荒漠草原放牧與舍飼對(duì)灘羊屠宰性能與肉品質(zhì)的影響

趙新鋼，郭艷萍，劉 明，張 燦，羅海玲

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100193）

荒漠草原是我國(guó)西北地區(qū)較為常見的、草原植被最干旱的草地類型，其生態(tài)環(huán)境較為惡劣，生物資源較為匱乏[1-2]。由于荒漠草原植被稀疏，一旦受到較大程度的破壞，極易蛻變成荒漠，環(huán)境進(jìn)一步惡化。西北地區(qū)也是我國(guó)重要的牧區(qū)，放牧活動(dòng)頻繁，為了減輕荒漠草原壓力，寧夏地區(qū)由放牧飼養(yǎng)模式逐漸向舍飼飼養(yǎng)模式過渡。然而放牧飼養(yǎng)模式具有非常明顯的季節(jié)性，飼養(yǎng)動(dòng)物也具有采食多樣性[3]，其活動(dòng)的環(huán)境與舍飼家畜也存在很大的不同，種種因素造成肉產(chǎn)品質(zhì)量的差異。已有報(bào)道指出，由放牧飼養(yǎng)改為舍飼飼養(yǎng)影響了綿羊畜產(chǎn)品的品質(zhì)[4]。放牧飼養(yǎng)對(duì)綿羊肉產(chǎn)品的色澤[5]、嫩度、口感及營(yíng)養(yǎng)成分[6]等均會(huì)受到影響?？茖W(xué)合理地轉(zhuǎn)變放牧模式，不僅可以緩解環(huán)境問題，也能夠提高綿羊生產(chǎn)水平，同時(shí)合理利用我國(guó)廣袤的草地資源，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)羊業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

因此，本研究以灘羊?yàn)檠芯繉?duì)象，對(duì)比灘羊在荒漠草原放牧、舍飼及補(bǔ)飼情況下的屠宰性能和肉品質(zhì)相關(guān)指標(biāo)的差異，旨在為寧夏鹽池地區(qū)灘羊飼養(yǎng)模式改良及灘羊肉產(chǎn)品質(zhì)量的提升提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。

1 材料方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間地點(diǎn)

于2019 年8 月1 日至10 月22 日在寧夏吳忠市鹽池縣106°58′ E，37°26′ N，海拔約為1 400 m 的荒漠草原進(jìn)行，試驗(yàn)期83 d，其中預(yù)飼期10 d。鹽池縣年平均氣溫達(dá)8.3 ℃，氣溫變化大，平均日較差達(dá)21.7 ℃，≥ 10 ℃積溫達(dá)3 141.1 ℃·d；年降水量為282.3 m，其 中6 月 ? 9 月 降 水 量 占 全 年 的70%以上；年日照時(shí)數(shù)2 892.1 h；年平均相對(duì)濕度達(dá)49%，水熱同季[7]。放牧地點(diǎn)位于寧夏鹽池縣大水坑鎮(zhèn)灘羊保種中心周圍劃定的天然草原，共計(jì)600 畝(合計(jì)40 hm2)。整個(gè)放牧場(chǎng)東西長(zhǎng)約1 900 m，南北寬約250 m，均分成8 個(gè)大小相同的放牧小區(qū)，每個(gè)小區(qū)東西長(zhǎng)約950 m，南北寬約60 m，所有小區(qū)東西兩列，南北四排，每個(gè)相鄰小區(qū)間均由可封閉的開口進(jìn)行連接，每組羊每天放牧1 個(gè)小區(qū)，8 個(gè)小區(qū)輪流進(jìn)行放牧。8 個(gè)小區(qū)植被構(gòu)成基本相同。放牧小區(qū)的整體植被生物量水平較低，優(yōu)勢(shì)植被種類為蒿屬(Artemisia)、錦雞兒屬(Caragana)等，次優(yōu)植被種類為 槐 屬(Sophora)、 堿 蓬 屬(Suaeda)、 鵝 絨 藤 屬(Cynanchum)、 蒺 藜 草 屬 (Cenchrus)、 大 戟 屬(Euphorbia)等。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取體重相近[(24.91 ± 1.74) kg]的健康無病灘羊公羔39 只，進(jìn)行免疫和驅(qū)蟲處理后，按照體重隨機(jī)分為3 組：荒漠草原放牧組(GZ)、限時(shí)放牧補(bǔ)飼組(TG)和舍飼組(SF)，每組13 只灘羊。

