我国不同奶畜乳营养成分对比研究
2022-06-07董燕婕管学东赵善仓范丽霞张丙春任显凤王磊
董燕婕,管学东,赵善仓,范丽霞,张丙春,任显凤,王磊
(1.山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所 山东省食品质量与安全检测技术重点实验室, 济南250100;2. 诸城市农业技术推广服务中心,山东潍坊262200)
0 引言
生鲜乳由独特的营养成分组成,能为人类提供基本的营养需求。牛乳、水牛乳、羊乳、牦牛乳、牦牛乳、骆驼乳、驴乳等作为特色生鲜乳是消费最多的生鲜乳类型[1-3]。由于其营养成分和地域分布的差异,分别适用于不同类型的人群[4-6]。目前对特色生鲜乳营养价值的研究尚未完全开展,且存在掺假或冒充[7],而将其作为一种特殊乳品进行深层次开发尚有不足[8]。本研究采集了我国不同省、自治区的特色生鲜乳(山羊乳、水牛乳、骆驼、牦牛乳和驴乳),与牛乳进行了主要营养成分的比较和分析,旨在揭示不同生鲜乳中的营养成分的差异,为提高特色生鲜乳的进一步开发提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 样品采集
共采集了牛乳、山羊乳、水牛乳、牦牛乳、骆驼乳、驴乳等180 份样本,每种生鲜乳采集30 份。牛乳和驴乳均采自山东省,羊乳采自陕西省,水牛乳、牦牛乳和骆驼乳分别采自广西壮族自治区、四川省和新疆维吾尔自治区。生鲜乳样品被冷冻并在-20 ℃下保存。
1.2 乳成分分析
乳中蛋白质、脂肪、乳糖、总干物质、非脂乳固体、冰点等指标采用福斯公司COMBI FT+牛奶成份和体细胞分析仪进行测定。取20 mL 生鲜乳样品置于冷水中解冻至室温,42 ℃水浴锅加热60 min,备用,采用福斯公司COMBI FT+牛奶成份和体细胞分析仪进行测定,并输出结果。
1.3 氨基酸分析
参照 GB 5009.124—2016 酸水解法测定17 种AA(除色氨酸),参照GB/T 15400—2018 碱水解法测定色氨酸。用氨基酸分析仪 (L-8900 Amino Acid Analyzer, Hitachi, Tokyo, Japan) 分析氨基酸的水解产物。所有氨基酸(色氨酸除外)在110 ℃用浓度为6 mol/L 的HCl 溶液消化24 h 制得的水解产物中测定,色氨酸在100 ℃用浓度为5 mol/L 的HCl 消化20 h制得的水解产物中测定。
1.4 脂肪酸分析
用气相色谱-质谱联用技术对脂肪酸组成进行了分析,确定了39 种脂肪酸甲酯的含量。乳脂肪的提取及甲酯化参照GB 5413.27-2010《婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定》中第二法,稍作修改。色谱柱使用TR-FAME(100 m×0.25 mm×0.2 μm)(美国赛默飞世尔公司)进样口温度为260 ℃,进样量为1 μL,分流比为20∶1,载气为高纯氮气,流速为1.0 mL/min,检测器为FID,检测器温度为280 ℃。柱温箱初始温度为60 ℃,维持1 min,进行程序升温,以20 ℃/min 升温至160 ℃,保持2 min,随后以3 ℃/min 升温至240 ℃,维持25 min。
1.5 统计分析
