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不同品种生鲜驴乳脂肪酸组成差异分析

2020-07-23牛希跃

塔里木大学学报 2020年2期
关键词:亚油酸甲酯泌乳

于 静 牛希跃 卢 野 李 伟 许 倩*

(1塔里木大学生命科学学院/南疆特色农产品深加工兵团重点实验室,新疆 阿拉尔 843300)

(2南京农业大学食品科学技术学院,江苏 南京 210000)

驴乳是一种营养成分极为接近人乳的特色优质品种乳源,高钙低脂,富含乳糖、维生素、蛋白质等营养素,同时还含有多种功能营养因子如溶菌酶、乳清蛋白、乳铁蛋白以及免疫球蛋白等多种营养物质[1-2]。乳脂肪所具有的营养价值通常取决于脂肪酸组成和含量[3-4]。目前,主要研究多以驴乳粉中的脂肪酸为主[5-6],其中有关不同饲养条件下驴乳粉中脂肪酸组成变化规律研究相对较多。例如陆东林等[7]发现暖季生产的驴乳粉中平均总脂肪酸含量远远高于冷季所产,其中暖季驴乳粉中α-亚麻酸含量是冷季驴乳粉中3.5倍之多;钱浩等[8]发现冻干驴乳粉中亚油酸、油酸和栋榈酸含量居前3位。在一个特定的物种里,遗传因素(如品种)和环境因素(如气候、泌乳期)都会影响其化学组成[9],为了探究驴乳脂肪酸组成的特点,本文以新疆驴、德州黑驴、疆岳驴和果拉驴为研究对象,对驴乳脂肪酸进行了分离及甲酯化,采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)对其脂肪酸进行研究分析,探讨了品种和泌乳期对生鲜驴乳中脂肪酸组成及含量的影响,为新疆地区驴乳的进一步开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

2019年7月从新疆南疆和田皮山农场采集到圈养的3头德州黑驴泌乳前期、中期、后期乳样,各采集5份;对3头疆岳驴、3头新疆驴、3头果拉驴进行常乳乳样采集,各采集5份。采集好的所有样品于-20℃条件下保存,利用装有干冰的保温盒运送至实验室,样品在实验室-80℃条件下储存,测定前室温缓慢解冻后再进行测定。

37种脂肪酸甲酯混标(上海源叶生物科技有限公司);三氟化硼、甲醇、正庚烷均为色谱纯;焦性没食子酸、95%乙醇、氨水、乙醚、石油醚、氢氧化钠、氯化钠、无水硫酸钠等试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

7890B-7000D气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦公司);RE-3000旋转蒸发器(上海亚荣生化仪器厂);AR2140电子天平(奥豪斯国际贸易有限公司);漩涡振荡器(美国SI公司);SHA-B水浴恒温振荡器(江苏金仪器科技有限公司);TGL-20br高速冷冻离心机(上海安亭科学仪器厂)。

1.3 方法

1.3.1 脂肪酸的提取及甲酯化

脂肪酸的提取及甲酯化参照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的测定》水解-提取法[10],略有改动。称取乳样10 g(精确至0.1 mg),加入100 mg焦性没食子酸、2 mL 95%乙醇、5 mL氨水,混匀,75℃水浴25 min,冷却至室温后加入10 mL 95%乙醇,转移水解液至分液漏斗,用50 mL等体积的乙醚和石油醚混合液冲洗三角瓶和塞子,冲洗液一起倒入分液漏斗中,按上述操作重复提取水解液三次,振摇3 min,静置10 min。收集醚层提取液,旋转蒸发仪浓缩至干,得到脂肪提取物。在脂肪提取物中加入8 mL 2%氢氧化钠甲醇溶液,80℃±1℃水浴回流至油滴消失。从回流冷凝器上端加入7 mL 15%三氟化硼甲醇溶液,在80℃水浴上继续回流2 min,用少量蒸馏水冲洗回流冷凝器,停止加热,迅速冷却至室温。加入20 mL正庚烷,振摇3 min,加入5 mL饱和氯化钠水溶液,静置分层。吸取上层正庚烷提取溶液5 mL至50 mL离心管中,加入4 g无水硫酸钠,振摇2 min,静置5 min,吸取上层清液1 mL,过0.22 μm有机相滤膜到进样瓶中待测定。

1.3.2 色谱条件

色谱柱:HP-88(5%Phenyl Methyl Silox)石英毛细管柱(60 m×0.25 mm×0.5 μm,美国 Agilent);升温程序:初始温度140℃,保持15 min,以5 ℃/min升到180℃,保持10 min,然后以2℃/min升到210℃,保持15 min,最后以10℃/min升到240℃,保持10 min;进样口温度250℃;流速1.0 mL/min;进样量1.0 μL;分流比10:1;载气氮气。

