黃宗海,許曉琴,王 瑞,石 瑩,王新培,馬儷珍,*
(1.天津農學院食品科學系,天津300384; 2.國家大宗淡水魚加工技術研發(fā)分中心,天津300384; 3.天津農學院農業(yè)分析中心,天津300384)
W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液脂肪酸成分的研究
黃宗海1,2,許曉琴1,2,王 瑞3,石 瑩1,2,王新培1,2,馬儷珍1,2,*
(1.天津農學院食品科學系,天津300384; 2.國家大宗淡水魚加工技術研發(fā)分中心,天津300384; 3.天津農學院農業(yè)分析中心,天津300384)
采用毛細管氣相色譜法對大豆油、葵花籽油、橄欖油、杏仁油、核桃油和牛油及配制好的4種W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液的脂肪酸組成及含量進行分析。配制的4種W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液(BSS、BSSA、BSSW和BSSO)中的功能性多不飽和脂肪酸亞油酸、不飽和脂肪酸和必需脂肪酸含量均分別高達44%、87%和44%以上,而牛油中則僅分別為2.29%、60.91%、2.407%。說明配制的W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液達到了改善脂肪酸組成的目的,符合脂質營養(yǎng)新觀點。將W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液注射于大理石花紋不豐富的牛肉中,可以改善牛肉脂肪酸的配比。
乳狀液,氣相色譜,脂肪酸
W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液(簡稱乳狀液)的基本組分包括牛油、植物油(大豆油、葵花籽油、橄欖油、核桃油和杏仁油)、水、卵磷酯、單甘酯、Span80和乳清蛋白粉。乳狀液的主要成分是油脂,故所用油脂的脂肪酸組成決定所配制乳狀液的營養(yǎng)價值,一般要求不飽和脂肪酸含量高,尤其是亞油酸等功能性多不飽和脂肪酸含量高。亞油酸具有預防動脈硬化、高膽固醇血癥和高血脂癥的作用,亞油酸還有助于人體生長和發(fā)育。人體如果缺乏亞油酸會出現(xiàn)生長過緩甚至停滯以及皮膚損傷等癥狀[1-2]。牛油中飽和脂肪酸含量一般達65%以上,并且牛油的膽固醇含量較高,經(jīng)常食用會增加體內的膽固醇含量,尤其不適合患有高血壓或心臟病的人士經(jīng)常食用[3-6]。大豆油主要存在著四種含量最高的脂肪酸,分別為亞油酸、油酸、棕櫚酸和硬脂酸[7]。葵花籽油中油酸和亞油酸含量都較高,而油酸和亞油酸又是人體必需脂肪酸[8-9]。橄欖油以含豐富的不飽和脂肪酸著稱,約占75%左右,最高可達88%[10-11]。核桃是經(jīng)濟價值較高的油料樹種,四大干果之王,分布廣,含油量高,脂肪酸含量達97%以上,其中不飽和脂肪酸的含量超過90%[12]。杏仁油的總不飽和脂肪酸相對含量達95%[13]。W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液的主要成分是植物油,目的是增加不飽和脂肪酸的比例,使之符合脂質營養(yǎng)新觀點(不飽和脂肪酸的含量要高,尤其是功能性多不飽和脂肪酸)。W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液用于注射到大理石花紋不豐富的牛肉中,可以改善牛肉脂肪酸的配比。在前期研究W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液的配方和工藝的基礎上,本文主要利用葵花籽油、橄欖油、核桃油和杏仁油四種不飽和脂肪酸含量較高的植物油替代部分大豆油,對所生產的四種W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液的脂肪酸組成進行分析比較,以期達到改善牛肉肌肉脂肪酸組成的目的。
新鮮牛油、核桃油、杏仁油 天津掛月綠發(fā)食品有限公司;大豆油、葵花籽油 均購于天津人人樂超市;橄欖油 北京神州油橄欖技術開發(fā)公司;大豆卵磷脂 天津市云海國際貿易有限公司;Span80 天津江天化工技術有限公司;單甘酯 山東莘縣翔宇油脂有限公司;乳清蛋白粉 天津市駿通科技發(fā)展有限公司;脂肪酸甲酯標準品 色譜純,Sigma公司;苯、石油醚、甲醇、氫氧化鉀 均為優(yōu)級純。
Agilent7890A氣相色譜儀 配置HG-1890A型高純氫氣發(fā)生器和AG-1602型空氣泵,南京利爾實驗主要儀器設備有限公司;FA25高速剪切分散乳化機 上海弗魯克流體機械制造有限公司;HH系列恒溫水浴鍋 金壇市金城國勝實驗主要儀器廠; FA1104電子天平 上海精天電子主要儀器有限公司。
1.2.1 W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液的配制
1.2.1.1 油相的制備 將油溶性物質加入油相中,由于單甘酯不易溶解在油相中,因此需要先將其進行混合乳化,用高剪切混合乳化機將單甘酯與少量的油混合乳化30s,轉速為13000r/min。然后置于60℃水浴中加熱溶解。油相在溶解過程中應不斷攪拌,以免局部受熱。
1.2.1.2 水相的制備 將乳清蛋白粉加入超純水中,置于60℃水浴中加熱溶解。
