《Animals》:Former Foodstuff-Based Diets on the Quality and Sensory Properties of Eggs from Laying Hens
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近年来,前食品产品(former food products, FFPs)作为更可持续生产系统的替代饲料原料日益受到关注。本研究评估了日粮中纳入FFPs对蛋鸡所产鸡蛋品质的影响。共180只 Lohmann Brown? 蛋鸡分为三组,分别
近年来,前食品产品(former food products, FFPs)作为更可持续生产系统的替代饲料原料日益受到关注。本研究评估了日粮中纳入FFPs对蛋鸡所产鸡蛋品质的影响。共180只 Lohmann Brown? 蛋鸡分为三组,分别饲喂对照日粮(CON)、含20% FFPs的日粮(T20)和含40% FFPs的日粮(T40)。对31至33周龄之间收集的鸡蛋评估其物理、化学和感官特性。蛋重、蛋形指数、蛋黄和蛋清重量以及可食部分在各组间相当(p > 0.05)。此外,蛋壳厚度、蛋壳重量和蛋壳比例未受日粮处理影响(p > 0.05)。蛋黄色泽受FFP添加影响,添加组黄度降低(p < 0.05),可能归因于部分替代玉米导致日粮叶黄素(xanthophylls)含量降低。FFPs的添加对鸡蛋感官品质影响有限,仅蛋黄色泽和蛋清质地存在差异(p < 0.05)。这些发现突出表明FFPs作为蛋鸡日粮中可行饲料原料的潜力。需要进一步研究以确认其在不同日粮和饲养条件下的适用性。
研究背景与目的。全球对可持续动物生产系统的需求不断增加,原因在于气候变化和资源可用性担忧。在家禽部门,玉米和大豆等常规饲料原料对土地、水和能源资源造成显著压力,因此符合循环经济(circular economy,指通过资源循环利用减少废弃和资源消耗的经济模式)原则的替代饲料来源受到关注。农业工业副产品和食物废弃物有望提高畜禽生产可持续性,并降低生产饲料和处理食物废弃物的环境影响。然而,这些材料作为饲料原料的可用性、分类和监管框架在各国差异显著。美国常用面包房膳食等食物废弃材料饲养动物,并有特定联邦规定;中国关于食物废弃物作为动物饲料的监管框架信息更有限。从欧洲视角看,FFPs是完全符合欧盟食品立法、为人类消费制造,但因实际或物流原因不再用于人类消费的食品产品。其主要包括面包和糖果行业副产物,如面包、意大利面、饼干、早餐谷物、蛋糕和零食,并保持较高营养和安全标准。欧盟饲料原料目录将其定义为:原本为人类消费制造,但因生产错误、生产过剩或物流困难而不再适合食品市场的食品产品,包括形状、颜色、味道、标签或包装不符合食品标准的产品,以及过期产品、停产或物流问题导致的剩余产品和活动后未售产品。将FFPs用于动物营养被视为循环经济原则的实际应用,使原本会被丢弃的营养和能量重新进入食品生产链,支持向更可持续和资源高效的畜牧生产系统转型。FFPs具有高浓度可消化碳水化合物和能量,欧洲饲料制造商联合会(FEFAC)认为其是家禽饲料中有价值原料。已有研究表明FFPs可作为可持续饲养策略,并可部分替代谷物,但研究主要集中在单胃动物(monogastric animals,如猪和家禽)而非反刍动物。在猪中,FFPs添加可改善养分消化率和能量供应,同时维持生产性能。反刍动物研究较少,因为FFPs中高简单糖可能因瘤胃快速发酵而增加亚急性瘤胃酸中毒(subacute ruminal acidosis)风险。家禽部门已有若干研究关注生产性能和肉品质,但关于蛋鸡的信息有限且有时存在冲突,尤其是蛋品质和感官特性。FFP组成因所包含食品产品不同而高度变异,需要进一步研究以优化其在蛋鸡日粮中的使用。消费者对环境问题的态度显著影响食物选择,先前研究表明更高环境意识可能提高消费者对通过循环实践获得的禽产品的接受度。在此框架下,本研究旨在对饲喂含递增水平FFPs日粮的蛋鸡所产鸡蛋进行物理、化学和感官表征,以评估日粮FFPs添加对终产品品质属性的影响。
