羊奶短中链脂肪酸与羊奶膻味关系的研究

艾　对，张富新，*，李延华，苏伟丽，晏慧莉，于玲玲

（1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710119；2.富平县畜牧技术推广中心，陕西渭南711700）

羊奶短中链脂肪酸与羊奶膻味关系的研究

艾对1，张富新1，*，李延华2，苏伟丽1，晏慧莉1，于玲玲1

（1.陕西师范大学食品工程与营养科学学院，陕西西安710119；2.富平县畜牧技术推广中心，陕西渭南711700）

采用气相色谱法（GC）对18个羊奶样品中短中链游离脂肪酸（FFA）和短中链结合脂肪酸（CFA）组成进行检测，并对游离脂肪酸（FFA）和结合脂肪酸（CFA）与羊奶膻味强度进行相关性分析。结果表明，在羊奶短中链脂肪酸中，游离脂肪酸是引起羊奶膻味的主要因素，其中己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）与羊奶膻味强度呈极显著相关（p＜0.01），是引起羊奶膻味的主要游离脂肪酸（FFA）；肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0）与羊奶膻味强度呈显著性相关（p＜0.05），也对羊奶膻味有一定的贡献。结合态脂肪酸与羊奶膻味强度不显著（p＞0.05），与羊奶膻味关系不大。

羊奶，短中链脂肪酸，膻味，相关性分析

羊奶营养价值很高，富含蛋白质、脂肪、矿物质、维生素以及多种生物活性物质［1-2］，具有一定的食疗保健作用［3］。但羊奶具有膻味，影响着羊奶产品的开发利用。大量研究表明，羊奶的膻味与其脂肪酸（Fatty Acids，FA）组成有关，尤其是短中链脂肪酸［4-8］。羊奶中脂肪酸主要由两部分构成，一部分是以游离形式存在的游离脂肪酸（Free Fatty Acids，FFA），另一部分是以甘油三酯形式存在的结合脂肪酸（Conjugated Fatty Acids，CFA）。目前检测奶中脂肪酸通常用甲酯化方法［9-12］，该方法检测的是奶中总脂肪酸（Total Fatty Acids，TFA），而对其游离脂肪酸（FFA）不能完全分离。本文在前期建立检测奶中短中链游离脂肪酸（FFA）的基础上［13］，结合甲酯化方法检测奶中总脂肪酸（TFA），再利用公式计算出相对应的结合脂肪酸（CFA），采用相关性分析法（Correlation Anaylsis，CA），探讨羊奶短中链脂肪酸（FA）与羊奶膻味的关系，为进一步揭示羊奶膻味形成机理提供参考依据。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

羊奶采自陕西富平县某乳品企业，奶山羊养殖场提供的18个不同膻味的奶样；脂肪酸标品乙酸（C2∶0）、丁酸（C4∶0）、己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）、癸酸（C10∶0）、月桂酸（C12∶0）、肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0）（纯度＞99%）以及脂肪酸甲酯标准品（纯度≥99%）均来自美国Nu-Chekprep公司；甲酸、无水乙醇、正庚烷和异丙醇均为色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；无水乙醚、氯仿和无水硫酸钠均为分析纯，天津市天力化学试剂有限公司。

气相色谱仪（Trace 2000）美国热电公司；HP-INNOWAX石英毛细管色谱柱（60m×0.320mm× 0.25um）、氨丙基固相萃取柱（500mg，6m L）美国Agilent公司；QILINBEIER涡旋混合器江苏海门其林贝尔仪器制造有限公司；SHZ-D（Ⅲ）型循环水式真空泵巩义市予华仪器有限责任公司。

1.2脂肪酸（FA）的测定

1.2.1游离脂肪酸（FFA）的测定游离脂肪酸（FFA）的测定由脂肪的提取、FFA的分离和FFA的检测3个部分组成。在测定过程中，用乙酸（C2∶0）、丁酸（C4∶0）、己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）、癸酸（C10∶0）、月桂酸（C12∶0）、肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0）外标法校正测量样品游离脂肪酸（FFA）的损失［13］。

