近年来，随着集约化养殖的发展，我国生猪生产发展态势良好，2023年出栏量72 662万 头，猪肉产量5 794万 t，人均猪肉消费量30.5 kg/年[1]。目前，在消费结构转型升级的背景下，国民膳食结构和消费观念逐步发生转变，特色肉制品需求不断上升，如以猪肉为原料开发出的烤乳猪、脆皮烤肉、原味腊排、巴蜀香肠、香熏腊肉和芝麻酱肉等一系列肉制品。猪皮是生猪加工副产品，但由于其质地较差，在毛皮市场占比仅为18%，大量猪皮没有被充分利用，造成资源浪费。随着科技的不断发展，猪皮在人类生产生活中展现出独特的功能，利用猪皮提取高质量的生物活性肽或明胶对提升其附加值具有重要意义。Rafat等[2]基于猪皮胶原蛋白制作的生物工程角膜帮助14 名失明患者重见光明。研究发现，合作猪猪皮氨基酸总量（total amount of amino acids，TAA）和鲜味氨基酸含量优于陆川猪[3]，这表明不同品种猪皮营养价值存在显著差异。此外，猪皮在化妆品[4]生产等方面显示出独特优势，同时猪皮还可作为食物进行烹饪和加工，备受消费者喜爱。
研究表明，不同经济类型的猪在胴体和肉质性状上存在一定的差异，如脂肪型的中国地方品种荣昌猪肉品质和营养成分均优于瘦肉型的杜洛克猪[5]。目前，关于不同经济类型猪皮营养价值比较分析的报道仍较少，因此，本研究通过分析荣昌猪猪皮和杜洛克猪猪皮的营养组成，评价其营养价值，以期从客观数据上增加对猪皮的科学认识，同时，旨在探明不同品种猪皮之间的营养差异，为猪皮的精细化开发提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
分别选择饲养于标准养殖场的脂肪型荣昌猪和瘦肉型杜洛克猪为实验材料，每个类型去势公猪各6 头。参照“NRC（2012）猪的营养需要”，在相同饲养条件下，以全价配合饲料饲养至7 月龄，荣昌猪体质量为（91.76±4.37）kg，杜洛克猪体质量为（102.53±10.56）kg，屠宰刮毛后分别采集6 头猪肩、背和臀部约5 cm×5 cm大小的猪皮样品，完全除去皮下脂肪组织，并进行充分混合和研磨，用于基础营养成分测定，用于脂肪酸和氨基酸测定的样品需先进行真空冷冻干燥。
硫酸铜、硫酸钾、苯酚（均为分析纯）、甲醇、正庚烷、异辛烷（均为色谱纯） 德国Merck公司；浓硫酸（分析纯） 盛庆和化工集团；硼酸（分析纯）长沙正亚化工集团；氢氧化钠（分析纯） 山东诚泰化工集团；无水乙醚（分析纯） 永华化学股份有限公司；盐酸（分析纯） 济南三恩化工有限公司；
1.2 仪器与设备
JA61002精密电子天平 上海菁华科技仪器有限公司；SX2-4-10A马弗炉 河南恩格窑炉机械设备有限公司；SZC-101脂肪测定仪 上海纤检仪器有限公司；KJELTEC 8420凯氏定氮仪 瑞典Foss公司；L-8900全自动氨基酸分析仪 日本Hitachi公司；ETHOS A T260微波消解炉 意大利Milestone公司；TRACE 1600气相色谱仪 美国赛默飞世尔科技公司。
1.3 方法
1.3.1 指标测定
水分含量：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法测定；灰分含量：参照GB 5009.4—2016《食品安全国家标准 食品中灰分的测定》中的第一法测定；粗蛋白含量：参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定；粗脂肪含量：参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法测定；脂肪酸含量：参照GB 5009.168—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪酸的测定》中的内标法测定；氨基酸含量：参照GB 5009.124—2016《食品安全国家标准 食品中氨基酸的测定》测定。
1.3.2 脂肪酸营养评价
为评估猪皮对人类心血管疾病发生的影响，参考文献[6]，分别按照式（1）～（3）计算猪皮高胆固醇血症指数（hypercholesterolemia index，HI）、动脉粥样硬化指数（atherosclerosis index，AI）和血栓形成指数（thrombosis index，TI）：