研究人员开展了如下研究并得出结论。研究使用180只 Lohmann Brown
? 蛋鸡,分为CON、T20和T40三组,分别饲喂对照日粮、含20% FFPs日粮和含40% FFPs日粮,在31至33周龄收集鸡蛋,评估物理、化学和感官特性。结果表明,FFPs可纳入蛋鸡日粮且对蛋品质参数影响有限,尽管蛋黄色泽和蛋清硬度存在差异。这些发现支持FFPs作为蛋鸡日粮可行饲料原料的潜力,并为提高饲料资源效率和减少食物浪费提供初步证据。
为开展研究用到的主要关键技术方法概述如下,样本队列来源为 Alberici Farm(Castelletto Sopra Ticino, Novara, Italy),试验在米兰大学动物生产中心家禽设施(Lodi, Italy)进行。21至35周龄设CON、T20、T40三个日粮处理,日粮等能(isoenergetic)、等氮(isonitrogenous)且含相同亚油酸水平;FFP为商业产品 PRIMO
?(Regardia s.r.l., Marene, Cuneo, Italy)。31至33周龄每周每处理收集30枚蛋。物理分析测定蛋重、尺寸、蛋形指数、体积、表面积、蛋壳与蛋黄/蛋清重量及比例,并用 CR-300 Chroma Meter 按 CIE-Lab 系统测色及 DSM 蛋黄比色扇评估。化学分析测定可食部分干物质、粗蛋白、醚浸出物、灰分、胆固醇和蛋壳灰分。感官分析由10名评审员对14个描述符进行描述性分析,采用10 cm连续非结构量表。统计采用 SAS PROC MIXED、三因素 ANOVA 及相应事后检验。
研究结果如下。
3.1 Physical Parameters(物理参数)。通过物理分析,研究人员发现日粮处理对蛋长、直径、蛋形指数和蛋重无显著影响(p > 0.05);蛋壳厚度、蛋壳重量和蛋壳比例未受影响(p > 0.05);蛋清和蛋黄重量、蛋黄/蛋清比、可食重量、体积、表面积及面积/体积比均无显著差异(p > 0.05)。蛋黄色泽存在差异:CON组蛋黄红度 a
* 低于T20和T40组(p < 0.05),而CON组蛋黄黄度 b
* 高于T20和T40组(p < 0.05)。使用 Roche DSM Yolk Color Fan 评估时,各组间无显著差异(p > 0.05)。鸡蛋各成分相对于全蛋重量的百分比不受日粮处理影响(p > 0.05)。
3.2 Chemical Parameters(化学参数)。通过化学分析,研究人员发现可食部分(蛋黄和蛋清)的干物质、粗蛋白、醚浸出物和灰分在各日粮处理间无差异(p > 0.05);胆固醇含量无差异;蛋壳灰分亦无差异。
3.3 Sensory Profile(感官剖面)。通过感官描述性分析,结果显示不同日粮处理影响蛋黄色泽和蛋清硬度(p < 0.05)。味道和风味未受日粮处理影响(p > 0.05)。重复间在所有描述符中无影响(p > 0.05),评审员间在所有描述符中存在差异。样品×重复和评审员×重复无交互作用(p > 0.05),表明评审员评分重复性较好且样品在重复间均一。样品×评审员在整体强度和风味上存在交互作用,可能归因于评审员对强度量表使用差异。感官剖面显示,除蛋黄色泽(p < 0.05)和蛋清硬度(p < 0.01)外,外观、香气、味道、风味和质地相关属性在组间可比。