GZ 組每天07:00 ? 19:00 進(jìn)行放牧。TG 組每天07:00 ? 11:00 進(jìn)行放牧，歸牧后，至17:00 進(jìn)行單欄補(bǔ)飼，自由采食。在預(yù)飼期內(nèi)，逐漸調(diào)整補(bǔ)飼料，保證限時(shí)TG 組每天補(bǔ)飼后剩料在5%～15%。SF組灘羊每天早晚飼喂兩次，自由采食。GZ 組灘羊13 只與TG 組灘羊13 只每天各在一個(gè)放牧小區(qū)進(jìn)行放牧，每小區(qū)每天放牧羊單位為1.92 AU·hm?2。8 個(gè)小區(qū)每間隔一周輪流進(jìn)行放牧。

試驗(yàn)開始前，每組灘羊均按照上述要求預(yù)飼10 d。

1.3 試驗(yàn)日糧

TG 組補(bǔ)飼料和SF 組日糧采用TMR 顆粒與干草混合，日糧配方參照RNC (2007)中30 kg 綿羊日增重200 g 營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)[8]進(jìn)行配制，配方和營(yíng)養(yǎng)水平如表1 所列。配方中苜蓿分為兩部分，其中10%苜蓿干草和15%玉米秸稈作為干草，剩余25%苜蓿草與其他原料制成TMR 顆粒料，飼喂時(shí)充分混合。

表1 試驗(yàn)羊日糧配方及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))Table 1 Experimental diet formula and nutrient level (dry matter basis)

1.4 檢測(cè)方法

在試驗(yàn)結(jié)束后，將3 組試驗(yàn)羊全部運(yùn)至寧夏鹽池縣寧鑫灘羊屠宰場(chǎng)，屠宰前禁食24 h，禁水12 h，采用清真屠宰方法，頸動(dòng)脈放血致死后，剝離毛皮、去頭、去蹄和內(nèi)臟，待稱重后，將胴體分割為兩扇，一扇胴體立即取背最長(zhǎng)肌部分進(jìn)行肉品質(zhì)測(cè)定，另一扇胴體放入4 ℃冷庫(kù)內(nèi)進(jìn)行排酸處理24 h，待排酸完成后再取背最長(zhǎng)肌測(cè)定。

宰前活重：試驗(yàn)羊屠宰前禁食24 h，禁水12 h 后稱重(kg)。

胴體重：試驗(yàn)羊屠宰并充分放血后，剝離毛皮、去頭、去蹄和內(nèi)臟，剩余部分即為胴體，采用后肢吊掛方式，懸掛靜置30 min，電子天平稱重(kg)并記錄結(jié)果。

屠宰率：屠宰后的胴體重占宰前活重的百分比例，計(jì)算公式如下：

屠宰率 = 胴體重/宰前活重 × 100%。

凈肉率：剔除胴體的骨骼后胴體的肉占胴體的百分比例，計(jì)算公式如下：

凈肉率 = 凈肉重/胴體重 × 100%。

肉骨比：胴體剔除的凈肉重與胴體骨骼重的比例，計(jì)算公式如下：

肉骨比 = 凈肉重/骨重。

pH：在動(dòng)物屠宰后45 min 進(jìn)行，用潔凈的手術(shù)刀從各屠宰羊測(cè)定的相同肌肉部位，切取肌肉組織塊(背最長(zhǎng)肌、股肌) 10 g 左右，在取樣的肉塊上割一個(gè)十字型小口，插入酸度計(jì)的玻璃電極，待酸度計(jì)指示數(shù)值穩(wěn)定后，記錄pH45min值。取排酸24 h 后的肌肉樣品，采用上述同樣的測(cè)定方法測(cè)定、記錄肉樣的pH24h。

肉色：在動(dòng)物屠宰后45 min 進(jìn)行，取灘羊背最長(zhǎng)肌用于肉色的測(cè)定，使用的儀器為NS800 分光色差儀，將肉樣切開，肉樣厚度約為1.5 cm，用肉色儀在新鮮切面上測(cè)定，取3 個(gè)不同的平面，測(cè)定3 次，取平均值，分別再記錄肌肉的亮度值(L*)、紅度值(a*)和黃度值(b*)。取排酸后肉樣，采用上述方法繼續(xù)測(cè)定肉色。

蒸煮損失：取排酸后肉樣30 g 左右，剝離肌外膜所附著的脂肪后，用電子天平稱重，將樣品置于鍋內(nèi)用80 ℃水浴蒸煮45 min，可在肉樣取出后冷卻，30 min 后再稱重。

