日粮中添加百里香对滩羊肉中脂肪酸的影响

2014-01-22 05:44:52刘彩凤康艳梅李爱华
饲料工业 2014年19期
关键词:百里香滩羊不饱和

■刘彩凤 康艳梅 李爱华

(1.宁夏盐池县农牧局,宁夏盐池751500;2.宁夏大学生命科学学院,宁夏银川750021;3.宁夏九盛牧业科技研究院(有限公司),宁夏银川750021)

畜禽肉的脂肪酸组成不仅影响其营养价值,而且也是肉风味形成的重要前体物质,脂肪酸组成不同,其氧化产物也不同,从而导致不同的风味,研究证实,脂肪酸组成是评价肉类食品的一项重要指标。饮食中的脂肪酸组成与人类营养健康也直接相关。目前,无论在动物营养还是在人类营养研究领域,脂肪酸研究已成一个重要的课题。

百里香(Thymus vulgaris)又名麝香草、地椒,为唇形科百里香属的多年生矮小灌木状草本,全株具有浓郁香味、可入药,是一种广泛应用的香料植物,具有较强的抗氧化、清除自由基和抗微生物作用[1],可作为一种新型的天然抗氧化剂资源[2]。其整株带有香气,绵羊喜食,根据牧民的经验食用百里香后的羊肉味道鲜美。作为一种优质的畜牧饲草,而日粮中添加百里香对滩羊肉中脂肪酸的影响未见报道,本试验通过在滩羊全混合日粮中添加不同剂量的百里香对滩羊进行舍饲育肥,以期探究出百里香对滩羊肉中脂肪酸组成和含量的影响。为开发百里香作为饲料添加剂和提高宁夏滩羊肉品质提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

试验羊饲养:宁夏盐池县某滩羊养殖园区,选择健康、体重(20±3)kg、月龄(约4月龄)、体况一致的滩羊45只,采用单因子完全随机试验设计,将试验羊分为3组,分别为5%百里香组(在全混合日粮中添加5%百里香干粉)、10%百里香组(在全混合日粮中添加10%百里香干粉)和对照组(不加百里香),每组各15只羊分别进行饲养。百里香于2013年7月份采自宁夏盐池县,取其地上部分全株,避光自然风干后粉碎备用。

试验材料:正式饲养期2个月结束后,清真屠宰,每只羊分别取背最长肌100 g,封于自封袋中,贴标后置于-20℃冷冻保存,待脂肪酸检测分析。

主要试剂:37种脂肪酸甲酯混合标准品(Sigma公司);十一碳酸甘油三酯(Nu-Chek公司);甲醇(色谱纯,Thermo Fisher公司),正庚烷(色谱纯,北京索莱宝科技有限公司);三氟化硼(Sigma公司)。

仪器与设备:GC-2010型气相色谱仪,具有FID氢火焰离子化检测器(Agilent公司);色谱柱:毛细管色谱柱(SP-2560,100 m×0.25 mm,0.2 μm);Christ GAMMA 1-16LSC冷冻干燥机;AG135型电子天平(Mettler Toledo公司);HH-ZK恒温水浴锅(西化仪北京科技有限公司)。

1.2 试验方法

1.2.1 样品前处理

将贮存待测的肌肉样品各取约40 g,稍作手工切碎处理后,分别置于贴有标签的一次性塑料杯中,于冷冻干燥机中将其冷冻干燥至恒重;将冷冻干燥后的肌肉样品在研钵中研成粉末状态,密封于自封袋中,保存于4℃下,待下一步脂肪酸检测分析。

1.2.2 脂肪酸检测方法

脂肪酸检测方法参考AOAC 996.06酸水解提取-气相色谱法,用37种脂肪酸甲酯混合标准品作为外标,十一碳酸甘油三酯作为内标,对肉样中的脂肪酸进行定性定量分析检测。