1.2.1.3 油相與水相的混合 當油相與水相都溶解至透亮時,將油相與水相的溫度都降低至56℃,在此溫度條件下至少保溫10min,然后將水相以細流方式加入到油相中,邊加入邊快速攪拌,然后在4℃的冰庫中冷卻,直至溫度達到 4℃左右,用均質機在20MPa的壓力下均質,最后置于冰庫中冷藏熟化。
1.2.2 樣品的處理 精確吸取樣品0.1mL,放入10mL容量瓶中。再加入2mL提取液(苯∶石油醚= 1∶1),靜置30min以上,以浸提油脂。然后對油脂進行皂化處理。
1.2.3 皂化 將浸提得到的粗脂肪轉移到10mL容量瓶中,加入一定量0.5mol/L NaOH∶乙醇溶液,于60℃水浴中進行皂化反應。反應結束后除去未皂化物,再加入一定量的正己烷進行萃取,取正己烷相進行氮吹除去正己烷,得到的游離脂肪酸進行酯化處理。
1.2.4 脂肪酸甲酯化 為進行氣相色譜分析,需要對脂肪酸進行甲酯化處理,以提高其穩(wěn)定性,降低其沸點。
加入 1mL 0.4N的 KOH/CH3OH溶液,靜置10min以上。甲酯化后加正己烷至刻度,待上層液澄清后,準確移取1μL進樣進行色譜分析。
1.2.5 氣相色譜分析脂肪酸組成 對測定條件(程序升溫、氣體流量、壓力等)反復摸索,最終確定脂肪酸分離效果最佳的色譜條件為:色譜柱為DB-WAX石英毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm);固定相FFAP,檢測器溫度280℃,進樣口溫度280℃,柱溫先180℃保留20min,然后以0.5℃/min的速度將溫度升至200℃;高純載氣為氮氣,流速25mL/min,氫氣流速40mL/min,空氣流速450mL/min;分流比30∶1。
1.2.6 定性定量分析 定性分析:取脂肪酸甲酯混合標準品1μL注入色譜儀,得到脂肪酸甲酯混合標準品色譜圖,在同樣色譜條件下,分別將各待測油脂以及牛肉脂肪乳狀液進行甲酯化反應,甲酯化后進行色譜分析,并將所得色譜圖與脂肪酸甲酯混合標準品色譜圖進行比較,根據(jù)各色譜峰的保留時間對照定性。
定量分析:采用內標法。
經(jīng)反復實驗,研制出四種色澤潔白、穩(wěn)定性好、流動性佳的W/O型牛肉脂肪乳狀液,配方見表1。
表1 四種乳狀液的配方(%)Table 1 Four kinds of emulsion recipe(%)
配制此乳狀液時,以乳狀液的色澤(潔白)、穩(wěn)定性以及注射時能否達到最佳的流動狀態(tài)為前提,分別用橄欖油、葵花籽油、核桃油、杏仁油代替部分大豆油,按照最佳的配比配制W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液。
利用GS2010色譜工作站,可以清晰地看到不同脂肪酸的相對含量及分布。將色譜圖中顯示的脂肪酸用內標法進行計算,得到原料油脂肪酸的含量見表2。
由表2可知,六種原料油所含主要脂肪酸為亞油酸、亞麻酸、油酸、棕櫚油酸、硬脂酸。牛油中棕櫚油酸、硬脂酸、油酸含量最高,分別達到 25.0%、31.6%和33.5%,李桂華[6]采用GB/T17377-2008氣相色譜法對牛油中的脂肪酸進行測定,測出的牛油中的脂肪酸含有上表中的11種,但沒有 C8∶0、C10∶0、C13∶0、C14∶1、C15∶1、C17∶1、C20∶2這七種脂肪酸。并且含量也有一定的差異,可能是牛油的來源或是測定的方法不一樣所導致的。亞油酸含量最高的是大豆油,含量達到69.3%,其次是核桃油和杏仁油,含量分別為59.6%和26.5%。亞麻酸含量最高的也是大豆油,含量達到9.75%,其次是核桃油,含量為7.31%??ㄗ延蜋z測出少量的二十二碳六烯酸(C22∶6n3,DHA)。橄欖油中油酸、亞油酸、亞麻酸含量分別為77.6%、6.15%和0.616%,與鐘昌勇[10]報道橄欖油中此三種脂肪酸含量范圍相一致,油酸55%~83%、亞油酸3.5%~21%、亞麻酸0.3%~1.5%。橄欖油中含有80%以上的單不飽和脂肪酸和ω-3脂肪酸,橄欖油含有比任何植物油都要高的不飽和脂肪酸,它有減少胃酸、阻止發(fā)生胃炎及十二指腸潰瘍等病的功能,且能提高生物體的新陳代謝功能[10-11]。
表2 原料油的脂肪酸組成及其含量(%)Table 2 Composition and content of fatty acid in raw material oil(%)
四種W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液及牛油脂肪酸的含量見表3。
從表3可以看出,配制的四種乳狀液中功能性多不飽和脂肪酸亞油酸(C18∶2)、α-亞麻酸(C18∶3)含量與原牛油相比,含量有了顯著提高。配方BSSW亞油酸含量最高,含量達到53.1%,是天然牛油的23.2倍。BSS、BSSO、BSSW、BSSA中亞油酸含量分別為原牛油的6.49倍、7.52倍、22.9倍、6.54倍。亞油酸能減少血三栓脂環(huán)中低密度脂蛋白(LDL)的顆粒數(shù),并有較強的降低LDL即膽固醇濃度的作用。在預防心肌梗塞方面亞油酸較油酸更為有效。
配制的四種乳狀液中α-亞麻酸含量也有明顯的提高,配方BSSW α-亞麻酸含量最高,達2.68%。α-亞麻酸具有許多重要的生理功能,它是維持大腦和神經(jīng)系統(tǒng)所必需的因子,人體缺乏α-亞麻酸,則大腦、視網(wǎng)膜神經(jīng)系統(tǒng)將發(fā)生異常障礙。α-亞麻酸具有降低血脂、膽固醇、血壓和預防血栓的作用[2]。
