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        四種生鮮乳營養(yǎng)成分的比較分析

        2018-10-10 03:38:56范麗霞趙善倉丁蕊艷
        中國食物與營養(yǎng) 2018年9期
        關鍵詞:牛乳駱駝生鮮

        范麗霞,李 騰,趙善倉,丁蕊艷

        (山東省農業(yè)科學院農業(yè)質量標準與檢測技術研究所/山東省食品質量與安全檢測技術重點實驗室,濟南 250100)

        牛乳是人類利用最多的動物乳。山羊乳可作為一種很好的牛乳替代品,供對牛乳過敏的人群食用[1-3]。本文對奶牛、山羊、駱駝和水牛的生鮮乳的營養(yǎng)成分進行了比較分析,并運用判別分析對四種生鮮乳進行分類判別,為生鮮乳的生產和管理提供參考和依據。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料

        于2016年和2017年從山東、陜西、新疆和廣西養(yǎng)殖場分別采集牛乳、山羊乳、駱駝乳、水牛乳各50份共計200份生鮮乳樣品。

        1.2 儀器設備

        全自動氨基酸分析儀,日本日立公司 HITACHI L-8900;全自動凱氏定氮儀,丹麥福斯分析儀器公司 KjeltecTM2300;氣相色譜儀,美國Agilent公司 6890N。

        1.3 試驗方法

        蛋白質采用國家標準GB 5009.5-2010 《食品中蛋白質的測定》中凱氏定氮法進行測定;氨基酸(除色氨酸外)的測定參考GB/T 5009.124-2010《食品中氨基酸的測定》[4-5];色氨酸采用堿水解的方法用氨基酸分析儀進行測定;脂肪采用GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》進行測定;脂肪酸采用GB 5413.27-2010《嬰幼兒食品和乳品中脂肪酸的測定》進行測定。

        1.4 數據處理

        利用SPSS 22.0軟件對數據進行方差分析、主成分分析和判別分析。

        2 結果與分析

        2.1 蛋白質和脂肪含量分析

        如表1所示,水牛乳的蛋白質和脂肪含量分別為4.63%和7.54%,在四種生鮮乳中均為最高;其次是駱駝乳,蛋白質和脂肪含量分別為3.82%和5.20%;牛乳和山羊乳中蛋白質與脂肪含量相近,山羊乳蛋白質和脂肪含量略高于牛乳。

        表1 四種生鮮乳中蛋白質和脂肪含量比較(%)

        注:同行肩標不同小寫字母表示顯著差異 (P<0.05)

        2.2 氨基酸含量分析

        從單個氨基酸含量來看,除了精氨酸是駱駝乳最高,組氨酸是駱駝乳和水牛乳一樣高外,其余的氨基酸含量都是水牛乳最高。牛乳、山羊乳、駱駝乳、水牛乳中氨基酸總量分別為3.033、2.837、3.646、3.985 g/100g;8種必需氨基酸含量分別為1.252、1.207、1.548、1.667 g/100g;必需氨基酸分別占總氨基酸含量的41.3%、42.5%、42.5%、41.8%,羊乳和駱駝乳一樣高;必需氨基酸與非必需氨基酸的比值分別為0.703、0.740、0.738、0.719,羊乳最高(表2)。

        由表3可以看出,牛乳的鮮味類氨基酸和芳香族類氨基酸比例最高,而水牛乳的甜味類氨基酸比例最高。

        表2 四種生鮮乳中氨基酸含量比較

        注:*必需氨基酸;TAA—總氨基酸;EAA—必需氨基酸;NEAA—非必需氨基酸;以g/100g為單位;同行肩標不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

        表3 四種生鮮乳中味覺氨基酸比例(%)

        2.3 四種生鮮乳中脂肪酸含量測定結果

        由表4可以看出,四種生鮮乳中檢出的主要脂肪酸均為雙數碳脂肪酸,且主體脂肪酸為豆蔻酸(C14:0)、棕櫚酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、油酸(C18:1),超過總量的80%。將測得的脂肪酸按短、中、長鏈分類[6],由表5可以看出,牛乳、山羊乳、駱駝乳、水牛乳的脂肪酸均以長鏈脂肪酸為主,含量分別為88.4%、81.8%、97.2%、91.8%,四種生鮮乳中長鏈脂肪酸含量駱駝乳最高,山羊乳最低。

        2.4 營養(yǎng)成分含量的主成分分析

        對四種生鮮乳的30種營養(yǎng)成分含量進行主成分分析[7],結果表明,前四個主成分的累計方差貢獻率達到88%,包括了各營養(yǎng)成分的含量信息(表6)。利用前3

        個主成分的標準化得分做散點圖(圖1),可見不同生鮮乳基本上有其各自的分布區(qū)域。

        表4 四種生鮮乳中脂肪酸含量比較

        注:以%為單位。同行肩標不同小寫字母表示顯著差異(P<0.05)

        表5 四種生鮮乳中脂肪酸含量分類比較(%)

        表6 前四個主成分的載荷矩陣及方差貢獻率

        圖1 四種生鮮乳樣品前3個主成分標準化得分

        2.5 四種生鮮乳營養(yǎng)成分含量的判別分析

        對四種生鮮乳的30個指標進行逐步判別分析[8-11]。在0.05的顯著水平上,19種對地域判別作用顯著的指標先后被引入到判別模型中,并建立判別模型(1~4):

