魏晉梅, 羅玉柱*, 張 麗, 白云旭
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學 研究測試中心,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅省草食動物生物技術(shù)重點實驗室,甘肅 蘭州730070;3.甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州730070;4.甘肅農(nóng)業(yè)大學理學院,甘肅蘭州730070)
GC-MS測定小白牛肉脂肪酸
魏晉梅1,2, 羅玉柱*1,2, 張 麗3, 白云旭4
(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學 研究測試中心,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅省草食動物生物技術(shù)重點實驗室,甘肅 蘭州730070;3.甘肅農(nóng)業(yè)大學食品科學與工程學院,甘肅蘭州730070;4.甘肅農(nóng)業(yè)大學理學院,甘肅蘭州730070)
小白牛肉中脂肪酸的分析尚未見文獻報道。采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)檢測小白牛肉中的脂肪酸?;亓鞣ǎ?0℃,90 min)提取,甲酯化樣品中的脂肪,通過與標準對照品和NIST Library譜庫比較,得到40種脂肪酸。飽和脂肪酸面積分數(shù)為51.165%,以棕櫚酸和硬脂酸為主;不飽和脂肪酸面積分數(shù)為48.835%,以油酸、亞油酸和花生四烯酸為主。小白牛肉含有豐富的多不飽和脂肪酸,具有較高的營養(yǎng)價值。
小白牛肉;氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法;脂肪酸
“小白牛肉”是呈全白色或稍帶淺粉色的牛肉,肉質(zhì)細致軟嫩、味道鮮美,營養(yǎng)價值在人們所食的肉類中最高,蛋白質(zhì)含量比一般牛肉高63.8%,脂肪卻低95.9%[1-3]。目前,“小白牛肉”的價格高出一般牛肉10倍以上,是高級宴席上的一道名菜。隨著人們生活水平的不斷提高和優(yōu)質(zhì)高效畜牧業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,“小白牛肉”這道菜也會很快端上普通百姓的餐桌。目前,檢測脂肪酸的方法有氣相色譜法(GC)[4-5]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)[6-9]、紅外光譜法[10]。但是,還未見文獻報道小白牛肉中的脂肪酸組成與含量。本文作者采用GC-MS分析測定了小白牛肉中脂肪酸的組成與含量,旨在為小白牛肉的品質(zhì)研究提供基礎科學數(shù)據(jù)。
1.1 材料與儀器
選擇出生2~3 d的健康荷斯坦奶牛公牛犢15頭(平均初生體質(zhì)量36.14 kg),全乳飼喂100 d后屠宰。取新鮮小牛肉背最長肌切碎后混合、均質(zhì),于-18℃冷凍保存、備用。
34種脂肪酸甲酯混合標準對照品,購自美國SUPELCO公司;甲醇為色譜純,其他試劑均為分析純。
Agilent 6890 GC-5973 MSD氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國Agilent公司制造;AB104-N電子天平,Mettler Toledo公司制造;RE-52C旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,鄭州市亞榮儀器有限公司制造;SUPRA 22K高速離心機,韓國Hanil公司制造;KH3200B型超聲波清洗器(功率150 W),昆山禾創(chuàng)超聲儀器有限公司制造。
1.2 實驗方法
1.2.1 樣品制備參照Tyler等[11]的方法:取出備用樣品于室溫解凍,準確稱取3.0 g樣品,轉(zhuǎn)移至50 mL的圓底燒瓶中,加入5 mL質(zhì)量分數(shù)14%的三氟化硼-甲醇(BF3-methanol)溶液,90℃回流90 min(每15 min振搖1次)后冰浴冷卻,轉(zhuǎn)移至50 mL的離心管中,加入9 mL水和9 mL正己烷,振搖,使充分混合,室溫下4 000 r/min離心10 min,收集正己烷相,剩余液體中加入8 mL的正己烷,重復上述步驟2次,合并正己烷相,40℃減壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干,加入1 mL甲醇,渦旋,使殘渣全部溶解,過0.22 μm有機濾膜,進GC-MS分析。
1.2.2 分析條件色譜條件:色譜柱為DB-23石英毛細管柱 (60 m×0.25 mm×0.25 μm),美國Agilent公司制品;進樣口250℃,分流比90∶1;進樣量1 μL;載氣為He氣,柱體積流量1 mL/min;升溫程序:初溫140℃,保持4 min,4℃/min升溫至230℃,保持15 min。質(zhì)譜條件:離子源溫度230℃,四級桿溫度150℃,電子轟擊能70 eV,掃描范圍15~550 m/z,輔助溫度230℃。
