沙景龍，李永鵬，張 麗，余群力，*，曹 暉，黨 欣

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070;2.陜西秦寶牧業(yè)股份有限公司，陜西寶雞 710213)

日糧中Zn和Se強(qiáng)化對(duì)秦寶雪花牛肝中礦物質(zhì)及揮發(fā)性化合物的影響

沙景龍1，李永鵬1，張 麗1，余群力1，*，曹 暉2，黨 欣1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅蘭州 730070;2.陜西秦寶牧業(yè)股份有限公司，陜西寶雞 710213)

為了研究日糧中Zn、Se營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化對(duì)秦寶雪花牛(秦川?！寥毡竞团?肝礦物質(zhì)及揮發(fā)性化合物的影響，選取16頭秦寶雪花公牛為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，分別以基礎(chǔ)日糧、添加Zn、Se營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑的強(qiáng)化日糧進(jìn)行飼養(yǎng)。在18月齡屠宰后測(cè)定其肝臟中的礦物質(zhì)元素Ca、Fe、Zn、Se、Mg以及揮發(fā)性化合物。結(jié)果發(fā)現(xiàn)Zn、Se強(qiáng)化使秦寶雪花牛肝礦物質(zhì)元素中的Zn含量提高了73%，并使Se含量提高了18.6倍。苯并噻唑的含量在Zn、Se強(qiáng)化后被提高了15%。此外，Zn、Se強(qiáng)化還會(huì)影響到壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃等物質(zhì)的含量。結(jié)果表明，日糧中Zn、Se強(qiáng)化會(huì)提高秦寶雪花牛肝中Zn、Se等礦物質(zhì)含量，同時(shí)會(huì)對(duì)部分含硫化合物和醛類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。

Zn和Se強(qiáng)化，秦寶雪花牛肝，礦物質(zhì)含量，揮發(fā)性化合物

秦寶雪花牛是日本和牛與中國(guó)秦川牛的雜交類(lèi)群，其牛肉肉質(zhì)細(xì)膩、鮮嫩多汁、芳香濃郁、風(fēng)味獨(dú)特，而同時(shí)這種牛副產(chǎn)物也具有巨大的經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)潛力。因此，對(duì)于秦寶雪花牛肉牛工業(yè)的發(fā)展而言，其副產(chǎn)物的綜合利用就成了一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題［1－2］。動(dòng)物日糧的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化是改良動(dòng)物產(chǎn)肉性能以及肉用品質(zhì)的最重要手段，而關(guān)于各種日糧營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化對(duì)肉品品質(zhì)的研究也屢見(jiàn)不鮮。近年來(lái)相關(guān)研究中，Moreno－Indias等［3］研究了日糧中 DHA 的強(qiáng)化對(duì)羊肉感官品質(zhì)的影響;而Herdmann等［4］則研究了日糧中多不飽和脂肪酸的強(qiáng)化對(duì)德國(guó)西門(mén)塔爾公牛不同組織中脂肪酸組成的影響。然而，關(guān)于日糧營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化對(duì)動(dòng)物副產(chǎn)物食用品質(zhì)影響的研究卻很少，而其中國(guó)內(nèi)針對(duì)秦寶雪花牛在這個(gè)領(lǐng)域的研究更是未見(jiàn)報(bào)道。本研究選取了陜西秦川地區(qū)的16頭秦寶雪花公牛(秦川牛×日本和牛)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在飼養(yǎng)過(guò)程中分為:Zn、Se未強(qiáng)化組，以基礎(chǔ)日糧進(jìn)行飼養(yǎng);Zn、Se強(qiáng)化組，在基礎(chǔ)日糧中添加Zn、Se營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，以強(qiáng)化日糧進(jìn)行飼養(yǎng)。在18月齡屠宰后測(cè)定其肝臟中的礦物質(zhì)元素以及揮發(fā)性化合物。通過(guò)分析日糧中Zn、Se強(qiáng)化對(duì)秦寶雪花牛肝礦物質(zhì)和揮發(fā)性化合物的影響，以期為秦寶雪花牛副產(chǎn)物綜合利用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

本研究所用16頭秦寶雪花公牛(秦川?！寥毡竞团?，均來(lái)自陜西秦寶牧業(yè)發(fā)展有限公司。飼養(yǎng)到18月齡屠宰，宰前12h禁食，2h禁水。宰后取牛肝為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