脂肪的提取：采用Jong［14］的方法并加以改进。吸取10m L奶样，移入50m L离心管，依次加入10m L无水乙醇、1m L硫酸（2.5mol/L）、15m L乙醚/正庚烷混合液（1∶1，v/v），涡旋混合器振荡20m in后，2500r/m in离心15m in，然后将含有脂肪的上层液移入150m L的锥形瓶中（含有1g无水硫酸钠）。再用10m L乙醚/正庚烷（1∶1，v/v）溶液对离心管下层溶液重复提取2次，将提取含脂肪的上层溶液全部收集于锥形瓶中。

游离脂肪酸（FFA）的分离：采用Kaluzny［15］的方法并加以改进。向氨丙基固相萃取柱（SPE）中加入10m L正庚烷，使其活化。将乳脂肪提取液缓慢加入柱中，使其中的FFA吸附在柱内；然后向柱中加入10m L氯仿/异丙醇溶液（2∶1，v/v）洗脱中性脂肪，弃去滤液；再将吸附FFA的萃取柱用真空泵抽滤1m in，直到柱中不再有液滴流出；最后用5m L乙醚溶液（含2%的甲酸）对氨丙基固相萃取柱内的FFA进行洗脱，用5m L的容量瓶收集滤液，定容至5m L。

游离脂肪酸（FFA）的检测：采用气相色谱法进行检测［13］。色谱条件为：程序升温模式，初始温度130℃，保持2m in后，以4℃/m in升至230℃，保持22m in；进样口温度为240℃；以氮气为载气，流速是1.2m L/m in；分流进样，进样量为1μL，分流比为30∶1；检测器温度为260℃，氢气为燃烧气体，流速为35m L/m in，氧气为助燃气体，流速为350m L/m in，氮气为补偿气体，流速为35m L/m in。

1.2.2总脂肪酸（TFA）的测定采用GB 5413.27-2010的方法测定羊奶中TFA。色谱条件为：程序升温模式，初始温度为140℃，保持5min，以4℃/m in升至240℃，保持15m in；进样口温度为260℃；以氮气为载气，流速是1.0m L/m in；分流进样，进样量为1μL，分流比为30∶1；检测器温度为280℃，氢气为燃烧气体，流速为35m L/m in，氧气为助燃气体，流速为350m L/m in，氮气为补偿气体，流速为35m L/min。

1.2.3结合脂肪酸（CFA）的测定通过测定同一样品中总脂肪酸（TFA）和游离脂肪酸（FFA），然后按下式计算结合脂肪酸（CFA）含量：

CFA（mg/m L）=TFA-FFA

1.3羊奶膻味强度的评定

评定小组由10名对羊奶膻味敏感的人员组成。将羊乳样品置于30℃水浴中预热30m in，然后通过品评人员对其膻味用10点标度评分。1～3分为几乎无膻味，3～5分为轻微膻味，5～7分为中等强度膻味，7～9分为明显膻味，9～10分为强烈膻味。每个样品膻味评分为去掉一个最高分和一个最低分后的平均值。

1.4数据分析

相关性分析采用DPS7.05版软件中多元性分析中的相关性分析，其余数据采用Excel 2003版软件统计分析。

2　结果与分析

2.1羊奶膻味强度的评价

对18个羊奶样品进行膻味强度评价，结果见表1。

表1　羊奶样品膻味强度评定Table 1　Sensory evaluation of the goaty flavor for goat’smilk

由表1可以看出，18个羊奶样品的膻味强度有较大差别，其中S15和S18号样品具有轻微膻味，评分在3～5之间；S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S12、S16和S17号样品具有中等强度膻味，评分在5～7之间；S1、S2、S11和S14号样品具有明显膻味，评分在7～9之间；S13号具有强烈膻味，评分在9～10之间。表明实验采集的羊奶样品能够代表不同膻味强度的羊奶。

