李濤,盧巖,陳衛(wèi)林,李瑾瑜,馬欣,劉丹,卡爾賽江,王子榮
(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)食品與藥學(xué)學(xué)院,新疆烏魯木齊 830000)
我國是養(yǎng)羊大國,羊存欄量、出欄量及羊肉產(chǎn)量均居世界首位[1],其中,2014年我國羊肉總產(chǎn)量已達(dá)428.2萬t。新疆作為我國五大牧區(qū)之一,是重要的肉羊生產(chǎn)省區(qū),2015年底肉羊存欄量已經(jīng)達(dá)到了3995.65萬只,僅次于內(nèi)蒙古居全國第二位[2]。新疆肉羊品種以脂臀羊居多,該品種耐寒、耐旱、肉質(zhì)較好,缺點(diǎn)是油脂較多,特別是臀部脂肪含量非常高,有些品種的尾脂甚至占體重的17%以上[3];據(jù)報(bào)道[4],伊朗綿羊有些個(gè)體的尾脂可占胴體重的20%。哈薩克羊是肉脂兼用型粗毛羊品種,屬肥臀尾,為我國三大粗毛綿羊品種之一,具有較高的肉脂生產(chǎn)性能[5]。目前新疆乃至全國羊脂加工主要集中應(yīng)用于洗滌用品、加工復(fù)合潤滑劑、表面活性劑等輕工業(yè)方面,但其產(chǎn)生的利潤較低,這就造成了羊脂的大量堆積及浪費(fèi),但同時(shí)也使之價(jià)格低廉、易于收購[6]。
由于羊油脂飽和脂肪酸的含量較高,造成其作為食用脂肪的應(yīng)用受到限制。由于飽和脂肪酸含量高,使得其熔點(diǎn)較高,在常溫下呈固態(tài),為提高脂肪中對(duì)人體有益的不飽和脂肪酸的含量,可采用溶劑分提法[7]。分提法是利用甘三油脂熔點(diǎn)的差異,將熔點(diǎn)較低的甘三油脂組分向分提液脂中分配,分提中常溫呈液態(tài)的羊油脂其不飽和脂肪酸含量較高,對(duì)人體較為有益。據(jù)報(bào)道[8],通過分餾提取牛油脂(油脂油精)的液相,將其長鏈飽和脂肪酸含量降低到可食用的可接受水平。通過現(xiàn)代技術(shù),分餾牛脂的產(chǎn)品可以用作食品和糖果行業(yè)中可可脂,棕櫚油和其他用油的替代品和補(bǔ)充劑。朱魏[9]做了通過干法分提技術(shù)降低豬油油脂的熔點(diǎn),并在此基礎(chǔ)上利用膽固醇氧化酶脫除豬油油脂中的膽固醇,得到液化低膽固醇豬油油脂。常振剛等[10]綜述了三種分提棕櫚油方法的原理及加工條件。但國內(nèi)油脂分提研究主要集中于棕櫚油等植物油脂;而動(dòng)物脂肪研究較少,且大多集中于豬精油的分提改性,于羊脂的分提改性鮮有研究報(bào)道?;诖耍疚拈_展就哈薩克羊不同部位脂肪通過溶劑法分體改性的研究,為羊脂的綜合利用提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
1.1 材料與儀器
品種:哈薩克羊;部位:尾脂、網(wǎng)膜脂、腎周脂;由新疆烏魯木齊華凌牛羊屠宰場提供(n=8)。
Al204-IC型電子分析天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;Agilent 7890A-5975C型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;DLSB-5/20型低溫冷卻液循環(huán)泵,鄭州長城科工貿(mào)有限公司;DZKW-S-8型恒溫水浴鍋,北京市永光明醫(yī)療儀器廠;FL-1型封閉電爐,北京市永光明醫(yī)療儀器廠;GL-20G-Ⅱ型冷凍高速離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠。
1.2 方法
1.2.1 溶劑法分提羊脂