蒸煮損失 = (煮前肉樣重 ? 煮后肉樣重)/煮前肉樣重 × 100%。

滴水損失：取宰后待測(cè)樣品，剔除脂肪和肌膜，沿肌纖維方向修整長(zhǎng)條，稱重后放置于0～4 ℃冰箱中冷藏保存，每隔24 h 測(cè)定一次滴水損失，計(jì)算公式如下：

滴水損失 = (第0 天肉樣重 ? 第n 天肉樣重)/第0 天肉樣重 × 100%。

剪切力：采用美國(guó)產(chǎn)TMS-Pro 型物料分析儀對(duì)背最長(zhǎng)肌的熟肉樣進(jìn)行剪切力分析。

灘羊肌肉中脂肪酸的測(cè)定方法采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用GC-MS，采用1 mL C11 : 0 (1.0 mg·mL?1)作為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析

統(tǒng)計(jì)分析采用單因素方差分析，使用IBM SPSS 25.0 軟件和Excel 2016 軟件完成。

2 結(jié)果

2.1 荒漠草原放牧對(duì)灘羊屠宰性能的影響

不同飼養(yǎng)模式下灘羊的屠宰性能如表2 所列。初始體重各組間差異不顯著(P ＞ 0.05)；SF 組灘羊的宰前活重、胴體重和屠宰率顯著高于TG 組的(P ＜0.05)，TG 組顯著高于GZ 組(P ＜ 0.05)；SF 組灘羊的凈肉率和肉骨比顯著高于TG組(P ＜ 0.05)，而TG 組和GZ 組兩組灘羊的凈肉率和肉骨比差異不顯著(P ＞ 0.05)。

2.2 荒漠草原放牧對(duì)灘羊肉品質(zhì)的影響

如表3 所列，不同飼養(yǎng)模式下，不同時(shí)間內(nèi)，灘羊的肉色與pH 均無顯著差異(P ＞ 0.05)，但在蒸煮損失上，SF 組顯著低于GZ 組與TG 組(P ＜ 0.05)，背最長(zhǎng)肌的熟肉剪切力，3 種模式間也無顯著差異(P ＞ 0.05)。

表2 不同飼養(yǎng)模式下灘羊的屠宰性能Table 2 Slaughtering performance of Tan sheep under different feeding modes

不同飼養(yǎng)模式下，灘羊的滴水損失差異不顯著(P ＞ 0.05)，但在屠宰后1 d 測(cè)定滴水損失時(shí)，SF 組略高于TG 組和GZ 組，而3～7 d 測(cè)定滴水損失時(shí)，則略低于TG 組與GZ 組(圖1)。

圖1 灘羊肌肉滴水損失Figure 1 Drip loss of the longissimus dorsal muscle of Tan sheep

2.3 荒漠草原放牧對(duì)灘羊肌肉中沉積脂肪酸的影響

不同飼養(yǎng)模式灘羊肌肉中沉積脂肪酸差異如表4 所列，GZ 組灘羊肌肉中的C12 : 0 飽和脂肪酸顯 著 高 于TG 組 與SF 組(P ＜ 0.05)；GZ 組 與TG 組灘羊肌肉中的C13 : 0，C15 : 0，C17 : 0，C21 : 0，C22 : 0，C23 : 0，C24 : 0 飽和脂肪酸含量顯著高于SF 組(P ＜0.05)；SF 組灘羊肌肉中的C16 : 0 脂肪酸顯著高于TG 組和GZ 組(P ＜ 0.05)；在單不飽和脂肪酸方面，SF 組 的C18 : 1n9c 與C20 : 1 脂 肪 酸 含 量 顯 著 高 于GZ 組(P ＜ 0.05)，SF 組 的C18 : 1n9c 含 量 顯 著 高 于TG 組(P ＜ 0.05)；GZ 組與TG 組灘羊肌肉中的多不飽和脂肪酸C18 : 3n3，C20 : 3n6，C20 : 4n6，C20 : 5n3，C22 : 6n3 脂 肪 酸 含 量 顯 著 高SF 組，GZ 組 灘 羊 的C18 : 3n3 和C20 : 5n3 含 量 顯 著 高 于TG 組；GZ 組的n-3 脂肪酸比例顯著高于TG組(P ＜ 0.05)，TG 組顯著高于SF 組(P ＜ 0.05)，n-6 脂肪酸比例顯著高于SF 組(P ＜ 0.05)；n-6/n-3 脂肪酸比值GZ 組顯著低于TG 組，TG 組顯著低于SF 組(P ＜ 0.05)。