1.2.3 定性、定量定性:化合物經(jīng)計算機檢索同時與標準品和NIST Library(107 k compounds,Version 2.0 a,July 1,2002)相匹配,僅報道匹配度和純度大于800(最大值1000)的鑒定結(jié)果;定量:面積分數(shù)(相對面積百分含量)按峰面積歸一化法計算[12]。
2.1 脂肪提取與脂肪酸甲酯化方法比較
實驗采用了3種方法對小白牛肉中的脂肪進行提取和甲酯化:研磨浸提法[6-7]、回流法[8]和超聲提取法。超聲提?。簻蚀_稱取樣品20 g,加入氯仿及甲醇(體積比2∶1)的混合溶液15 mL,超聲20 min,移出氯仿和甲醇于50 mL的離心管中,重復上述步驟2次,合并3次提取液。其余步驟同研磨浸提法。樣品前處理方法比較:研磨浸提法加入有機試劑后,需進行人工操作,有機試劑對人體的傷害較大;超聲提取減少了有機試劑對人體的傷害,但耗費的試劑較多;另外,這兩種方法需要的樣品量較多;回流法減少了有機試劑對人體的傷害,所需的樣品量也較少。GC-MS分析結(jié)果比較:3種方法檢測得到的脂肪酸甲酯種類基本相同,但僅從色譜峰面積來看,回流法得到的脂肪酸甲酯的絕對含量最高,其次是超聲法,研磨法最少(圖1)??赡苁且驗檠心シㄊ侨斯げ僮?,肉中的脂肪提取不完全;另外,研磨法和超聲法步驟繁雜,在各步驟中,目標化合物會有不同程度的損失;回流法步驟較少,提取與甲酯化一步完成,目標化合物損失少。因此,本實驗選用回流法進行脂肪的提取與甲酯化。
圖1 脂肪酸提取和甲酯化方法比較Fig.1 Method comparison of fatty acids extracted and methanol-esterified
2.2小白牛肉脂肪酸組成與面積分數(shù)
采用保留時間定性方法,化合物(圖2)經(jīng)計算機檢索同時與標準品(圖3)和NIST Library(107 k compounds)相匹配,得到40種脂肪酸(表1)。
不飽和脂肪酸占總脂肪酸的48.835%,不飽和脂肪酸與飽和脂肪酸的峰面積比率(面積分數(shù))U/S為0.954,單不飽和脂肪酸與多不飽和脂肪酸的峰面積比率(面積分數(shù))M/P為4.184。
圖2 小白牛肉樣品中脂肪酸甲酯GC-MS圖譜Fig.2 GC-MS total ion current chromatogram for fatty acid methyl ester in veal
圖3 34種脂肪酸甲酯標準對照品GC-MS圖譜Fig.3 GC-MS total ion current chromatogram for the standards of 34 fatty acid methyl ester
表1 小白牛肉樣品中脂肪酸組成與面積分數(shù)Tab.1 Fatty acid composition and relative percentage abundance in veal
2.3脂肪酸分析
肌肉脂肪酸的種類和組成是決定脂肪組織理化性質(zhì)和肉質(zhì)風味的主要因素,也是評價肉品質(zhì)的重要指標之一。小白牛肉飽和脂肪酸面積分數(shù)51.165%,以棕櫚酸(26.494%)和硬脂酸(14.913%)為主;單不飽和脂肪酸占39.415%,其中以油酸的面積分數(shù)最高(30.811%),具有降低低密度脂蛋白膽固醇的效果,可以預防動脈硬化,同時可以降低甘油三酯的熔點,提高脂肪球的流動性及其代謝能力,因此對于其它脂肪酸的吸收具有積極作用;多不飽和脂肪酸面積分數(shù)為9.42%,其中亞油酸為5.172%,花生四烯酸為2.175%。在人體內(nèi),多不飽和脂肪酸是細胞膜結(jié)構(gòu)的成分,具有多種特殊的生物活性,而且還有調(diào)節(jié)生理功能的意義,在生物系統(tǒng)中有著廣泛的功能。在穩(wěn)定細胞膜功能、調(diào)控基因表達、維持細胞因子和脂蛋白質(zhì)平衡、抗心血管疾病,以及促進生長發(fā)育等方面起著重要作用。
肉中多不飽和脂肪酸直接影響到肉的食用價值,富含多不飽和脂肪酸的小白牛肉對人體有益,但最大的缺點是由于脂肪酸的氧化而導致肉質(zhì)易改變;小白牛肉的飽和脂肪酸和一元不飽和脂肪酸的面積分數(shù)較高(90.6%),則其嫩度和多汁性較好。脂肪酸是人體必需的營養(yǎng)物質(zhì)之一,也是肉風味的重要前提物質(zhì)。因此,通過脂肪酸的研究,可為消費者的膳食提供理論指導。小白牛肉營養(yǎng)價值的研究還處于初級階段,有必要進一步研究,為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)牛肉提供基礎科學數(shù)據(jù)。
致謝:本研究由甘肅農(nóng)業(yè)大學創(chuàng)新基金資助。甘肅省草食動物生物技術(shù)重點實驗室的同事在樣品采集中給予大力幫助,作者衷心感謝!
[1]王金君,辛萍萍,劉冬飛,等.小白牛肉生產(chǎn)技術(shù)要點[J].中國奶牛,2007(4):58-60.
WANG Jinjun,XIN Pingping,LIU Dongfei,et al.Production technique of veal[J].China Dairy Cattle,2007(4):58-60.(in Chinese)
[2]陳銀基,周光宏,高峰.淺述奶牛公犢的利用兼論增補中國犢牛肉分級體系的意義[J].中國草食動物,2003,23(5):32-33.