SP－3880AA型石墨爐原子吸收光譜儀 上海光譜儀器有限公司;DS－Ⅱ型電熱三用水箱 北京市醫(yī)療設(shè)備廠;AUTOSYSTEM XL－TURBOMASS型氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)Perkinelmer公司;固相微萃取手動(dòng)進(jìn)樣器(50/30μmDVB/CAR/PDMS) 美國(guó)Supelco公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究所用16頭秦寶雪花牛被隨機(jī)分成兩個(gè)飼養(yǎng)組(每組各8頭)，即未強(qiáng)化飼養(yǎng)組和Zn、Se強(qiáng)化飼養(yǎng)組，兩組日糧:未強(qiáng)化飼養(yǎng)組，基礎(chǔ)日糧青貯玉米 36%、玉米20%、豆粕14%、麥麩 5%、食鹽0.50%、小蘇打0.50%、牧草23%、預(yù)混料1%;Zn、Se強(qiáng)化飼養(yǎng)組，在基礎(chǔ)日糧中添加Zn、Se營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，確保最終日糧中Zn和Se含量分別達(dá)到50mg/kg和0.5mg/kg。

飼養(yǎng)到18月齡屠宰后，取牛肝臟，以備礦物質(zhì)含量測(cè)定和揮發(fā)性化合物測(cè)定，每頭牛的牛肝只測(cè)定一次礦物質(zhì)含量和揮發(fā)性化合物，然后通過(guò)方差分析比較強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組的差異。

1.3 礦物質(zhì)含量測(cè)定

Ca含量測(cè)定按照 GB/T 5009.92－2003，F(xiàn)e含量測(cè)定按照 GB/T 5009.90－2003，Zn含量測(cè)定按照GB/T 5009.14－2003，Se含量測(cè)定按照 GB 5009.93－2010，Mg含量測(cè)定按照 GB/T 5009.90－2003。

1.4 揮發(fā)性化合物測(cè)定

取50g牛肝樣品，切成1cm肉丁，放置于100mL小瓶中，使用封口膠密封，加入10g的NaCl顆粒，在90℃水浴鍋中加熱60min充分熟制。然后在60℃恒溫條件下，小瓶始終處于密封狀態(tài)中，用手動(dòng)SPME進(jìn)樣器吸附30min，之后進(jìn)行GC－MS分析。

色譜條件:色譜柱為 OV1701色譜柱(50m×0.2mm，0.33μm);升溫程序:50℃ 保持 2min，以3℃/min升至 225℃，保持 1min;載氣(He)流速0.8mL/min;分流進(jìn)樣，20min后打開(kāi)分流閥，分流比1∶20;解吸附溫度 300℃，解吸附 2min。

質(zhì)譜條件:電子轟擊(EI)離子源;電子能量70eV;離子源溫度200℃;質(zhì)量掃描范圍10～400m/z。

用TuborMass.4.1.1數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，對(duì)GC－MS結(jié)果進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)比系統(tǒng)自帶的NBS、Nist等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行人工解析，對(duì)離子流圖中各物質(zhì)的峰面積進(jìn)行加和(排除峰面積小于100或無(wú)法定性的雜質(zhì)峰)，得到總峰面積，然后利用如下公式:相對(duì)含量(%)=各物質(zhì)離子流圖峰面積/總峰面積×100，計(jì)算出各揮發(fā)性成分的相對(duì)含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 日糧中Zn、Se強(qiáng)化對(duì)秦寶雪花牛肝中礦物質(zhì)含量的影響

日糧中Zn、Se強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組的秦寶雪花牛肝中礦物質(zhì)含量比較如表1所示。通過(guò)方差分析可知，強(qiáng)化組秦寶雪花牛肝中礦物質(zhì)Se、Mg含量高于未強(qiáng)化組，尤其礦物質(zhì)Se在強(qiáng)化組中比未強(qiáng)化組高出18.6倍，差異極顯著(p＜0.01)。礦物質(zhì)Zn在兩組含量分別為29.51%和17.08%，強(qiáng)化組也顯著高于未強(qiáng)化組，而礦物質(zhì)Ca、Fe含量差異不顯著(p＞0.05)。

表1 Zn、Se強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組秦寶雪花牛肝的礦物質(zhì)Table 1 Mineral composition of beef liver of Xuehua cattle with and without Zn and Se enhancement