2.2羊奶中游离脂肪酸（FFA）与羊奶膻味的关系

对18个不同膻味强度的羊奶样品中游离脂肪酸（FFA）进行GC检测，然后分析羊奶膻味强度与其游离脂肪酸（FFA）的关系，结果见表2和表3。

从表2可以看出，18个羊奶样品中短中链游离脂肪酸（C2∶0～C16∶0）组成差异明显。总体来看，构成羊奶短中链游离脂肪酸（FFA）主要是乙酸（C2∶0）、月桂酸（C12∶0）、肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0），其中乙酸（C2∶0）和棕榈酸（C16∶0）的含量较高，平均含量分别为0.546mg/m L和0.228mg/m L；其次为月桂酸（C12∶0）0.038mg/m L、肉豆蔻酸（C14∶0）0.030mg/m L、癸酸（C10∶0）0.016mg/m L、丁酸（C4∶0）0.012mg/m L、辛酸（C8∶0）0.007mg/m L和己酸（C6∶0）0.005mg/m L。羊奶中的游离脂肪酸（FFA）组成不仅与奶中脂肪酶活性有关［6，16］，也与乳脂肪球相关，羊奶乳脂肪球较小，且乳脂肪球膜易破裂，会导致脂肪球内的甘油三酯溶出，被脂肪酶水解，生成游离脂肪酸（FFA）［17］。

从表3可以看出，羊奶膻味强度与游离脂肪酸（FFA）中己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数分别为0.80、0.60和0.82；与肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0）呈显著性正相关（p＜0.05），相关系数分别为0.49和0.44；与乙酸（C2∶0）、丁酸（C4∶0）和月桂酸（C12∶0）的相关性不显著（p＞0.05）。表明游离脂肪酸（FFA）中己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）是形成羊奶膻味的主要游离脂肪酸（FFA）；肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0）也对羊奶膻味形成有一定的关系；而乙酸（C2∶0）、丁酸（C4∶0）和月桂酸（C12∶0）与羊奶膻味关系不大。羊奶的膻味不仅与游离脂肪酸（FFA）含量有关，也与每种游离脂肪酸（FFA）的膻味阈值有关，并不是哪种游离脂肪酸（FFA）的含量越高，就对膻味贡献越大。通过对羊奶中短中链游离脂肪酸（FFA）组成的研究发现，乙酸（C2∶0）和棕榈酸（C16∶0）含量明显高于其他游离脂肪酸（见表2），但通过游离脂肪酸组成与膻味强度的相关性分析发现，这2种游离脂肪酸（FFA）与羊奶膻味并无多大关系；然而己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）虽然含量较低，但由于其膻味阈值极低，对羊奶膻味有较大的贡献。关于奶中膻味与其脂肪酸关系的研究已有报道，齐强强等［5］的研究表明羊奶中的膻味物质主要是己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）；李林强等［7］通过对比羊奶和牛奶挥发性游离脂肪酸（FFA）时，发现羊奶中癸酸（C10∶0）含量远高于牛奶中，是影响羊奶风味的主效成分；Chilliard等［4］在研究羊奶脂类的合成与分解时，发现在甘油三酯的sn-3位置上有更高比例的C6∶0～C10∶0脂肪酸，且易被脂肪酶水解，直接影响羊奶的风味；Whetstine等［6］在研究羊奶奶酪风味时，表明辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）等是造成膻味的主要影响因素；Margrete等［8］在研究山羊饲养条件对脂肪、脂肪酸以及膻味的影响时，发现C6∶0～C10∶0是羊奶风味的主要影响因素。但这些研究以羊奶中总脂肪酸为基础，并未分离出奶中的游离脂肪酸（FFA）。本研究通过分析羊奶中游离脂肪酸（FFA）明确地揭示了游离脂肪酸（FFA）与羊奶膻味的关系。

表2　羊奶中游离脂肪酸（FFA）的组成Table 2　Composition of free fatty acids in goat’smilk

表3　羊奶中游离脂肪酸（FFA）与膻味强度的相关性分析Table 3　Correlation between free fatty acids and goaty flavor for goat’smilk