將哈薩克羊脂肪在 60 ℃的條件熔化后與丙酮按1:10[11]混合,置于循環(huán)泵中,通過配有溫度設(shè)置程序的循環(huán)泵設(shè)置溫度;起始溫度37 ℃,保持16 h,使其充分結(jié)晶,結(jié)晶結(jié)束后真空抽濾分離得到固脂,然后迅速降溫至17 ℃,維持16 h,過濾后降溫至2 ℃;17 ℃和2 ℃的過濾操作同37 ℃;最后2 ℃過濾后得到的濾液在減壓條件下蒸發(fā)出丙酮得到2 ℃液脂[11]。固得到的樣品有37 ℃固脂、17 ℃固脂、2 ℃固脂和2 ℃液脂。由于尾部脂肪在37 ℃分提時(shí),實(shí)驗(yàn)過程中分離出的固脂不足以測其各項(xiàng)指標(biāo),所以尾脂的37 ℃固脂無理化指標(biāo)和脂肪酸成分?jǐn)?shù)據(jù)。
腎周脂得率:37 ℃(21.83%)、17 ℃(38.82%)、2 ℃固脂、(22.27%)、2 ℃液脂(17.08%)。
網(wǎng)膜脂得率:37 ℃(22.09%)、17 ℃(40.43%)、2 ℃固脂、(21.83%)、2 ℃液脂(15.65%)。
尾脂得率:17 ℃(49.03%)、2 ℃固脂、(29.61%)、2 ℃液脂(21.36%)。
1.2.2 理化指標(biāo)測定方法
試樣的制備:GB/T 15687-2008《動(dòng)植物油脂:試樣的制備》;碘值的測定:GB/T 5532-2008《動(dòng)植物油脂:碘值的測定》熔點(diǎn)測定:GB/T 12766-2008《動(dòng)物油脂:熔點(diǎn)測定》。
1.2.3 脂肪的甲脂化[12]
準(zhǔn)確稱量0.5 g樣品于20 mL具塞試管中,加入4 mL氫氧化鉀-甲醇溶液,在65 ℃水浴皂化30 min(期間需搖動(dòng)數(shù)次),然后加入 3~5 mL三氟化硼-甲醇溶液,在回流冷凝管中,加熱微沸,回流15 min后移至燒杯中,用飽和氯化鈉溶液清洗,加入10 mL正己烷使其分層,3500 r/min離心10 min,取上清液待測。
1.2.4 脂肪酸GC-MS色譜及質(zhì)譜條件
色譜條件:PE-5MS毛細(xì)管氣相色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),載氣為氮?dú)?,汽化室溫?80 ℃;流速1.0 mL/min,起始溫度50 ℃,保持3 min,以5 ℃/min升到280 ℃,保持30 min;進(jìn)樣口和檢測器溫度均為250 ℃;進(jìn)樣方式:分流,分流比為5:1。
質(zhì)譜條件:電離方式:EI源,電子能量70 eV,離子源溫度230 ℃,接口溫度250 ℃,傳輸線:200 ℃,掃描范圍35~600 u。
1.2.5 數(shù)據(jù)分析
所得數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2007和SPSS 19.0軟件進(jìn)行均值方差分析,利用皮爾森線性相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行相關(guān)性分析,使用Sigma plot 12.0軟件進(jìn)行繪圖分析。
2.1 碘值與熔點(diǎn)
圖1 不同部位脂肪分提產(chǎn)物的碘值Fig.1 Iodine value of different parts of fat extractive by solvent extraction
注:同部位脂肪分提產(chǎn)物之間小寫不同字母表示差異顯著(p<0.05)。同圖二。
圖2 不同部位脂肪分提產(chǎn)物的熔點(diǎn)Fig.2 Melting point of different parts of fat extractive by solvent extraction
碘值是衡量油脂不飽和程度的指標(biāo),油脂的不飽和程度越高,碘值越大。而熔點(diǎn)恰和碘值表示相反,熔點(diǎn)越高,其飽和程度越高[3]。
由圖1和圖2,可以看出哈薩克羊脂肪經(jīng)溶劑法分提后的碘值和熔點(diǎn)發(fā)生了明顯改變。碘值的變化:由圖1可以看出,各不同部位脂肪的碘值都是先升高后降低的趨勢;不同部位脂肪各處理之間均存在差異顯著性(p<0.05);
圖 2中,每組處理之間的碘值均為:尾脂>腎周脂>網(wǎng)膜脂,且各部位處理組內(nèi)均為 2 ℃液脂的碘值最高。熔點(diǎn)的變化:熔點(diǎn)的變化各部位脂肪都是先下降后上升的趨勢;各部位脂肪處理組之間均存在差異顯著性(p<0.05),且均為2 ℃液脂的熔點(diǎn)最低。