2.2 日糧中Zn、Se強(qiáng)化對(duì)秦寶雪花牛肝中揮發(fā)性化合物含量的影響

在強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組的秦寶雪花牛肝中，均檢測(cè)出35種揮發(fā)性化合物，這些化合物主要是烴類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)、醇類(lèi)、芳香類(lèi)、雜環(huán)類(lèi)、酸類(lèi)，如表2所示。其中苯并噻唑含量最高，在強(qiáng)化組與未強(qiáng)化組含量分別為40.04%和45.88%，具有顯著差異，而醛類(lèi)物質(zhì)也具有相當(dāng)高含量，在兩組含量分別為39.03%和24.39%，差異顯著(p＜0.05)，庚烷、異戊醛、甲硫基丙醛、壬醛差異極顯著，而己醇、醛類(lèi)、2－甲基丁醛、反－2－壬烯醛、二甲基呋喃、2－戊基呋喃、苯并噻唑差異顯著，其他揮發(fā)性物質(zhì)差異不顯著。

Zn、Se強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組秦寶雪花牛肝揮發(fā)性化合物種類(lèi)比較如圖1所示。其中Zn、Se強(qiáng)化組秦寶雪花牛肝醛類(lèi)物質(zhì)含量比未強(qiáng)化組低，強(qiáng)化組僅為未強(qiáng)化組的62%;而對(duì)于雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)含量而言，強(qiáng)化組則明顯高于未強(qiáng)化組。

圖1 Zn、Se強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組秦寶雪花牛肝的揮發(fā)性化合物種類(lèi)Fig.1 The kinds of volatiles of beef liver of Xuehua cattle with and without Zn and Se enhancement

3 討論

秦寶雪花牛日糧的Zn、Se強(qiáng)化引起了牛肝Zn、Se含量差異，強(qiáng)化組的Zn含量比未強(qiáng)化組相對(duì)高出73%，而對(duì)于Se含量而言，強(qiáng)化組甚至是未強(qiáng)化組的18.6倍。Ripoll等［5］也發(fā)現(xiàn)日糧中Se強(qiáng)化明顯提高了羊肉中的Se含量，進(jìn)而提高了羊肉的色澤穩(wěn)定性，并相應(yīng)延長(zhǎng)了羊肉的貨架期。而在本研究中，日糧中的Se強(qiáng)化將秦寶雪花牛肝中的Se含量提高了將近18倍，這說(shuō)明日糧營(yíng)養(yǎng)素強(qiáng)化也會(huì)提高反芻動(dòng)物肝臟中的相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)素。

表2 Zn、Se強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組秦寶雪花牛肝的揮發(fā)性化合物(n=8)Table 2 Volatiles of beef liver of Xuehua cattle with and without Zn and Se enhancement

根據(jù) Calkins的綜述［6］，Zn、Se 強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組的秦寶雪花牛肝中檢測(cè)出的35種化合物中，共有6種美拉德反應(yīng)產(chǎn)物:異戊醛、2－甲基丁醛、甲硫基丙醛、2－乙?；邕?、丁二酮、苯并噻唑;其中異戊醛、2－甲基丁醛、甲硫基丙醛、苯并噻唑在強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組之間差異顯著(p＜0.05)。異戊醛來(lái)自于亮氨酸的Strecker降解，Sun等［7］發(fā)現(xiàn)異戊醛具有巧克力香味，日糧中的Zn、Se強(qiáng)化將秦寶雪花牛肝揮發(fā)性化合物中的異戊醛降低了64%。2－甲基丁醛來(lái)自于異亮氨酸的Strecker降解，該物質(zhì)具有咖啡香、可可香、甜水果香氣以及類(lèi)似巧克力的風(fēng)味［8］，Zn、Se強(qiáng)化將秦寶雪花牛肝揮發(fā)性化合物中的2－甲基丁醛降低了69%。甲硫基丙醛是一種具有肉香及肉湯風(fēng)味的揮發(fā)性化合物，Zn、Se強(qiáng)化使得這種化合物含量降低了80%。Braggins等［9］曾指出pH會(huì)影響肉香風(fēng)味形成的美拉德反應(yīng)中甲硫基丙醛的生成，但這并不能解釋日糧中Zn、Se強(qiáng)化何以會(huì)減少秦寶雪花牛肝中甲硫基丙醛的形成。苯并噻唑具有燉肉味、肉湯味及燒烤味，這種含硫化合物的閾值很低，其含量變化可能會(huì)引起整體風(fēng)味的改變［10］。日糧中的Zn、Se強(qiáng)化使得秦寶雪花牛肝的苯并噻唑含量增加了15%。從結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，對(duì)于秦寶雪花牛肝的美拉德反應(yīng)揮發(fā)物而言，日糧中Zn、Se強(qiáng)化只明顯提高了苯并噻唑含量。

