金川多肋牦牛乳成分的ICP-OES、GS-MS分析

路畅, 文勇立, 傅昌秀, 李善蓉, 杨建梅, 李强, 王永, 侯定超, 泽让东科, 艾鹥

(1.西南民族大学青藏高原研究院, 四川 成都 610041; 2.四川省畜牧总站, 成都 610041;3.金川县畜牧兽医局, 四川 金川 624100)

金川多肋牦牛乳成分的ICP-OES、GS-MS分析

路畅1, 文勇立1, 傅昌秀2, 李善蓉3, 杨建梅2, 李强2, 王永2, 侯定超3, 泽让东科1, 艾鹥1

(1.西南民族大学青藏高原研究院, 四川 成都 610041; 2.四川省畜牧总站, 成都 610041;3.金川县畜牧兽医局, 四川 金川 624100)

通过分析金川多肋牦牛乳的营养成分, 为种质遗传特性及乳品加工研究积累资料.随机选取金川牦牛、麦洼牦牛泌乳期母牛各30头, 采用ICP-OES测定乳矿物质含量, GS-MS测定脂肪酸含量, 乳成分测试仪测定乳常规成分.结果显示: 金川多肋牦牛乳常规成分的非脂固、蛋白质、密度、乳糖显著高于麦洼牦牛(P<0.01); 金川多肋牦牛乳矿物质元素与麦洼牦牛差异不显著; 脂肪酸中硬脂酸、亚油酸、油酸含量高于麦洼牦牛(P<0.05或P<0.01).金川多肋牦牛乳部分成分指标优于麦洼牦牛, 具有一定特异性.

金川多肋牦牛; 乳; 常规营养成分; 矿物质; 脂肪酸

牦牛主要分布在青藏高原及其周边地区, 牦牛乳是牧民的重要食品, 也是独特的乳品加工原料[1], 乳特性反映了种群重要的种质遗传特性.与普通牛乳相比, 牦牛乳蛋白质、脂肪、乳糖和矿物质更为丰富, 营养价值极高[2].近年来发现, 分布于青藏高原横断山区大雪山北段, 海拔3600-4800 m的高山草甸草原的金川牦牛中, 约52%的个体肋骨数比普通牦牛多一对, 即具有15对肋骨, 其产奶、产肉量比普通牦牛高, 抗逆力更强, 表现出良好的生产和生物学特性[3].

有关牦牛乳成分的研究, 常海军等(2011)[4]对天祝白牦牛在不同放牧条件下维生素含量进行了分析, 得出不同放牧季节对牦牛乳中维生素含量影响较大.席斌等(2010)[5]对天祝白牦牛、甘南牦牛、青海高原牦牛乳常规成分做了分析, 研究了不同地区牦牛乳营养成分的差异, 结果显示, 牦牛乳中营养成分随品种、饲养条件、地区海拔、季节变化、草场类型以及挤奶放式而变化.姬秋梅等(2000)[6]对西藏的嘉黎、帕里、斯布牦牛的产乳性能及乳品质进行了分析, 说明三大牦牛类群具有乳脂率高, 富含乳糖、氨基酸及微量元素等成分的优点.但是对于金川多肋骨牦牛乳成分研究, 国内尚未见报道.本文以金川多肋牦牛、麦洼牦牛乳为试验对象, 采用 GS-MS、ICP-OES等方法分别测定了两种牦牛乳常规成分、矿物质和脂肪酸含量, 为牦牛种质特性, 以及乳品加工等研究提供基础资料.

1 材料与方法

1.1 牦牛乳样品的采集

随机选取全天然放牧, 健康, 生长发育正常, 胎次和泌乳期一致, 不补饲的麦洼牦牛和金川多肋牦牛各 30头, 共计60头, 年龄3.5岁-5.5岁, 每头各取100 ml乳样, 用于检测乳成分.早上放牧前取样, 先由牛犊吮吸, 刺激母牛泌乳后, 再进行人工挤奶.乳样装在250 ml经灭菌的瓶中, 冷藏带至实验室置于-70℃低温冰箱待测.

1.2 牦牛乳常规成分测定

采用乳成分分析仪(MILKYWAY-CP, 银河公司)测定初蛋白、脂肪等常规成分.乳样经水浴锅40℃解冻, 预热器预热10 min, 搅拌棒充分搅拌.取100 ml样品, 置入分析仪中检测, 得乳中脂肪和非脂固形物等常规成分.

1.3 乳样矿物质元素测定

取乳样10 ml于烧杯, 加入8 ml的95% HNO3, 2 ml的H2O2, 微波消解仪充分消解, 条件设定为: 功率800 W, 升温时间15 min, 升温温度180℃, 保持温度时间20 min[7].消解后的乳样使用HNO3定容至50 ml, 定量滤纸过滤后待测.按文献[8]所述乳中矿物元素含量, 配置标准溶液使用ICP-OES(iCAP6000耦合等离子体原子发射光谱仪, 美国Thermo公司)做出标准曲线后检测乳样矿物质.

