Промышленное птицеводство вносит весомый вклад в обеспечение населения нашей страны пищевыми продуктами и является одним из основных поставщиков высококачественного белка животного происхождения [1, 2]. Куриное мясо содержит мало соединительной ткани, оно не имеет жировых отложений, вследствие чего белки легко перевариваются в желудочно-кишечном тракте человека.
Биологическая ценность мяса бройлеров определяется главным образом высоким содержанием белка, а также уровнем и соотношением в нем незаменимых аминокислот. Соотношение незаменимых аминокислот в белом и красном мясе бройлеров близко к оптимальной формуле, предложенной ФАО/ВОЗ (2003), в связи с чем этот продукт может быть широко использован для питания различных возрастных категорий людей [3].
Известно, что продуктивность и качество мяса бройлеров во многом зависит от технологии выращивания птицы [4-6]. В настоящее время в отечественном бройлерном производстве сложились 2 основные технологии выращивания мясных цыплят: первая предусматривает применение напольного оборудования, вторая - клеточного. При использовании обеих этих технологий производители стремятся сократить сроки выращивания бройлеров с целью сокращения издержек производства. Однако имеются данные о том, что возраст убоя бройлеров оказывает определенное влияние на вкус, аромат и другие показатели качества мяса птицы [7-10]. В связи с этим возникла необходимость в изучении влияния различной технологии выращивания и сроков откорма цыплят-бройлеров на качество мяса.
Цель работы - оценить физико-химические и технологические свойства мяса бройлеров при различной технологии выращивания и сроках убоя птицы.
Материал и методы
Цыплят-бройлеров выращивали на подстилке и в клеточных батареях с суточного до 38- или 49-дневного возраста (105 голов на каждую систему содержания) в условиях вивария СГЦ "Загорское ЭПХ". Кормление птицы при напольном и клеточном выращивании было одинаковым и проводилось в соответствии с рекомендациями ФГБНУ "Федеральный научный центр "Всероссийский научно-исследовательский и технологический институт птицеводства"" РАН [11].
Был проведен убой птицы в возрасте 38 и 49 дней и отобрано по 10 образцов грудных и бедренных мышц в 3 повторностях для исследования физико-химических (содержание белка, жира, влаги, золы, токсичных элементов, радионуклидов) и технологических (рН, влагоудерживающая способность) свойств мяса птицы, а также аминокислотного и жирнокислотного состава мяса (2 параллели).
Исследования мяса проводили следующими методами: ГОСТ 31470-2012 "Мясо птицы, субпродукты и полуфабрикаты из мяса птицы. Методы органолептических и физико-химических исследований"; ГОСТ 9793-74 "Продукты мясные. Методы определения влаги"; ГОСТ 23042-2015 "Мясо и мясные продукты. Методы определения жира"; ГОСТ 25011-81 "Мясо и мясные продукты. Методы определения белка"; ГОСТ 31727-2012 (ISO 936:1998) "Мясо и мясные продукты. Метод определения массовой доли общей золы"; ГОСТ Р 51478 "Мясо и мясные продукты. Контрольный метод определения концентрации водородных ионов (pH)"; МИ 103.5-105-2011 "Мясо и мясные продукты. Определение триптофана методом флуоресценции"; МВИ-02-2002 "Определение аминокислотного состава"; ГОСТ Р 55483-2013 "Мясо и мясные продукты. Определение жирно-кислотного состава методом газовой хроматографии"; ГОСТ Р 51944-2002 "Мясо птицы. Методы определения органолептических показателей, температуры и массы"; ГОСТ 30178-96 "Сырье и продукты пищевые. Атомно-абсорбционный метод определения токсичных элементов"; ГОСТ 32161-2013 "Продукты пищевые. Метод определения содержания цезия Cs-137". Определение влагоудерживающей способности проводили по методу Грау-Хамма [12].
Статистическую обработку проводили с использованием пакета программ Statistica 10.0. Результаты представлены в виде взвешенного среднего значения ± ошибка среднего (М±т). Достоверность различий средних величин, удовлетворяющих условиям нормального распределения и равенству дисперсий, оценивали методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с применением критерия Дункана. Критический уровень значимости нулевой статистической гипотезы (p) принимали равным 0,05.