试验数据的方差分析及多重比较利用SAS8.1 软件进行,在P<0.05 水平为达显著差异水平。
2 结果与讨论
2.1 生鲜乳主要营养成分组成
对奶牛、山羊、水牛、骆驼和牦牛的5 种生鲜乳特性进行了比较见表1。与牛乳相比,水牛、骆驼和牦牛乳的蛋白质、氨基酸、脂肪、乳糖和总固形物含量较高。羊乳中蛋白质质量分数显著高于牛奶,而牛奶中乳糖质量分数显著高于羊奶(P<0.05)。牛乳和山羊乳的氨基酸、脂肪和总固形物质量分数差异不显著(P<0.05)。水牛乳中除乳糖外的5 种物质质量分数最高。骆驼奶中乳糖质量分数最高,显著高于其他4 种动物(P<0.05)。牦牛乳中氨基酸质量分数最高,明显高于牛、山羊和骆驼乳。驴奶中乳糖质量分数最高,蛋白质、脂肪质量分数较低,也最接近于人乳的组成[9]。这与前人的研究结果相似[10-12]。
表1 不同生鲜乳中主要营养成分组成 %
2.2 不同生鲜乳脂肪酸相对含量差异分析
不同奶畜生鲜乳中的脂肪酸含量如表2 所示,不同奶畜生鲜乳中的各种脂肪酸质量分数均有显著差异(P<0.05)。由表1 可以看出,不同奶畜生鲜乳中饱和脂肪酸均以棕榈酸为主,占20%~30%;单不饱和脂肪酸以油酸为主,占18.8%~20.2%;多不饱和脂肪酸以亚油酸为主。山羊乳的短链脂肪酸(C1~C6)及中链脂肪酸(C8~C12)质量分数显著多于其他生鲜乳(P<0.05),具有种属特异性[13]。癸酸通过氢键等形式与辛酸等脂肪酸结合为较稳定的络合物时,会散发出膻味,这就是羊奶会有膻味的原因[14]。山羊乳中脂肪酸组成与牛乳质量分数比较类似,但含有相对较高的己酸、辛酸、癸酸等,可以更好的被人体消化吸收。骆驼乳中则几乎不含中、短链脂肪酸,以长链脂肪酸为主。驴乳中脂肪酸以中长链脂肪酸(C12~C18)质量分数最高。牦牛乳和水牛乳中、短链脂肪酸质量分数多于牛乳。水牛乳中的C4∶0 质量分数最高(P<0.05);牦牛乳中的C6∶0(3.12%±0.31%)显著高于其他几种奶畜生鲜乳(P<0.05);山羊乳中的C8∶0~C12∶0 均高于其他几种。不同物种中脂肪酸组分的差异性是由于物种遗传多样性引起的,因此乳中甘油三酯成分会呈种内相似性和种间差异性[15-16]。
表2 不同奶畜生鲜乳中脂肪酸组成(n=30) %
不同生鲜乳中不饱和脂肪酸质量分数也差异较大,牦牛乳中的c9t11CLA(1.69%±0.29%)显著高于其他5 种生鲜乳(P<0.05),c9t11CLA 的质量分数与减少脂肪增生、抗糖尿病、减少动脉粥样硬化、增加骨密度、抗癌、抗氧化、促生长和调节免疫力等多方面有关,因此牦牛乳与其他乳品相比更有利于特殊人群的食用[17]。驴乳中C18:1n9c 相对质量分数最高,为23.96%±1.31%,显著高于其他几种生鲜乳(P<0.05),其次是骆驼乳,山羊乳中含量最低(18.07%±1.40%)。驴乳中的C18:2n6c 和C18:3n3 质量分数均显著高于其他生鲜乳(P<0.05)。n-3 系列不饱和脂肪酸质量分数为骆驼乳(4.22%±1.53%)和牦牛乳(1.72%±0.79%)显著高于水牛乳(0.88±0.55%)、山羊乳(0.67%±0.59%)和牛乳(0.36%±0.17%)(P<0.05);n-6 系列不饱和脂肪酸质量分数为驴乳显著高于其他几种生鲜乳(P<0.05);n-6/n-3 的比值在不同生鲜乳中均有不同,牛乳、山羊乳、牦牛乳、水牛乳、骆驼乳、驴乳中的比值分别为17.08,9.57,3.77,4.24,3.03,5.67。