郭艷霞,梁辛,李孟偉,彭開屏,唐慶鳳,李麗莉,楊承劍
(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院廣西水牛研究所,南寧530001)
水牛乳有“乳中極品”的美譽(yù),其營養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)高于普通牛乳。水牛乳口感好,味香濃,是制備優(yōu)質(zhì)奶酪的最佳選擇[1-2],具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。娟珊牛乳以高乳脂率和蛋白率聞名于世,最大特點(diǎn)是乳質(zhì)濃厚,乳脂肪球大,易于分離,乳脂黃色,風(fēng)味好,適于制作黃油[3],其鮮奶及奶制品也備受歡迎。水牛和娟珊牛的乳脂含量均高,而且都適宜在炎熱的南方飼養(yǎng),已成為我國南方奶業(yè)生產(chǎn)重要的品種資源。乳脂作為牛乳風(fēng)味的主要來源[4],對(duì)牛乳品質(zhì)起著重要的作用,也是乳中含量變化最大的組分,主要受品種遺傳、季節(jié)環(huán)境和飼養(yǎng)管理?xiàng)l件等多種因素的影響。近年來,乳脂肪酸的組成和功能特性也得到了不少研究者的關(guān)注,主要多集中在功能性脂肪酸上[5-7],如對(duì)共軛亞油酸(CLA)的研究,而在系統(tǒng)全面探究水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸組成方面和季節(jié)對(duì)乳脂肪酸組成影響方面研究較少。本試驗(yàn)主要對(duì)冬季和春季的水牛乳和娟珊牛乳的常規(guī)營養(yǎng)成分和乳脂肪酸的組成進(jìn)行測(cè)定,分析冬春兩季水牛乳和娟珊牛乳成分的變化和脂肪酸組成的差異性,探索不同季節(jié)水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸的組成規(guī)律,為科學(xué)飼養(yǎng)管理和雜交改良奠定了理論基礎(chǔ),并為提高生鮮牛乳品質(zhì)及乳產(chǎn)品深加工提供一定的參考依據(jù)。
水牛乳:采自廣西水牛研究所種畜場(chǎng)。娟珊牛乳:采自廣西畜牧研究所黃牛場(chǎng)。
Agilent 7890B氣相色譜儀(美國);Agilent G 4513A自動(dòng)進(jìn)樣器(美國);HP-88毛細(xì)管氣相色譜柱(100m×0.25mm×0.20μm,美國 Agilent);福斯Milko Scan FT 120多功能乳品分析儀(丹麥)。
脂肪酸甲酯標(biāo)準(zhǔn)品為Sigma產(chǎn)品,正己烷、甲醇、異丙醇、乙醚等試劑為國產(chǎn)分析純。
1.2.1 樣品的采集
釆樣時(shí)間為2017年2月16日、2月17日和2月18日(冬季),2017年5月16日、5月17日和5月18日(春季),根據(jù)情況選擇體況相近的健康無病的水牛和娟珊牛各30頭。每天8點(diǎn)和16點(diǎn)各擠一次奶,每次采集200 m L奶樣。取50 m L用于乳成分分析,剩余的奶樣上下午等體積混合均勻,作為乳脂肪酸含量的測(cè)定的分析樣品。
1.2.2 乳成分測(cè)定
取50 m L乳樣,充分搖勻,利用FOSS乳成分分析測(cè)定儀測(cè)定乳蛋白率、乳脂率、乳糖率和總固形物含量等指標(biāo)。
1.2.3 乳脂肪酸的測(cè)定方法
乳脂肪酸的提取和甲酯化采用甲醇鈉-甲醇方法,具體操作參考有關(guān)文獻(xiàn)[8-9]。乳脂肪酸的測(cè)定利用毛細(xì)管氣相色譜-氫火焰離子化檢測(cè)器(GC-FID)進(jìn)行。色譜條件:載氣為He(純度為99.999%),流量1.1 m L/m in;H2流量 40 m L/m in;空氣流量 450 m L/m in,分流比 20∶1,進(jìn)樣量 1.0μL。進(jìn)樣口溫度為250℃,F(xiàn)ID檢測(cè)器溫度為250℃;柱箱程序升溫:初始溫度為150℃,持續(xù)5m in后以2℃/m in的速率升至175℃,持續(xù)15 min后再以7℃/m in的速率升至200℃,再持續(xù)20 min,最后以5℃/m in的速率升至220℃,持續(xù)25 min,脂肪酸總分析時(shí)間為85 min。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件整理統(tǒng)計(jì),結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤(M±SE)表示,利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件ANOVA過程進(jìn)行單因子方差分析,差異顯著性以P<0.05為判斷標(biāo)準(zhǔn)。
