of the basal diet (air-dry basis) |
饲养试验在湖南攸县网岭四监区原种猪场进行,选用健康、平均体重为(65.34±3.64) kg的“杜×(长×大)”育肥猪120头,随机分为2组,每组6个重复,每个重复10头猪(公母各占1/2)。圈舍采用水泥漏粪板,饲养密度为1.544 m2/头。对照组饲喂无抗生素基础饲粮,试验组饲喂在无抗生素基础饲粮中添加0.1%德氏乳杆菌的饲粮,试验期42 d。试验期间,每天喂料2次,自由采食和饮水,其他饲养管理与免疫程序同猪场一致。试验42 d时[平均体重为(91.62±4.03) kg)],每个重复选取1头体重接近平均值的育肥猪,停食、停水24 h后进行屠宰,测定育肥猪胴体性状、体组分比率指标,取头半棘肌和背最长肌进行猪肉品质测定。分离左半胴体背最长肌,相同部位取样100 g,装入密封袋后,转入-20 ℃冰箱保存,待背最长肌营养成分测定。
1.4 测定指标与方法 1.4.1 胴体性状参照《瘦肉型种猪性能测定技术规程》(GB 8467—1987)测定育肥猪的胴体重、屠宰率、背膘厚、皮厚和胴体长,根据邬理洋[8]和李瑞等[9]的方法测定瘦肉率和眼肌面积。
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式中:X1为宰前活重(kg);X2为平均背膘厚(cm)。
眼肌面积(cm2):用铅笔在硫酸纸上画出眼肌轮廓,通过重量法计算出眼肌面积。
1.4.2 体组分比率体组分比率(%):指头、蹄、心脏、肝脏、肺脏、脾脏、肾脏、胰腺分别占宰前活重的百分比率。
板油率采用以下公式计算:
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参照陈润生[10]的方法,将头半棘肌和背最长肌样品放入4 ℃冰箱,于宰后45 min和24 h分别测定肌肉pH、肉色等肉品质指标。利用testo 205酸度计、允许膨胀压缩仪PY-1、数显式肌肉嫩度仪C-LM3B和色度仪CR-400分别测定肌肉的pH、系水力、剪切力和肉色;按美制NPPC比色板(1991版)5级分制标准进行肉色和大理石纹评分。
1.4.4 背最长肌营养成分分析从-20 ℃冰箱取出背最长肌样品,解冻后切片,放入不锈钢托盘,利用FD-1A-50型真空冷冻干燥机(上海皓庄)在(10±5) Pa,-(45±5) ℃冷冻干燥24 h,冻干样粉碎后备用。利用凯氏定氮法和索氏提取法测定冻干肉样中粗蛋白质和肌内脂肪含量,参照柏美娟等[11]的方法测定冻干肉样中氨基酸和脂肪酸含量。
氨基酸:用分析天平称取0.5 g左右冻干肉样粉,装入水解管,加入10 mL盐酸(6 mol/L)密封混匀,110 ℃恒温消化24 h,转入100 mL容量瓶定容,取5 mL再定容至50 mL,取2 mL过0.45 μm微孔滤膜,利用日立L-8800全自动氨基酸分析仪测定样液中氨基酸含量,乘以稀释倍数后换算成肌肉中氨基酸的含量。
脂肪酸:用分析天平称取0.5 g左右冻干肉样粉,装入10 mL带塞试管中,加入2 mL石油醚-乙醚(体积比为1 ∶ 1)浸提24 h,再加入2 mL KOH-甲醇液(0.004 mol/mL),50 ℃水浴,酯化30 min,加2 mL蒸馏水分层,吸上层液5 μL,用安捷伦-5890型气相色谱仪检测样液中脂肪酸各组分含量。
1.5 数据统计与分析试验数据采用SPSS 17.0统计软件进行t检验,结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05为差异显著。
2 结果与分析 2.1 德氏乳杆菌对育肥猪胴体性状的影响由表 2可知,2组育肥猪宰前活重差异不显著(P>0.05)。与对照组相比,试验组育肥猪的屠宰率、瘦肉率、体斜长和眼肌面积分别提高了1.96%、0.69%、3.28%和3.11%,胴体重、体直长、背膘厚和皮厚分别降低了0.07%、0.53%、4.93%和3.70%,但差异均不显著(P>0.05)。
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表 2 德氏乳杆菌对育肥猪胴体性状的影响 Table 2 Effects of Lactobacillus delbrueckii on carcass traits of fattening pigs (n=12) |
由表 3可知,与对照组相比,试验组育肥猪的头重率、蹄重率、板油率和肾重率分别降低了0.65%、6.15%、5.98%和5.26%,但差异均不显著(P>0.05);脾重率和胰重率分别显著提高了22.73%和22.22%(P<0.05);心重率、肝重率和肺重率分别提高了10.20%、5.31%、7.94%,但差异不显著(P>0.05)。
