于 靜 牛希躍 盧 野 李 偉 許 倩*
(1塔里木大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院/南疆特色農(nóng)產(chǎn)品深加工兵團(tuán)重點實驗室,新疆 阿拉爾 843300)
(2南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210000)
驢乳是一種營養(yǎng)成分極為接近人乳的特色優(yōu)質(zhì)品種乳源,高鈣低脂,富含乳糖、維生素、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)素,同時還含有多種功能營養(yǎng)因子如溶菌酶、乳清蛋白、乳鐵蛋白以及免疫球蛋白等多種營養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。乳脂肪所具有的營養(yǎng)價值通常取決于脂肪酸組成和含量[3-4]。目前,主要研究多以驢乳粉中的脂肪酸為主[5-6],其中有關(guān)不同飼養(yǎng)條件下驢乳粉中脂肪酸組成變化規(guī)律研究相對較多。例如陸東林等[7]發(fā)現(xiàn)暖季生產(chǎn)的驢乳粉中平均總脂肪酸含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于冷季所產(chǎn),其中暖季驢乳粉中α-亞麻酸含量是冷季驢乳粉中3.5倍之多;錢浩等[8]發(fā)現(xiàn)凍干驢乳粉中亞油酸、油酸和棟櫚酸含量居前3位。在一個特定的物種里,遺傳因素(如品種)和環(huán)境因素(如氣候、泌乳期)都會影響其化學(xué)組成[9],為了探究驢乳脂肪酸組成的特點,本文以新疆驢、德州黑驢、疆岳驢和果拉驢為研究對象,對驢乳脂肪酸進(jìn)行了分離及甲酯化,采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)對其脂肪酸進(jìn)行研究分析,探討了品種和泌乳期對生鮮驢乳中脂肪酸組成及含量的影響,為新疆地區(qū)驢乳的進(jìn)一步開發(fā)提供理論依據(jù)。
2019年7月從新疆南疆和田皮山農(nóng)場采集到圈養(yǎng)的3頭德州黑驢泌乳前期、中期、后期乳樣,各采集5份;對3頭疆岳驢、3頭新疆驢、3頭果拉驢進(jìn)行常乳乳樣采集,各采集5份。采集好的所有樣品于-20℃條件下保存,利用裝有干冰的保溫盒運送至實驗室,樣品在實驗室-80℃條件下儲存,測定前室溫緩慢解凍后再進(jìn)行測定。
37種脂肪酸甲酯混標(biāo)(上海源葉生物科技有限公司);三氟化硼、甲醇、正庚烷均為色譜純;焦性沒食子酸、95%乙醇、氨水、乙醚、石油醚、氫氧化鈉、氯化鈉、無水硫酸鈉等試劑均為分析純。
7890B-7000D氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫公司);RE-3000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);AR2140電子天平(奧豪斯國際貿(mào)易有限公司);漩渦振蕩器(美國SI公司);SHA-B水浴恒溫振蕩器(江蘇金儀器科技有限公司);TGL-20br高速冷凍離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠)。
1.3.1 脂肪酸的提取及甲酯化
脂肪酸的提取及甲酯化參照GB 5009.168—2016《食品中脂肪酸的測定》水解-提取法[10],略有改動。稱取乳樣10 g(精確至0.1 mg),加入100 mg焦性沒食子酸、2 mL 95%乙醇、5 mL氨水,混勻,75℃水浴25 min,冷卻至室溫后加入10 mL 95%乙醇,轉(zhuǎn)移水解液至分液漏斗,用50 mL等體積的乙醚和石油醚混合液沖洗三角瓶和塞子,沖洗液一起倒入分液漏斗中,按上述操作重復(fù)提取水解液三次,振搖3 min,靜置10 min。收集醚層提取液,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至干,得到脂肪提取物。在脂肪提取物中加入8 mL 2%氫氧化鈉甲醇溶液,80℃±1℃水浴回流至油滴消失。從回流冷凝器上端加入7 mL 15%三氟化硼甲醇溶液,在80℃水浴上繼續(xù)回流2 min,用少量蒸餾水沖洗回流冷凝器,停止加熱,迅速冷卻至室溫。加入20 mL正庚烷,振搖3 min,加入5 mL飽和氯化鈉水溶液,靜置分層。吸取上層正庚烷提取溶液5 mL至50 mL離心管中,加入4 g無水硫酸鈉,振搖2 min,靜置5 min,吸取上層清液1 mL,過0.22 μm有機相濾膜到進(jìn)樣瓶中待測定。