3 討論

3.1 荒漠草原放牧對(duì)灘羊屠宰性能的影響

本研究中舍飼灘羊的胴體重、屠宰率、凈肉率和肉骨比等指標(biāo)均顯著優(yōu)于放牧兩組灘羊，但是仍可看出，限時(shí)放牧補(bǔ)飼模式下的灘羊有優(yōu)于荒漠草原放牧灘羊的趨勢(shì)。一般條件下，放牧綿羊的夏季的增重情況可以達(dá)到舍飼綿羊的水平[9]，在紫花苜蓿(75%占比)混播草地，綿羊的最高日增重可達(dá)217 g·d?1，但 其 牧 草 的 蛋 白 水 平 達(dá) 到 了20.92%[10]。本研究中，放牧(GZ 組)灘羊的屠宰性能低于舍飼灘羊(SF 組)。據(jù)Chen 等[11]報(bào)道，放牧灘羊在荒漠草原放牧12 h，其日增重只能達(dá)到101 g·d?1；本研究中，灘羊的日增重達(dá)到了133 g·d?1，與其相近，不同飼養(yǎng)模式下家畜的采食組分不同，由于荒漠草原中牧草主要植被為蒿屬、錦雞兒屬，其能量、蛋白含量低于谷物飼料中的營(yíng)養(yǎng)水平，同時(shí)也低于豆科牧草苜蓿，因此荒漠草原放牧灘羊攝入的營(yíng)養(yǎng)水平低于舍飼灘羊，且其采食運(yùn)動(dòng)等牧食行為更加頻繁，消耗的能量更多。除此外，有研究報(bào)道了補(bǔ)飼高精料后，反芻動(dòng)物瘤胃內(nèi)的產(chǎn)甲烷菌占比降低，從而提高了反芻動(dòng)物的能量利用效率，降低了產(chǎn)甲烷后的能力損失[12]。因此，限時(shí)放牧補(bǔ)飼模式在荒漠草原放牧的基礎(chǔ)上，補(bǔ)飼高能量蛋白的日糧，同時(shí)降低了產(chǎn)甲烷菌從而降低了能量損失，顯著提升了其產(chǎn)肉性能，尤其在胴體重與屠宰率指標(biāo)上，顯著高于荒漠草原放牧(GZ 組)灘羊，提高了放牧灘羊的生產(chǎn)力。

表4 不同飼養(yǎng)模式灘羊肌肉中沉積的脂肪酸含量Table 4 Fatty acid content in the muscle of Tan sheep in different feeding modes

3.2 荒漠草原放牧對(duì)灘羊肉品質(zhì)的影響

本研究中3 個(gè)處理組除蒸煮損失外，剪切力、pH 和肉色等指標(biāo)均無顯著差異。蒸煮損失與滴水損失是反映肌肉系水能力的直觀指標(biāo)，肉的系水力主要取決于肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性以及蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)。目前關(guān)于飼養(yǎng)模式對(duì)系水力的影響尚無定論，有研究發(fā)現(xiàn)放牧模式下肉牛的肌肉蒸煮損失和滴水損失均高于舍飼模式[13]。但也有研究表明，飼養(yǎng)模式對(duì)蒸煮損失和滴水損失無顯著影響。研究報(bào)道，肌肉中的大多數(shù)水分存在肌原纖維中、肌原纖維之間、肌原纖維與細(xì)胞膜(肌膜)之間，肌肉細(xì)胞之間以及肌肉束肌肉細(xì)胞群之間[14]。因此，在活體狀態(tài)時(shí)，肌肉中的水分可以穩(wěn)定地存在于肌肉中，不輕易發(fā)生改變。

