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鸭肉含有丰富的营养成分，包括不饱和脂肪酸、氨基酸和维生素，但与牛肉和猪肉等传统肉类相比，鸭肉消费受限的一个关键因素是风味不足。味觉风味对肉类和肉制品至关重要，肉类和肉制品中的主要呈味物质是矿物盐和各种代谢物，包括游离氨基酸、核苷酸和小肽。因此，肉类的化学成分和代谢途径对味觉风味的形成有很大的影响。饲料是畜禽的营养物质来源，对肉质和口感有很大影响。
微生物发酵广泛应用于食品加工领域，赋予食品独特的风味和品质，发酵还会在饲料中产生大量代谢物，直接或间接地引起肉的风味和质量的显著变化。有研究发现，鸡饲料添加发酵豆粕会显著改变肉的保水能力、pH值、游离氨基酸含量和抗氧化性能。然而，微生物发酵在改善鸭肉品质中的应用鲜有报道。
本篇文章的作者调研了发酵饲料对鸭肉的代谢组学变化影响，揭示关键代谢物与口感、风味和肉质改善之间的关系。
1. 研究方法
该篇文章的研究人员采取1日龄的樱桃谷肉鸭，采用地养方式养殖到14日龄，然后挑选大小体重相近的80只随机分为ABCD四组，每组20只，饲喂在相同环境的不同区域内，A组日粮为普通日粮（CF）（0%FF+100%CF），B组添加20%的发酵饲料（FF）（20%FF+80%CF），C组添加40%的发酵饲料（40%FF+60%CF），D组添加60%的发酵饲料（60%FF+40%CF），饲喂至42日龄，期间自由采食和饮水。
42日龄当天，提前禁食6h，每个组随机挑选6只鸭解剖，采集右侧胸肌使用PH计和色差仪测定PH和肉色，肉色用亮度(L*)、红度(a*)和黄度(b*)表示。左侧胸肌放于-80°备用。右侧胸肌测定完PH和肉色后，分成大小一致的小块，放入耐高温自封袋中，水煮15分钟后取出测定蒸煮损失，蒸煮损失计算为鸭胸在蒸煮前和蒸煮后的重量之差与鸭胸的初始重量之比。
安排10名有资质的评测人员对鸭肉进行评测，鸭肉在煮熟后被切成小块放在干净的玻璃罐中，这些玻璃罐放在60℃的水浴中，以模拟用餐温度，评估组成员不允许相互交流，不允许化妆或携带有异味的物品，并要求在每次品尝前漱口，以确保没有残留物干扰。
最后将先前保存的左胸肉按代谢组学试剂盒要求处理，进行代谢组学分析。
2. 研究结果
2.1 发酵饲料对鸭肉品质的影响
在鸭饲料中添加葡萄籽提取物可降低北京鸭的肌肉蒸煮损失（cooking loss），并增加肌肉pH值，这表明饲料成分的改变会影响肉品质。
鸭肉屠宰后24小时内pH值的正常范围约为6.0-6.6，然后随着时间的增加而下降。如图1所示，除C组外，屠宰后45 min各组间pH值无显著差异。但添加FF有提高鸭肉pH值的趋势，且C组的pH值显著高于A、B组，约为6.48。一项研究表明（出自：Characterization of odor-active compounds of chicken broth and improved flavor by thermal modulation in electrical stewpots），正常范围内pH值越高的鸭肉肉质越好，而pH值越低会引起肌纤维收缩，导致蒸煮损失变大。
各组鸭肉的蒸煮损失如图2所示。C组最低，约为0.44,D组和B组分别约为0.45和0.47。A组蒸煮损失率最高，约为0.48。先前的研究已经确立了pH值与肉类蒸煮损失之间的关系，具体来说，在一定范围内，较高的pH值的肌肉蒸煮损失较低。
肉色（color）是衡量肉的质量和新鲜的重要指标之一。有市场调查报告称（出自：Dietary supplementation with Clostridium butyricum modulates serum lipid metabolism, meat quality, and the amino acid and fatty acid composition of Peking ducks），胸肌L*和b*值的降低可能会增强消费者的偏好，从而增强鸭肉的市场竞争力。如图3所示，各处理组鸭肉的色度值(L*、a*和b*)与对照组相比无显著差异。这说明在本研究中，添加发酵饲料对鸭肉的颜色没有显著影响。