1.4 牦牛乳脂肪酸测定

参照文献[9]进行样品预处理, 采用GS-MS(Agilent5975C, 美国安捷伦公司)测定脂肪酸相对含量.

1.5 统计分析

所得数据采用SPSS 19.0进行t检验.

2 结果与讨论

2.1 结果

2.1.1 常规乳成分分析

如表 1所示, 金川多肋牦牛的乳常规成分中非脂固、密度、蛋白质、乳糖、灰分含量显著高于麦洼牦牛(P<0.01), 其余差异不显著(P>0.05).

表1 金川多肋牦牛与麦洼牦牛乳常规成分分析Table 1 Analysis of conventional ingredients between Jinchuan multi-rib yak milk and Maiwa yak milk

2.1.2 乳矿物质比较

如表2所示, 金川多肋牦牛乳矿物质中, 砷、磷、硅含量低于麦洼牦牛(P<0.05或P<0.01).

表2 金川多肋骨牦牛、麦洼牦牛乳矿物质含量比较(mg/kg)Table2 Analysis of trace elements content of Jinchuan multi-rib yak milk and Maiwa yak milk(mg/kg)

注: *表示差异显著 ( P<0.05) , **表示差异极显著 ( P<0.01) .Note:＊ indicate significate difference ( P<0.05), ＊＊indicate very significate difference( P<0.01).

2.1.3 乳脂肪酸比较

如表3所示, 金川多肋骨牦牛乳脂肪酸相对含量中油酸(C18:1)显著高于麦洼牦牛(P<0.01), 硬脂酸(C18:0)、亚油酸(C18:2)高于麦洼牦牛(P<0.05).

表3 金川多肋牦牛、麦洼牦牛乳相对脂肪酸含量比较(%)Table 3 Analysis of fatty acid relevant content of Jinchuan multi-rib yak milk and Maiwa yak milk(%)

2.2 讨论

2.2.1 金川多肋牦牛、麦洼牦牛乳常规成分、矿物质元素分析

金川多肋牦牛乳常规成分中的非脂固、密度、蛋白质、乳糖含量和灰分均高于麦洼牦牛(P<0.01),其余差异不显著(P>0.05).乳中蛋白质含量的高低直接决定牦牛乳的营养价值和质量.金川多肋牦牛生活在海拔3600-4800 m的高山峡谷区高山草甸, 而麦洼牦牛生活在海拔3500-3800 m的亚高山草甸, 前者乳蛋白含量高于后者, 这可能与两种牦牛栖息地海拔高度有关, 席斌等(2011)[10]研究认为, 牦牛乳蛋白含量与栖息地海拔有关,海拔越高, 乳蛋白的含量也越高.

非脂固即非脂乳固体, 指牛奶中除脂肪和水分外的物质总称.非脂乳固体的主要组成为糖类、酸类、维生素类等.非脂固对于乳的粘稠度起很大作用, 影响着乳的品质[11].乳糖是二糖的一种, 是哺乳动物中的双糖, 味微甜.作为第一前体物质, 乳糖影响着牛乳风味, 在一定范围内, 牛乳乳糖含量越高, 其风味越好[12].高品质牛乳的组织状态为稍高粘稠度且均匀的流体, 滋味可口稍甜[13], 而金川多肋牦牛非脂固, 乳糖含量均显著高于麦洼牦牛, 显示, 金川牦牛乳风味和粘稠度均优于麦洼牦牛, 具有独特的口感和更好的商品性状.这些特性可能与不同地区环境差异及牦牛的遗传等因素有关[14].

两类牦牛大多数矿物元素含量差异不显著, 但是金川多肋牦牛乳常量元素P及微量元素As和Si低于麦洼牦牛(P<0.05或P<0.01), 这可能是有机体对不同环境适应的结果[15].金川、麦洼两地环境存在差异, 牧草中矿物质含量随品种、种类、成熟度、气候、土壤的不同而有差异, 其矿物元素主要来自土壤, 土壤中矿物元素供应不足时, 牧草出现缺素症.动物对矿物元素的需要量与矿物元素在牧草中的含量不平衡, 因此, 动物的缺乏程度也不同.