表3 四種乳狀液及牛油的脂肪酸的組成及其含量(%)Table 3 Composition and content of fatty acid in Four kinds of emulsion and butter(%)
天然牛油中所含主要脂肪酸為棕櫚油酸(C16∶1)、硬脂酸(C18∶0)及油酸(C18∶1)。天然牛油的棕櫚酸和硬脂酸等飽和脂肪酸的含量都顯著高于W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液,其中硬脂酸含量是W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液(BSSA)的4.09倍。
由表4可知,四種乳狀液(BSS、BSSA、BSSW和BSSO)的不飽和脂肪酸總含量與原牛油相比有了明顯的提高,其中含量最低者仍高達87.46%,而原牛油則為60.91%。而必需脂肪酸含量提高更多,必需脂肪酸是指人體維持機體正常代謝不可缺少而自身又不能合成、或合成速度慢無法滿足機體需要,必須通過食物供給的脂肪酸。必需脂肪酸不僅能夠吸引水分滋潤皮膚細胞,還能防止水分流失。它是機體的潤滑油,但人體自身不能合成,必須從食物中攝取。由表4可知,BSS、BSSO、BSSW、BSSA中必需脂肪酸含量依次為51.06%、44.98%、55.78%和45.265%,BSSW中必需脂肪酸含量最高,為天然牛油的23.17倍。將四種乳狀液的主要脂肪酸所測的理論值與實際值進行比較,數(shù)值有一定的差距,主要是由于在配制乳狀液和脂肪酸甲酯化的過程中所造成的實驗誤差。
所配制的W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液,其功能性多不飽和脂肪酸亞油酸與必需脂肪酸含量增加顯著,不飽和脂肪酸含量也有所增加,不飽和脂肪酸和必需脂肪酸含量是對油脂進行營養(yǎng)評價的重要指標,所配制的W/O型牛肉肌內脂肪乳狀液達到了改善脂肪酸組成的目的,符合新的脂質營養(yǎng)需求,將所配制的四種乳狀液分別注射到大理石花紋不豐富的牛肉中,對于改善這些牛肉的脂肪酸的組成,提高牛肉的營養(yǎng)價值具有重要的意義。
表4 四種乳狀液及牛油的主要脂肪酸含量(%)Table 4 Main fatty acids in four emulsion and butter(%)
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Fatty acid composition and analysis of W/O-Type beef intramuscular fatty emulsion fluid
HUANG Zong-h(huán)ai1,2,XU Xiao-qin1,2,WANG Rui3,SHI Ying1,2,WANG Xin-pei1,2,MA Li-zhen1,2,*
(1.Food Science College of Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China; 2.National R&D Branch Center for Conventional Freshwater Fish Processing,Tianjin 300384,China; 3.Agricultural Analysis Center of Tianjin Agricultural University,Tianjin 300384,China)
Capillary gas chromatography was used to determine the constitution and content of fatty acid in the four prepared W/O-type beef intramuscular fatty emulsions and in soybean oil,sunflower seed oil,olive oil,almond oil,walnut oil and butter.The results suggested that Linoleic acid,unsaturated fatty acid and necessary fatty acid were more than 44%,87%and 44%respectively in BSS,BSSA,BSSW and BSSO.However,the butter was only 2.29%,60.91%,2.407%.The configuration of W/O-type beef intramuscular fatty emulsion fluid were used to inject into poor marbling beef and the emulsion could improve beef fatty acid ratio.
emulsion fluid;gas chromatography;fatty acid
TS201.2
A
1002-0306(2012)10-0097-04
2011-08-08 *通訊聯(lián)系人
黃宗海(1976-),男,實驗師,研究方向:肉品科學與技術。
天津市農業(yè)科技成果轉化與推廣項目(201002060)。