不同泌乳期驴乳成分分析
2020-12-01牛希跃程晓通于静费胜利许倩
牛希跃,程晓通,于静,费胜利,许倩*
1. 塔里木大学生命科学学院(新疆 843300);2. 新疆德盛和乳业有限公司(新疆 831200)
乳是一种由乳腺分泌的混合液体,是新生婴幼儿成长的必要营养物质,同时也是一类膳食营养结构相对全面的食品。随着近几年经济快速发展,居民生活质量不断提升,带有功能特性的营养健康食品成为日常饮食生活中的首要选择。其中,驴乳就因其独特的营养成分含量和多种有益功能,成为健康饮食方面的关注热点,同时驴乳的市场需求随之变大,相关产品受到青睐[1-2]。
驴乳色白,味道较牛乳甜,没有不良气味,与人乳同属乳清蛋白性乳类[3]。驴乳与其他家畜乳相比,驴乳水分较高,脂肪、蛋白质、灰分含量相对较低,乳糖含量较高,氨基酸种类齐全,矿物质元素含量相对较多,维生素含量充足,其中维生素C含量尤为突出。研究表明,驴乳的营养成分所含比例与人乳营养成分最为接近,相对于牛乳,驴乳是人乳的较好替代品。此外,驴乳的生物学价值高,有多种功能活性,除了能够为人体补充能量和相应的营养成分外,驴乳中含有的相关活性因子有助于提升机体免疫能力,在抑菌消炎、预防疾病、缓解疲劳及改善心脑血管疾病的基础上具有一定抗氧化能力,其还具有延缓衰老及美容养颜的功能保健效果[4-8],适合多种人群的食用。
新疆是中国养驴的主要省份之一,也是主要畜牧区之一,在驴的养殖培育方面有着相对较强的优势[9-10],国内对于驴乳成分的研究已相对较多,对不同泌乳期的驴乳成分的变化研究报道相对较少。试验通过采集不同泌乳期的驴乳样品,对驴乳成分进行分析研究,以期为泌乳期乳驴的饲养管理及驴乳产品的加工贮藏提供基础依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
1.1.1 试验原料
驴乳(采自新疆昌吉新疆德盛和乳业有限公司乳驴养殖基地,分批次采样泌乳期为1,2,3,4,5和6个月的同龄、健康乳驴的生鲜乳,随机采集4个样本,置于冰箱保鲜层中冷藏,样品依照试验要求进行检验处理,数据结果以4个样本的平均值表示)。
1.1.2 试验药品
甲醇、正庚烷、Se标准液(色谱纯);其余均为分析纯。
1.1.3 试验仪器
气相色谱仪(GC-2014C,岛津企业管理(中国)有限公司);电子分析天平(EL-204-IC,梅特勤-托利多上海科技有限公司);冷冻离心机(TGL-20bR,上海安亭科学仪器厂);紫外分光光度计(UV-2450,岛津企业管理(中国)有限公司);pH计(HI9125,哈纳·沃德仪器(北京)有限公司);旋转蒸发器(RE-2000A,上海亚荣生化仪器厂);高速分散机(T25,德国IKA);电热鼓风干燥箱(BGZ-246,上海博迅医疗生物仪器股份有限公司)。
1.2 试验方法
1.2.1 驴乳酸度的测定
参照宝梅荣等[11]建立的方法并结合GB 5009.239—2016中的电位滴定法,根据实际情况将氢氧化钠标准滴定液浓度配制为0.05 mol/L,鲜驴乳样品充分混匀后,称取10 g(精确到0.001 g),处理后进行滴定,同时做空白滴定和同步平行,记录滴定终点时消耗氢氧化钠标准滴定液的体积,计算驴乳中的酸度数值。
式中:c为氢氧化钠标定浓度,mol/L;V2为乳样滴定时消耗标准液的体积,mL;V1为空白滴定时消耗标准液的体积,mL;m为称取的鲜驴乳质量,g;0.05为理论上标准液摩尔浓度,mol/L;100为换算系数。
1.2.2 驴乳脂肪含量的测定
参照杨淑华等[12]建立的方法,并略有改动。将充分混匀的驴乳称取20 g(精确到0.001 g),加3 mL氨水摇匀,在加入20 mL 95%乙醇混匀,用乙醚-石油醚混合液提取脂肪。将脂肪提取液通过无水硫酸钠进行过滤,用少量无水乙醚淋洗无水硫酸钠,使脂肪能够全部保留在滤液中。按照上述步骤重复提取2次下层残液,使脂肪充分提出,水浴除去醚液,残留物即为粗脂肪,干燥后冷却称质量。
式中:m1为脂肪容器质量,g;m2为样品中脂肪加脂肪容器质量,g;m为样品质量,g;100为换算系数。
1.2.3 驴乳蛋白质含量的测定