检测原理:加入内标物十一碳酸甘油三酯的肉样通过酸水解,提取其中的脂肪和脂肪酸,并加入一定量的焦性没食子酸,减小水解过程造成的脂肪酸氧化分解过程。当脂肪被萃取到醚层后加入三氟化硼甲醇溶液进行甲酯化,生成脂肪酸甲酯,经毛细管气相色谱,内标法对脂肪酸甲酯进行定量测定,并依据各种脂肪酸甲酯含量和转换系数计算出总脂肪、饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、多不饱和脂肪酸和各游离脂肪酸的含量。

检测步骤:①首先将37种脂肪酸甲酯混合标准溶液注入气相色谱仪,优化色谱操作条件,以保证各种脂肪酸甲酯有效分离;②将单个脂肪酸甲酯和十一碳酸甲酯标准溶液注入气相色谱仪,确定的每个脂肪酸甲酯保留时间,并计算出相对保留时间;③在优化好的色谱条件下,使用37种脂肪酸甲酯混合标准溶液和单个脂肪酸甲酯标准溶液注入气相色谱仪,获得各种脂肪酸甲酯内标响应因子;④在优化好的色谱条件下,将肉样经酸水解、提取、皂化、甲酯化,将获得的脂肪酸甲酯溶液注入气相色谱仪,依据其相对保留时间判定色谱峰位置,通过色谱峰峰面积和脂肪酸甲酯内标响应因子计算出样品中各种脂肪酸甲酯含量。

色谱条件:载气为氮气;分流比100∶1;进样体积1.0 μl;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,再以10℃/min升至180℃,持续6 min,再以1℃/min升温至200℃,保持20 min,最后以4℃/min升温至230℃,保持15.5 min,检测毕。

1.3 数据处理

检测数据用WPS(2013)进行整理,然后用SPSS软件(19.0版)进行分析,采用LSD多重比较法进行方差分析,结果用“平均数±标准差”标示。

2 结果与分析

2.1 脂肪酸标准品及试验样品色谱图(见图1、图2)

2.2 肌肉中脂肪酸的组成及含量

3组试验滩羊肌肉中脂肪酸组成及含量结果见表1和表2。

由表1可知,在滩羊肌肉中共检测22种脂肪酸,其中油酸的含量在3组试验中均最高,在5%百里香组、10%百里香组和对照组中分别高达:41.934、58.145、38.123 g/kg;其次是棕榈酸、硬脂酸和亚油酸。这4种脂肪酸的总含量在总脂肪酸的比例在5%百里香组、10%百里香组和对照组中分别高达84.30%、86.49%和85.38%。结果显示,在日粮中添加百里香对这几种主要脂肪酸都有影响,10%百里香组极显著(P<0.01)提高了硬脂酸和油酸的含量,5%百里香组的硬脂酸和油酸的含量分别比对照组提高了19.98%、10.00%,差异不显著(P>0.05);对棕榈酸和亚油酸的含量也有提高的作用,但差异不显著(P>0.05)。

日粮中添加百里香提高了滩羊肌肉中脂肪酸的总含量,10%百里香组比对照组极显著(P<0.01)提高39.655 g/kg,5%百里香组比对照组提高11.874 g/kg(P>0.05);其中对以下几种脂肪酸有显著的提高作用:珠光脂酸、花生酸、α-亚麻酸、顺-11-二十碳一烯酸、二十一碳酸、花生四烯酸、EPA、山萮酸、二高-γ-亚麻酸、DHA。百里香提高了必需脂肪酸(EFA)的总含量,10%百里香组显著高于对照组(P<0.05);10%百里香组单不饱和脂肪酸(MUFA)的含量极显著(P<0.01)高于对照组,5%百里香组中比对照组高9.42%(P>0.05);多不饱和脂肪酸(PUFA)包括亚油酸(Cis C18∶2n6c)、α-亚麻酸(α-C18∶3n3)、花生四烯酸(C20∶4n6)、EPA(C20∶5n3)、二高-γ-亚麻酸(C20:3n6)、DHA(C22∶6n3),其总含量在试验组中极显著(P<0.01)高于对照组;日粮中添加百里香提高了滩羊肌肉中总不饱和脂肪酸的含量,其中10%百里香组极显著(P<0.01)高于对照组,5%百里香组比对照提高10.56%(P>0.05)。