式中：所有参数均为质量分数/%；MUFA.单不饱和脂肪酸（monounsaturated fatty acid）；PUFA.多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid）。
1.3.3 氨基酸营养评价
参考文献[7]，采用联合国粮食及农业组织/世界卫生组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization，FAO/WHO）模式进行氨基酸营养评价，分别按照式（4）～（6）计算氨基酸评分（amino acid score，AAS）、化学评分（chemical score，CS）和必需氨基酸指数（essential amino acid index，EAAI）：
式中：C1为样品氨基酸质量分数/%；C2为FAO/WHO评分标准中同种氨基酸质量分数/%；C3为鸡蛋蛋白中同种氨基酸质量分数/%；n为必需氨基酸（essential amino acid，EAA）数量；A、B、C…H为样品蛋白质EAA质量分数/%；AE、BE、CE…HE为全鸡蛋蛋白质EAA质量分数/%。
1.4 数据处理
所有实验指标重复测定3 次，结果以平均值±标准差表示。采用SPSS 22.0软件进行Student’s t-test，以P＜0.05表示差异显著。
2 结果与分析
2.1 荣昌猪和杜洛克猪猪皮基础营养成分组成
由表1可知，荣昌猪和杜洛克猪猪皮水分、粗脂肪、粗蛋白和灰分含量间无显著差异（P＞0.05）。其中，杜洛克猪猪皮水分、灰分含量略高于荣昌猪，而粗脂肪和粗蛋白含量略低于荣昌猪。
表1 荣昌猪和杜洛克猪猪皮基础营养成分比较
Table 1 Comparison of general nutrients between Rongchang and Duroc pig skin %
品种水分质量分数粗脂肪质量分数粗蛋白质量分数灰分质量分数荣昌猪64.05±0.687.31±0.4926.11±0.550.76±0.12杜洛克猪64.37±0.297.21±0.2725.90±0.500.81±0.13
2.2 荣昌猪和杜洛克猪猪皮脂肪酸组成
由表2可知，从猪皮中主要鉴定出9 种脂肪酸（4 种SFA、3 种MUFA和2 种PUFA），占比达到93%以上，其中SFA主要以棕榈酸和硬脂酸为主，MUFA质量分数约为48%，荣昌猪和杜洛克猪猪皮中PUFA质量分数分别为7.83%和13.59%。综合来看，杜洛克猪猪皮UFA，尤其是PUFA含量显著高于荣昌猪猪皮（P＜0.05），SFA中，硬脂酸含量显著高于荣昌猪猪皮（P＜0.05），而豆蔻酸、棕榈酸和花生酸含量显著低于荣昌猪猪皮（P＜0.05），荣昌猪猪皮的∑SFA略高于杜洛克猪，但两者之间无显著差异（P＞0.05）。
表2 荣昌猪和杜洛克猪猪皮脂肪酸组成与含量比较（干基）
Table 2 Comparison of fatty acid composition between Rongchang and Duroc pig skin (on a dry basis) %
注：*.差异显著（P＜0.05），表3～5同；Δ.饱和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）；#.MUFA；&.PUFA；UFA.不饱和脂肪酸（unsaturated fatty acid）。
脂肪酸质量分数脂肪酸质量分数荣昌猪杜洛克猪荣昌猪杜洛克猪豆蔻酸Δ1.39±0.021.13±0.02*亚油酸&7.51±0.1212.97±0.75*棕榈酸Δ24.81±0.3423.93±0.35*亚麻酸&0.32±0.020.63±0.06*硬脂酸Δ10.55±0.0810.97±0.12*其他6.66±0.912.57±0.22*花生酸Δ0.32±0.020.25±0.00*∑SFA37.07±0.4336.28±0.36棕榈烯酸#3.15±0.063.16±0.10∑MUFA48.44±0.6147.55±0.63二十碳一烯酸#1.45±0.011.02±0.04*∑PUFA7.83±0.1413.59±0.81*油酸#43.84±0.5443.37±0.51∑UFA56.27±0.4861.14±0.24*
