摘 要： 牦牛酥油是藏区牧民的传统食品，市场调研发现牧民更喜欢手工酥油。本文目的是寻找手工与机制酥油品质差异。以藏区牧民手工与机制牦牛酥油为研究对象，通过高效液相色谱仪、气相色谱仪、气质联用、质构仪等实验技术手段，分析了牦牛酥油的基本理化指标、质构、脂肪酸、Sn-2位脂肪酸和挥发性成分。结果表明，手工酥油水分含量13.32 g/100g、脂肪含量83.49 g/100g、拉丝长度0.24 mm与粘性5.84 mJ均显着高于机制酥油（p<0.05），表明手工酥油口感优于机制酥油；但机制酥油的营养指标优于手工酥油，机制酥油蛋白质含量2.23 g/100g、不饱和脂肪酸含量37.52 %、Sn-2位棕榈酸含量41.10 %均显着高于手工酥油（p<0.05）；部分手工酥油挥发性成分数量高于机制酥油，呈味物质更加丰富。本研究结果能够为机制酥油的品质提升提供理论参考。
关键词： 牦牛酥油; 蛋白质; 脂肪酸; Sn-2位脂肪酸; 挥发性成分;
Abstract： Yak butter is a traditional food for Tibetan herdsmen. Market research found that herdsmen prefer manual yak butter. The purpose of this paper is to find the difference of quality between manual and mechanical yak butter. The basic physical and chemical indexes, texture, fatty acid, Sn-2 fatty acid and volatile components of yak butter were analyzed by high performance liquid chromatography, gas chromatography, gas chromatography, texture analyzer and other experimental techniques in this study. The results showed that the moisture content was 13.32 g/100g, fat content was 83.49 g/100g, wiredrawing length was 0.24 mm and viscosity was 5.84 mJ of manual yak butter. They were significantly higher than those of mechanical yak butter (p<0.05). The number of volatile components of some manual yak butter was greater than that of the mechanical yak butter, and the flavor substances were more abundant. It was indicated that the taste of manual yak butter was better than that of mechanical yak butter. However, the nutritional index of mechanical yak butter was better than that of manual yak. The protein content was 2.23 g/100g, unsaturated fatty acid content was 37.52 % and Sn-2 palmitic acid content was 41.10 % of mechanical yak butter. They were significantly higher than those of manual yak butter (p<0.05). The results of this study can provide theoretical reference for the quality improvement of mechanical yak butter.
