生鮮羊乳脂肪酸含量與膻味相關性研究

文/張雨萌 蘆 晶 張書文 逄曉陽 薛海曉 呂加平

（中國農業(yè)科學院農產(chǎn)品加工研究所）

乳制品營養(yǎng)豐富，深受廣大消費者的喜愛。隨著人們對健康、營養(yǎng)食品需求的增加，羊乳制品也受到越來越多的關注。羊乳富含多種營養(yǎng)物質，具有易消化、低致敏的特點，適合不同人群的需求。羊乳中含有較少的αs1-酪蛋白和較多的β-酪蛋白，因此比牛乳更容易消化吸收；羊乳中脂肪球較小，能夠增加其與脂肪酶的接觸面積，增加消化速率；羊乳乳糖含量低于牛乳，且很少引起乳糖不耐現(xiàn)象[1]。但是由于羊乳具有膻味，影響了羊乳制品的開發(fā)與推廣。研究表明，膻味是山羊代謝的產(chǎn)物，具有遺傳性，能夠通過長期選種而改善，且羊乳膻味與脂肪酸含量有關[2～4]。膻味可以通過電子鼻分析技術和氣相色譜法進行測定。本試驗以關中羊常乳、關中羊初乳和薩能羊常乳為實驗組，荷斯坦牛乳常乳為對照組。通過測定脂肪含量、總脂肪酸含量、游離脂肪酸含量，比較4 種乳之間脂肪酸含量差異；通過電子鼻分析不同樣品間風味差異，進而確定風味與脂肪酸含量的相關性。

1 材料與方法

1．1 試劑與儀器

1．1．1 試驗材料

羊乳樣品和牛乳對照樣品分別來自于陜西省富平縣和中國農業(yè)大學西校區(qū)，羊乳樣品包括關中羊常乳、關中羊初乳以及薩能羊常乳，牛乳為荷斯坦牛常乳。

1．1．2 試劑

37 種組分FAME混標：色譜級，美國Sigma 公司；胺丙基柱：Bond Elut NH2，500 mg 3 mL，50/PK，安捷倫科技有限公司；其余試劑為分析純。

1．1．3 儀器與設備

氣相色譜儀：Varian450-GC，美國Varian 公司；離心機：SIGMA 3K-15，美國Sigma 公司；電子天平：YP2001N，上海精密科學儀器有限公司；乳脂離心機：RZ-50，金昌實驗儀器廠；蓋勃氏乳脂計：5%～7%，北京華揚怡和科技有限公司；電子鼻：PEN3.5，德國AIRSENSE公司。

1．2 試驗方法

1．2．1 脂肪含量的測定

參照GB 5413.3—2010《嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測定》對脂肪含量進行測定。

1．2．2 總脂肪酸的測定

（1）總脂肪酸的提取[4，5]

分別取關中羊常乳、關中羊初乳、薩能羊常乳、荷斯坦牛常乳各5 g于2 個離心管中，依次加入無水硫酸鈉3 g和2.56 mol/L硫酸0.3 mL，用旋渦震蕩器振搖至完全溶解，加入3 mL乙醚和正庚烷混合物（體積比為1:1），振搖，于1 500 r/min離心3 min。取上清液于另一個螺旋管中，重復收集3 次，合并上層有機相。隨后將脂肪酸甲酯化，進行氣相色譜儀測定。

（2）總脂肪酸的計算

樣品中各脂肪酸的含量按公式1計算。

式中：Xi為樣品中各脂肪酸的含量，單位為mg/100 g；Asi為樣品溶液中各脂肪酸甲酯的峰面積；Cstdi為脂肪酸甲酯標準工作液中各脂肪酸甲酯的濃度，單位為mg/mL；V為溶液體積，單位為mL；Fi為各脂肪酸甲酯轉化為脂肪酸的換算系數(shù)，參見GB 5413.27—2010《嬰幼兒食品和乳品中脂肪的測定》附錄A中表A.1；Astdi為混合標準工作液中各脂肪酸甲酯的峰面積；m為樣品的稱樣量，單位為g。

樣品中總脂肪酸含量按公式2計算。

式中：XTotalFA為樣品中總脂肪酸的含量，單位為mg/100 g；Xi為樣品中各脂肪酸的含量，單位為mg/100 g；以重復性條件下獲得的2 次獨立測定結果的算術平均值表示，結果保留3 位有效數(shù)字。