2.2 发酵饲料对鸭肉口感的影响
鸭肉的口感评分见表1。B、C、D组煮鸭肉的口感评分均显著高于对照组，说明发酵饲料的添加有利于鸭肉的口感改善；嫩度方面，C组明显高于其他组，其他组间无显著差异；在多汁性方面，A组显著低于其他三组，肉在咀嚼过程中多汁的程度完全取决于肉的水分含量；C组和D组鲜味显著高于对照组，C组的咸味也最高，同时C组的甜度显著高于其他组；以上结果表明，组感官评分各指标均优于对照组，在各试验组中也较高，C组鸭肉口感更丰富，因此，在接下来的代谢组学分析中，将以C组作为试验组与对照组进行对比。
表1 鸭肉口感评分
2.3 鸭肉代谢组学差异分析
对照组A和试验组C经过代谢组学分析，共鉴定出45种差异代谢物。其中包括：
19种氨基酸：2-氨基己二酸、4-氨基丁酸、丙氨酸、天冬氨酸、天冬氨酸、肉碱、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、N-二甲基甘氨酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、酪氨酸、缬氨酸、β-丙氨酸；6种有机酸：3-羟基丁酸、乙酸、富马酸、乳酸、丙酮酸、琥珀酸；3种氨基酸衍生物：氨丝氨酸、肌氨酸、肌酸；6种核酸成分：ATP、GTP、鸟苷、肌苷、氧尿醇、尿嘧啶；5种醇：乙醇、异丙醇、甲醇、肌醇、丙二醇；3种氨化合物：胆碱、磷酸胆碱、n-甘油-3-磷酸胆碱；3种维生素/辅助因子：谷胱甘肽、烟酰胺、泛酸盐；3种其他代谢物：n-乙酰半胱氨酸、三甲胺、葡萄糖；其中差异最大的15种代谢物如下图所示，为谷胱甘肽、3-羟基丁酸、脯氨酸、丙酮酸、肉毒碱、n-乙酰半胱氨酸、天冬氨酸、β-丙氨酸、葡萄糖、2-氨基己二酸、苏氨酸、甘氨酸、烟酰胺、谷氨酰胺和鸟苷。
对两组代谢物进行t检验分析，发现有7种代谢物差异显著，分别为2-氨基脂肪酸、葡萄糖、甘氨酸、n -乙酰半胱氨酸、烟酰胺、脯氨酸、苏氨酸和甲醇，如下图所示。
经过代谢途径差异分析，最后确定了谷胱甘肽代谢、甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢、牛磺酸代谢三种主要差异代谢途径。
谷胱甘肽具有抗氧化作用，它能够维持正常的免疫系统功能，对于肉质和口感的提升相关报道较少。
牛磺酸对人体具有较好的保健作用，饲料中也含有一定的牛磺酸，但本实验中A组和C组的鸭肉中牛磺酸含量差异不显著，对于牛磺酸代谢通路的差异原因需进一步研究探明。
在动物体内，丝氨酸、苏氨酸和胆碱可以通过相关酶的作用影响鸟苷的代谢，而鸟苷是重要的鲜味物质之一。
谷胱甘肽、丙氨酸和谷氨酸代谢可能导致肉中β-丙氨酸和天冬氨酸水平的差异，而天冬氨酸是酸性氨基酸之一，天冬氨酸在C组含量较低，这可能是导致C组鸭肉pH升高的原因。
甘氨酸和丙氨酸是主要的甜味物质，并且与苏氨酸代谢密切相关，C组的甘氨酸和丙氨酸代谢通路富集显著高于A组，这与口感评分结果一致。
3. 结论
乳酸菌在微生物发酵中的应用有效地改变了代谢过程和代谢产物。饲喂发酵饲料后鸭肉的pH值显著提高，蒸煮损失显著降低，风味指标显著提高，尤其是添加40% 发酵饲料后，2-氨基己二酸酯、葡萄糖、甘氨酸、n -乙酰半胱氨酸、烟酰胺、脯氨酸和苏氨酸是主要的差异代谢物，通过添加适当比例的发酵饲料，有可能生产出更高品质的鸭肉，满足消费者的口感要求。
本文引自：Effects of lactic acid bacteria-derived fermented feed on the taste and quality of duck meat作者：Ligen Xu等人，2023年发表于Food Research International
原文链接：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37981371/
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