讨论部分总结。研究人员指出,识别符合循环经济概念的可持续饲料原料对家禽部门可持续生产至关重要,使用商业加工FFPs部分替代玉米是一种选择。Zeni et al. 近期报道了饲喂FFP产品蛋鸡的生产性能;本研究则评估不同FFPs添加水平对鸡蛋物理、化学和感官参数的影响。物理参数中蛋长、直径、蛋形指数和蛋重无差异,与 Grigorova et al. (2023) 在 Lohmann brown
? 蛋鸡中使用20%面包废弃物和0.5%干万寿菊的结果一致;Olafadehan et al. (2010) 也报道10–30%干燥面包房废弃物可改善产蛋量而不影响蛋重。蛋壳厚度和重量未受日粮处理影响,本研究中蛋壳厚度处于商业蛋鸡典型范围0.30 mm至0.40 mm。蛋壳厚度和重量受年龄、遗传、钙代谢、环境和日粮矿物供应等因素影响。体积、表面积及面积/体积比在三组间无差异,与相关研究一致。蛋壳颜色是商业重要性状,影响消费者选择,棕色蛋壳色素为 protoporphyrin IX;本研究中壳色参数 L
*、a
* 和 b
* 无显著差异,符合蛋壳颜色主要由遗传决定的观点。蛋黄色泽存在显著差异:CON组红度 a
* 低于两个处理组,这与 Rocha Gebert et al. (2020) 关于饼干残留至28%时蛋黄红度随添加水平增加而降低的结果不同。FFPs组蛋黄黄度 b
* 降低可归因于部分替代玉米导致日粮叶黄素供应降低;红度增加与特定类胡萝卜素类型(lutein 和 zeaxanthin 与 red xanthophylls)有关,而不仅是数量。可食部分近似组成和胆固醇含量与文献数据一致,并与 Grigorova et al. 关于20%面包废弃物日粮的结果一致。感官品质方面,外观、香气和风味影响消费者选择;对鸡蛋而言,蛋壳和蛋黄颜色、外观和风味是影响消费者选择和偏好的关键因素。消费者常认为蛋黄越黄质量、营养价值和味道越好,但研究人员强调颜色与鸡蛋营养价值无关。日粮组成可影响鸡蛋组成和营养品质;蛋黄颜色变化源于色素来源(天然或合成),尤其受动物日粮中饲料组成影响。感官评价中,评审员认为T40组煮蛋蛋黄色泽不如其他组强烈;这不解释为产品质量较低,而可能源于母鸡日粮中类胡萝卜素水平较低。已知日粮类胡萝卜素水平直接影响蛋黄色泽,因为蛋黄中沉积的所有类胡萝卜素均来自日粮。母鸡优先在体脂和蛋黄中储存叶黄素(lutein 和 zeaxanthin)。蛋黄颜色强度和均匀性直接取决于日粮原料选择。FFPs部分替代玉米,而玉米是日粮叶黄素的重要来源,因此FFP日粮组蛋黄黄度低于对照日粮组,与仪器颜色测量结果一致。此外,对照组蛋清硬度高于T20和T40组。熟蛋清硬度受其主要蛋白质结构和相互作用影响,尤其是卵黏蛋白–卵白蛋白网络(ovomucin–ovalbumin network)。卵黏蛋白与卵白蛋白关系可能受日粮、蛋清干物质、蛋白质含量和组成及pH值影响;这些参数未在本研究中调查,值得未来进一步研究,以支持食品科学中蛋制品优化。
研究结论翻译。目前发现表明,在蛋鸡日粮中加入FFPs可能代表一种提高饲料资源效率并减少食物浪费的潜在策略。FFPs的添加导致蛋品质变化有限,尽管在蛋黄色泽和蛋清硬度方面观察到一些差异。这些结果为FFPs作为蛋鸡日粮替代饲料原料的潜在用途提供了初步证据,且未对蛋品质参数产生负面影响。需要进一步研究以调查FFP添加在整个产蛋周期和商业生产条件下对蛋鸡日粮的影响,旨在评估其对蛋制品和经济可持续性的潜在益处。