图1 37种脂肪酸甲酯标准色谱

图2 样品中脂肪酸甲酯色谱

表2结果显示,日粮中添加百里香提高了滩羊的USFA/SFA值,组间差异不显著(P>0.05),其值由大到小为:10%百里香组>5%百里香组>对照组;PUFA/SFA值组间差异不显著(P>0.05),其值由大到小为:5%百里香组>对照组>10%百里香组;10%百里香组MU⁃FA/SFA值显著(P<0.05)高于其他组,5%百里香组略高于对照组(P>0.05)。可见日粮中添加百里香提高了滩羊肌肉中不饱和脂肪酸的比值,其中5%百里香组主要提高了PUFA/SFA的值,10%百里香组主要提高了MUFA/SFA的值。

表1 滩羊肌肉中脂肪酸组成及含量(冻干基础)

表2 滩羊肌肉中各类脂肪酸比值

3 讨论

3.1 百里香对滩羊脂肪酸主要成分的影响

肌肉中脂肪酸的组成和含量是影响肉质风味的重要因素,也是评定肉品营养价值的重要指标之一[3]。脂肪酸是肉质风味的重要前体物质之一,不同的脂肪酸组成其氧化产物不同,导致不同的肉质风味,并且不同的脂肪酸和氨基酸受热后会产生不同的挥发性风味成分,脂肪和肌肉的相互作用及其受热后产生的挥发性风味成分间的微妙平衡作用决定了肉质的基本和特异风味[4]。Chevance等[5]报道,脂肪可作为挥发性风味成分的溶剂而抑制其释放,致使肉质风味持久保留。也有研究[6]报道,肉质的多汁性与其脂肪含量呈正相关,不同脂肪含量可导致风味的差异。研究[7]表明,肌肉中含有一定数量的脂肪可以保持肌肉良好的适口性,并且肌内脂肪可以明显改善肌肉的纹理、紧实性和保水性,肌肉中的脂肪是肉质细嫩、多汁和味美的物质基础。

本研究结果表明,日粮中添加百里香提高了滩羊肉中总脂肪酸的含量,在10%百里香组中总脂肪酸含量达到153.082 g/kg,极显著高于对照组;5%百里香组为125.055 g/kg,较对照组高11.874 g/kg。在3组试验中3种含量最高的脂肪酸是油酸(C18∶1),棕搁酸(C16∶0)和硬脂酸(C18∶0),其次是亚油酸(C18∶2),在3组试验滩羊中这4种脂肪酸分别占到总脂肪酸的84.30%、86.49%和85.38%,构成了滩羊肌肉中脂肪酸的主要成分,说明日粮中添加百里香对这几种主要脂肪酸都有不同程度的提高作用。

3.2 百里香对滩羊饱和脂肪酸的影响

饱和脂肪酸是脂肪酸的重要成分,有研究表明,C6∶0、C8∶0和C10∶0等短链脂肪酸是羊肉膻味的主要成分,当C6∶0/C8∶0/C10∶0等于0.5∶1∶9在一定条件下生成稳定络合物时,膻味更明显,对羊肉膻味起主要影响作用的是C10∶0(羊蜡酸)[8]。Freudenreich[9]报道,硬脂肪酸(C18∶0)与羊肉的膻味密切相关。

本研究结果中,10%百里香组饱和脂肪酸的总含量为71.556 g/kg,比对照组显著提高16.766 g/kg(P<0.05),5%百里香组比对照组提高5.709 g/kg(P>0.05)。棕榈酸(C16∶0)是滩羊肉中第二位脂肪酸,是饱和脂肪酸重要成分之一,百里香对棕榈酸的含量有提高作用。棕榈酸可以提高机体的血脂[10],Jeremiah等[11]认为,棕榈酸也可提高血液中胆固醇的含量。Casey等[12]认为,棕榈酸在肉中的含量少,不会引起显著的营养学问题。硬脂酸(C18∶0)是滩羊肉中第三位重要的饱和脂肪酸,Bonamone等[13]研究表明,羊肉中的硬脂酸对血液中的胆固醇和低密度脂蛋白的含量没有提高作用,其可能的原因是硬脂酸的消化程度低,易被不饱和化作用而生成油酸,而油酸不会提高胆固醇的含量[11]。本试验结果表明,日粮中添加百里香提高了滩羊肌肉中硬脂酸的含量,其含量在5%百里香组、10%百里香组和对照组分别为22.697、28.436 g/kg和18.917 g/kg,10%百里香组中极显著高于对照组(P<0.01);硬脂酸是引起羊肉膻味的重要脂肪酸,也是组成羊肉脂肪酸的主要成分之一,从营养角度讲,硬脂酸含量的增加并不降低其肉质的营养价值,但百里香尤其是添加剂量大时可能会造成羊肉膻味增加,进而降低羊肉的食用价值,所以添加百里香的剂量问题需要进一步探究。