2.2 脂肪酸
由表1可以看出,溶劑法不同溫度的處理對(duì)尾脂的脂肪酸組成的影響還是較為明顯的,分提脂肪中變化較大的脂肪酸有棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1n-9c)、飽和脂肪酸(SFA)、不飽和脂肪酸(UFA)、單不飽和脂肪酸(MUFA)。其中C16:0、C18:0、SFA的含量呈先上升后下降的趨勢;C16:0含量的變化:除原脂與2 ℃固脂無差異顯著性,其余處理均存在差異顯著性(p<0.05);SFA、C18:0含量的變化:均為各處理組之間存在差異顯著性(p<0.05),C16:0、C18:0含量最高的組分均為 17 ℃固脂(23.76%~24.92、18.32%~19.62%),SFA含量最高的組分亦為17 ℃固脂(53.49%~55.27%)。C18:1n-9c、UFA、MUFA含量的變化趨勢呈先下降后上升的趨勢,其中 C18:1n-9c是尾脂中含量最高的脂肪酸,而C18:1n-9c含量最高的組分為 2 ℃液脂(43.99%~44.89%);尾脂各組分之間的 C18:1n-9c、UFA、MUFA含量均存在差異顯著性(p<0.05),其中UFA、MUFA含量最高的組分均為 2 ℃液脂(58.13%~59.65%、53.38%~54.72%)。
表1 尾脂及其分提產(chǎn)物的脂肪酸組成(%)Table 1 Fatty acid composition of tail fat and its extractive by solvent extraction (%)
注:同行之間小寫不同字母表示差異顯著(p<0.05)。同表2和3。
表2 腎周脂及其分提產(chǎn)物的脂肪酸組成(%)Table 2 Fatty acid composition of perirenal fat and its extractive by solvent extraction (%)
由表2可以看出,溶劑法分提對(duì)腎周脂脂肪酸的影響:對(duì)含量較多的脂肪酸影響較大。其中影響較大的有C16:0、C18:0、C18:1n-9c、SFA、UFA、MUFA。其中C16:0、C18:0、SFA的變化趨勢相同,都為先上升后下降的趨勢,C16:0的含量除了腎周脂原脂和17 ℃固脂無顯著差異性之外,其余脂肪組之間均存在差異顯著性(p<0.05);C18:0和SFA含量的變化相似,均為各組分之間存在差異顯著性(p<0.05),C16:0、C18:0、SFA含量最高的組分均為 37 ℃固脂(23.46%~24.60%、39.44%~39.90%、69.17%~70.29%)。C18:1n-9c、UFA、MUFA的變化趨勢相同,均為先下降后上升,且同為 2 ℃液脂的組分含量最高(36.14%~37.11%、47.66%~49.14%、42.52%~44.00%);含量變化:均為各脂肪組分之間存在差異顯著性(p<0.05)。
由表3可以看出,溶劑法分提對(duì)網(wǎng)膜脂脂肪酸的影響:對(duì)含量較多的脂肪酸影響較大。其中影響較大的有C16:0、C18:0、C18:1n-9c、SFA、UFA、MUFA。其中C16:0、C18:0為飽和脂肪酸,而不飽和脂肪酸變化較為明顯的只有C18:1n-9c。C16:0、C18:0和SFA的變化趨勢相同,均為先上升后下降的趨勢,其中各組分C16:0含量之間的關(guān)系:網(wǎng)膜脂原脂和2 ℃固脂無顯著差異性,其它組分之間均存在差異顯著性(p<0.05)。
C18:0和SFA組分之間的關(guān)系相同,均為除網(wǎng)膜脂原脂和17 ℃固脂之間無顯著差異性之外,其它各組分之間均存在差異顯著性(p<0.05),C16:0、C18:0和 SFA 含量最高的組分均為 37 ℃固脂(23.85%~24.37、45.36%~46.96%、76.70%~78.98%);C18:1n-9c、UFA、MUFA的變化趨勢相同,均為先下降后上升的趨勢,且同為 2 ℃液脂組分的含量最高(34.30%~35.22%、45.90%~47.36%、41.92%~42.60%),其中C18:1n-9c含量的關(guān)系:除網(wǎng)膜脂原脂和17 ℃固脂無顯著性差異外,其余各脂肪組分之間均存在差異顯著性(p<0.05);而UFA、MUFA含量的關(guān)系相同:均是各組分之間均存在差異顯著性(p<0.05)。