2.3羊奶中结合脂肪酸（CFA）与羊奶膻味的关系

对18个不同膻味强度的羊奶样品中结合脂肪酸（CFA）进行检测，分析其与膻味强度的相关性，结果见表4和表5。

从表4可以看出，羊奶中结合脂肪酸（C4∶0～C16∶0）组成差异明显，其结合脂肪酸（CFA）中棕榈酸（C16∶0）含量较高，达到185.040mg/m L；其次是肉豆蔻酸（C14∶0）为66.732mg/m L、癸酸（C10∶0）为59.993mg/m L、丁酸（C4∶0）为41.344mg/m L、月桂酸（C12∶0）为27.784mg/m L、辛酸（C8∶0）为16.998mg/m L和己酸（C6∶0）为14.838mg/m L。羊奶中结合脂肪酸（CFA）以中链长度（C12∶0～C16∶0）为主，其含量达到279.556mg/m L，而短链（C4∶0～C10∶0）结合脂肪酸含量仅为132.174mg/m L。由于乙酸（C2∶0）沸点较低且极易挥发，在衍生化时易损失，本实验中未检测到。对比表2和表4可以看出，羊奶中游离脂肪酸（C2∶0～C16∶0）含量远低于结合脂肪酸（CFA）含量，表明羊奶中的脂肪酸（FA）主要是以结合态形式存在。

表4　羊奶中结合脂肪酸（CFA）的组成Table 4　Composition of conjugated fatty acids in goat’smilk

表5　羊奶中结合脂肪酸（CFA）与膻味强度的相关性分析Table 5　Correlation between conjugated fatty acids and goaty flavor for goat’smilk

从表5可以看出，羊奶膻味与结合脂肪酸（CFA）的相关性较低，其癸酸（C10∶0）、月桂酸（C12∶0）、辛酸（C8∶0）、丁酸（C4∶0）、肉豆蔻酸（C14∶0）、棕榈酸（C16∶0）和己酸（C6∶0）与羊奶膻味强度的相关系数分别为0.40、0.39、0.37、0.35、0.26、0.16和0.06。相关分析发现这些结合脂肪酸（CFA）与羊奶膻味强度均呈现出不显著性（p＞0.05），表明羊奶中结合脂肪酸（CFA）与其膻味关系不大。羊奶中的脂肪酸（FA）绝大部分以甘油三酯的形式存在，对羊奶膻味贡献较小，只有当甘油三酯在脂肪酶作用下，分解形成游离脂肪酸（FFA）时，才会对羊奶膻味有一定的影响。

3　结论

利用气相色谱法对羊奶中短中链脂肪酸进行检测，并对其脂肪酸（FA）组成与羊奶膻味强度进行相关性分析，发现羊奶膻味主要由其游离脂肪酸（FFA）引起，其中己酸（C6∶0）、辛酸（C8∶0）和癸酸（C10∶0）是引起羊奶膻味的主要游离脂肪酸（FFA）；肉豆蔻酸（C14∶0）和棕榈酸（C16∶0）对羊奶膻味也有一定作用。而羊奶中结合脂肪酸（CFA）与羊奶膻味关系不大。

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Study on correlation between short-medium chain fatty acid and goaty flavor

AIDui1，ZHANG Fu-xin1，*，LIYan-hua2，SUWei-li1，YAN Hui-li1，YU Ling-ling1
（1.College of Food Engineering and Nutritional Science of Shaanxi Normal University，Xi’an 710119，China；2.Husbandry technology Promotion Center of Fuping County，Weinan 711700，China）

Short-Med ium chain free fatty acids and conjugated fatty acids of 18 goat's m ilk samp les were comp rehensively analyzed by gas chromatography.And then the correlation between short-medium chain fatty acids and goaty flavor were analyzed by correlation analysis.The results showed that the main factors for causing goaty flavor were free fatty acids，especially cap roic acid（C6∶0），hep tanoic acid（C8∶0）and decanoic acid（C10∶0）（p＜0.01）.Myristic acid（C14∶0）and palm itic acid（C16∶0）were significantly associated w ith goaty flavor（p＜0.05）and had certain contribution to goaty flavor.While the conjugated fatty acids was not significant for goaty flavor（p＞0.05），which had little to do for goaty flavor.

goatm ilk；short-med ium chain fatty acid；goaty flavor；correlation anaylsis

TS252.1

A

1002-0306（2015）06-0113-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.017

2014-07-04

艾对（1989-），男，硕士研究生，研究方向：乳品化学。

张富新（1962-），男，教授，主要从事乳品科学方面的研究。

“十二五”农村领域国家科技计划项目（2013BAD18B00）；陕西省农业攻关项目（2014K01-17-05）；农业部公益性行业（农业）科研专项（201103038）。