日糧中Zn和Se強化對秦寶雪花牛肝中礦物質及揮發性化合物的影響

沙景龍，李永鵬，張 麗，余群力，*，曹 暉，黨 欣

(1.甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州 730070;2.陜西秦寶牧業股份有限公司，陜西寶雞 710213)

日糧中Zn和Se強化對秦寶雪花牛肝中礦物質及揮發性化合物的影響

沙景龍1，李永鵬1，張 麗1，余群力1，*，曹 暉2，黨 欣1

(1.甘肅農業大學食品科學與工程學院，甘肅蘭州 730070;2.陜西秦寶牧業股份有限公司，陜西寶雞 710213)

為了研究日糧中Zn、Se營養強化對秦寶雪花牛(秦川牛×日本和牛)肝礦物質及揮發性化合物的影響，選取16頭秦寶雪花公牛為實驗對象，分別以基礎日糧、添加Zn、Se營養強化劑的強化日糧進行飼養。在18月齡屠宰后測定其肝臟中的礦物質元素Ca、Fe、Zn、Se、Mg以及揮發性化合物。結果發現Zn、Se強化使秦寶雪花牛肝礦物質元素中的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強化后被提高了15%。此外，Zn、Se強化還會影響到壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃等物質的含量。結果表明，日糧中Zn、Se強化會提高秦寶雪花牛肝中Zn、Se等礦物質含量，同時會對部分含硫化合物和醛類物質產生明顯影響。

Zn和Se強化，秦寶雪花牛肝，礦物質含量，揮發性化合物

秦寶雪花牛是日本和牛與中國秦川牛的雜交類群，其牛肉肉質細膩、鮮嫩多汁、芳香濃郁、風味獨特，而同時這種牛副產物也具有巨大的經濟開發潛力。因此，對于秦寶雪花牛肉牛工業的發展而言，其副產物的綜合利用就成了一個亟待解決的關鍵問題［1－2］。動物日糧的營養強化是改良動物產肉性能以及肉用品質的最重要手段，而關于各種日糧營養強化對肉品品質的研究也屢見不鮮。近年來相關研究中，Moreno－Indias等［3］研究了日糧中 DHA 的強化對羊肉感官品質的影響;而Herdmann等［4］則研究了日糧中多不飽和脂肪酸的強化對德國西門塔爾公牛不同組織中脂肪酸組成的影響。然而，關于日糧營養強化對動物副產物食用品質影響的研究卻很少，而其中國內針對秦寶雪花牛在這個領域的研究更是未見報道。本研究選取了陜西秦川地區的16頭秦寶雪花公牛(秦川?！寥毡竞团?為實驗對象，在飼養過程中分為:Zn、Se未強化組，以基礎日糧進行飼養;Zn、Se強化組，在基礎日糧中添加Zn、Se營養強化劑，以強化日糧進行飼養。在18月齡屠宰后測定其肝臟中的礦物質元素以及揮發性化合物。通過分析日糧中Zn、Se強化對秦寶雪花牛肝礦物質和揮發性化合物的影響，以期為秦寶雪花牛副產物綜合利用提供理論依據和數據基礎。

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(秦川牛×日本和牛)，均來自陜西秦寶牧業發展有限公司。飼養到18月齡屠宰，宰前12h禁食，2h禁水。宰后取牛肝為實驗對象。

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 北京市醫療設備廠;AUTOSYSTEM XL－TURBOMASS型氣相色譜—質譜聯用儀 美國Perkinelmer公司;固相微萃取手動進樣器(50/30μmDVB/CAR/PDMS) 美國Supelco公司。

1.2 實驗設計

本研究所用16頭秦寶雪花牛被隨機分成兩個飼養組(每組各8頭)，即未強化飼養組和Zn、Se強化飼養組，兩組日糧:未強化飼養組，基礎日糧青貯玉米 36%、玉米20%、豆粕14%、麥麩 5%、食鹽0.50%、小蘇打0.50%、牧草23%、預混料1%;Zn、Se強化飼養組，在基礎日糧中添加Zn、Se營養強化劑，確保最終日糧中Zn和Se含量分別達到50mg/kg和0.5mg/kg。

飼養到18月齡屠宰后，取牛肝臟，以備礦物質含量測定和揮發性化合物測定，每頭牛的牛肝只測定一次礦物質含量和揮發性化合物，然后通過方差分析比較強化組和未強化組的差異。

1.3 礦物質含量測定

Ca含量測定按照 GB/T 5009.92－2003，Fe含量測定按照 GB/T 5009.90－2003，Zn含量測定按照GB/T 5009.14－2003，Se含量測定按照 GB 5009.93－2010，Mg含量測定按照 GB/T 5009.90－2003。

1.4 揮發性化合物測定

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中，用手動SPME進樣器吸附30min，之后進行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;分流進樣，20min后打開分流閥，分流比1∶20;解吸附溫度 300℃，解吸附 2min。

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

用TuborMass.4.1.1數據處理系統，對GC－MS結果進行分析，通過對比系統自帶的NBS、Nist等數據庫進行人工解析，對離子流圖中各物質的峰面積進行加和(排除峰面積小于100或無法定性的雜質峰)，得到總峰面積，然后利用如下公式:相對含量(%)=各物質離子流圖峰面積/總峰面積×100，計算出各揮發性成分的相對含量。