在屠宰后，主要損失的水分來自肌節(jié)的收縮[15]，在肉僵直的過程中，水分逐漸從肌肉內(nèi)部遷移到外部，肌原纖維的縮短會(huì)加速遷移。宰后的成熟過程肌原纖維蛋白發(fā)生變化，這是由于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)釋放Ca2+激活蛋白水解酶所致[16]。因此，宰后系水力的變化主要跟肌肉細(xì)胞中肌原纖維蛋白的變化有關(guān)。徐晨晨[17]研究表明，在綿羊日糧中添加維生素E 和番茄紅素后，羊肉抗氧化酶活性以及抗氧化劑VA、VE 含量增加，抑制脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化，降低滴水損失。而在本研究中，GZ 組的灘羊采食食物均為牧草，而TG 組除牧草外還采食了補(bǔ)飼的顆粒料，Chen 等[11]研究表明，灘羊攝入牧草量隨著放牧?xí)r間增加逐漸增多，因此本研究中GZ 組采食的牧草應(yīng)高于TG 組；而張曉慶[18]研究表明綿羊攝入的ALA(α-亞麻酸)與肌肉中沉積的ALA 有著密切的關(guān)系，ALA 是多種多不飽和脂肪酸的前體物質(zhì)。在宰后早期，首先發(fā)生的是肌原纖維間的水分析出，隨后才發(fā)生肌原纖維內(nèi)水分的流失；而抗氧化物質(zhì)抑制了這種進(jìn)程，在第7 天時(shí)，大部分損失的水分均已析出；本研究出現(xiàn)了第1 天GZ 組低于SF 組、而第7 天GZ 組略高于SF 組的現(xiàn)象。蒸煮損失的流失除水分外還有脂肪，放牧兩組灘羊脂肪酸中，不飽和脂肪酸含量較高，其熔點(diǎn)低于飽和脂肪酸，因此在蒸煮時(shí)更易流失，這可能是其蒸煮損失偏高的原因。

3.3 荒漠草原放牧對(duì)灘羊肌肉中脂肪酸的影響

GZ 組和TG 組的脂肪酸組成與SF 組有顯著差異。放牧處理下，GZ 和TG 中C16 : 0 脂肪酸的比例顯著降低。據(jù)報(bào)道，C16 : 0 等中長(zhǎng)鏈飽和脂肪酸對(duì)人體的危害較大，而C18 : 0 后的飽和脂肪酸為“中性”，對(duì)人體的危害較小[19]。本研究中C18 : 1n9c 的沉積受到飼養(yǎng)模式的影響，這與Dervishi 等[20]的研究結(jié)果一致。C18 : 1n9 是含量最高的脂肪酸，荒漠草原放牧減少了單不飽和脂肪酸的含量，但增加了C18 : 2n6 (LA 亞麻酸)和C18 : 3n3 (ALA -亞麻酸)。這兩種脂肪酸在脂肪酸代謝中極其重要：許多哺乳動(dòng)物只能合成SFA(飽和脂肪酸)，PUFA(多不飽和脂肪酸)很難合成，哺乳動(dòng)物所需要的PUFA 基本上是從外界獲得的。這兩種脂肪酸在體內(nèi)不斷轉(zhuǎn)化為其他的PUFA。例如ALA 主要轉(zhuǎn)化為二十碳五烯酸(EPA, C20 : 5n3)和二十二碳六烯酸(DHA, C22 : n3)；LA 主要轉(zhuǎn)化為二十碳烯酸(AA, C20 : 4n6)和二十二碳烯酸(DA, C22 : 4n-6)[21]。還可以看出，除了這兩種重要的多不飽和脂肪酸含量增加，放牧模式灘羊肌肉中的C20 : 3n6、C20 : 4n6、C20 : 5n3、C22 : 6n3含量也顯著增加。n-6 脂肪酸與n-3 脂肪酸的比值常被用來反映飲食的健康程度，一般認(rèn)為人類飲食中n-6/n-3 脂肪酸比值在4～6 最符合人類健康標(biāo)準(zhǔn)[22]。本研究中，荒漠草原放牧組GZ 灘羊以及限時(shí)放牧組TG 灘羊肌肉中的n-3 脂肪酸比例均高于舍飼SF 灘羊，同時(shí)其n-6/n-3 比值更接近人類飲食健康標(biāo)準(zhǔn)，這說明荒漠草原放牧灘羊的肉產(chǎn)品更加符合人類的健康營(yíng)養(yǎng)需要，同時(shí)限時(shí)放牧補(bǔ)飼處理灘羊的脂肪酸組成較舍飼處理灘羊，更為接近荒漠草原放牧灘羊。

4 結(jié)論與建議

荒漠草原放牧灘羊的屠宰性能顯著低于舍飼組與限時(shí)放牧補(bǔ)飼組灘羊，其背最長(zhǎng)肌肌肉部分的蒸煮損失顯著低于舍飼組與限時(shí)放牧補(bǔ)飼組。與舍飼飼養(yǎng)模式相比，荒漠草原放牧模式和限時(shí)放牧補(bǔ)飼模式下肌肉中n-6/n-3 脂肪酸的比例更低，更符合人體健康需求。

綜上，采用限時(shí)放牧補(bǔ)飼模式可以較大程度保持荒漠草原放牧灘羊的優(yōu)良肉品質(zhì)，同時(shí)提高灘羊的屠宰性能。