1.3.2 色譜條件
色譜柱:HP-88(5%Phenyl Methyl Silox)石英毛細(xì)管柱(60 m×0.25 mm×0.5 μm,美國 Agilent);升溫程序:初始溫度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;進(jìn)樣口溫度250℃;流速1.0 mL/min;進(jìn)樣量1.0 μL;分流比10:1;載氣氮氣。
1.3.3 數(shù)據(jù)處理
試驗數(shù)據(jù)利用Excel 2010和SPSS 18.0對進(jìn)行統(tǒng)計整理與結(jié)果分析,試驗結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,顯著水平設(shè)為P<0.05。
按上述實驗條件對37種脂肪酸標(biāo)品進(jìn)行了分析,如圖1,為37種脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品總離子流色譜圖。從圖譜中可以看出,各種脂肪酸甲酯分離、峰形情況良好,該方法適合新鮮驢乳的脂肪酸含量檢測。
圖1 37種標(biāo)準(zhǔn)脂肪酸甲酯GC-MS圖
按上述實驗條件對不同品種生鮮驢乳進(jìn)行了分析,如圖2,為德州黑驢、疆岳驢、新疆驢、果拉驢四個不同品種生鮮驢乳中脂肪酸甲酯總離子流色譜圖疊加圖。從圖譜中可以看出,不同品種生鮮驢乳的脂肪酸甲酯種類大體相同,含量略有差異。
圖2 不同品種生鮮驢乳脂肪酸甲酯GC-MS疊加圖
表1 不同品種生鮮驢乳中脂肪酸GC-MS分析表(%)
不同品種生鮮驢乳中脂肪酸相對含量分析結(jié)果(見表1)顯示,德州黑驢、疆岳驢、新疆驢、果拉驢四種生鮮驢乳共測出20種脂肪酸,包括飽和脂肪酸(SFA)11種,單不飽和脂肪酸(MUFA)5種,多不飽和脂肪酸(PUFA)4種,其中SFA含量最高的為棕櫚酸,MUFA含量最高的為油酸,PUFA含量最高的為亞油酸。
不同品種生鮮驢乳中主要的脂肪酸為棕櫚酸、油酸、亞油酸,即其中長鏈(C12-C18)脂肪酸含量較高。
不同品種生鮮驢乳中脂肪酸種類基本一致,但各脂肪酸含量存在顯著性差異。例如,在飽和脂肪酸中,新疆驢生鮮乳中癸酸含量(5.40%)顯著高于其他三個品種(P<0.05);疆岳驢生鮮乳中辛酸含量(3.18%)和月桂酸含量(5.35%)顯著高于其他三個品種(P<0.05);德州黑驢生鮮乳中豆蔻酸含量(3.96%)顯著高于其他三個品種(P<0.05);德州黑驢生鮮乳中棕櫚酸含量(28.62%)顯著高于新疆驢和果拉驢(P<0.05),但與疆岳驢相比無顯著性差異(P>0.05)。在不飽和脂肪酸中,德州黑驢生鮮乳中亞麻酸含量(3.16%)和亞油酸含量(22.02%)顯著高于其他三個品種(P<0.05);果拉驢生鮮乳中油酸含量(29.28%)顯著高于其他三個品種(P<0.05)。不同品種生鮮驢乳的硬脂酸含量明顯低于駝乳、牛乳、羊乳,與前人研究結(jié)果一致[11]。不同品種生鮮驢乳中棕櫚酸含量所占比例均為最高,結(jié)合陸東林等[12]對驢乳粉脂肪酸的研究,可能是由于季節(jié)溫差因素造成。不同品種生鮮驢乳的中、短鏈脂肪酸相對含量較低,Wongtangtintharn等[13]研究發(fā)現(xiàn)8~10個碳原子的脂肪酸與動物乳中特有膻味顯著相關(guān),由此推測,這可能是驢乳較牛、羊乳膻味較弱的原因。
脂肪酸中的不飽和鍵位置、碳原子數(shù)量等生化差異,導(dǎo)致不同脂肪酸生物活性的不同[14-15]。研究表明,USFA是人體必需脂肪酸(EFA),相對于飽和脂肪酸(SFA)具有提高免疫力、緩解疲勞、調(diào)節(jié)血液中膽固醇和保護(hù)心臟的作用[16]。不同品種生鮮驢乳中USFA相對含量均在50%以上,其中亞油酸、油酸相對含量較高。亞油酸是人體必需脂肪酸,在人體內(nèi)可被轉(zhuǎn)化成γ-亞麻酸、花生四烯酸等,具有降低血清和肝臟中的膽固醇水平,抑制動脈血栓形成,預(yù)防心肌梗塞的發(fā)生,同時對維持機體細(xì)胞膜功能也起著重要作用[17]。不同品種生鮮驢乳脂肪酸中亞油酸相對含量所占比均較大,EFA占總脂肪酸(TFA)的比例較高,同時較高的亞油酸會直接導(dǎo)致驢乳中MUFA遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于其PUFA,這一結(jié)果也與張巖春報道研究一致[18]。