1.3.3 数据处理

试验数据利用Excel 2010和SPSS 18.0对进行统计整理与结果分析,试验结果以平均值±标准差表示,显著水平设为P<0.05。

2 结果与分析

按上述实验条件对37种脂肪酸标品进行了分析,如图1,为37种脂肪酸甲酯标准品总离子流色谱图。从图谱中可以看出,各种脂肪酸甲酯分离、峰形情况良好,该方法适合新鲜驴乳的脂肪酸含量检测。

图1 37种标准脂肪酸甲酯GC-MS图

2.1 不同品种生鲜驴乳脂肪酸相对含量差异分析

按上述实验条件对不同品种生鲜驴乳进行了分析,如图2,为德州黑驴、疆岳驴、新疆驴、果拉驴四个不同品种生鲜驴乳中脂肪酸甲酯总离子流色谱图叠加图。从图谱中可以看出,不同品种生鲜驴乳的脂肪酸甲酯种类大体相同,含量略有差异。

图2 不同品种生鲜驴乳脂肪酸甲酯GC-MS叠加图

表1 不同品种生鲜驴乳中脂肪酸GC-MS分析表(%)

不同品种生鲜驴乳中脂肪酸相对含量分析结果(见表1)显示,德州黑驴、疆岳驴、新疆驴、果拉驴四种生鲜驴乳共测出20种脂肪酸,包括饱和脂肪酸(SFA)11种,单不饱和脂肪酸(MUFA)5种,多不饱和脂肪酸(PUFA)4种,其中SFA含量最高的为棕榈酸,MUFA含量最高的为油酸,PUFA含量最高的为亚油酸。

不同品种生鲜驴乳中主要的脂肪酸为棕榈酸、油酸、亚油酸,即其中长链(C12-C18)脂肪酸含量较高。

不同品种生鲜驴乳中脂肪酸种类基本一致,但各脂肪酸含量存在显著性差异。例如,在饱和脂肪酸中,新疆驴生鲜乳中癸酸含量(5.40%)显著高于其他三个品种(P<0.05);疆岳驴生鲜乳中辛酸含量(3.18%)和月桂酸含量(5.35%)显著高于其他三个品种(P<0.05);德州黑驴生鲜乳中豆蔻酸含量(3.96%)显著高于其他三个品种(P<0.05);德州黑驴生鲜乳中棕榈酸含量(28.62%)显著高于新疆驴和果拉驴(P<0.05),但与疆岳驴相比无显著性差异(P>0.05)。在不饱和脂肪酸中,德州黑驴生鲜乳中亚麻酸含量(3.16%)和亚油酸含量(22.02%)显著高于其他三个品种(P<0.05);果拉驴生鲜乳中油酸含量(29.28%)显著高于其他三个品种(P<0.05)。不同品种生鲜驴乳的硬脂酸含量明显低于驼乳、牛乳、羊乳,与前人研究结果一致[11]。不同品种生鲜驴乳中棕榈酸含量所占比例均为最高,结合陆东林等[12]对驴乳粉脂肪酸的研究,可能是由于季节温差因素造成。不同品种生鲜驴乳的中、短链脂肪酸相对含量较低,Wongtangtintharn等[13]研究发现8~10个碳原子的脂肪酸与动物乳中特有膻味显著相关,由此推测,这可能是驴乳较牛、羊乳膻味较弱的原因。

脂肪酸中的不饱和键位置、碳原子数量等生化差异,导致不同脂肪酸生物活性的不同[14-15]。研究表明,USFA是人体必需脂肪酸(EFA),相对于饱和脂肪酸(SFA)具有提高免疫力、缓解疲劳、调节血液中胆固醇和保护心脏的作用[16]。不同品种生鲜驴乳中USFA相对含量均在50%以上,其中亚油酸、油酸相对含量较高。亚油酸是人体必需脂肪酸,在人体内可被转化成γ-亚麻酸、花生四烯酸等,具有降低血清和肝脏中的胆固醇水平,抑制动脉血栓形成,预防心肌梗塞的发生,同时对维持机体细胞膜功能也起着重要作用[17]。不同品种生鲜驴乳脂肪酸中亚油酸相对含量所占比均较大,EFA占总脂肪酸(TFA)的比例较高,同时较高的亚油酸会直接导致驴乳中MUFA远远多于其PUFA,这一结果也与张岩春报道研究一致[18]。