        Y牛乳=652.801Asp-717.628Thr+14.659Glu+2 247.546Gly+373.694Cys+12.431Val-1 501.970Ile+2 751.307His-1 755.021Arg+56.690丁酸+147.002已酸+169.402辛酸+12.111癸酸+5.599月桂酸+29.724肉豆蔻酸+32.942棕櫚酸+49.904油酸+55.430蛋白質+2.898脂肪-1 862.755

        (1)

        Y山羊乳=668.268Asp-782.583Thr-26.572Glu+1 360.703Gly+1 160.009Cys+384.828Val-1 476.228Ile +3 879.343His-2 997.042Arg+52.001丁酸+2.433已酸+274.470辛酸+71.489癸酸-67.405月桂酸+40.722肉豆蔻酸+33.017棕櫚酸+53.730油酸+56.445蛋白質+0.291脂肪-2 068.540

        (2)

        Y駱駝乳=-453.157Asp-44.680Thr+206.134Glu-332.257Gly+992.642Cys-1 115.188Val-836.956Ile+1 375.199His+2 387.453Arg+46.184丁酸+13.545已酸+179.535辛酸+58.937癸酸-120.203月桂酸+61.908肉豆蔻酸+26.950棕櫚酸+44.562油酸+54.008蛋白質+5.700脂肪-1 676.658

        (3)

        Y水牛乳=933.340Asp-622.532Thr-36.425Glu+1 852.324Gly+310.494Cys+689.596Val-937.610Ile+2 105.755His-3 589.561Arg+54.622丁酸+163.418已酸+184.508辛酸+11.678癸酸-36.034月桂酸+39.352肉豆蔻酸+32.675棕櫚酸+49.904油酸+65.908蛋白質+7.600脂肪-1 952.534

        (4)

        利用建立的判別模型對生鮮乳進行歸類,同時結合交叉檢驗法對所建模型的有效性進行驗證。表7結果顯示,不同品種生鮮乳樣品的整體判別效果理想,其回代檢驗和交叉檢驗的整體正確率分別為100%和99.5%,說明通過檢測這些營養(yǎng)成分可以很好的對牛乳、山羊乳、駱駝乳、水牛乳進行判別。利用前兩個判別函數得分做圖(圖2),可以直觀地看出不同哺乳動物乳有其各自的空間分布特征,表明篩選出的19種營養(yǎng)成分指標建立的判別模型是有效的。

        3 結論與討論

        牛乳、山羊乳、駱駝乳、水牛乳中蛋白質含量分別為3.46%、3.68%、3.82%、4.63%,脂肪含量分別為3.22%、3.29%、5.20%、7.54%,四種生鮮乳中水牛乳的蛋白質和脂肪含量均為最高。四種生鮮乳中必需氨基酸含量占總氨基酸含量為41.3%~42.5%,E/N值為0.703~0.740,接近FAO/WHO標準規(guī)定的必需氨基酸含量(40%)和E/N值(0.6)[12-13],說明四種生鮮乳都屬于優(yōu)質蛋白質資源。必需氨基酸含量及總氨基酸含量均為水牛乳最高,但二者比值則為山羊乳和駱駝乳一樣高。大量研究表明,氨基酸中的絲氨酸、谷氨酸、甘氨酸、異亮氨酸、亮氨酸、丙氨酸和脯氨酸是香味的前體氨基酸,尤其是谷氨酸和天門冬氨酸,是主要鮮味物質[14-15]。本研究對四種生鮮乳中的味覺氨基酸(鮮味類、甜味類和芳香族類氨基酸)的分析結果表明,牛乳的鮮味類氨基酸和芳香族類氨基酸最高,因此牛乳的口感相對更好。

        表7 四種生鮮乳樣品的LDA分析結果

        注:A表示回代檢驗的整體正確率為100%、B表示交叉檢驗的整體正確率為99.5%

        圖2 四種生鮮乳的判別函數得分

        長鏈脂肪酸與中短鏈脂肪酸相比不容易被人體消化吸收,且短鏈脂肪酸具有一定的保健功效,中鏈脂肪酸具有抗菌作用[16-17]。四種生鮮乳的中鏈脂肪酸含量為山羊乳>牛乳>水牛乳>駱駝乳,所以山羊乳更容易被人體吸收,其脂肪酸質量優(yōu)于其他三種生鮮乳,其次是牛乳,而駱駝乳則相對不容易消化。此外,大多數人認為奶的膻味是由奶中所含的中、短鏈脂肪酸含量高引起的[18],這應該也是為什么山羊乳喝起來膻味更大的主要原因。

        本研究分析了四種生鮮乳中部分營養(yǎng)成分的組成特征,通過逐步判別分析篩選出對生鮮乳種類判別有效的指標,它們對四種生鮮乳樣品的回代檢驗和交叉檢驗的整體正確率分別達 100%和99.5%,表明營養(yǎng)成分指紋分析對生鮮乳種類判別是有效可行的,為進一步分析不同品種生鮮乳的指紋信息提供了前提條件?!?/p>

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