根據(jù) Calkins的綜述［6］，Zn、Se強(qiáng)化組和未強(qiáng)化組的秦寶雪花牛肝中壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃均來(lái)自脂肪氧化作用。日糧中的Zn、Se強(qiáng)化使得秦寶雪花牛肝中壬醛、反－2－壬烯醛含量分別降低了49%和60%，卻使得2－戊基呋喃含量升高了1.6倍。Tikk等［11］發(fā)現(xiàn)壬醛與一種叫做“過(guò)熱味”的不良脂肪氧化氣味有關(guān);Elmore等［12］則發(fā)現(xiàn)反－2－壬烯醛是源于脂肪氧化的產(chǎn)物，符合亞油酸氧化分解產(chǎn)物模式;Yancey等［13］發(fā)現(xiàn)2－戊基呋喃與牛肝的不良風(fēng)味有密切關(guān)系，并且與其脂肪氧化過(guò)程有關(guān)。通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)日糧中的Zn、Se強(qiáng)化降低了壬醛、反－2－壬烯醛含量，并提高了2－戊基呋喃含量，這些化合物都與脂肪氧化有關(guān)，可見(jiàn)日糧的Zn、Se強(qiáng)化會(huì)影響秦寶雪花牛肝中與脂肪氧化有關(guān)的揮發(fā)性化合物。

通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，日糧的Zn、Se強(qiáng)化明顯提高了秦寶雪花牛肝礦物質(zhì)含量中的Zn和Se組分，并對(duì)苯并噻唑含量有明顯的提高，同時(shí)會(huì)影響到壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃等與脂肪氧化有關(guān)的揮發(fā)性化合物。

4 結(jié)論

日糧中Zn、Se強(qiáng)化對(duì)秦寶雪花牛肝的礦物質(zhì)元素及揮發(fā)性化合物影響如下:Zn、Se強(qiáng)化將秦寶雪花牛肝礦物質(zhì)元素中的Zn含量提高了73%，并將Se含量提高了18.6倍;同時(shí)對(duì)于秦寶雪花牛肝中的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物而言，Zn、Se強(qiáng)化將苯并噻唑的含量提高了15%，并明顯降低了異戊醛、2－甲基丁醛、甲硫基丙醛含量;此外 Zn、Se強(qiáng)化還會(huì)影響到壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃等與脂肪氧化有關(guān)的揮發(fā)性化合物。結(jié)果表明，日糧中Zn、Se強(qiáng)化會(huì)提高秦寶雪花牛肝中Zn、Se等礦物質(zhì)含量，同時(shí)會(huì)對(duì)部分含硫化合物和醛類(lèi)物質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。

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Effect of Zn and Se enhancement in diet on mineral composition and volatiles of beef liver of Xuehua cattle

SHA Jing－long1，LI Yong－peng1，ZHANG Li1，YU Qun－li1，*，CAO Hui2，DANG Xin1
(1.College of Food Science and Engineering，Gansu Agricultural University，Lanzhou 730070，China;2.Shaanxi Kingbull Company Limited，Baoji 710213，China)

In order to investigate the effect of enhancement of Zn and Se in diet on the minerals and volatile compounds of beef liver of Xuehua cattle(Qinchuan cattle ×Japanese black cattle)，sixteen Xuehua cattles were selected as objects of study，which were raised by basal diet and diet enhanced with Zn and Se.The minerals and volatile compounds of beef liver of Xuehua cattle were determinated after slaughter.It was found that the content of Zn and Se were increased by 73%and 18.6 folds through enhancement.The content of benzothiazole was increased by 15%.Moreover，enhancement of Zn and Se in diet had significant effect on content of nonanal，E－2－nonenal and 2－pentylfuran.The results showed that enhancement of Zn and Se in diet could increase the content of Zn and Se in beef liver of Xuehua cattle，while the relative content of sulfur－containing and aldehydes volatile compounds were affected significantly.

Zn and Se enhancement;beef liver;mineral composition;volatiles

TS201.4

A

1002－0306(2012)17－0357－04

2012－01－09 *通訊聯(lián)系人

沙景龍(1987－)，男，碩士研究生，研究方向:食品工程。

國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(肉牛牦牛)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系資助項(xiàng)目(CARS－38);國(guó)家自然基金項(xiàng)目資助(31060221)。