Keyword： Yak butter; Protein; Fatty acid; Sn-2 fatty acid; Volatile components;
牦牛酥油是从牦牛乳中分离出来的脂肪，是一种类似黄油的乳制品。酥油滋润肠胃，和脾温中，含多种维生素，营养价值颇高。喻峰等人[1]在研究西藏牦牛酥油脂肪酸成分时发现，西藏酥油与国产奶粉和牛奶脂肪中的饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸没有显着性差异，但酥油中功能性脂肪酸二十碳五烯酸（EPA）和二十二碳六烯酸（DHA）明显高于奶粉与牛奶。李婕纾等人[2]通过对6种市售西藏酥油理化指标分析，发现西藏酥油熔化温度的范围较大，具有较好的可塑性；且酥油产品均以β’晶型为主，可呈现出柔软的质地。因此酥油具有可塑性、酪化性，酥性等功能特性，可用于糖果、面包、蛋糕的加工，起到酥化或软化烘培食品、改善口感的作用；还可以制作奶油松饼、酥油茶等。
牦牛酥油分手工和机制两种，手工酥油是将鲜牦牛奶加温煮熟，加入少量盐冷却后倒入圆形木桶中，打酥油者握紧木柄上下捣动使十字形圆盘在鲜奶中来回搅动撞击，直到油水分离。用手取出浮在水面上的脂肪，压装在皮翼中，冷却后制成手工酥油[1]。机制酥油生产过程是：原料乳检验→预处理→发酵→乳脂分离→标准化处理→杀菌→冷却→物理成熟→搅拌→洗涤→浓缩→压炼→包装→冷藏[3]。市场调研显示，尽管机制酥油价格低，但牧民更喜欢手工酥油，认为手工酥油滋味优于机制酥油。但又研究发现手工酥油存在食品安全隐患[4]。因此，发展生产效率高，且安全品质好的机制酥油是必然趋势。但是关于手工和机制酥油品质差异问题，目前没有报道，该问题的解决有助于靶向提高机制酥油的品质，加速牦牛酥油的工业化发展。
本研究以藏区牧民手工与机制牦牛酥油为原料，通过高效液相色谱仪、气相色谱仪、气质联用、质构仪等检测方法，对手工和机制牦牛酥油的基本理化指标、质构、脂肪酸、Sn-2位脂肪酸和挥发性成分进行分析，以期明确手工机制酥油两者的差异，为机制牦牛酥油品质提升提供理论依据。
1、 材料与方法
1.1 、材料与试剂
手工酥油（扎西、拉拉、罗桑、更落、班玛仁海、阿旺、克周、旺堆、卓玛、丹真来自藏区10个牧民家庭的手工牦牛酥油），机制酥油（来自不同牧场的机制酥油）；并于-4 ℃冰箱中保存备用。
37种C4~C24脂肪酸甲酯混标（产品编号18919-1 AMP | SUPELCO，美国Sigma - aldrich公司；猪胰脂肪酶（30000 μ/g，生物试剂纯），重庆市钛新化工有限公司；胆酸钠、层析柱硅胶、氢氧化钾、氯化钙、甲醇、乙醚、正己烷、1,6-二氧六烷、石油醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（BHT）、三羟甲基氨基甲烷（Tris）:分析纯，重庆市钛新化工有限公司；无水乙醚、石油醚：色谱纯，重庆市钛新化工有限公司。
1.2、 仪器与设备
GC-2010气相色谱仪（配有氢火焰检测器），日本岛津公司；LC-20A高效液相色谱仪，日本岛津公司；7890B-5977B气相质谱联用仪，安捷伦公司；CT-3质构仪，博勒飞公司；SB-3200DTDN超声波清洗机，宁波新芝生物科技股份有限公司；RE-52AA旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；GF254高效薄层层析硅胶板，北京贝洛生物科技有限公司；硅胶柱（柱长30 cm，内径2 cm），重庆市钛新化工有限公司；薄层色谱展开缸（200 mm×200 mm），上海信谊仪器厂。
1.3 、实验方法
1.3.1、 酥油理化指标的分析
水分参照GB 5009.236—2016执行；脂肪参照GB 5009.6—2016执行；蛋白质参照GB 5009.5—2016执行；酸价参照GB 5009.229—2016执行；过氧化值参照GB 5009.227—2016执行；α-生育酚参照GB 5009.82—2016执行；色泽参照GB/T 22460—2008执行[5,6,7,8,9,10,11]。
1.3.2、 酥油质构特性分析
测定方法应用质构剖面分析方法(texture profile analysis, TPA)[12]，测定参数如下：测试速度（test speed）:1.0mm/s，测后速度（post-test speed）:1.0mm/s，循环次数（cycles）:2.0，数据频率（data frequency）:10points/s，探头类型(probe):TA2/1000，样品规格:15.0mm高的正方体,每个样品重复6次实验。