表1 冬春兩季水牛乳和娟珊牛乳成分分析結(jié)果 /%
冬春兩季水牛乳和娟珊牛乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率等乳成分的對(duì)比結(jié)果見表1。由表1發(fā)現(xiàn),冬春兩季水牛乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率顯著高于娟珊牛乳(P<0.05)。經(jīng)表中數(shù)據(jù)計(jì)算得,冬春兩季水牛乳蛋白率和乳脂率均值可達(dá)到4.56%和7.55%,而娟珊牛乳蛋白率和乳脂率均值只有3.77%和3.14%。而冬季水牛乳和娟珊牛乳與春季比較,乳成分含量差異不顯著(P>0.05)。
影響乳成分含量變化的因素有很多,包括品種遺傳、季節(jié)環(huán)境、營養(yǎng)飼料和營養(yǎng)健康狀況等。不同品種動(dòng)物之間的乳成分差異很大,本研究檢測(cè)得出冬春兩季水牛乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率顯著高于娟珊牛乳,說明水牛乳的營養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于娟珊牛乳。尤其是冬春水牛乳的乳脂率可達(dá)到7.55%,而娟珊牛乳脂率只有3.14%,這也是水牛乳成為優(yōu)質(zhì)奶酪的最佳選擇原料的重要原因。韋升菊[10]等人對(duì)水牛乳和普通牛乳的常規(guī)乳成分進(jìn)行過對(duì)比,發(fā)現(xiàn)水牛乳的乳脂率、乳蛋白率、乳糖率和乳中總固形物都極顯著地高于荷斯坦牛奶、西門塔爾牛奶和娟姍牛奶。Auldist[11]等人也研究過不同品種對(duì)乳成分的影響,得出娟珊牛乳的乳蛋白率和乳脂率均顯著高于黑白花奶牛。本研究表明水牛乳的乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率均高于娟珊牛,品種對(duì)乳成分的影響很大,與他人研究得出結(jié)果相似。
分析冬季和春季對(duì)水牛乳和娟珊牛乳成分含量的影響,發(fā)現(xiàn)在冬季水牛乳和娟珊牛乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率與春季沒有顯著差異,說明冬春不同季節(jié)對(duì)乳成分影響不明顯。潘斌[12]對(duì)冬季和夏季的湖北江漢水牛與摩拉水?;蚰崂锢扑5碾s交后代進(jìn)行了常規(guī)乳成分分析,發(fā)現(xiàn)冬季的乳糖率顯著高于夏季,而其他差異不顯著,馬劍波[13]研究了季節(jié)對(duì)奶牛乳成分的影響,發(fā)現(xiàn)乳蛋白率、乳脂率受季節(jié)影響較大,而乳糖率和總固形物沒有顯著差異。這與本研究冬春兩季乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率沒有顯著差異這一結(jié)果不太一致。這可能是采樣季節(jié)不同和日糧水平差異的原因。本文將不同品種牛和不同季節(jié)對(duì)乳成分的影響做了綜合比較分析,提示可通過品種雜交改良和改善飼養(yǎng)管理水平來提高乳品質(zhì)。
表2 冬春兩季水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸分析結(jié)果 /(mg·100g-1)
乳脂肪酸的結(jié)果以100 g牛奶中含有各種脂肪酸的質(zhì)量來計(jì),冬春兩季水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸組成含量的對(duì)比結(jié)果見表2。從不同品種牛對(duì)乳脂肪酸組成的影響分析,由表2數(shù)據(jù)可以看出,冬春兩季水牛乳脂肪酸總量顯著高于娟珊牛乳(P<