2.3 荣昌猪和杜洛克猪猪皮脂肪酸营养评价
由表3可知，荣昌猪和杜洛克猪猪皮∑n-3 PUFA与∑n-6 PUFA比值分别为0.04和0.05，SFA∶MUFA∶PUFA分别为0.77∶1∶0.16和0.76∶1∶0.29，HI分别为25.07和26.19，AI分别为0.47和0.54，TI分别为1.11和1.27。此外，杜洛克猪猪皮∑UFA/∑SFA和∑PUFA/∑SFA显著高于荣昌猪猪皮（P＜0.05），而HI、AI和TI显著低于荣昌猪猪皮（P＜0.05）。
表3 荣昌猪和杜洛克猪猪皮脂肪酸营养评价比较
Table 3 Comparison of nutritional quality in terms of fatty acids between Rongchang and Duroc pig skin
项目荣昌猪杜洛克猪项目荣昌猪杜洛克猪∑n-3 PUFA/∑n-6 PUFA0.04±0.000.05±0.00 HI26.19±0.3625.07±0.35*∑UFA/∑SFA1.52±0.011.69±0.02*AI0.54±0.000.47±0.01*∑PUFA/∑SFA0.21±0.010.37±0.02*TI1.27±0.011.11±0.02*SFA∶MUFA∶PUFA0.77∶1∶0.160.76∶1∶0.29
2.4 荣昌猪和杜洛克猪猪皮氨基酸组成
由表4可知，从猪皮中鉴定出17 种氨基酸，其中甘氨酸含量最高，荣昌猪猪皮质量分数为16.60%、杜洛克猪猪皮质量分数为15.80%。综合来看，荣昌猪和杜洛克猪猪皮∑EAA/TAA分别为21.54%和20.79%，∑EAA/∑NEAA分别为27.45%和26.24%。荣昌猪和杜洛克猪猪皮∑FAA/TAA分别为54.79%和55.30%。此外，荣昌猪猪皮缬氨酸和亮氨酸含量及∑EAA/∑NEAA和∑EAA/TAA显著高于杜洛克猪猪皮（P＜0.05），而酪氨酸含量显著低于杜洛克猪猪皮（P＜0.05）。
表4 荣昌猪和杜洛克猪猪皮氨基酸组成与含量比较（干基）
Table 4 Comparison of amino acid composition between Rongchang and Duroc pig skin (on a dry basis)%
注：&.EAA；#.非必需氨基酸（non essential amino acids，NEAA）；Δ.呈味氨基酸（flavor amino acid，FAA）。
氨基酸质量分数氨基酸质量分数荣昌猪杜洛克猪荣昌猪杜洛克猪苏氨酸&1.56±0.061.47±0.09甘氨酸#Δ16.60±0.5115.80±1.30缬氨酸&2.30±0.101.86±0.16*丙氨酸#Δ6.29±0.216.19±0.42蛋氨酸&0.79±0.010.72±0.07胱氨酸#0.65±0.080.61±0.04异亮氨酸&1.22±0.101.06±0.11精氨酸#6.12±0.205.38±0.28亮氨酸&3.02±0.102.47±0.14*脯氨酸#9.39±0.279.30±0.25酪氨酸&Δ0.64±0.050.79±0.06*∑EAA15.00±0.5313.71±0.89苯丙氨酸&Δ1.74±0.041.65±0.10∑NEAA54.63±1.7652.20±2.42赖氨酸&3.06±0.102.93±0.23∑EAA/∑NEAA27.45±0.1526.24±0.48*组氨酸&0.67±0.010.75±0.07∑FAA38.15±1.1936.47±2.32天冬氨酸#Δ4.59±0.144.36±0.08 TAA69.63±2.3165.91±3.32丝氨酸#2.71±0.102.44±0.21∑FAA/TAA54.79±0.1355.30±0.73谷氨酸#Δ8.28±0.277.68±0.38∑EAA/TAA21.54±0.0920.79±0.30*
2.5 荣昌猪和杜洛克猪猪皮氨基酸营养评价