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表 3 德氏乳杆菌对育肥猪体组分比率的影响 Table 3 Effects of Lactobacillus delbrueckii on body composition rate of fattening pigs (n=12) |
由表 4可知,宰后45 min时,试验组育肥猪肉的红度(redness,a*)、黄度(yellowness,b*)、肉色、pH1、pH2和系水力较对照组分别提高2.37%、0.28%、5.11%、1.52%、0.47%和0.21%,而亮度(lightness,L*)较对照组降低1.65%,但差异均不显著(P>0.05);宰后24 h,与对照组相比,红度、黄度、肉色、pH1和pH2分别提高了5.14%(P>0.05)、23.38%(P<0.05)、0.71%(P>0.05)、0.98%(P>0.05)和1.62%(P>0.05),而亮度、大理石纹、系水力和剪切力分别降低了0.63%(P>0.05)、2.46%(P>0.05)、8.66%(P>0.05)和10.00%(P<0.05)。
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表 4 德氏乳杆菌对育肥猪肉品质的影响 Table 4 Effects of Lactobacillus delbrueckii on meat quality of fattening pigs |
由表 5可知,2组育肥猪背最长肌中粗蛋白质和肌内脂肪含量没有显著差异(P>0.05);与对照组相比,试验组粗蛋白质含量升高了0.19%,肌内脂肪含量降低了0.39%。
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表 5 德氏乳杆菌对育肥猪背最长肌粗蛋白质和肌内脂肪含量的影响 Table 5 Effects of Lactobacillus delbrueckii on CP and intramuscular fat contents of Longissimus dorsi of fattening pigs (n=24) |
由表 6可知,2组育肥猪背最长肌中甘氨酸、丙氨酸和风味氨基酸含量差异显著(P<0.05),其他氨基酸含量差异不显著(P>0.05)。试验组育肥猪背最长肌中天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、络氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸、 必需氨基酸、风味氨基酸和总氨基酸含量分别较对照组提高了0.96%、0.36%、2.82%、2.54%、21.48%、5.54%、1.71%、1.54%、4.12%、1.67%、2.95%、2.99%、4.36%、1.64%、4.41%、2.04%、5.13%和3.31%,缬氨酸含量较对照组降低了1.19%。
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表 6 德氏乳杆菌对育肥猪背最长肌氨基酸组成的影响 Table 6 Effects of Lactobacillus delbrueckii on amino acid composition of Longissimus dorsi of fattening pigs (n=24) |
由表 7可知,2组育肥猪背最长肌中葵酸、棕榈酸、棕榈油酸、亚油酸和多不饱和脂肪酸含量差异显著(P<0.05)。与对照组相比,试验组育肥猪背最长肌中葵酸和棕榈酸含量分别降低了6.67%和4.88%,棕榈油酸、亚油酸和多不饱和脂肪酸含量分别升高了6.84%、28.48%和24.44%。其他脂 肪酸含量差异不显著(P>0.05)。
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表 7 德氏乳杆菌对育肥猪背最长肌脂肪酸组成的影响 Table 7 Effects of Lactobacillus delbrueckii on fatty acid composition of Longissimus dorsi of fattening pigs (n=24) |
