李赵敏,祝亚辉,杨林,辜雪冬,池福敏,马长中,罗章
(西藏农牧学院食品科学学院,西藏林芝860000)
酥油作为中国传统乳制品之一,受到藏族和蒙古族人民的喜爱。牦牛酥油是西藏牧民运用传统手工从新鲜的牦牛乳中提炼出的一种乳制品,其制作工艺也较为简单。由于酥油含脂率高,尤其是高含量的长链多烯高不饱和脂肪酸[1]导致其贮存过程极易发生氧化酸败。不同的贮存方式、包装条件等对酥油的品质变化会有较大的影响,有研究表明,温度、氧气含量[2]、脂肪酸组成[3]、金属离子[4-5]等都是影响乳脂肪氧化的重要因素,而薛璐等[6]人利用电子鼻技术研究酥油贮藏期品质变化的研究也证实了酥油在室温或高于室温的环境中都无法长期保存。为了延缓酥油贮藏期油脂氧化速度,周彤等[7]利用微胶囊化对贮藏期内油脂起到了很好的保护作用,薛璐等[8]则是从抗氧化剂的角度出发,选取了较为安全的丁香精油和维生素E作为酥油贮藏期的抗氧化剂,洪蕾等[9]采用真空、薄膜和普通塑料包装酥油,分别研究4 ℃和室温环境下的品质变化,结果表明薄膜包装在4 ℃冷藏条件下可以更好的防止精酥油的氧化,且其保质期超过76 d。
目前,林芝地区市售酥油的包装储存还没有比较严格统一的标准,市面上的酥油多以牛皮纸、塑料桶为包装容器室温放置或冰箱储存,在长时间贮藏期内品质无法得到较好的保障。因此,本实验将酥油进行真空包装于室温环境下贮存,研究其贮藏期内基本营养成分及游离脂肪酸含量变化,为延长酥油保质期提供基础数据。
新鲜酥油,林芝市售,贮存期为6 个月,每隔1 个月测定其基本营养成分和游离氨基酸组成。
无水乙醇;氢氧化钾;乙醚;石油醚;无水硫酸钠;BHT;正己烷;氯化钠;硫酸氢钠;盐酸;氨水;焦性没食子酸;氢氧化钠;正庚烷;15%三氟化硼钾溶液;甲醇色谱纯;异辛烷色谱纯;其他试剂均为国产分析纯。
EX110 型精密电子天平,奥豪斯仪器(上海)有限公司;电恒温水浴锅,北京长安科学仪器有限公司;HG-10-4B 陶瓷纤维马弗炉,上海禾工科学仪器有限公司;漩涡振荡器,达姆实业有限公司;DZQ400-1D单室真空包装机,温州市鹿城华南包装机械厂;具盖螺口试管,上海书培实验设备有限公司;电热恒温鼓风干燥箱,上海跃进医疗器械有限公司;安捷伦JC7820A 气相色谱质谱联用仪,美国安捷伦有限公司。
1.3.1 酥油基本营养成分的测定
水分的测定:常压干燥法(GB/T5009.3-2010《食品中水分的测定》);粗蛋白的测定:微量凯氏定氮法(GB/T5009.5-2010《食品中蛋白质的测定》);灰分的测定:高温灼烧法(GB/T5009.4-2010《食品中灰分的测定》);粗脂肪的测定:索氏提取法(GB/T5009.6-2003《食品中脂肪的测定》)。
1.3.2 酥油脂肪酸甲酯化
根据GB /T5009.168-2016《食品中脂肪酸的测定》第三法,参考孙美青[10]对牦牛酥油甲酯化处理,准确称取60.0 mg 酥油置于具塞试管中,加入0.5 mol/L的氢氧化钠-甲醇溶液5 mL,65 ℃水浴15 min 至酥油甲酯化完全,水浴结束后冷却至室温,向试管中加入4 mL 正己烷溶液,摇匀后再加入4 mL 饱和NaCl 溶液,震荡摇匀后静置15 min 待其彻底分层后,吸取上层1 mL 有机相溶液于10 mLEP 管中,并用正己烷将其稀释5 倍,再加入少量Na2SO4除去残留的水分,过0.45 μm 滤膜后注入2 mL棕色进样瓶,待测。
1.3.3 气相色谱条件
色谱柱:HP-88(30 m×0.25 mm×0.25 μm)规格弹性毛细管柱;升温程序:100 ℃保持1 min,5 ℃/min升至 190 ℃ ,保持 10 min,再以 2 ℃/min 升温至220 ℃,保持 5 min,进口样温度:250 ℃;检测器温度280 ℃;载气:氦气;流速1 mL/min;进样量:1.0 μL;不分流。
1.3.4 酥油脂肪酸组成计算方法
酥油中单一脂肪酸占总脂肪酸的百分比Yi通过测定相应峰面积对所有成分峰面积总和的百分数来计算,公式如下:
式中:Yi为试样中某个脂肪酸占总脂肪酸的百分比,%;
ASi为试样测定液中各脂肪酸甲酯的峰面积;