1.3.3、 酥油脂肪酸组成分析
甲酯化方法：准确称取1.0g酥油，装入50 mL离心管，加入石油醚-乙醚（体积比=1:1）混合溶液20 mL，适当振摇，放置40 min。再加氢氧化钾-甲醇（0.4 mol /L）溶液10 mL混匀，静置30 min。沿瓶壁加入10 mL蒸馏水，静置，待分层后，吸取上清液得甲酯化样品，稀释50倍后利用气相色谱仪检测。
气相色谱条件：色谱柱:DB-WAX(30 m × 0.246 mm × 0.25 mm)；检测器：氢火焰离子化检测器(FID)；升温程序：185 ℃保持3 min；气化室250 ℃；进样温度250 ℃；载气：高纯氦气(60 mL/min),氢气(40 mL/min)，空气(400 mL/min);进样(1 μL)。
1.3.4 、酥油Sn-2位脂肪酸组成分析
采用硅胶柱分离法[13,14]，30 g硅胶中加入石油醚调至糊状填充层析柱。取酥油样品1.0 g溶于15 ml 三氯甲烷，沿壁倒入层析柱，再用300 ml 洗脱液V(石油醚)：V（乙醚）=9:1 洗脱，流速1～1.5 ml/min。收集液用旋转蒸发仪减压蒸发后得到酥油纯甘油三脂。然后称取酥油纯甘油三脂0.1 g 于50 ml 离心管，加入胰脂肪酶40 mg 及Tris-HCl缓冲液(pH 8) 4 ml，摇匀1 min；依次加入2 g/L 的胆酸钠溶液1 mL 和220 g/L的CaCl2 溶液0.4 ml，摇匀1 min；在18 kHz，80 W，40 ℃的超声波清洗机中超声2 min，加入6 mol/L 的盐酸1 mL，摇匀；加入乙醚1 mL，摇匀，吸取上清液。用薄层层析硅胶板进行分离，显色确定甘一酯的位置并刮下，用乙醚提取后除去溶剂，对甘一酯甲酯化后用气相色谱仪分析。
1.3.5、 酥油挥发性成分分析
色谱条件：色谱柱：HP-5(30 m × 0.32 mm × 0.25 mm)；载气：He，流速1.5 mL/min；进样口柱温：250 ℃；进样方式：不分流进样；进样量：1 μL；溶剂延迟：3 min；升温程序：35 ℃保持4 min，5 ℃/min上升到150 ℃，10 ℃/min上升到230 ℃保持3 min。
质谱条件：电离模式：电子轰击源(EI)；接口温度：240 ℃；离子源温度：230 ℃；扫描模式：SCAN。
1.4 、数据处理
用Excel 2010软件对数据进行统计，采用SPSS 18.0 软件进行显着性检验，结果用（平均值±标准偏差）表示。酥油质构特性分析中重复6次，其余实验重复3次。
2 、结果与分析
2.1、 手工与机制牦牛酥油基本理化指标差异
手工与机制牦牛酥油的理化成分如图1所示，手工酥油的水分含量为(13.32±1.54) g/100g，脂肪含量为(83.49±2.22) g/100g，显着高于机制酥油的水分含量(9.34±0.41) g/100g和脂肪含量(78.62±1.46) g/100g (p<0.05)；这是由于机制酥油采用离心机进行乳脂分离，机械转速高，动力足，可以将牦牛乳中的水分和脂肪分离程度比人工高。手工牦牛酥油酸价(1.05±0.39) mg/g、过氧化值(0.03±0.01) g/100g的指标均低于机制酥油，但两者的酸价和过氧化值均符合国家标准对食用动物油脂的规定[15]。机制酥油高于手工酥油是由于机械转速高，产生的热量大，加速了油脂的氧化，导致酸价和过氧化值增高。α-生育酚表现出抗氧性质，能减低亚油酸和亚麻油酸甲酯的自动氧化作用[16,17]，手工酥油的α-生育酚含量为(4.37±0.03) mg/100g，显着低于机制酥油(9.51±3.05) mg/100g（p<0.05）；因此机制酥油在储存方面可能会优于手工酥油。手工和机制酥油色泽指标中，机制酥油L值(89.83±0.4)显着高于手工酥油L值(83.07±4.5)，说明机制酥油比手工酥油亮度高，但a，b值无显着差异（p<0.05）。
表1 手工与机制酥油基本理化指标
注：同列小写字母不同表明具有显着性差异（p<0.05）。
2.2、 手工与机制牦牛酥油的质构差异