本试验中,相对于对照组,试验组的屠宰率和瘦肉率得到提高,而屠宰率和瘦肉率可在一定程度上反映动物的生长性能和屠宰性能[12-13],这与李瑞等[14]在饲粮中添加0.1%德氏乳杆菌制剂可改善育肥猪生长性能的研究结果相一致。研究表明,猪胴体性状中眼肌面积与胴体瘦肉率呈正相关,而背膘厚与瘦肉率和眼肌面积呈显著或极显著负相关[15-16]。本研究中,试验组眼肌面积和瘦肉率提高,背膘厚降低,说明饲粮中添加德氏乳杆菌可提高育肥猪胴体瘦肉率。此外,在宰前活重相近的情况下,试验组头重率、蹄重率、板油率和肾重率较对照组有降低趋势,也在一定程度上反映了饲粮中添加德氏乳杆菌可改善育肥猪胴体性状。试验组的板油率降低,说明德氏乳杆菌对育肥猪的体脂沉积有一定的调节作用。Sharifi等[17]在肉鸡的高脂饲粮中添加益生菌制剂(含3.09×1010 CFU/g德氏乳杆菌),肉鸡对脂肪消化率降低,体脂沉积降低,体重减轻,这可能与肠道益生菌对能量的代谢调节有关[18]。
内脏器官重量和器官指数可在一定程度上反映动物机体的机能状况[12]。脾脏中含有大量的淋巴细胞和巨噬细胞,是动物体内最大的免疫器官,在动物体液和细胞免疫中具有重要作用;胰脏能分泌多种消化酶,是消化系统的重要器官;肝脏和肾脏是动物机体重要的新陈代谢器官,在正常生理状况下,各自比重率升高反映机体免疫、消化和代谢功能的增强[19]。本试验中,试验组脾重率和胰重率显著提高,心重率、肝重率和肺重率有提高趋势。试验组脾重率和胰重率显著升高可能与德氏乳杆菌进驻育肥猪肠道后调节机体免疫力和促进肠道养分消化吸收有关。李瑞等[5]和龚郁[7]的研究均表明,德氏乳杆菌可提高哺乳仔猪的免疫功能,提高机体代谢,促进仔猪生长。由此可知,饲粮中添加德氏乳杆菌具有改善育肥猪胴体性状,增强机体代谢、免疫和消化功能。
3.2 德氏乳杆菌对育肥猪肉品质的影响诸多研究表明,育肥猪饲粮中添加乳酸菌制剂可改善肌肉pH和肉色,降低肌肉滴水损失和蒸煮损失,增强猪肉持水性,降低剪切力,提高猪肉嫩度,调配肌肉中养分含量,改善胴体品质和肌肉质量[4, 20-24]。研究发现,乳酸菌定植肠道后可产生乳酸等益生代谢产物、降低肠道pH、抑制病原菌生长、维持肠道微生态平衡,其在生长繁殖过程中产生的多种消化酶可促进肠道对营养物质的消化利用[25];同时,有益菌群定植可降低未消化养分流入后肠发酵,升高养分吸收,这在一定程度上能改变动物机体营养组成结构,影响肉品质[26]。本试验中,育肥猪饲粮中添加0.1%德氏乳杆菌,试验组宰后24 h肉色黄度增加,剪切力减小,嫩度增加,与乳酸菌制剂改善肉品质的报道结果基本一致。德氏乳酸菌作为一种乳酸菌制剂对猪肉品质的改善作用可能与上述机理有关。另外,已有研究表明,育肥猪饲粮中添加0.1%德氏乳杆菌制剂可改善肠道结构形态,促进肠道对养分的消化吸收及代谢[27],降低肠道对胆汁酸的重吸收,干扰胆汁酸的肠肝循环进而调节脂代谢[14],改善机体抗氧化能力[28],这也在一定程度上为德氏乳杆菌改善肉品质提供了依据。
3.3 德氏乳杆菌对育肥猪背最长肌中营养成分的影响相关研究表明,猪饲粮中添加乳酸菌制剂有改善肌肉营养成分的功效。孙建广[4]报道,发酵乳杆菌可提高生长育肥猪肌肉中亚油酸、二十碳二烯酸、二十碳四烯酸和总多不饱和脂肪酸的含量。邬理洋[8]研究发现,从断奶至出栏,给猪饲喂含乳酸菌的微生态制剂,肌肉中粗蛋白质和粗脂肪含量无显著变化,而肌肉中必需氨基酸、风味氨基酸、总氨基酸含量以及硬脂酸、二十碳二烯酸和单不饱和脂肪酸含量升高。本研究中,饲粮中添加德氏乳杆菌对背最长肌中粗蛋白质和肌内脂肪含量无显著影响,而升高了肉中的风味氨基酸和不饱和脂肪酸含量。相关研究发现,动物肠道菌群在调节肠道对营养物质的消化吸收及代谢过程中有着重要作用,这一作用关系到进入血液中的养分含量及在全身各组织中的沉积量[29-31]。曹玮娜等[26]报道,乳酸菌可产生多种消化酶、维生素、氨基酸等代谢产物,可在一定程度上通过神经内分泌系统及相关功能基因的表达影响机体的营养分配,进而改变机体营养物质组成。侯改凤[32]研究发现,饲粮中添加0.1%德氏乳杆菌制剂可改善育肥猪血脂状况,降低皮下脂肪的沉积。肌肉组织中营养组成及含量对肌肉品质特性具有重要的影响,可在一定程度上反映动物对饲粮中营养成分的利用和沉积状况[33],而肌肉中氨基酸和脂肪酸组成与肉品质密切相关,风味氨基酸和不饱和脂肪酸含量越高,肉的鲜味、香味、嫩度和多汁性就越好[34-35],而嫩度作为评价肉制品食用物理特性的重要指标,其反映了肉中各种蛋白质的结构特性,肌肉中脂肪的分布状态及肌纤维中脂肪含量等[36]。这为解释饲粮中添加德氏乳杆菌改善了肉的嫩度和肉品质提供了依据。
4 结 论饲粮中添加0.1%德氏乳杆菌对育肥猪胴体性状、肉品质和肉中营养成分具有一定的改善作用。
[1] |
ALLEN H K, LEVINE U Y, LOOFT T, et al. Treatment,promotion,commotion:antibiotic alternatives in food-producing animals[J].