Результаты и обсуждение
Живая масса бройлеров при клеточном выращивании в возрасте 38 дней составила 2122±18 г, а в 49 дней -2708±21 г, тогда как при напольном выращивании соответственно 2097±18 и 2635±19 г. Таким образом, живая масса бройлеров при клеточном выращивании была на 1,2-2,8% выше по сравнению с напольным выращиванием. Однако при напольном выращивании выход мяса был на 0,2-0,6%, а сортность тушек на 0,3-0,4% выше, чем при клеточном выращивании (р≤0,05).
По истечении соответствующего периода выращивания были проведены химические исследования мяса птицы при напольном и клеточном содержании, которые представлены в табл. 1.
)
Наибольшее содержание белка в грудной мышце выявлено у птицы при напольном содержании в 49-дневном возрасте.
Содержание жира в мясе грудок при клеточном содержании бройлеров было на 22-25% выше, чем у птицы напольного содержания (р<0,05). Различия такого рода можно объяснить тем, что куры напольного содержания физически более активны, чем куры клеточного содержания, что способствует, скорее, миогенезу, чем липогенезу.
По содержанию влаги в мясе существенных различий при разном содержании птицы не найдено. Содержание золы также находилось в одних и тех же пределах. Полученные результаты совпадают с данными литературы [3] об отсутствии различий в содержании влаги и золы в мясе грудок кур при различных способах содержания.
При напольном содержании бройлеров общее содержание коллагена в мясе бедра (789,9 мг/100 г) практически в 1,5 раза было более высоким по сравнению с таковым при клеточном содержании (515,8 мг/100 г, р<0,05). Содержание коллагена в белке составляло соответственно 4,56 и 2,73%. Столь незначительное содержание коллагена не окажет существенного влияния на усвояемость белка.
При этом стоит обратить внимание на то, что по содержанию жира в красном мясе наблюдались существенные различия в процессе роста птицы. Так, на 38-е сутки роста содержание жира в мясе бедра было в пределах 10,8-11,7%, а на 49-е сутки содержание жира как при клеточном содержании, так и при напольном уменьшилось практически в 2,5 раза.
Все образцы мяса по санитарно-химическим и радиологическим показателям соответствовали требованиям ТР ТС 021/2011 (прил. 2, п. 1.1; прил. 3, п. 1; прил. 4, п. 1).
В табл. 2 представлены результаты исследований технологических свойств мяса бройлеров при клеточном и напольном содержании.
)
Результаты исследований технологических свойств мяса птицы (грудка, бедро), выращенной по технологии интенсивного кормления на стандартном рационе при напольном и клеточном содержании, в различные периоды выращивания по показателю рН не показали различий (см. табл. 2).
Влагоудерживающая способность бедренных мышц бройлеров напольного содержания превосходила аналогичный показатель клеточного содержания на 38-е сутки роста на 4,2%. По полученным данным можно сделать заключение, что мясо птицы при напольном содержании обладает лучшей способностью удерживать влагу, что очень важно для технологических свойств. Отличий в белом мясе птицы от условий ее выращивания не найдено.
При расчете белково-качественного показателя красного мяса (отношение триптофана к оксипролину) оказалось, что он был выше при выращивании в клетках, чем при напольном содержании.
Аминокислотный состав мяса бройлеров разного возраста и при различных способах выращивания представлен в табл. 3. Аминокислотный состав продуктов свидетельствует об их высокой биологической ценности, которая зависит от соотношения незаменимых аминокислот (треонин, валин, метионин, фенилаланин, изолейцин, лейцин, лизин).
)
Содержание треонина на 38-е сутки при напольном содержании (в белом и красном мясе) было больше, чем при клеточном. На 49-е сутки его количество увеличилось. Причем при клеточном содержании увеличение произошло в красном мясе примерно на 70%, а при напольном содержании практически не изменилось. Это связано с тем, что треонин участвует в синтезе коллагена и эластина, в белковом и жировом обмене и препятствует отложению жиров. Так, на 38-е сутки у бройлеров в клетках содержание жиров в бедренной мышце составило 11,7%, а треонина - 0,59%, тогда как на 49-е сутки количество жиров уменьшилось, но увеличилось содержание треонина до 1,05%. Такие же показатели и свойства имеет аминокислота метионин.
Лизин является основной аминокислотой, необходимой для выработки L-карнитина и усиливает действие аргинина. При недостатке аргинина мышцы начинают медленнее расти. При клеточном содержании изменение аргинина и лизина почти не наблюдалось. При напольном содержании на 49-е сутки происходило снижение содержания лизина и увеличение аргинина как в белом, так и в красном мясе.