FFAMEi-FAi—脂肪酸甲酯i转化成脂肪酸的系数;
∑ASi—试样测定液中各脂肪酸甲酯的峰面积之和。
1.3.5 数据分析
采用Origin18.0 软件进行数据分析,结果表示为“平均值±标准偏差”。
由表1 可知,新鲜酥油中水分质量分数为16.60%,粗脂肪为83.4%,这与孙美青等[10]测得的牦牛酥油水分和脂肪含量相近,而灰分和粗蛋白质量分数分别小于0.1%和0.5%,表明所购市售酥油在加工过程中很好的去除了其他物质。从整个真空包装贮存期分析,贮存6 个月的酥油,其水分和粗脂肪变化均不显著(p>0.05)。孙国政等[11]从天祝牧区牦牛乳酥油中分离筛选到了产脂肪酶菌株,高原地区常年气温偏低,酥油发生品质变化的主要原因是微生物分泌胞外脂肪酶催化所致。此外,有研究发现[12-14],脂肪酶分解脂肪是在水油界面上进行的,当含水量适宜时,酶分子可以充分水化,构象最佳,因缺少过多的自由水限制酶与底物接触,此时酶活力最高。真空包装可以较好的控制贮存期内的酥油水分含量,从而对脂肪的水解起到抑制作用。
采用气质联用色谱分析对酥油贮藏过程不同阶段的脂肪酸组分进行了测定和分析,酥油贮藏起始阶段和贮藏6 个月的游离脂肪酸变化结果见表2 至表4。真空包装贮藏期内酥油共检测出27 种游离氨基酸,不同贮藏期间酥油脂肪酸组成的相对变化范围为0.00~0.80%,变化幅度很小,变化不显著(p>0.05)。从总体来看,酥油在贮藏过程中脂肪酸总量变化也不明显。
2.2.1 饱和脂肪酸含量变化
由表2 可知,新鲜酥油共检测到17 种饱和脂肪酸在整个真空贮藏期间,饱和脂肪酸种类没有发生变化,且在6 个月后,总量只比新鲜酥油增加了0.67%,变化不显著(p>0.05)。棕榈酸、硬脂酸、豆蔻酸是酥油中主要的3 种饱和脂肪酸,约占饱和脂肪酸总量的52.36%。这3 种主要的饱和脂肪酸在贮藏过程中含量变化不大,说明酥油若发生氧化变质也主要是由不饱和脂肪酸引起的。
表1 酥油贮藏期内基本营养成分 %
表2 酥油贮藏期饱和脂肪酸组成 %
表3 酥油贮藏期单不饱和脂肪酸组成 %
表4 酥油贮藏期多不饱和脂肪酸组成 %
2.2.2 单不饱和脂肪酸含量变化
由表3 可知,酥油中共检测出6 种单不饱和脂肪酸,其中油酸是主要的单不饱和脂肪酸,贮藏6 个月之后,单不饱和脂肪酸含量由原来的31.17%下降到了30.80%,下降了0.37%,油酸含量由27.30%下降到27.00%,变化不显著(p>0.05),单不饱和脂肪酸含量的变化主要是油酸的变化引起的。
2.2.3 多不饱和脂肪酸含量变化
由表4 可知,亚油酸是酥油中的主要多不饱和脂肪酸,在整个贮藏过程中,其含量由新鲜酥油的7.01%下降到6.80%,下降了0.21%,变化不显著(p>0.05)。
酥油真空包装贮藏整个过程中,其水分和粗脂肪有下降也有上升,整体波动范围不大,变化均不显著(p>0.05)。从脂肪酸含量变化分析,6 个月后,饱和脂肪酸总量只比新鲜酥油增加了0.67%,变化不显著(p>0.05),单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量分别由原来的31.17%、7.87%下降到30.80%、7.62%,总共下降了0.62%。有研究表明[15-16],脂肪的氧化分解与氧气含量呈正相关,游离脂肪酸含量也会随着贮藏时间的延长不断增加。卢银洁等研究表明贮藏过程中胡麻油主要脂肪酸的变化主要是由不饱和脂肪酸引起的,且与其不饱和度有关。但酥油在6 个月贮存期内不饱和脂肪酸的含量变化均不显著(p>0.05),主要是由于高原地区环境中的氧气含量较低,此外,真空包装的低氧环境及包装材料的良好阻隔性对贮存期内的酥油脂肪的氧化水解具有较好的抑制作用。实验结果还表明,仅以基本营养成分和脂肪酸组成的变化为指标来判定酥油贮存期间氧化变质的情况灵敏度不太好。有研究表明,油脂贮存过程中过氧化值的变化与不饱和脂肪酸含量的变化呈负相关[17],下一步还需测定酥油贮存过程中过氧化值的变化,并与本实验的结果相结合,建立一个两者之间的理想模型来判定酥油的氧化程度,为研究酥油货架期内品质变化提供理论依据。