3.3 百里香对滩羊不饱和脂肪酸的影响

不饱和脂肪酸(USFA)可以降低人体血脂和胆固醇的含量,有利于人的健康,其组成是评价肉食品脂肪酸的重要指标。肉中的多不饱和脂肪酸(PUFA)和共轭性脂肪酸(CLA)有重要的保健作用,是各界营养学研究的热点。PUFA具有以下功能:能降低机体血液中胆固醇的含量,从而影响脂类代谢;可以提高免疫力;具有抗癌作用;可以影响细胞膜的流动性;预防心血管疾病,抗血小板凝集和抗凝血作用等。因此肉中USFA的含量决定了肉食品的营养价值。

3.3.1 多不饱和脂肪酸

羊肉中多不饱和脂肪酸(PUFA)有积极的生物效能,许多研究表明,机体内的许多代谢途径都是靠n-6和n-3多不饱和脂肪酸的平衡来实现。本次一共检测到6种多不饱和脂肪酸,包括亚油酸(C18∶2n6c)、α-亚麻酸(α-C18∶3n3)、花生四烯酸(C20∶4n6)、EPA(C20∶5n3)、二高-γ-亚麻酸(C20∶3n6)、DHA(C22∶6n3)。结果显示,百里香试验组极显著(P<0.01)提高了PUFA的含量;5%百里香组同时提高了PUFA/SFA值,10%百里香组比对照组略有下降(P>0.05),这可能是由于百里香高组中总脂肪酸含量最高的原因。总之日粮中添加百里香可以提高PUFA的含量,有利于羊肉品质。

人体必需脂肪酸(EFA)包括亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸,结果表明日粮中添加百里香可以提高滩羊肌肉中EFA的含量,从而提高滩羊肉的营养价值。

EPA(C20∶5)和DHA(C22∶6)可以预防人类心血管疾病并且有助于脑的发育,结果显示,百里香极显著提高了滩羊肌肉中DHA(C22∶6n3)和EPA(C20∶5n3)的含量,且5%百里香组比10%组的提高作用更明显。这说明百里香可以进一步提高滩羊肉的营养价值,并且其效应与日粮中添加百里香的剂量有关,其添加的最佳剂量还需进一步研究。

羊肉中亚油酸(C18∶2)有重要意义,许多研究证实,亚油酸主要由共轭性脂肪酸(CLA)组成。而CLA具有抑制及抗癌、抗动脉粥样硬化等作用,还可以改善免疫系统功能及配备机体内能量供应,CLA可以调节机体的代谢作用。本研究发现百里香可以提高滩羊肌肉中亚油酸的含量,虽然差异不显著,但可以在一定程度上提高滩羊肉的营养品质。

3.3.2 单不饱和脂肪酸

在10%百里香组中单不饱和脂肪酸(MUFA)的总含量极显著(P<0.01)高于对照组,5%百里香组中比对照组高9.42%(P>0.05),可以提高MUFA/SFA的值,10%百里香组显著(P<0.05)高于其他组,5%百里香组略高于对照组,这说明百里香对单不饱和脂肪酸的含量有提高作用,且10%百里香组比5%百里香组的提高效果更显著。油酸(C18∶1)是滩羊肉中第一位脂肪酸,是一种重要的单不饱和脂肪酸。百里香对滩羊肌肉中油酸的含量有提高作用,其中10%百里香组极显著(P<0.01)高于对照组。油酸具有降低血脂、胆固醇和密度脂蛋白的作用,是一种有益于健康的不饱和脂肪酸。所以百里香通过提高油酸的含量进而提高滩羊肉的品质。