脂肪酸營養(yǎng)價值的關(guān)鍵是脂肪酸組成比例是否合理,合理的脂肪酸比例是評價食品營養(yǎng)健康與質(zhì)量安全的一項重要指標(biāo)[19]。世界聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)所推薦SFA∶MUFA∶PUFA的比例為1∶1∶1。圖3為不同品種生鮮驢乳的SFA、MUFA、PUFA相對含量結(jié)構(gòu)對比圖,德州黑驢、疆岳驢、新疆驢和果拉驢SFA、MUFA、PUFA的比例分別為(1:0.63:0.55)、(1:0.63:0.52)、(1:0.67:0.50)和(1:0.79:0.50)。張宇等[20]對母乳、牛乳及山羊乳脂肪酸組成的差異分析中,母乳SFA∶MUFA∶PUFA的比例為(1.41∶1.29∶1)。相比可知,果拉驢生鮮乳的SFA、MUFA、PUFA的比例與人乳最為接近,與FAO/WHO推薦值相近。SFA/UFA值也是評價脂肪酸的營養(yǎng)價值重要標(biāo)準(zhǔn)之一,SFA/UFA值越小,其營養(yǎng)價值越高[21]。不同品種生鮮驢乳中果拉驢生鮮乳的SFA/UFA值(0.77)為最低,疆岳驢生鮮乳的SFA/UFA值(0.87)為最高,表明果拉驢生鮮乳的脂肪酸營養(yǎng)價值比其品種較高。
圖3 4種生鮮驢乳的SFA、MUFA、PUFA相對含量
按上述實驗條件對德州黑驢不同泌乳周期生鮮驢乳進(jìn)行了分析,如圖4,為德州黑驢泌乳前期、中期、后期生鮮驢乳中脂肪酸甲酯總離子流色譜圖疊加圖。從圖譜中可以看出,德州黑驢不同泌乳周期生鮮驢乳的脂肪酸甲酯種類大體相同,含量略有差異。
圖4 德州黑驢不同泌乳周期生鮮驢乳脂肪酸甲酯GC-MS疊加圖
表2 德州黑驢不同泌乳周期生鮮驢乳中脂肪酸GC-MS分析表(%)
(續(xù)表)
不同泌乳期生鮮驢乳中脂肪酸相對含量的分析結(jié)果(見表2)顯示,不同泌乳期生鮮乳中SFA含量最高的為棕櫚酸,MUFA含量最高的為油酸,PUFA含量最高的為亞油酸。不同泌乳期生鮮驢乳中主要的脂肪酸為棕櫚酸、油酸、亞油酸。
不同泌乳期生鮮驢乳中脂肪酸種類基本一致,但各脂肪酸含量存在顯著性差異。例如,在飽和脂肪酸中,泌乳前期生鮮乳中辛酸含量(3.27%)和月桂酸含量(5.42%)顯著高于其他兩個泌乳期(P<0.05);泌乳中期生鮮乳中癸酸含量(4.73%)顯著高于泌乳前期生鮮乳(P<0.05),但與泌乳后期生鮮乳無顯著性差異(P>0.05);泌乳后期生鮮乳中豆蔻酸含量(3.96%)顯著高于其他兩個泌乳期;泌乳前期生鮮乳中硬脂酸含量(1.14%)顯著高于泌乳后期,但與泌乳中期生鮮乳無顯著性差異(P>0.05);隨著泌乳期的延長,辛酸、棕櫚酸和花生酸含量呈現(xiàn)下降趨勢。在不飽和脂肪酸中,泌乳中期生鮮乳中棕櫚油酸含量(4.435)顯著高于其他兩個泌乳期(P<0.05);泌乳后期生鮮乳中油酸含量(23.15%)和亞麻酸含量(3.16%)顯著高于其他兩個泌乳期(P<0.05);泌乳前期生鮮乳中亞油酸含量(23.42%)顯著高于其他兩個泌乳期;隨著泌乳期的延長,亞油酸含量呈現(xiàn)下降趨勢,而亞麻酸和油酸含量隨著泌乳期的延長呈現(xiàn)上升趨勢。德州黑驢泌乳前期、中期和后期生鮮乳SFA:MUFA:PUFA的比例分別為1:0.52:0.53、1:0.61:0.57、1:0.62:0.55;SFA/UFA分別為0.95、0.84、0.85,由此可知,泌乳中期生鮮乳的脂肪酸營養(yǎng)價值最高。
本研究以德州黑驢、疆岳驢、新疆驢、果拉驢為研究對象,分析品種、泌乳期對生鮮驢乳中脂肪酸組成及相對含量的影響。不同品種、不同泌乳期生鮮驢乳中脂肪酸主要由棕櫚酸、油酸、亞油酸組成。不同品種和不同泌乳期生鮮驢乳中脂肪酸的種類極為接近,但脂肪酸相對含量略有差異,故品種及泌乳周期對驢乳脂肪酸含量有一定影響,果拉驢生鮮乳和德州黑驢泌乳中期生鮮乳中脂肪酸SFA∶MUFA∶PUFA的比例接近FAO/WHO推薦值,且SFA/UFA低,具有較高的營養(yǎng)價值,在開發(fā)營養(yǎng)系列產(chǎn)品等方面具有一定的市場前景。