1.2.3.1 工作曲线的建立
参照孙士青等[13]建立的方法,采用考马斯亮蓝法测定驴乳中蛋白质含量,建立工作曲线(图1),得回归方程:y=4.156 7x+0.06(R2=0.998 9)。
图1 牛血清蛋白标准曲线
1.2.3.2 样品处理与测定
取30 mL混匀的驴乳,置冷冻离心机中进行离心脱脂。准确移取0.5 mL脱脂驴乳,用去离子水将其定容到100 mL。取0.5 mL上述滤液,处理3个平行并做同步空白处理,按照工作曲线方法进行测定,代入回归方程求出蛋白含量。
1.2.4 驴乳乳糖含量测定
严格按照GB 5413.5—2010进行测定。
1.2.5 驴乳水分测定
参照GB 5009.3—2016,采用直接干燥法进行测定,样品处理稍有改动。准确称取5 g(精确到0.000 1 g)混匀的驴乳样品,直接进行干燥,使前后2次称量误差在0.000 2 g内即为恒质量。
式中:M1为称量瓶和鲜驴乳质量,g;M2为称量瓶和试样干燥后质量,g;M3为称量瓶质量,g;100为单位换算系数。
1.2.6 驴乳硒元素含量的测定
1.2.6.1 工作曲线的建立
参照马森[14]、李丽清等[15]建立的方法,并略有改动。采用硒-邻苯二胺紫外分光光度法测定驴乳中的硒元素含量,测定所得标准曲线见图2。建立回归方程,得回归方程:y=0.041 5x+0.009 1(R2=0.998 8)。
图2 硒标准曲线
1.2.6.2 样品的消化
吸取30 mL混匀的驴乳,用浓度2 mol/L的磷酸溶液调节驴乳至pH 4.6,将处理样品在转速3 500 r/min下进行离心,离心时间20 min,使蛋白得以沉淀。准确吸取25 mL上层乳清液,进行干燥处理除去乳清液中的水分,向干燥后的样品中加入一定量的浓硝酸-浓高氯酸(4∶1)混合酸溶液,冷消化过夜。次日进行加热消化,同时做试剂空白处理。
1.2.6.3 样品的测定
取出消化后所得溶液,用20%氢氧化钠溶液调节至pH 1.0,按照工作曲线的测定方法对调pH后的样液进行处理,设定平行样品及试剂空白处理,测定样品吸光度,查工作曲线,计算硒元素含量。
1.2.7 驴乳脂肪酸含量的测定
1.2.7.1 样品的水解
参照GB 5009.168—2016,对驴乳乳样进行碱法水解,其中驴乳乳样的称取质量为10 g(精确到0.000 1 g)。
1.2.7.2 脂肪的提取
参照GB 5009.168—2016,对样品水解液进行脂肪的提取。
1.2.7.3 脂肪的甲酯化
参照潘斌[16]建立的方法进行甲酯化,有所改动。用正庚烷作萃取剂,三氟化硼甲醇溶液浓度调整为15%,采用2%氢氧化钠-甲醇溶液处理脂肪,甲酯化操作过程温度条件不变。
1.2.7.4 脂肪酸的测定
以37种脂肪酸甲酯混合标准品,采用气相色谱外标法测定样品脂肪酸含量。色谱条件:毛细管色谱柱,5%苯基,95%二甲基聚硅氧烷弱极性固定相,柱长30 m,内径0.25 mm,膜厚0.25 μm;进样器温度270 ℃;检测器温度280 ℃;程序升温,初始温度100℃,持续13 min,100~180 ℃,升温速率10 ℃/min,保持6 min,180~200 ℃,升温速率1 ℃/min,保持20 min,200~230 ℃,升温速率4 ℃/min,保持10.5 min;载气,氮气;分流比100∶1;进样体积1.0 μL;检测条件应满足理论塔板数(n)至少2 000 m-1,分离度(R)至少1.25。
1.3 数据分析处理
利用Microsoft Excel 2010对数据进行初步统计,计算数据误差、平均值,利用SPSS 20.0软件进行方差、回归分析,依据软件内Duncan法比较均值,进行显著性检验。
2 结果与分析
2.1 驴乳酸度的变化
乳的酸度包括自然酸度和发酵酸度。自然酸度主要由乳中的蛋白质、柠蒙酸盐、二氧化碳等物质构成;发酵酸度主要是由于微生物分解乳糖而产生的乳酸引起的[17]。由图3可知,驴乳的酸度随着泌乳期的时间增长呈显著升高趋势(p<0.05),并且泌乳期越短驴乳酸度越低,泌乳期1个月的驴乳酸度最低,为4.61 °T。泌乳期为6个月的驴乳酸度达到最高,为21.30 °T。这说明乳的酸度是反映乳新鲜度和热稳定性的标志。酸度高,则新鲜度低,热稳定性差。生鲜乳在保藏运输过程中酸度的升高,会降低鲜乳的品质,降低其保存性。周玉贵等[18]对不同自然月驴乳的酸度研究指出气温升高,驴乳的酸度增高。泌乳期6个月的驴乳采样时间为9月份,气温较高。随后采集月份气温逐渐降低,酸度逐渐下降,这与周玉贵等[18]的研究有相似规律。