Результаты исследования свидетельствуют о наличии свободных аминокислот, полученных при распаде белка после автолиза (см. табл. 3). Автолитические процессы протекали более интенсивно в грудных мышцах, чем в мышцах бедра. При этом автолиз бедренных мышц при клеточном содержании на 49-й день был в 1,4 раза интенсивнее в сравнении с автолизом бедренных мышц на 38-й день.
Результаты исследований жирнокислотного состава представлены в табл. 4. Общее направление биохимических изменений содержания жирных кислот, входящих в состав липидной фракции мяса птицы, заключается, как правило, в изменении содержания насыщенных жирных кислот. Результаты исследований жирнокислотного состава мяса птицы (грудка, бедро), выращенной по технологии интенсивного кормления на стандартном рационе, при напольном и клеточном содержании в различный период выращивания не показал существенных различий в составе насыщенных жирных кислот, при этом были выявлены различия в первую очередь в содержании мононенасыщенных и полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) красного и белого мяса. Так, содержание пальмитолеиновой кислоты (C16:1) в красном мясе составило около 8,5%, а в белом мясе варьировало в диапазоне от 4,57 до 5,8%. Содержание пальмитолеиновой кислоты (C16:1) при напольном и клеточном содержании в красном мясе было практически одинаково. Разница была отмечена в образцах мяса грудки, полученных при напольном выращивании, особенно на 49-е сутки, - выше на 21,9%.
)
Наиболее значительные различия были обнаружены в составе ПНЖК семейства ω6. Различия в массовой доле арахидоновой кислоты (C20:4, ω6) при клеточном и напольном содержании доходило до 25,6% (относительные единицы) на 38-е сутки, однако следует учитывать в целом низкое содержание этой кислоты (от 0,80 до 1,29%).
Наибольшая часть ПНЖК представлена линолевой кислотой (С18:2, ω6), содержание которой доходило до 1/5 от суммы всех жирных кислот. Изменения в содержании этой ПНЖК относительно белого/красного мяса и напольного/клеточного содержания птицы находились в диапазоне погрешности метода.
При анализе сроков выращивания напольного и клеточного содержания на 38-е и 49-е сутки были получены следующие усредненные данные по белому и красному мясу: на 38-е сутки доля насыщенных жирных кислот составляла 32,09%; мононенасыщенных - 44,63%; ПНЖК - 23,28%; на 49-е сутки - соответственно 33,49, 41,92 и 24,59%.
Таким образом, можно сделать вывод, что на содержание жирных кислот в большей степени влияет часть тела птицы с различной функциональной активностью (грудка или бедро), а не способ выращивания бройлеров.
При сенсорной оценке тушек установлено, что у бройлеров напольного содержания были более низкие показатели содержания жира в брюшной полости и доле бедренной части. Mясо бройлеров напольного содержания обладало более высоким усилием резания и "разжевываемостью", чем мясо бройлеров клеточного содержания. Mясо бройлеров напольного содержания по сравнению с мясом бройлеров клеточного содержания было несколько более упругим, что объясняется более высоким содержанием коллагена. Коллаген являетсяотносительно стабильным к физическому распаду при тепловой обработке и способен образовывать поперечные связи, что и может увеличивать упругость мяса.
Масса тела, доля жира в брюшной части, доля бедренной части у бройлеров напольного содержания были ниже, чем у бройлеров клеточного способа содержания.
Проведенная дегустационная оценка по 5-балльной шкале показала, что вкусовые и ароматические достоинства бульона и мяса при напольном выращивании бройлеров имели более высокие оценки. В 38-дневном возрасте бульон при напольном выращивании цыплят был оценен в 4,68 балла, тогда как при клеточном выращивании - в 4,55 балла. В 49-дневном возрасте бульон при напольном выращивании цыплят получил оценку в 4,88 балла, а при клеточном - 4,75 балла.
Вкусовые качества мяса птицы при напольном выращивании также были несколько выше, чем при клеточном. При напольном выращивании грудные мышцы в возрасте 38 дней были оценены в 4,55 балла, ножные - в 4,40 балла, а при клеточном выращивании - 4,47 и 4,37 балла соответственно. В 49 дней оценка грудных мышц составила 4,91 балла, ножных - 4,90 балла, а при клеточном выращивании - 4,83 и 4,70 балла соответственно.