综上,日粮中添加百里香从不同程度上提高了滩羊肌肉中不饱和脂肪酸的含量,进而提高了滩羊肉的营养价值和风味品质;5%百里香组不饱和脂肪酸的总含量较对照组提高10.56%(P>0.05),10%百里香组较对照组提高39.62%(P<0.01);在本次试验中未检测到C10以下的短链脂肪酸,其可能的原因是:①滩羊肌肉中短链脂肪酸含量很低未检测出;②可能在试验样品冻干处理过程中C10以下的短链脂肪酸已挥发掉。

分析百里香提高滩羊肉中不饱和脂肪酸含量的原因,可能是由于百里香具有天然的抗氧化作用。研究表明,百里香挥发油包含百里香酚、对-伞花烃、芳樟醇、α-松油醇、香叶醇等成分,尤其以百里香酚的含量最高,使百里香具有抗氧化,抗菌消炎,防止血栓形成以及减缓身体器官组织衰老等重要的药用价值。姚雷等[14]研究报道,选用罗勒、鼠尾草和百里香对猪油进行抗氧化性试验分析,其结果证实百里香的抗氧化作用最强,且干燥叶片的抗氧化作用明显高于精油。Seung等[15]研究表明,百里香的抗氧化性强于维生素E及BHT。在樊明涛等[16]的研究中,百里香芳香油添加达到1 200 mg/kg时其抗氧化作用与200 mg/kg的BHT抗氧化作用相接近,且对大豆油有增香作用。研究已证实[17]百里香具有防腐、抗氧化杀菌等作用,其机制可能主要是由于其酚类物质的存在。单萜苯酚如百里香酚和香芹酚,①可以通过与氢结合后与细胞膜相互作用,从而破坏细胞膜成分,使线粒体更具通透性,致使外部细胞膜破裂,抑制细菌生长,特别是对革兰氏阴性菌作用显著;②酚类羟基可以作为氢供体,可与自由基反应,清除自由基,阻断自由基的链式反应,从而发挥抗氧化作用;③当动物机体内脂质氧化时,抑制其脂肪酸第一步氧化,从而起到抗氧化作用;④酚类化合物的邻酚羟基还可以与金属离子如Fe2+、Cu2+螯合,阻止金属离子对自由基的生成和链式反应的催化作用,从而抑制自由基产生,间接起到抗氧化作用。

4 小结

4.1 日粮中添加百里香可以显著提高滩羊肌肉中脂肪酸的总含量,其提高效果与其添加百里香的剂量有关,在对照组中脂肪酸总含量为113.181 g/kg,10%百里香组中脂肪酸总含量为153.082 g/kg,极显著(P<0.01)高于对照组,5%百里香组中比对照中高11.874 g/kg(P>0.05)。

4.2 日粮中添加百里香可以显著提高不饱和脂肪的含量,5%百里香组、10%百里香组分别比对照组提高10.56%(P>0.05)、39.62%(P<0.01);可以提高多不饱和脂肪的含量,5%百里香组、10%百里香组分别比对照组提高14.49%(P<0.01)、14.97%(P<0.01);可以提高必需脂肪酸的含量,5%百里香组、10%百里香组分别比对照组提高7.46%(P<0.05)、10.63%(P<0.05)。总之,百里香不同程度地提高了滩羊肌肉中不饱和脂肪酸的含量,进而提高了滩羊肉的营养价值和风味品质;可以提高硬脂酸的含量,5%百里香组、10%百里香组分别比对照组提高 3.780 g/kg(P>0.05)、9.519 g/kg(P<0.01),从营养角度讲,硬脂肪酸含量的增加可能不会降低其肉质的营养价值,但添加大剂量的百里香可能会造成羊肉膻味增加,进而降低羊肉的食用价值。日粮中添加百里香的最佳剂量问题需进一步深入研究。

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