表3 網(wǎng)膜脂及其分提產(chǎn)物的脂肪酸組成(%)Table 3 Fatty acid composition of omentum fat and its extractive by solvent extraction (%)
3.1 哈薩克羊尾脂占胴體重的14%,而網(wǎng)膜脂和腎周脂的占比較少,分別為3.6%和1.5%。根據(jù)占比來看,無疑是尾脂的利用更為有研究意義。
3.2 溶劑法分提哈薩克羊羊脂后,其分提產(chǎn)物的理化性質(zhì)發(fā)生了變化,這跟Bussey[13]等人的研究相似,其研究為熔點(diǎn)35 ℃的牛油分餾后具有40 ℃的熔點(diǎn);據(jù)報(bào)道[11]:土耳其羊尾脂的熔點(diǎn)為43.2 ℃、碘值為42.16 g/100 g,經(jīng)溶劑法分提后,其分提油脂中有54.5 ℃的熔點(diǎn)和28.06 g/100 g的碘值這種變化較大的組分,其溶劑處理組理化性質(zhì)變化趨勢同本試驗(yàn)結(jié)果。本研究表明:高熔點(diǎn)的組分其不飽和脂肪酸也較高,而高碘值的組分則飽和脂肪酸較高,這和Y?lmaz[8]等人的研究結(jié)果相同。
3.3 溶劑法分提對(duì)哈薩克羊不同部位羊脂的影響較大,三個(gè)部位脂肪的變化趨勢相同,均是飽和脂肪酸先上升,再下降的趨勢,不飽和脂肪酸則相反;溶劑組分中2 ℃液脂的飽和脂肪酸含量最低,其不飽和脂肪酸含量最高。近年來,人們過多的關(guān)注多不飽和脂肪酸生理功能的研究,而有關(guān)飽和脂肪酸生理功能的研究卻很滯后。羅建學(xué)[14]的報(bào)道中提到,飽和脂肪酸中的豆蔻酸和棕櫚酸可顯著提高血液中膽固醇水平,而單不飽和脂肪酸油酸則可減少膽固醇含量;據(jù)報(bào)道[15,16]:n-3脂肪酸的營養(yǎng)特性具有凈化血液,防止動(dòng)脈硬化,降低血壓,活化大腦細(xì)胞,防止老年癡呆病的發(fā)生等優(yōu)點(diǎn);n-6脂肪酸能導(dǎo)致血小板凝集和血栓形成,其膳食特性主要對(duì)機(jī)體免疫產(chǎn)生一定的促進(jìn)作用,并加強(qiáng)炎性反應(yīng)等作用[17];有專家指出,n-6/n-3的比值對(duì)人體健康的影響更重要,Raes K等[18]人的研究表明,n-6/n-3的值應(yīng)小于5;又有報(bào)道稱,營養(yǎng)學(xué)家提出對(duì)于多不飽和脂肪酸中n-6脂肪酸和n-3脂肪酸的比例,小于4的理想比值是有益于保障人體健康的脂肪酸平衡模式[19];哈薩克羊不同部位脂肪中以尾脂中的UFA含量最高,而溶劑處理組之間均以2 ℃液脂中的UFA含量最高,而n-6/n-3的值以尾脂最為符合營養(yǎng)學(xué)家的健康比例。哈薩克羊的尾脂在食用健康性方面比腎周脂和網(wǎng)膜脂更加優(yōu)秀;溶劑分級(jí)脂肪的組分中:2 ℃液脂更加適合食用。綜上所述,哈薩克羊尾部脂肪的2 ℃液脂組分,其低熔點(diǎn)、高不飽和脂肪酸的特性,更適合食用方面的開發(fā)和利用。
3.4 分提組分中,37 ℃固脂組分,其較高的熔點(diǎn)本就是油脂所缺少的特點(diǎn),據(jù)報(bào)道[11]:這種特性的油脂,可用作起酥油和人造黃油制劑中的硬脂肪,對(duì)于工業(yè)用途,可用作涂層脂肪,如果追求脂肪的高熔點(diǎn),腎周脂和網(wǎng)膜脂的37 ℃組分更適合于此方面的應(yīng)用。而尾脂2 ℃液脂的16.67 ℃~17.07 ℃低熔點(diǎn)、高不飽和脂肪酸的特性,可作為商業(yè)色拉油的潛在替代品。
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