2 結果與分析

2.1 日糧中Zn、Se強化對秦寶雪花牛肝中礦物質含量的影響

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

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

2.2 日糧中Zn、Se強化對秦寶雪花牛肝中揮發性化合物含量的影響

在強化組和未強化組的秦寶雪花牛肝中，均檢測出35種揮發性化合物，這些化合物主要是烴類、醛類、酮類、醇類、芳香類、雜環類、酸類，如表2所示。其中苯并噻唑含量最高，在強化組與未強化組含量分別為40.04%和45.88%，具有顯著差異，而醛類物質也具有相當高含量，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、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，其他揮發性物質差異不顯著。

Zn、Se強化組和未強化組秦寶雪花牛肝揮發性化合物種類比較如圖1所示。其中Zn、Se強化組秦寶雪花牛肝醛類物質含量比未強化組低，強化組僅為未強化組的62%;而對于雜環類物質含量而言，強化組則明顯高于未強化組。

圖1 Zn、Se強化組和未強化組秦寶雪花牛肝的揮發性化合物種類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強化引起了牛肝Zn、Se含量差異，強化組的Zn含量比未強化組相對高出73%，而對于Se含量而言，強化組甚至是未強化組的18.6倍。Ripoll等［5］也發現日糧中Se強化明顯提高了羊肉中的Se含量，進而提高了羊肉的色澤穩定性，并相應延長了羊肉的貨架期。而在本研究中，日糧中的Se強化將秦寶雪花牛肝中的Se含量提高了將近18倍，這說明日糧營養素強化也會提高反芻動物肝臟中的相應營養素。

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

根據 Calkins的綜述［6］，Zn、Se 強化組和未強化組的秦寶雪花牛肝中檢測出的35種化合物中，共有6種美拉德反應產物:異戊醛、2－甲基丁醛、甲硫基丙醛、2－乙?；邕颉⒍《⒈讲⑧邕?其中異戊醛、2－甲基丁醛、甲硫基丙醛、苯并噻唑在強化組和未強化組之間差異顯著(p＜0.05)。異戊醛來自于亮氨酸的Strecker降解，Sun等［7］發現異戊醛具有巧克力香味，日糧中的Zn、Se強化將秦寶雪花牛肝揮發性化合物中的異戊醛降低了64%。2－甲基丁醛來自于異亮氨酸的Strecker降解，該物質具有咖啡香、可可香、甜水果香氣以及類似巧克力的風味［8］，Zn、Se強化將秦寶雪花牛肝揮發性化合物中的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味的揮發性化合物，Zn、Se強化使得這種化合物含量降低了80%。Braggins等［9］曾指出pH會影響肉香風味形成的美拉德反應中甲硫基丙醛的生成，但這并不能解釋日糧中Zn、Se強化何以會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，其含量變化可能會引起整體風味的改變［10］。日糧中的Zn、Se強化使得秦寶雪花牛肝的苯并噻唑含量增加了15%。從結果中可以發現，對于秦寶雪花牛肝的美拉德反應揮發物而言，日糧中Zn、Se強化只明顯提高了苯并噻唑含量。

根據 Calkins的綜述［6］，Zn、Se強化組和未強化組的秦寶雪花牛肝中壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃均來自脂肪氧化作用。日糧中的Zn、Se強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］發現壬醛與一種叫做“過熱味”的不良脂肪氧化氣味有關;Elmore等［12］則發現反－2－壬烯醛是源于脂肪氧化的產物，符合亞油酸氧化分解產物模式;Yancey等［13］發現2－戊基呋喃與牛肝的不良風味有密切關系，并且與其脂肪氧化過程有關。通過分析可以發現日糧中的Zn、Se強化降低了壬醛、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，可見日糧的Zn、Se強化會影響秦寶雪花牛肝中與脂肪氧化有關的揮發性化合物。

通過分析可以發現，日糧的Zn、Se強化明顯提高了秦寶雪花牛肝礦物質含量中的Zn和Se組分，并對苯并噻唑含量有明顯的提高，同時會影響到壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃等與脂肪氧化有關的揮發性化合物。

4 結論

日糧中Zn、Se強化對秦寶雪花牛肝的礦物質元素及揮發性化合物影響如下:Zn、Se強化將秦寶雪花牛肝礦物質元素中的Zn含量提高了73%，并將Se含量提高了18.6倍;同時對于秦寶雪花牛肝中的美拉德反應產物而言，Zn、Se強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強化還會影響到壬醛、反－2－壬烯醛、2－戊基呋喃等與脂肪氧化有關的揮發性化合物。結果表明，日糧中Zn、Se強化會提高秦寶雪花牛肝中Zn、Se等礦物質含量，同時會對部分含硫化合物和醛類物質產生明顯影響。

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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 *通訊聯系人

沙景龍(1987－)，男，碩士研究生，研究方向:食品工程。

國家現代農業(肉牛牦牛)產業技術體系資助項目(CARS－38);國家自然基金項目資助(31060221)。