利用CT-3质构仪对分别对手工与机制酥油的硬度、粘性、弹力、拉丝长度、弹性、咀嚼性这6个性质进行比较，得到表2的结果。根据表2，可以得知手工酥油的硬度(1419.95±195.33) g低于机制(1532.33±248.11) g,无显着差异(p<0.05)；其次手工酥油的拉丝长度(0.24±0.05) mm与粘性(1.47±0.21) mJ均显着高于机制酥油的拉丝长度(0.17±0.08) mm与粘性(1.18±0.07) mJ（p<0.05）。当酥油应用于面包、蛋糕中时，适当的硬度、拉丝长度和粘性能使得糕点柔软拉丝，具有绵软的口感；因此手工酥油会受到更多消费者的喜爱。
表2 不同加工方式对酥油质构的影响
注：同行小写字母不同表明具有显着性差异（p<0.05）。
2.3、 手工与机制牦牛酥油的脂肪酸组成及结构差异
2.3.1 、酥油脂肪酸组成含量分析
牦牛酥油甲酯化后经过气相色谱分析，结果如表3所示。手工牦牛酥油检测出10种脂肪酸，机制酥油中检测出13脂肪酸，两者的主要脂肪酸均为肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸。不饱和脂肪酸具有调节血脂、清理血栓、免疫调节、维护视网膜提高视力、补脑建脑等作用[18,19]；手工酥油不饱和脂肪酸含量为(33.38±1.19) %，显着低于机制酥油不饱和脂肪酸含量(37.52±2.95) %（p<0.05），可见机制酥油更有利于人体健康。
表3 手工与机制牦牛酥油的脂肪酸组成及含量
注：同行小写字母不同表明具有显着性差异(p<0.05)；MUFA:单不饱和脂肪酸，PUFA：多不饱和脂肪酸，UFA：不饱和脂肪酸，SFA：饱和脂肪酸；“-”表示含量很少或者未检出。
2.3.2、 酥油Sn-2位脂肪酸分析
利用气相色谱对酥油脂肪Sn-2位脂肪酸组成分析，结果如表4所示。手工酥油中Sn-2位脂肪酸中含量较高的是十四烷酸(14.91±0.72) %、棕榈酸(40.01±2.22) %和油酸(17.05±2.95) %；机制酥油中Sn-2位脂肪酸中含量较高同手工酥油一致，十四烷酸(13.22±0.41) %、棕榈酸(41.10±1.56) %和油酸(16.16±2.67) %。不同酥油的Sn-2位十四烷酸、棕榈酸的含量间存在显着性差异（p<0.05）。Sn-2位棕榈酸可被人体内的胰脂酶水解成2-甘油一酯，与胆汁盐形成乳糜微粒，较于Sn-1，3位棕榈酸而被机体更好地吸收[20,21]。机制酥油Sn-2位棕榈酸含量(41.10±1.56) %显着高于手工酥油Sn-2位棕榈酸含量(40.01±2.22) %（p<0.05），因此机制酥油比手工酥油容易被人体吸收和利用。
表4 手工与机制牦牛酥油Sn-2位脂肪酸分布显着性差异分析
注：同行小写字母不同表明具有显着性差异(p<0.05)；“-”表示含量很少或者未检出。
2.4、 手工与机制牦牛酥油的挥发性成分分析
手工与机制牦牛酥油挥发性成分分析结果如图1所示，牦牛酥油挥发性风味物质主要有酸类、酮类、醛类、醇类、酯类、萜类及其他化合物。其中两者总挥发性成分总数量上没有显着性差异（p<0.05），但部分手工酥油挥发性成分数量大于机制酥油，呈味物质更加丰富。醇类化合物与香气组成密切相关，能赋予产品醇香并促进脂肪酸酯化；酯类化合物是原料加工时醇与脂肪酸发生酯化反应产生，呈果香味，风味影响较大；酮类化合物具有清香气味，呈花香和果香，香味优异持久[22,23]。在醇类、萜类的含量上，手工酥油显着高于机制酥油（p＜0.05）；但是在酯类和酮类挥发性成分上，机制酥油显着高于手工酥油（p＜0.05）。
图1 手工与机制牦牛酥油挥发性成分差异分析
Fig.1 Difference analysis of volatile components between manual and mechanical yak butter
3、 结论
本文对手工和机制酥油品质进行了全面分析。结果表明手工酥油水分含量、脂肪含量、拉丝长度与粘性均显着高于机制酥油（p<0.05），因此，手工酥油口感较好。但是在营养指标方面，机制酥油生产比手工酥油规范，受外界影响因素小，导致其蛋白质含量、α-生育酚、不饱和脂肪酸、Sn-2位棕榈酸指标优于手工酥油。由于醇和酯类挥发性成分都是食品的主要呈香风味物质，因此两者的风味不能做显着性差异，具体决定牦牛酥油风味的关键挥发性成分有待进一步的验证。因此，机制酥油的营养性和安全性高于手工酥油，在今后的酥油生产中要提升机制酥油的脂肪含量、拉丝长度于咀嚼性，使其接近手工酥油，同时保持其营养性和安全性，才能让让牦牛酥油的工业化生产得到消费者的认可。
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