牦牛乳中的n6/n3 比例在几中奶畜中是最低的,为3.03,可能是由于牦牛长期处于放牧饲养,从而使得α-亚麻酸质量分数较高[18]。骆驼乳中亚油酸和油酸的质量分数最高(P<0.05),是比较适宜糖尿病患者和心血管疾病患者饮用的生鲜乳种类[19]。
不同种类生鲜乳的脂肪酸组成见图1。牛科动物乳中的饱和脂肪酸(SFA)和单不饱和脂肪酸(MUFA)含量较高,且差异不大;骆驼乳和驴乳中的饱和脂肪酸含量相对较低。驴乳中多不饱和脂肪酸质量分数最高(22.86%),其次为骆驼乳(13.01%)。驴乳作为非反刍动物乳,与反刍动物乳的脂肪酸组成差异较大,单不饱和脂肪酸质量分数较高,与于静等研究结果基本相似[20]。不同奶畜乳中的脂肪酸质量分数和组成基本与前人研究类似[21-23],但数据略有不同。可能是由于生鲜乳的营养成分受到品种、养殖条件等的影响差异较大[24],因此存在较大的变异性。
图1 不同生鲜乳中脂肪酸组的质量分数
2.3 不同生鲜乳中氨基酸质量分数和组成的差异
表3 显示了18 种氨基酸在不同生鲜乳中的组成情况。根据FAO/WHO 发布的理想蛋白标准[25],各种乳蛋白均为优质乳蛋白。除氨基酸总量外,其组成成分也被认为是评价一种食物营养价值高低的重要指标,氨基酸的组成与人乳越接近,蛋白营养价值相对较高[26]。不同奶畜生鲜乳中的氨基酸质量分数存在差异。牦牛乳的氨基酸总量、必需氨基酸和非必需氨基酸含量均为最高,除驴乳外,其他4 类生鲜乳中的这3类氨基酸总量均高于牛乳,驴乳中此3 类氨基酸质量分数均为最低。山羊乳、牛乳、水牛乳、骆驼乳、牦牛乳、驴乳的必需氨基酸与总氨基酸比值分别为42.15%,41.61%,41.87%,36.67%,40.51%和42.2%;其中,牦牛乳的氨基酸组成最接近人乳中氨基酸组成的比例。
表3 不同奶畜生鲜乳中氨基酸组成 %
在不同奶畜生鲜乳中,谷氨酸质量分数均高于其他17 种氨基酸,为质量分数最高的氨基酸,谷氨酸和谷氨酰胺是柠檬酸周期中α-酮戊二酸的来源,也在大脑中的神经递质[27-28]。除牦牛乳和驴乳外,色氨酸质量分数最低;牦牛乳中半胱氨酸质量分数最低,驴乳中甘氨酸最低,色氨酸未检出。必需氨基酸中,亮氨酸、缬氨酸和赖氨酸质量分数较高,非必需氨基酸中谷氨酸、天冬氨酸和脯氨酸质量分数较高。由于组氨酸无法在体内合成,也为婴儿所必需的氨基酸,其中骆驼乳的组氨酸含量最高,其次为牦牛乳,驴乳中组氨酸含量为这几种乳中最少。
3 结论
本研究比较了各地特色生鲜乳主要营养成分的差异,以及与牛乳的对比。与牛乳相比,水牛乳、骆驼乳和牦牛乳的蛋白质、氨基酸、脂肪、乳糖和总固形物含量都较高。其中,山羊乳、水牛乳、骆驼乳、牦牛乳、驴乳中的不饱和脂肪酸含量均高于牛乳。牦牛乳中共轭亚油酸含量显著高于其他生鲜乳(P<0.05),驴乳中含有较高的多不饱和脂肪酸。除驴乳外,其他4 类生鲜乳中的氨基酸总量均高于牛乳,牦牛乳最接近于人乳的氨基酸组成。由于动物乳的营养成分受到品种、饲养管理等影响较大,在选择合适的乳品作为营养补充剂时,需根据不同的营养成分进行合理的选择。