Trends in Microbiology, 2013, 21(3): 114–119.
(![]() |
[2] |
STANTON T B. A call for antibiotic alternatives research[J].
Trends in Microbiology, 2013, 21(3): 111–113.
(![]() |
[3] |
ALLEN H K. Antibiotic resistance gene discovery in food-producing animals[J].
Current Opinion in Microbiology, 2014, 19: 25–29.
(![]() |
[4] |
孙建广.发酵乳酸杆菌对生长肥育猪生长性能和肉品质的影响[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2009.
(![]() |
[5] |
李瑞, 侯改凤, 黄其永, 等. 德氏乳杆菌对哺乳仔猪生长性能、血清生化指标、免疫和抗氧化功能的影响[J].
动物营养学报, 2013, 25(12): 2943–2950.
(![]() |
[6] |
刘统.德氏乳杆菌对哺乳仔猪胃肠道微生物多样性影响研究[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2012.
(![]() |
[7] |
龚郁.德氏乳杆菌对哺乳仔猪肠道树突状细胞及相关细胞因子影响研究[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2013.
(![]() |
[8] |
邬理洋.微生态制剂和牛膝多糖对猪生长性能和肉质品质影响研究[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2011.
(![]() |
[9] |
李瑞, 胡国良, 刘明, 等. 日粮中添加中草药制剂对育肥猪生长性能、胴体性状和肉品质的影响[J].
中国畜牧兽医, 2014, 41(2): 96–100.
(![]() |
[10] |
陈润生.
猪生产学[M]. 北京: 中国农业出版社, 1995 .
(![]() |
[11] |
柏美娟, 孔祥峰, 徐海军, 等. 瘦肉型和脂肪型肥育猪胴体性状和肉质的比较研究[J].
中国畜牧兽医, 2009, 36(6): 178–181.
(![]() |
[12] |
许贵善. 20-35kg杜寒杂交羔羊能量与蛋白质需要量参数的研究[D]. 博士学位论文.北京.中国农业科学院,2013.
(![]() |
[13] |
王永超, 姜成钢, 崔祥, 等. 添加颗粒料对小牛肉用奶公犊牛生长性能、屠宰性能及组织器官发育的影响[J].
动物营养学报, 2013, 25(5): 1113–1122.
(![]() |
[14] |
李瑞, 侯改凤, 刘明, 等. 德氏乳杆菌对育肥猪生产性能、血脂指标及粪和组织中总胆固醇和总胆汁酸含量的影响[J].
动物营养学报, 2015, 27(1): 247–255.
(![]() |
[15] |
许梓荣, 肖平, 卢建军. N-甲基D,L-天冬氨酸对肥育猪生长性能和胴体品质的影响[J].
中国畜牧杂志, 2001, 37(4): 8–10.
(![]() |
[16] |
张克英, 陈代文, 胡祖禹. 次黄嘌呤核苷酸和胶原蛋白与猪肉品质的关系研究[J].
四川农业大学学报, 2002, 20(1): 56–59.
(![]() |
[17] |
SHARIFI S D, DIBAMEHR A, LOTFOLLAHIAN H, et al. Effects of flavomycin and probiotic supplementation to diets containing different sources of fat on growth performance,intestinal morphology,apparent metabolizable energy,and fat digestibility in broiler chickens[J].
Poultry Science, 2012, 91(4): 918–927.
(![]() |
[18] |
ZANNI E, LAUDENZI C, SCHIFANO E, et al. Impact of a complex food microbiota on energy metabolism in the model organism Caenorhabditis elegans[J].