樣品中某個脂肪酸占總脂肪酸的百分比（%）Y按公式3計算。

1．2．3 游離脂肪酸的測定

游離脂肪酸的提取方法同總脂肪酸，將所有收集液進入用正庚烷活化的胺丙基柱中，用氯仿和異丙醇混合物（體積比為2:1）洗脫掉甘油酯，并用含有2%甲酸的乙醚洗脫游離脂肪酸，收集備用。之后步驟同1.2.2。

1．2．4 電子鼻測定

將關中羊常乳、關中羊初乳、薩能羊常乳、荷斯坦牛常乳取出放置室溫平衡20 min，將樣品裝入電子鼻專用瓶中，樣品量約占瓶子1/3，靜置30 min使氣味富集。用電子鼻測定，每個樣品重復3 次。

圖1 不同品種樣品乳脂肪含量比較

2 結果與討論

2．1 脂肪含量分析

測定不同品種樣品脂肪含量，結果如圖1所示。由圖中可以看出，羊乳與牛乳之間脂肪含量有明顯差異（P＜0.05），牛乳脂肪含量低于羊乳；同一品種羊所產(chǎn)的初乳與常乳之間脂肪含量差異明顯（P＜0.05）；關中羊常乳與薩能羊常乳之間脂肪含量沒有明顯差異。曹斌云（1996）測定了牛羊乳中營養(yǎng)成分的區(qū)別，結果表明，牛乳和羊乳中乳糖、蛋白、脂肪的成分和含量都有所差異[6]。有研究表明，山羊的初乳脂肪含量高于常乳的脂肪含量[7]。

2．2 牛、羊乳總脂肪酸比較

2．2．1 總脂肪酸測定結果

通過測定不同樣品中脂肪酸含量百分比發(fā)現(xiàn)，4 個樣品均為C16:0脂肪酸含量最高（在關中羊初乳中占26.09%，在關中羊常乳中占27.10%，在薩能羊常乳中占27.96%，在牛乳常乳中占33.18%）。對表1所示樣品中主要10 種脂肪酸含量分析，結果如圖2所示。結果表明，牛乳常乳與羊乳常乳之間脂肪酸含量有明顯差異，在牛乳常乳中C6:0、C8:0、C10:0、C12:0脂肪酸含量低于羊乳，其中C8:0與C10:0被認為是羊乳的特征脂肪酸，具有抗病毒的生物活性[8]。在關中羊常乳和薩能羊常乳中各脂肪酸含量無顯著差異，關中羊初乳中C4:0、C10:0、C18:0、C18:2 6t、C18:3 n3脂肪酸含量低于關中羊常乳，而C6:0、C16:1含量高于常乳；不同品種羊乳間脂肪酸含量無顯著差異，在綿羊初乳和常乳脂肪酸含量測定中同樣發(fā)現(xiàn)類似結果[9]。

表1 樣品中脂肪酸含量

圖2 樣品中主要脂肪酸含量比較

圖3 不同乳中脂肪酸組成比較

2．2．2 不同乳脂肪酸組成

4 個樣品中脂肪酸組成測定結果如圖3所示。結果發(fā)現(xiàn)，在羊乳和牛乳中，飽和脂肪酸所占比例高于不飽和脂肪酸；牛乳、羊乳的脂肪酸含量存在明顯差異；不同泌乳期和不同品種羊乳脂肪酸含量沒有明顯影響。在葛武鵬（2008）的研究中出現(xiàn)類似結果，其測定牛、羊乳脂肪酸含量發(fā)現(xiàn)飽和脂肪酸含量較高，且牛乳初乳不飽和脂肪酸含量高于羊乳初乳[10]。

2．2．3 乳脂肪酸的成分分析

不同乳脂肪酸成分分析結果如圖4所示?？梢钥闯?，牛乳與羊乳之間存在明顯差異；羊乳之間差異不明顯。脂肪酸前2 個成分累積方差貢獻率為93.02%，表明這2 個成分能夠較全面的說明乳制品中脂肪酸組成的主要信息。第一成分中C16:0、C10:0、C18:2 6t有較大載荷系數(shù)，第二成分與C18:0、C10:0、C18:1 9c有較大相關性。因此，可以認為C16:0、C10:0、C18:2 6t、C18:0、C10:0、C18:1 9c是牛、羊乳差異的主要特征脂肪酸。