Заключение
Анализ показателей качества мяса бройлеров показал, что содержание жира в мясе грудок значительно ниже при напольном выращивании, чем у бройлеров клеточного содержания. Различия такого рода можно объяснить тем, что бройлеры напольного содержания физически более активны, чем бройлеры клеточного содержания, что способствует более интенсивному миогенезу, а не липогенезу. Вероятно, по этой причине общее содержание коллагена в мясе грудок бройлеров напольного содержания увеличивается в связи с увеличением количества соединительной ткани. В результате у бройлеров напольного содержания улучшается текстура мяса с точки зрения упругости. Мясо бройлеров напольного содержания обладало более высоким усилием резания, по всей видимости, из-за повышенной активности движения птицы.
Масса тела, доля жира в брюшной части, доля бедренной части у бройлеров напольного содержания были ниже, чем у птицы клеточного способа содержания.
Результаты исследований жирнокислотного состава мяса птицы (грудка, бедро), выращенной по технологии интенсивного кормления на стандартном рационе при напольном и клеточном содержании, в различный период выращивания не показали существенных различий в составе 35 насыщенных жирных кислот, при этом были выявлены различия, в первую очередь, в содержании мононенасыщенных и ПНЖК красного и белого мяса. Это свидетельствует о том, что на содержание жирных кислот в мясе в большей степени влияет часть тела птицы с различной функциональной активностью (грудка или бедро) и в меньшей степени - факторы условий содержания птицы (длительность, клеточное или напольное).
В итоге на основании проведенных исследований можно сделать заключение, что напольная технология выращивания позволяет повысить выход мяса, улучшить товарный вид тушек и обеспечить высокие вкусовые и ароматические достоинства мяса. Таким образом, по комплексу качественных показателей мясо бройлеров при напольном выращивании несколько превосходило мясо бройлеров, выращенных в клетках, что было подтверждено также результатами дегустационной оценки.
Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие конфликтов интересов.
Работа была подготовлена при поддержке Российского научного фонда, соглашение № 17-16-01028.
Литература
1. Фисинин В.И. Птицеводство России - стратегия инновационного развития / Российская академия сельскохозяйственных наук. М., 2009. 148 с.
2. Фисинин В.И. Состояние и перспективы инновационного развития птицеводства до 2020 года // Мясная индустрия. 2012. № 7. С. 22-27.
3. Силкина В.А. Мясные качества птицы // Генетика и разведение животных. 2015. № 1. С. 26-29.
4. Гудыменко В.И., Ноздрин А.Е. Эффективность выращивания цыплят-бройлеров по разной технологии // Изв. Оренбург. гос. аграрного ун-та. 2014. № 3 (47). С. 128-131.
5. Ноздрин А.Е., Гудыменко В.И. Выращивание цыплят-бройлеров по новой технологии // Вестн. Курск. гос. с/х акад. 2014. № 5. С. 60-62.
6. Гудыменко, В.И. Мясная продуктивность цыплят-бройлеров при выращивании по разной технологии / В.И. Гудыменко, А.Е. Ноздрин // Изв. Оренбург. гос. аграрного ун-та. 2014. № 6 (50). С. 136-139.
7. Хамитова В., Османян А., Герасимов А., Чередов И. Напольное содержание бройлеров с поэтапным убоем стада // Птицеводство. 2012. № 12. С. 13-15.
8. Cheng F.Y., Huang C.W., Wan T.C., Liu Y.T., Lin L.C., Lou Chyr C.Y. Effect of free-range farming on carcass and meat qualities of black-feathered Taiwan native chicken // Asian Aust. J. Anim. Sci. 2008. Vol. 21. P. 1201-1206.
9. Lin C.Y., Kuo H.Y., Wan T.C. Effect of free-range rearing on meat composition, physical properties and sensory evaluation in Taiwan game hens // Asian Aust. J. Anim. Sci. 2014. Vol. 27. P. 880-885.
10. Wang K.H., Shi S.R., Dou T.C., Sun H.J. Effect of free-range raising system on growth performance, carcass yield, and meat quality of slow-growing chicken // Poult. Sci. 2009. Vol. 88. P. 22192223.
11. Егоров И.А., Манукян В.А., Околелова Т.М., Ленкова Т.Н. и др. Методическоеруководствопокормлениюсельскохозяйственной птицы / под общ. ред. В.И. Фисинина, И.А. Егорова. Сергиев Посад : ВНИТИП, 2015. 199 с.
12. Хамм Р. Структура и функции мышц. Разработка ученых Института химии и физики Федерального центра по исследованию мяса. Сборник трудов "Химия и физика мяса". Кульмбах, Германия, 1981. С. 59-75. (пер. под ред. А.Б. Лисицына. ВНИИМП, 2004)