0.0 5),水牛乳脂肪酸總量均值是1968.58 m g,而娟珊牛乳脂肪酸總量只有815.65 m g。春季水牛乳脂肪酸c11:0、c20:3n6、c23:0和c20:5n3含量顯著高于春季娟珊牛乳(P<0.05),而在冬季水牛乳和娟珊牛乳的 c11:0、c20:3n6、c23:0和 c20:5n3含量沒有顯著性差異。除此之外,冬春兩季水牛其他各乳脂肪酸的含量均顯著高于娟珊牛乳(P<0.05)。冬春兩季水牛乳的總短鏈脂肪酸(SCFA)、中鏈脂肪酸(M CFA)和長鏈脂肪酸(LCFA)顯著高于娟珊牛乳(P<0.05)。冬春兩季水牛乳總飽和脂肪酸(SFA)、單不飽和脂肪(M UFA)和多不飽和脂肪酸(PUFA)顯著高于娟珊牛乳(P<0.05)。冬春兩季水牛乳ω6系列脂肪酸和ω3系列脂肪酸顯著高于娟珊牛乳(P<0.05)。冬春兩季水牛乳ω6/ω3值分別低于冬春兩季娟珊牛乳。
從冬春兩個(gè)不同季節(jié)對(duì)水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸含量的影響分析,由表2數(shù)據(jù)
結(jié)果得出,冬季水牛乳c4:0、c20:0和總SCFA的含量顯著高于春季(P<0.05),c11:0、11tc18:1、c20:1、c9,t11-CLA、c21:0、c20:2、c20:3n3、c23:0、c20:5n3、c24:0、c22:6n3、總LCFA、MUFA、PUFA和ω3系列脂肪酸含量顯著低于春季(P<0.05),其他水牛乳脂
肪酸含量差異不顯著。冬季娟珊牛乳c4:0和c6:0的含量顯著高于春季(P<0.05),c18:1n9t、11tc18:1、c21:0、c20:3n3和總ω3系列脂肪酸含量的含量顯著低于春季(P<0.05),而其他娟珊牛乳脂肪酸含量在冬季和春季差異不顯著。無論水牛乳還是娟珊牛乳,春季乳脂肪酸總含量高于冬季,但差異不顯著。水牛乳和娟珊牛乳ω6/ω3值在春季均低于冬季。
不同品種牛,乳脂肪酸組成比例和含量相差很大,本研究顯示冬春兩季水牛乳
脂肪酸總量顯著高于娟珊牛乳,且大部分單個(gè)乳脂肪酸的含量也均顯著高于娟珊牛乳,由此可見,品種對(duì)乳脂肪酸的含量影響顯著,并且水牛的乳脂肪酸品質(zhì)好于娟珊牛。鄭玉才[14]等人比較了牦牛、德昌水牛和普通奶牛乳脂肪酸組成,發(fā)現(xiàn)三者的乳脂肪酸組成存在較大的差異,牦牛的不飽和脂肪酸和CLA的含量顯著高于德昌水牛和普通奶牛,德昌水牛乳CLA的含量顯著高于普通水牛乳。韋升菊[10]對(duì)水牛奶和乳牛奶的脂肪酸組成做過初步的比較分析,得出水牛奶各種脂肪酸含量極顯著高于西門塔爾牛、荷斯坦奶牛和娟姍牛。與本文的研究結(jié)果相一致,但是他人檢測(cè)的脂肪酸種類少,鄭玉才檢測(cè)了14種主要脂肪酸,韋升菊檢測(cè)了13種主要脂肪酸,而本研究檢測(cè)分析了38種脂肪酸,對(duì)水牛乳和娟珊牛乳脂肪組成有了更深入了解。通過對(duì)冬春兩季水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸組成和含量的比較,應(yīng)用脂肪酸圖譜對(duì)水牛原乳和娟珊牛原乳進(jìn)行歸屬鑒定,將是一種有效且可靠的鑒定方法,并可用于原乳的摻雜摻假檢測(cè)。
冬春兩個(gè)不同季節(jié)對(duì)水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸的組成也有一定的影響,春季乳脂肪酸總含量高于冬季,但差異不顯著。冬季水牛乳c4:0和總SCFA含量顯著高于春季,冬季娟珊牛乳c4:0和c6:0的含量也顯著高于春季。結(jié)果與Talpur[15]研究結(jié)果相一致,Talpur發(fā)現(xiàn)水牛乳SCFA含量在冬季達(dá)到最高,而夏季最低。因?yàn)槿橹蠸CFA主要來源于自身的合成,而且的自身合成還受到LCFA攝入量的影響[16]。冬季牛為維持體溫需要,動(dòng)員體內(nèi)脂肪,而體內(nèi)脂肪中LCFA含量比較高,也影響SCFA的含量。脂肪酸是牛乳香氣的重要來源。尤其是C 4-C 12的偶數(shù)碳鏈脂肪酸,對(duì)乳脂風(fēng)味的影響較大[17]。而中長鏈的游離脂肪酸對(duì)風(fēng)味的貢獻(xiàn)相對(duì)較少,但能賦予乳品一種脂肪厚重感。乳脂中的甘油三酯可通過脂肪酶酶解反應(yīng),變成游離的中短鏈脂肪酸,增強(qiáng)乳制品更濃郁的風(fēng)味[18]。在本研究中冬春兩季水牛乳的總SCFA、MCFA和LCFA顯著高于娟珊牛乳,冬季水牛乳SCFA顯著高于春季,冬季娟珊牛乳SCFA高于春季,但差異不顯著。說明冬季水牛乳風(fēng)味最好,且優(yōu)于娟珊牛乳,是更優(yōu)良的制備脂源性風(fēng)味酶解產(chǎn)物的乳源。一方面提示通過品種改良雜交來改善乳脂肪酸組成,提高乳品質(zhì),另一面通過改變酶解產(chǎn)物中游離短鏈和中長鏈脂肪酸的含量和比例來優(yōu)化牛乳風(fēng)味。