CHEN Yinji,ZHOU Guanghong,GAO Feng.Utilization of dairy bull calves and significance of Supplementary on Chinese veal grading system[J].China Herbivores,2003,23(5):32-33.(in Chinese)
[3]魏晉梅,羅玉柱,王繼卿,等.固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測小白牛肉的揮發(fā)性成分[J].食品工業(yè)科技,2011,3(9):73-75.
WEI Jinmei,LUO Yuzhu,WANG Jiqing,et al.Analysis of odors from veal by Solid Phase Microextraction-Gas Chromatography-Mass Spectrometry[J].Science and Technology of Food Industry,2011,3(9):73-75.(in Chinese)
[4]國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局,國家標準化管理委員會.GB/T 9695.2-2008.肉與肉制品 脂肪酸測定[S].北京:中國標準出版社,2008.
[5]Cristina M M Alfaia,Susana P Alves,Anabela F Lopes,et al.Effect of cooking methods on fatty acids,conjugated isomers of linoleic acid and nutritional quality of beef intramuscular fat[J].Meat Science,2010(84):769-777.
[6]李鵬,孫京新,王鳳舞,等.白牦牛肉脂肪酸分析及功能性評價[J].食品科學,2008,29(4):106-108.
LI Peng,SUN Jingxin,WANG Fengwu,et al.Fatty acid composition assay and function evaluation of white yak meat[J].Food Science,2008,29(4):106-108.(in Chinese)
[7]劉勇,余群力,左麗娟,等.青海牦犢牛肉脂肪酸組成分析[J].食品工業(yè)科技,2009,30(12):102-104.
LIU Yong,YU Qunli,ZUO Lijuan,et al.Analysis of fatty acid composition of Qinghai yak calf[J].Science and Technology of Food Industry,2009,30(12):102-104.(in Chinese)
[8]張鳳枰,劉耀敏,史俊友,等.超臨界CO2萃取-氣相色譜質(zhì)譜法測定斑點叉尾鮰肌肉中的脂肪酸[J].分析化學,2010,38(2):163-168.
ZHANG Fengping,LIU Yaomin,SHI Junyou,et al.Extraction of channel catfish muscle oil by supercritical carbon dioxide and determination of fatty acids by gas chromatography-electron ionization-mass spectrometry[J].Chinese Journal of Analytical Chemistry,2010,38(2):163-168.(in Chinese)
[9]Yen T Y,Stephen Inbaraj B,Chien J T,et al.Gas Chromatography-Mass Spectrometry determination of conjugated linoleic acids and cholesterol oxides and their stability in a model system[J].Analytical Biochemistry,2010,400:130-138.
[10]Sierra V,Aldai N,Castro P,et al.Prediction of the fatty acid composition of beef by near infrared transmittance spectroscopy[J].Meat Science,2008,78:248-255.
[11]Tyler J Avis,Melanie Michaud,Russell J Tweddell.Role of lipid composition and lipid peroxidation in the sensitivity of fungal plant pathogens to aluminum chloride and sodium metabisulfite[J].Applied and Environmental Microbiology,2007,73(9):2820-2824.
[12]陳銀基,鞠興榮,周光宏.食鹽腌漬與超聲波處理對牛肉脂肪酸組成的影響[J].食品科學,2009,30(13):13-18.
CHEN Yinji,JU Xingrong,ZHOU Guanghong.Effect of salting combined with ultrasonic treatment on fatty acid composition of beef[J].Food Science,2009,30(13):13-18.(in Chinese)
Fatty Acid Composition Assay of Veal by Gas Chromatography-Mass Spectrometry
WEI Jinmei1,2, LUO Yuzhu1,2*, ZHANG Li3, BAI Yunxu4
(1.Instrumental Research and Analysis Center,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China;2.Gansu Key Laboratory of Herbivorous Animal Biotechnology,Lanzhou 730070,China;3.College of Food Science and Engineering,Gansu AgriculturalUniversity,Lanzhou 730070,China; 4.CollegeofNaturalSciences,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China)
The fatty acids in veal have not been reported.A method for the determination of fatty acids from veal using gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)was presented.In this study,methylation of total fatty acids in veal were performed under reflux at 90℃ for 90 min. Totally 40 fatty acids were detected by retrieving NIST Library and standard reference materials. Saturated fatty acid content was 51.165%,and palmitic acid and stearic acid were the main substance.The content of unsaturated fatty acid was 48.835%,and oleic acid,linoleic acid and arachidonic acid were the main substance.There are rich polyunsaturated fatty acids and high nutritional value in veal.
veal,GC-MS,fatty acid
TS 207.3
A
1673—1689(2015)03—0330—06
2014-03-24
魏晉梅(1973—),女,甘肅景泰人,醫(yī)學碩士,副研究員,主要從事食品科學研究。E-mail:wkunwjm@126.com
*通信作者:羅玉柱(1962—),男,甘肅景泰人,農(nóng)學博士,教授,主要從事動物生物技術(shù)研究。E-mail:yuzhuluo@yeah.net