BioMed Research International, 2015, 2015: 621709.
(![]() |
[19] |
张晋青, 岳度兵, 罗海玲, 等. 日粮中维生素E水平对敖汉细毛羊内脏器官生长发育的影响[J].
中国畜牧杂志, 2010, 46(17): 43–46.
(![]() |
[20] |
马青竹. 多株益生菌复合饲料发酵剂的应用效果试验[J].
饲料工业, 2011, 32(10): 58–61.
(![]() |
[21] |
李涛, 曾东, 倪学勤, 等. 乳酸杆菌发酵饲料对猪生长性能和肉质及血清抗氧化性能的影响[J].
湖南农业大学学报:自然科学版, 2014, 40(2): 192–195.
(![]() |
[22] |
胡新旭, 周映华, 卞巧, 等. 无抗生素发酵饲料对生长育肥猪生产性能、血液生化指标和肉品质的影响[J].
华中农业大学学报, 2015, 34(1): 72–77.
(![]() |
[23] |
SUO C, YIN Y S, WANG X N, et al. Effects of lactobacillus plantarum ZJ316 on pig growth and pork quality[J].
BMC Veterinary Research, 2012, 8: 89.
(![]() |
[24] |
LIU T Y, SU B C, WANG J L, et al. Effects of probiotics on growth,pork quality and serum metabolites in growing-finishing pigs[J].
Journal of Northeast Agricultural University:English Edition, 2013, 20(4): 57–63.
(![]() |
[25] |
OLSSON J C, WESTERDAHL A, CONWAY P L, et al. Intestinal colonization potential of turbot (Scophthalmus maximus)-and dab (Limanda limanda)-associated bacteria with inhibitory effects against Vibrio anguillarum[J].
Applied and Environmental Microbiology, 1992, 58(2): 551–556.
(![]() |
[26] |
曹玮娜, 任战军, 李亚力, 等. 乳酸菌对獭兔生长性能、肉品质及肌肉胰岛素样生长因子-1、胰岛素样生长因子1受体、生长激素受体mRNA相对表达量的影响[J].
动物营养学报, 2014, 26(9): 2902–2910.
(![]() |
[27] |
侯改凤, 李瑞, 刘明, 等. 德氏乳杆菌对育肥猪生长性能、养分消化率、血清生化指标及肠道结构的影响[J].
动物营养学报, 2015, 27(9): 2871–2877.
(![]() |
[28] |
COŞKUN Ş,ASLIM B,YUKSEKDAG Z N.Effect of two strains of Lactobacillus delbruckii subsp. bulgaricus on nitric oxide generation and antioxidant status of rat small intestine[J].Medicinal Chemistry Research,2010,19(9):1082-1091.
(![]() |
[29] |
CUI C, SHEN C J, JIA G, et al. Effect of dietary Bacillus subtilis on proportion of Bacteroidetes and Firmicutes in swine intestine and lipid metabolism[J].
Genetics and Molecular Research, 2013, 12(2): 1766–1776.
(![]() |
[30] |
DAI Z, WU Z, HANG S, et al. Amino acid metabolism in intestinal bacteria and its potential implications for mammalian reproduction[J].
Molecular Human Reproduction, 2015, 21(5): 389–409.
(![]() |
[31] |
USAMI M, MIYOSHI M, YAMASHITA H. Gut microbiota and host metabolism in liver cirrhosis[J].
World Journal of Gastroenterology, 2015, 21(41): 11597–11608.
(![]() |
[32] |
侯改凤.德氏乳杆菌对育肥猪生长性能、猪肉品质及脂肪沉积的影响研究[D].硕士学位论文.长沙:湖南农业大学,2015.
(![]() |
[33] |
PONNAMPALAM E N, HOLMAN B W B, KERRY J P.
The impact of animal nutrition on muscle composition and meat quality. 2016 : 101 -146.
(![]() |
[34] |
CAMERON N D, ENSER M B. Fatty acid composition of lipid in Longissimus dorsi muscle of Duroc and British Landrace pigs and its relationship with eating quality[J].
Meat Science, 1991, 29(4): 295–307.
(![]() |
[35] |
CAMERON N D, ENSER M, NUTE G R, et al. Genotype with nutrition interaction on fatty acid composition of intramuscular fat and the relationship with flavour of pig meat[J].
Meat Science, 2000, 55(2): 187–195.
(![]() |
[36] |
NY/T 1180-2006,肉嫩度的测定剪切力测定法[S].北京:中国农业出版社,2006.
(![]() |