圖4 脂肪酸前2 個主成分分析載荷圖

圖5 FFA前2 個成分分析載荷圖

表2 不同乳中主要游離脂肪酸含量

2．3 游離脂肪酸比較

2．3．1 游離脂肪酸比較

不同樣品主要游離脂肪酸含量如表2所示，4 種不同乳品中均為C16:0、C18:0脂肪酸含量最高（關中羊初乳中兩者總和達到53.71 mg/100 g，在關中羊常乳中為46.33 mg/100 g，在薩能羊常乳中為47.71 mg/100 g，在牛乳常乳中為15.87 mg/100 g）；在牛乳和羊乳中C4:0-C12:0游離脂肪酸含量均較低。牛乳常乳與羊乳常乳之間游離脂肪酸含量有明顯差異，牛乳常乳游離脂肪酸含量低于羊乳。關于薩能羊乳和荷斯坦牛乳的相關研究表明，羊乳游離脂肪酸總含量是牛乳的3.5 倍[11]。

2．3．2 游離脂肪酸的成分分析

不同樣品乳游離脂肪酸成分分析結果如圖5所示。牛乳常乳與羊乳常乳之間成分存在明顯差異；關中羊初乳與關中羊常乳存在明顯差異，說明不同泌乳期影響乳品游離脂肪酸成分；關中羊常乳與薩能羊常乳之間差異不大，說明不同品種羊乳對游離脂肪酸成分的影響不大。游離脂肪酸前2 個成分累積方差貢獻率為99.50%，這說明這兩個成分能夠全面的說明乳品中脂肪酸組成的主要信息。第一成分與C4:0、C8:0、C16:0、C18:0有較大相關性，第二成分與C18:1 9c、C6:0、C10:0有較大相關性。游離脂肪酸含量能夠影響乳品風味，因此，可以認為C8:0、C18:2 6c、C4:0、C18:1 9c、C6:0、C10:0是牛、羊乳風味差異的主要特征游離脂肪酸。

圖6 樣品風味電子鼻分析

圖7 牛、羊乳風味電子鼻主成分分析

圖8 樣品中、短鏈FFA含量比較

2．4 電子鼻分析

圖6為牛乳常乳混樣（a）和羊乳常乳混樣（b）的傳感器響應圖，圖中每條曲線代表1個傳感器，曲線表示電子鼻的10 個傳感器電導率比值隨時間變化情況。隨著進樣時間的增加，揮發(fā)性物質很快富集，傳感器電阻率值增大，隨后逐漸趨于平穩(wěn)。因此，選擇54～58 s的信息進行分析。

圖7為牛乳（黑色）和羊乳（灰色）電子鼻響應值的分析結果，如圖所示，第一成分和第二成分的貢獻率分別為82.48%和13.83%，總貢獻率為96.30%。這2 個成分基本包括牛、羊乳的所有信息。由圖中可以看出，牛乳與羊乳之間電子鼻結果沒有重疊區(qū)域，存在明顯差異，這說明羊乳中這2種成分是膻味形成的重要成分。

2．5 游離脂肪酸與膻味關系

圖8為4 個樣品中、短鏈游離脂肪酸含量比較結果。牛乳與羊乳的中短鏈脂肪酸有顯著差異；在羊乳中薩能羊常乳的C6:0、C8:0、C10:0、C12:0含量高于關中羊常乳和高于關中羊初乳；而C14:0含量為關中羊初乳高于關中羊常乳，和薩能羊常乳。結合電子鼻分析結果可以推斷，羊乳膻味與中、短鏈脂肪酸（C6:0-C14:0）含量有很大相關性。在有關羊乳膻味研究中，結果證明C6:0、C8:0、C10:0游離脂肪酸能夠出現(xiàn)類似膻味的氣味[12]。

3 結論

羊乳與牛乳之間脂肪含量有明顯差異；同一品種羊所產(chǎn)的初乳與常乳之間脂肪含量差異明顯，但是關中羊常乳與薩能羊常乳之間脂肪含量沒有明顯差異。4 種樣品均為C16:0脂肪酸含量最高，羊乳與牛乳之間脂肪酸含量有明顯差異；同一泌乳期不同品種羊乳之間脂肪酸含量沒有明顯差異。羊乳游離脂肪酸含量低于牛乳。結合電子鼻分析結果可以推斷，羊乳膻味與中短鏈脂肪酸（C6:0-C14:0）含量有很大相關性。本研究通過脂肪酸含量和電子鼻結果分析羊乳膻味與游離脂肪酸之間相關性，進一步了解羊乳膻味產(chǎn)生原因，為控制羊乳膻味和開發(fā)推廣羊乳產(chǎn)品提供理論依據(jù)。