由表5可知，2 种猪皮AAS和CS均小于1，其中异亮氨酸评分最低，其次是苯丙氨酸+酪氨酸，荣昌猪和杜洛克猪猪皮的EAAI分别为31.01和34.30。此外，荣昌猪猪皮缬氨酸和亮氨酸的AAS和CS均显著高于杜洛克猪猪皮（P＜0.05），并且EAAI略高于杜洛克猪猪皮（P＞0.05）。
表5 荣昌猪和杜洛克猪猪皮EAA营养评价比较
Table 5 Comparison of nutritional quality in terms of EAA between Rongchang and Duroc pig skin
必需氨基酸AASCSEAAI荣昌猪杜洛克猪荣昌猪杜洛克猪荣昌猪杜洛克猪苏氨酸0.52±0.020.49±0.030.39±0.020.30±0.02缬氨酸0.57±0.020.47±0.04*0.36±0.020.29±0.02*异亮氨酸0.41±0.030.35±0.040.22±0.020.19±0.02亮氨酸0.50±0.020.41±0.02*0.39±0.010.32±0.02*赖氨酸0.68±0.020.65±0.050.57±0.020.54±0.04苯丙氨酸+酪氨酸0.48±0.020.49±0.030.26±0.010.27±0.02蛋氨酸+胱氨酸0.58±0.030.53±0.040.32±0.020.30±0.02 34.30±1.8631.01±2.31
3 讨 论
3.1 一般营养成分组成
本研究中，2 种猪皮一般基础营养成分无显著差异，这表明猪皮基础营养成分受品种因素的影响较小。猪皮水分含量低于猪（70.83%～71.8%）和家禽肌肉（68.75%～74.70%），但高于牛肌肉（59.50%～62.06%）[5,8-9]，同时也低于水产动物皮水分含量[10-12]。本研究中，虽然2 种猪猪皮水分含量差异不显著，但杜洛克猪猪皮水分含量略高于荣昌猪，不同组织胶原蛋白肽含量的差异是引起水分含量差异的根本原因，胶原蛋白肽具有独特的三螺旋及纤维结构特征，其螺旋内的每三肽单元含有的2 个水分子以氢键和双氢键与多肽链结合，其余的水则作用于各级纤维结构[13]，本研究中，2 种猪皮粗蛋白质量分数均在25%以上，相比肌肉粗蛋白含量均明显提高（猪：20.73%～25.39%；牛：15.84%～18.17%；家禽：22.08%～25.43%）[5,8-9]。猪皮蛋白质含有87.7%的胶原蛋白[14]，经过一定处理可获得胶原多肽，具有活化细胞机能、抗衰老和抑制癌细胞等功能[15]。此外，猪皮是明胶的主要来源，约占明胶产量的46%，广泛应用于果汁饮料的澄清剂及乳化剂生产[16]，因此，将猪皮用于胶原蛋白肽等的加工，对提升其附加值具有重要意义。本研究中，荣昌猪猪皮粗脂肪含量高于杜洛克猪，其原因可能与荣昌猪脂肪沉积能力较强有一定关系[5]。脂肪代谢产生的能量高于碳水化合物和蛋白质，因此，可将其作为提高饲料能量的添加物，进而降低饲料成本[17]，因此荣昌猪猪皮可作为一种高效的饲料脂肪来源。
3.2 脂肪酸组成及营养评价
本研究中，2 种猪皮中均鉴定出9 种脂肪酸，其中SFA主要以棕榈酸和硬脂酸为主，具有引起全身炎症或冠心病血管损伤等疾病的潜在风险[18]，荣昌猪猪皮SFA含量稍高于杜洛克猪，这可能与脂肪型猪脂肪沉积能力较强相关，也进一步说明摄入高脂肪含量的食品对人类健康存在一定威胁，但前人研究[5]指出，荣昌猪肌肉SFA含量低于杜洛克猪，与本研究结果相反，可能是脂肪酸在肌肉和皮肤的沉积方式不同造成的，但具体机制有待进一步探究。猪皮MUFA以油酸为代表，其含量高于肌肉油酸含量（猪：23.58%～46.33%；牛：19.08%～31.83%；家禽：29.81%～43.09%）[8,19-22]，作为功能性脂肪酸，油酸在降低血清总胆固醇含量和抑制细菌、病毒等病原微生物方面具有显著作用[23]。同时，在免疫、心血管疾病、皮肤病修复等新治疗方法上也具有潜在应用价值[24]。猪皮PUFA含量低于肌肉PUFA含量（猪：21.17%～21.19%；牛：12.00%～20.95%；家禽：11.47%～27.22%）[5,19-22]。本研究发现，杜洛克猪猪皮UFA和PUFA含量均显著高于荣昌猪猪皮，UFA在肉类风味物质形成中具有积极作用，UFA含量越高，形成的风味越好，说明杜洛克猪猪皮加工过程中可能具有形成更好风味的潜力。