图3 泌乳期驴乳酸度的变化
2.2 驴乳脂肪含量的变化
由表1可知,随着泌乳期时间加长,驴乳的脂肪含量总体呈现显著下降趋势(p<0.05),所采集乳样均在泌乳期6个月时乳脂肪含量达到最低值。这一变化趋势与郭春华等[19]对不同泌乳期羊乳的脂肪含量具有类似变化,而与王文强等[20]对不同泌乳期牛乳的脂肪含量变化研究结果恰好相反,造成这种差异的情况有待进一步研究。
表1 泌乳期驴乳脂肪含量的变化 g/100 g
2.3 驴乳蛋白质含量变化
驴乳在不同泌乳期的蛋白质含量如图4所示。试验所测得的驴乳的蛋白质含量在泌乳期2个月时出现下降趋势并达到最低,蛋白质含量为1.039%,泌乳期2个月后蛋白质呈逐步上升趋势,且上升趋势显著(p<0.05),进入泌乳期6个月时蛋白质又有显著下降趋势。Guo等[21]在驴乳的泌乳180 d成分动态研究中得出驴乳蛋白质在15~120 d中蛋白质有所下降,之后开始有上升趋势,这与试验结果相似。
2.4 驴乳乳糖含量的变化
驴乳中的乳糖含量相对较高,具有很好的适口性,并在一定程度上能促进肠道对钙的吸收,与人乳的乳糖含量接近[22]。由图5可知,驴乳中的乳糖含量在泌乳初期具有最大值,随着泌乳期时间增长,驴乳中的乳糖含量总体上呈现显著下降趋势(p<0.05),且在泌乳期为6个月时驴乳的乳糖含量降到最低值(6.268 mg/100 g)。试验结果与陈远庆等[23]对德州驴泌乳期乳中乳糖含量在不同泌乳月的动态研究中具有相似现象,并且陈远庆等指出泌乳月份对乳糖及乳密度存在显著影响。
图4 泌乳期驴乳蛋白质含量的变化
图5 泌乳期驴乳乳糖含量的变化
2.5 驴乳水分的变化
驴乳在不同泌乳期的水分变化如图6所示。驴乳水分在泌乳期1个月至泌乳期3个月呈现出上升趋势,之后呈现显著下降趋势,且在泌乳期5个月含量达到最低(90.66%),泌乳期5个月后水分又开始显著回升(p<0.05)。总体上看,驴乳的水分均在90%以上,乳中水分相对牛乳、羊乳含量较高[24]。
图6 泌乳期驴乳水分的变化
2.6 驴乳硒元素含量的变化
驴乳中的硒含量变化如图7所示。驴乳中的硒元素含量呈现出先增高后下降趋势,泌乳期2个月的驴乳硒元素含量最高(9.101 μg/1 000 mL),泌乳期6个月的驴乳硒元素含量达到最低值(5.060 μg/1 000 mL)。从驴乳的硒元素含量整体来看,变化幅度不明显,说明驴乳中硒元素含量受泌乳期的影响较小。
图7 泌乳期驴乳硒元素含量的变化
2.7 驴乳脂肪酸含量的变化
驴乳中脂肪酸含量变化及脂肪酸组成如表2和表3所示。由表2可知,所处理的驴乳样品共检测出25种脂肪酸,不同泌乳期中各脂肪酸含量波动较大,总的脂肪酸含量呈现下降趋势。由表3可以看出,随着泌乳期加长,驴乳中饱和脂肪酸与短链脂肪酸呈现先上升后下降趋势,与樊永亮等[25]的研究结果相似,驴乳多不饱和脂肪酸与中链、长链脂肪酸随泌乳期的增长均呈现下降趋势。
表2 不同泌乳期的驴乳脂肪酸含量变化 g/100 g
接表2
表3 泌乳期的驴乳脂肪酸组成 g/100 g
3 结论与讨论
乳中的成分主要包含水、脂肪、蛋白质、乳糖、微量元素等,是一种复合型的乳胶体状物。不同泌乳期驴乳水分均在90%以上,蛋白质含量最低值为1.039%,随着泌乳期的变化,蛋白质含量增长,伴随着水分减少,两者趋势发展向相反方向进行。乳糖在泌乳期的增长中呈现下降的趋势,驴乳酸度呈现逐渐上升的趋势,其变化与微生物对乳糖分解产生乳酸有一定关系[26]。此外酸度升高会在一定程度影响乳的稳定性,不利于贮藏运输。驴乳中的硒元素含量在整个泌乳期中无明显变化,脂肪酸总的含量随泌乳期加长呈现下降趋势,其中饱和脂肪酸与短链脂肪酸随着泌乳期增长呈现先上升后下降趋势,可见泌乳期的变化对驴乳成分含量均存在一定影响。