惰性气体低氧致晕对猪胴体肉质无损害效应的创新研究

为解决高浓度CO2致晕引发的动物福利问题，德国研究团队通过TIGER项目系统评估了Ar、N2及其与CO2混合气体（O2<1%）对1138头猪M. longissimus thoracis et lumborum（LTL）和M. semimembranosus（SM）肉质的影响。研究发现，惰性气体致晕虽导致pH45等参数微小差异，但未影响食用品质，为兼顾动物福利与肉质安全的屠宰技术革新提供了关键证据。

　　

在现代化生猪屠宰行业中，高浓度二氧化碳（CO₂）致晕技术长期占据主导地位。这种通过引发高碳酸血症（hypercapnia）使猪只昏迷的方法，虽然能实现群体致晕并减少应激，却伴随着明显的动物福利争议。当猪只被送入充满80%以上CO₂的密闭空间时，它们会经历剧烈的痛苦反应——急促喘息、挣扎逃窜，这些行为源自CO₂在呼吸道黏膜形成碳酸的刺激作用，以及血液中CO₂分压（pCO₂）骤升引发的生理防御机制。更棘手的是，欧盟法规要求的这种致晕方式，在保障肉质稳定的同时，始终无法消除动物临死前的痛苦体验。

为破解这一行业难题，由德国联邦食品与农业部资助的TIGER项目团队开展了一项里程碑式研究。他们创新性地采用专利气体供给技术，将氩气（Ar）、氮气（N₂）及其与10-30% CO₂的混合气体作为致晕介质，在商业屠宰条件下系统评估了这些替代方案对猪胴体肉质的影响。这项发表在《Meat Science》的研究，首次通过大规模实验（1138头猪）证实：将残余氧浓度控制在<1%的惰性气体致晕工艺，完全能够达到与传统CO₂处理相当的肉质标准。

研究团队运用多维度技术方案展开攻关。通过实时监测系统确保各实验组（包括2种CO₂对照组）的O₂浓度严格低于1%，并在宰后45分钟和24小时分别检测LTL与SM肌肉的pH值、温度、电导率等基础指标。进一步采用滴水损失、蒸煮损失、剪切力测定（razor shear force）和CIE Lab*色度分析等标准化方法，结合第二阶段的感官评价，构建了完整的肉质评估体系。特别值得注意的是，实验设计通过跨养殖场采样（6个农场）和日内处理条件随机化，有效控制了屠宰日效应等混杂因素。

Animals
研究选取1138头杂交育肥猪，按实验分为两组：第一实验400头来自2个相同遗传背景的农场，第二实验738头来自6个不同农场，所有动物均在秸秆垫料饲养条件下达到平均105.5 kg屠宰体重。

Results
数据揭示，尽管高浓度N₂致晕会导致LTL肌肉pH₄₅值显著降低（p<0.05），但所有处理组均未出现苍白松软渗出肉（PSE）等品质缺陷。关键指标如24小时pH值、滴水损失等差异均在0.1-5%范围内，且感官评价显示各组产品接受度无统计学差异。

Discussion
与既往研究相比，该工作首次证实：在残余O₂<1%的严格条件下，惰性气体致晕引发的代谢变化（如糖酵解加速）不会导致肉质劣变。研究特别指出，N₂/Ar混合气体处理组的肉质参数波动最小，可能是因其平衡了缺氧与适度CO₂的协同作用。

Conclusion
这项研究为屠宰业提供了兼顾动物福利与产品质量的解决方案。通过专利技术实现的超低氧环境，使惰性气体致晕在商业规模应用中展现出与传统CO₂方法相当的可靠性。虽然统计学上存在显著差异，但所有参数波动均在行业可接受范围内，不会影响加工性能或消费者体验。该成果为欧盟修订屠宰法规提供了关键科学依据，标志着动物福利导向型屠宰技术迈向新阶段。