不同季節(jié)也影響牛乳飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸的組成。本研究中春季水牛乳總MUFA、PUFA含量顯著高于冬季(P<0.05),而SFA含量在冬春季節(jié)沒有顯著差異。春季娟珊牛乳總M UFA、PUFA和SFA含量均高于冬季,但差異不顯著。王玉鵬[19]探索天祝牦牛乳脂肪酸季節(jié)動(dòng)態(tài)變化得出冬季乳UFA含量最低,MUFA顯著低于春季和夏秋季,而PUFA含量在冬春季節(jié)沒有顯著差異。與本研究結(jié)果不盡相同,主要是牛類品種不用,所處的環(huán)境溫度有差異,飼料種類和飼喂水平也不同。冬季飼喂多以青貯飼料為主,新鮮牧草飼喂較少,而新鮮牧草中含不飽和脂肪酸較豐富,隨著春天新鮮牧草飼喂量的增加,乳中不飽和脂肪酸含量也會(huì)增加。White[20]研究發(fā)現(xiàn)在暖季放牧荷斯坦乳牛乳中UFA含量顯著高于以青貯飼料為食的荷斯坦乳牛乳中UFA的含量。有研究[21-22]表明,飼喂新鮮飼草有助于提高反芻動(dòng)物乳中或組織中CLA的含量。Elgersma[23]等對(duì)處于不同地區(qū)和季節(jié)的反芻家畜在不同飼喂條件下乳脂肪酸的組成和含量進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)放牧條件下采食新鮮牧草的奶牛乳中不飽和脂肪酸的比例比補(bǔ)飼青貯飼料的奶牛高,并且PUFA和CLA的含量也明顯高。已有大量研究顯示,PUFA對(duì)人體有很多益處,如EPA可以降低血脂和膽固醇,防治心腦血管疾病[24],DHA被稱為腦黃金,對(duì)腦部發(fā)育至關(guān)重要[25],CLA對(duì)抑制癌癥、降低脂肪沉積、促進(jìn)骨骼的形成和發(fā)育等都具有重要的作用[26]。在本文中,春季水牛乳總LCFA、M UFA、PUFA和ω3系列脂肪酸含量顯著高于冬季,還有一些主要功能性脂肪酸反式異油酸(11tc18:1)、共軛亞油酸(c9,t11-CLA)、花生三烯酸(c20:3n3)、花生戊烯酸(c20:5n3,簡(jiǎn)稱EPA)、二十二碳六烯酸(c22:6n3,簡(jiǎn)稱DHA)含量也顯著高于冬季,春季娟珊牛乳c18:1n9t、11tc18:1、c21:0、c20:3n3和總ω3系列脂肪酸含量的含量顯著低于春季。有此可見,春季水牛乳和娟珊牛乳脂肪酸品質(zhì)要好于冬季。
牛乳中多不飽和脂肪酸ω6/ω3的比值對(duì)品評(píng)價(jià)牛乳品質(zhì)也有重要意義。K ris-Etherton[27]等在報(bào)道中指出ω6/ω3推薦比值是4-5,而目前人們飲食中比值都已達(dá)到了10和9.5。所以較低ω6/ω3值的牛乳對(duì)平衡人類的飲食更有益處。在本研究中,冬春季節(jié)水牛乳ω6/ω3值均低于娟珊牛乳,春季水牛乳ω6/ω3值最低4.36,而冬季娟珊牛乳ω6/ω3值達(dá)到最高6.22。說明春季水牛乳脂肪酸品質(zhì)最好,水牛乳脂肪酸品質(zhì)好于娟珊牛乳,春季乳脂肪酸品質(zhì)要好于冬季。通過研究冬春不同季節(jié)對(duì)水牛和娟珊牛乳乳脂肪酸組成的影響,對(duì)今后科學(xué)飼養(yǎng)管理和提高乳脂肪酸的品質(zhì)有重要意義。
冬春兩季水牛乳蛋白率、乳脂率、總固形物含量和乳糖率顯著高于娟珊牛乳(P<0.05),而冬季水牛乳和娟珊牛乳成分含量和春季沒有顯著性差異。冬春兩季水牛乳脂肪酸總含量和大部分單個(gè)脂肪酸的含量顯著高于娟珊牛乳(P<0.05),且脂肪酸組成比例更優(yōu),冬季水牛乳和娟珊牛乳SCFA含量高于冬季,但冬季大部分乳脂肪酸含量低于春季。從乳常規(guī)營養(yǎng)成分和乳脂肪酸組成方面比較和評(píng)價(jià),水牛乳品質(zhì)優(yōu)于娟珊牛乳很多,并且春季的牛乳脂肪酸品質(zhì)比冬季的好。