2.2.2 金川牦牛、麦洼牦牛乳脂肪酸含量分析

脂肪酸根据饱和程度分为饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)、多不饱和脂肪酸(PUFA), 牦牛乳脂肪酸中的SFA大约占70%, 它是由以豆蔻酸(C14:0) 和软脂酸(C16:0) 居多, 还包括硬脂酸(C18:0) 和一些中短链SFA; 牦牛乳脂肪酸中的MUFA大约占25%, 主要由油酸(C18:1) 组成; 牦牛乳脂肪酸中的PUFA大约占5%, 它包括亚油酸(C18:2) , 亚麻酸(C18:3) , 花生四烯酸(C20:4) 和二十二碳六烯酸(C22:6, 简称DHA) 等[16].通过对两种牦牛乳脂肪酸相对含量的比较发现, 金川多肋牦牛的C18:1(油酸)、C18:0(硬脂酸)、C18:2(亚油酸)显著高于麦洼牦牛(P<0.01,P<0.05).硬脂酸(C18:0)是一种饱和脂肪酸, 牛乳中硬脂酸主要来源于饲草料中的纤维素[17], 由于金川地区属高寒气候, 较麦洼地区干旱, 牧草含水率相对较低, 随之粗纤维含量较高[18], 使得金川多肋牦牛硬脂酸含量较高.油酸(C18:1)是一种单不饱和脂肪酸, 与其他脂肪酸一起, 以甘油的形式存在于动物油脂中, 油酸在脂肪酸中约占 40%-50%.油酸可以降低甘三脂的熔点, 提高脂肪球的流动性及其代谢能力, 对于其他脂肪酸的吸收具有积极作用, 由此可知油酸是构成动物油脂的一种重要成分.亚油酸(C18:2), 一种 n-6多不饱和脂肪酸, 是n-6 系的母体, 经过去饱和及延长碳链转化为 GLA(γ-亚麻酸)和 AA(花生四烯酸), 由于人类与其它哺乳类动物自身不能合成这类脂肪酸, 必须由食物提供, 所以称其为必需脂肪酸(EFA)[19].总之, 金川牦牛的不饱和脂肪酸含量要比麦洼牦牛丰富.牦牛乳的风味包括呈味和香味两种, 呈味性与牛奶的乳糖、乳脂肪、维生素、盐类等非挥发性水溶物质有关; 而香味主要由香味前体物质加热发生分解、氧化、还原等反应产生挥发性物质组成的[20-21].其中不饱和脂肪酸通过氧化、脱氢、脱羧作用生成不饱和的荃、酮、及杂环化合物, 影响着乳的香味.乳品中不饱和脂肪酸对香味可产生积极影响, 而饱和脂肪酸可产生消极影响[22], 金川多肋牦牛的油酸、亚油酸这两种不饱和脂肪酸显著高于麦洼牦牛, 表明金川多肋牦牛香味要优于麦洼牦牛.

3 结论

金川多肋牦牛乳常规营养成分的非脂固、蛋白质、乳糖高于麦洼牦牛, 表明其粘稠度、甜度、营养价值均高于麦洼牦牛, 其矿物质成分与麦洼牦牛相比差异不显著; 金川多肋牦牛乳不饱和脂肪酸中油酸、亚油酸高于麦洼牦牛, 风味优于麦洼牦牛.

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Analysis of conventional ingredients,trace elements and fatty acid of Jinchuan multi-rib yak’s milk

LU Chang1, WEN Yong-li1, FU Chang-xiu2, LI Shan-rong3,YANG Jian-mei2, LI Qiang2, WANG Yong2, HONG Ding-chao3, Tserang Donko Mipam1, AI Yi1
(1.Southwest University for Nationalities, Chengdu 610041, P.R.C.; 2.SiChuan Province Head Station for Animal Husbandry and Veterinary Medicine,Chengdu 610041,P.R.C.; 3.Sichuan Province Aba Prefecture Animal Husbandry and Veterinary Medicine Bureau,Jinchuan 624100, P.R.C.)

Jinchuan multiple-rib yak milk’s nutritional components were analyzed to accumulate basic data for the study of yak genetic characteristics and dairy processing.ICP-OES, GS-MS, Milk compliment analyzers were used to measure milk trace element contents,fatty acid and conventional ingredients of 30 Jinchuan multi-vertebrate Yaks and 30 Maiwa Yaks at lactation period.The results showed that Jinchuan yak milk’s non-fat milk solids, protein, density, lactose were higher than Maiwa milk(P<0.05).The trace element of the two kinds of milk had no significant difference.The fatty acid C18:0, C18:2were higher than Maiwa yak milk(P<0.05), while C18:1had significant difference(P<0.01).Some quality of Jinchuan yak milk is better than Maiwa’s.

Jinchuan multi-rib yak; milk; conventional ingredient; trace element; fatty acid

S823

A

1003-4271(2014)02-0168-05

10.3969/j.issn.1003-4271.2014.02.02

2013-10-14

文勇立(1959-), 男, 教授, 博士, 研究方向: 家畜环境与生态、遗传育种与繁殖; E-mail: wansit@163.com.

国家科技支撑计划课题(2012BAD13B06); 西南民族大学“创新型科研项目”(CX2013SZ47); 四川省科技支撑计划(2011FZ0054); 四川省科技支撑计划(2011JZ0001); 西南民族大学“青年教师基金项目”(13NZYQN20).