脂肪酸营养价值的关键是脂肪酸组成比例是否合理,合理的脂肪酸比例是评价食品营养健康与质量安全的一项重要指标[19]。世界联合国粮食及农业组织/世界卫生组织(FAO/WHO)所推荐SFA∶MUFA∶PUFA的比例为1∶1∶1。图3为不同品种生鲜驴乳的SFA、MUFA、PUFA相对含量结构对比图,德州黑驴、疆岳驴、新疆驴和果拉驴SFA、MUFA、PUFA的比例分别为(1:0.63:0.55)、(1:0.63:0.52)、(1:0.67:0.50)和(1:0.79:0.50)。张宇等[20]对母乳、牛乳及山羊乳脂肪酸组成的差异分析中,母乳SFA∶MUFA∶PUFA的比例为(1.41∶1.29∶1)。相比可知,果拉驴生鲜乳的SFA、MUFA、PUFA的比例与人乳最为接近,与FAO/WHO推荐值相近。SFA/UFA值也是评价脂肪酸的营养价值重要标准之一,SFA/UFA值越小,其营养价值越高[21]。不同品种生鲜驴乳中果拉驴生鲜乳的SFA/UFA值(0.77)为最低,疆岳驴生鲜乳的SFA/UFA值(0.87)为最高,表明果拉驴生鲜乳的脂肪酸营养价值比其品种较高。

图3 4种生鲜驴乳的SFA、MUFA、PUFA相对含量

2.2 德州黑驴不同泌乳周期生鲜驴乳脂肪酸相对含量差异分析

按上述实验条件对德州黑驴不同泌乳周期生鲜驴乳进行了分析,如图4,为德州黑驴泌乳前期、中期、后期生鲜驴乳中脂肪酸甲酯总离子流色谱图叠加图。从图谱中可以看出,德州黑驴不同泌乳周期生鲜驴乳的脂肪酸甲酯种类大体相同,含量略有差异。

图4 德州黑驴不同泌乳周期生鲜驴乳脂肪酸甲酯GC-MS叠加图

表2 德州黑驴不同泌乳周期生鲜驴乳中脂肪酸GC-MS分析表(%)

(续表)

不同泌乳期生鲜驴乳中脂肪酸相对含量的分析结果(见表2)显示,不同泌乳期生鲜乳中SFA含量最高的为棕榈酸,MUFA含量最高的为油酸,PUFA含量最高的为亚油酸。不同泌乳期生鲜驴乳中主要的脂肪酸为棕榈酸、油酸、亚油酸。

不同泌乳期生鲜驴乳中脂肪酸种类基本一致,但各脂肪酸含量存在显著性差异。例如,在饱和脂肪酸中,泌乳前期生鲜乳中辛酸含量(3.27%)和月桂酸含量(5.42%)显著高于其他两个泌乳期(P<0.05);泌乳中期生鲜乳中癸酸含量(4.73%)显著高于泌乳前期生鲜乳(P<0.05),但与泌乳后期生鲜乳无显著性差异(P>0.05);泌乳后期生鲜乳中豆蔻酸含量(3.96%)显著高于其他两个泌乳期;泌乳前期生鲜乳中硬脂酸含量(1.14%)显著高于泌乳后期,但与泌乳中期生鲜乳无显著性差异(P>0.05);随着泌乳期的延长,辛酸、棕榈酸和花生酸含量呈现下降趋势。在不饱和脂肪酸中,泌乳中期生鲜乳中棕榈油酸含量(4.435)显著高于其他两个泌乳期(P<0.05);泌乳后期生鲜乳中油酸含量(23.15%)和亚麻酸含量(3.16%)显著高于其他两个泌乳期(P<0.05);泌乳前期生鲜乳中亚油酸含量(23.42%)显著高于其他两个泌乳期;随着泌乳期的延长,亚油酸含量呈现下降趋势,而亚麻酸和油酸含量随着泌乳期的延长呈现上升趋势。德州黑驴泌乳前期、中期和后期生鲜乳SFA:MUFA:PUFA的比例分别为1:0.52:0.53、1:0.61:0.57、1:0.62:0.55;SFA/UFA分别为0.95、0.84、0.85,由此可知,泌乳中期生鲜乳的脂肪酸营养价值最高。

3 结论

本研究以德州黑驴、疆岳驴、新疆驴、果拉驴为研究对象,分析品种、泌乳期对生鲜驴乳中脂肪酸组成及相对含量的影响。不同品种、不同泌乳期生鲜驴乳中脂肪酸主要由棕榈酸、油酸、亚油酸组成。不同品种和不同泌乳期生鲜驴乳中脂肪酸的种类极为接近,但脂肪酸相对含量略有差异,故品种及泌乳周期对驴乳脂肪酸含量有一定影响,果拉驴生鲜乳和德州黑驴泌乳中期生鲜乳中脂肪酸SFA∶MUFA∶PUFA的比例接近FAO/WHO推荐值,且SFA/UFA低,具有较高的营养价值,在开发营养系列产品等方面具有一定的市场前景。

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