进一步分析显示，2 种猪皮∑n-3 PUFA/∑n-6 PUFA均低于FAO/WHO推荐的膳食比值（0.1～0.2）[25]。n-3 PUFA具有抗炎、降低心血管疾病风险、抑制动脉粥样硬化和改善II型糖尿病等功效[26]。研究指出，外源摄入n-3 PUFA对提升高密度脂蛋白含量、降低血清胆固醇有显著作用[27]。猪皮SFA∶MUFA∶PUFA极不符合营养学上推荐的人类膳食脂肪摄入比（1∶1∶1）[28]。Yang Xuefeng等[29]研究指出，饮食中SFA∶MUFA∶PUFA为1∶1∶2时，可通过促进脂联素表达改善葡萄糖和脂质代谢，进而提升胰岛素敏感性。因此，猪皮存在不平衡的脂肪酸组成，食用过多则易引起心血管相关疾病，日常生活中应注意猪皮类食品的摄入量。本研究中，杜洛克猪猪皮∑UFA/∑SFA显著高于荣昌猪猪皮，张娅俐等[30]研究指出，∑UFA/∑SFA越高，其脂肪风味越好，这表明杜洛克猪猪皮脂肪风味可能优于荣昌猪猪皮，其原因可能与杜洛克猪饲料转化率高，将饲料中风味物质转化的效率更高有关，但具体机制还有待进一步研究。HI和AI与动脉粥样硬化有密切关系，TI能有效反映血液凝块形成的趋势[31]。研究表明，AI和TI越低，越有利于人体健康，这说明相对于杜洛克猪猪皮而言，适量食用荣昌猪猪皮对健康更有益。此外，从∑UFA/∑SFA、∑PUFA/∑SFA及HI、AI和TI来看，杜洛克猪猪皮相对于荣昌猪猪皮具有更好的脂肪酸营养价值。
3.3 氨基酸组成及营养评价
本研究中，2 种猪皮的甘氨酸含量高于肌肉甘氨酸含量（猪：0.71%～0.92%；牛：0.96%～1.16%；家禽：0.88%～4.86%）[5,32-33]。甘氨酸是一种分子结构简单的氨基酸，是弹性蛋白中所有胶原蛋白的主要成分，并且在营养和代谢中具有重要作用，并可作为全身炎症级联反应的调节剂，改善微循环并协助抑制肿瘤坏死因子α和白细胞介素1β的活性[33]。脯氨酸和精氨酸含量次之。脯氨酸是合成精氨酸的主要底物，精氨酸可有效促进胰岛素样生长因子1的产生，影响细胞生长和伤口愈合，并且还能产生NO以维持体内正常血液流动和营养物质运输。NO作为一种自由基，还可通过增加血液流动来促进氨基酸和氧气向受损部位运输[34]。因此，从个别氨基酸含量来看，猪皮具有一定的氨基酸营养价值，且其胶原蛋白含量丰富，在生物医药上具有一定利用价值。本研究中，荣昌猪猪皮缬氨酸和亮氨酸含量显著高于杜洛克猪猪皮，这表明荣昌猪猪皮支链氨基酸组成更为丰富。此外，猪皮∑EAA/∑NEAA不符合FAO/WHO推荐的理想蛋白质氨基酸模式（∑EAA/∑TAA：40%左右；∑EAA/∑NEAA＞60%）[35]，且低于肌肉∑EAA/∑TAA（猪：40.36%～66.62%；牛：36.83%～40.35%；家禽：38.24%～44.45%；兔：38.40%～40.88%）[5-6,8,36]。本研究发现，杜洛克猪猪皮∑EAA/∑NEAA显著低于荣昌猪，说明荣昌猪猪皮氨基酸营养更丰富，这与品种可能有直接关系。猪皮∑FAA/∑TAA高于猪肌肉∑FAA/∑TAA（41.23%～49.92%）[37]，说明猪皮具有良好的鲜味。
AAS和CS是评价氨基酸营养高低的重要指标[38]，本研究中2 种猪皮AAS和CS均小于1，表明猪皮中必需氨基酸严重缺乏。同时，猪皮EAAI远低于四川白鹅（约为81.77）[7]、四川白兔（约为80.31）[36]和关岭黄牛（约为78.29）[39]。EAAI越高，表明食品蛋白质的必需氨基酸组成越好，消化利用率越高，营养价值越高，说明猪皮必需氨基酸营养价值相对较低。此外，从缬氨酸和亮氨酸的AAS和CS来看，进一步印证了荣昌猪猪皮相对杜洛克猪猪皮具有较高的氨基酸营养价值。
4 结 论
荣昌猪猪皮和杜洛克猪猪皮蛋白质和脂肪含量较高，富含油酸和呈味氨基酸，可作为饲料蛋白质脂肪来源，但其氨基酸构成不合理，脂肪酸组成不平衡。相比之下，荣昌猪猪皮具有较高的氨基酸营养价值，而杜洛克猪猪皮具有较高脂肪酸营养价值，因此，在生产中需针对不同营养特性对2 种猪皮进行开发利用，进而提升猪皮营养价值和附加产值。
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