手工與機制牦牛酥油的品質差異

馬燕卿，羅婧文，王洪偉，索化夷，宋佳佳，張玉*

1(西南大學 食品科學學院，重慶，400700) 2(西南大學，食品科學與工程國家實驗教學示范中心，重慶，400700)

牦牛酥油是從牦牛乳中分離出來的脂肪，是一種類似黃油的乳制品。酥油滋潤腸胃，和脾溫中，含多種維生素，營養價值頗高。喻峰等[1]在研究西藏牦牛酥油脂肪酸成分時發現，西藏酥油與國產奶粉和牛奶脂肪中的飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸沒有顯著性差異，但酥油中功能性脂肪酸二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid, EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)明顯高于奶粉與牛奶。李婕紓等[2]通過對6種市售西藏酥油理化指標分析，發現西藏酥油熔化溫度的范圍較大，具有較好的可塑性，且酥油產品均以β’晶型為主，可呈現出柔軟的質地。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，起到酥化或軟化烘培食品、改善口感的作用,還可以制作奶油松餅、酥油茶等。

牦牛酥油分為手工和機制2種，手工酥油是將鮮牦牛奶加溫煮熟，加入少量鹽冷卻后倒入圓形木桶中，打酥油者握緊木柄上下搗動使十字形圓盤在鮮奶中來回攪動撞擊，直到油水分離。用手取出浮在水面上的脂肪，壓裝在皮翼中，冷卻后制成手工酥油[1]。而機制酥油生產過程是：原料乳檢驗→預處理→發酵→乳脂分離→標準化處理→殺菌→冷卻→物理成熟→攪拌→洗滌→濃縮→壓煉→包裝→冷藏[3]。市場調研顯示，盡管機制酥油價格低，但牧民更喜歡手工酥油，認為手工酥油滋味優于機制酥油。但有研究發現手工酥油存在食品安全隱患[4]。因此，發展生產效率高，且安全品質好的機制酥油是必然趨勢。但是關于手工和機制酥油品質差異問題，目前沒有報道。

本研究以藏區牧民手工與機制牦牛酥油為原料，通過高效液相色譜儀、氣相色譜儀、氣質聯用、質構儀等檢測方法，對手工和機制牦牛酥油的基本理化指標、質構、脂肪酸、Sn-2位脂肪酸和揮發性成分進行分析，以期明確手工機制酥油兩者的差異，為機制牦牛酥油品質提升提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

手工牦牛酥油(來自扎西、拉拉、羅桑、更落、班瑪仁海、阿旺、克周、旺堆、卓瑪、丹真10個藏區牧民家庭)，機制酥油(來自不同牧場的機制酥油)，于-4 ℃冰箱中保存備用。

37種C4～C24脂肪酸甲酯混標(產品編號18919-1 AMP|SUPELCO)，美國Sigma-Aldrich公司；豬胰脂肪酶(30 000 μ/g，生物試劑純)，重慶市鈦新化工有限公司；膽酸鈉、層析柱硅膠、KOH、CaCl2、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(2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, BHT)、三羥甲基氨基甲烷(Tris),均為分析純，重慶市鈦新化工有限公司；無水乙醚、石油醚,均為色譜純，重慶市鈦新化工有限公司。

1.2 儀器與設備

GC-2010氣相色譜儀(配有氫火焰檢測器)、LC-20A高效液相色譜儀，日本島津公司；7890B-5977B氣相質譜聯用儀，安捷倫公司；CT-3質構儀，博勒飛公司；SB-3200DTDN超聲波清洗機，寧波新芝生物科技股份有限公司；RE-52AA旋轉蒸發儀，上海亞榮生化儀器廠；GF254高效薄層層析硅膠板，北京貝洛生物科技有限公司；硅膠柱(柱長30 cm，內徑2 cm)，重慶市鈦新化工有限公司；薄層色譜展開缸(200 mm×200 mm)，上海信誼儀器廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 酥油理化指標的分析

水分測定參照GB 5009.236—2016執行；脂肪測定參照GB 5009.6—2016執行；蛋白質測定參照GB 5009.5—2016執行；酸價測定參照GB 5009.229—2016執行；過氧化值測定參照GB 5009.227—2016執行；α-生育酚測定參照GB 5009.82—2016執行；色澤測定參照GB/T 22460—2008執行[5-11]。

1.3.2 酥油質構特性分析

測定方法應用質構剖面分析方法(texture profile analysis, TPA)[12]，測定參數如下：測試速度1.0 mm/s，測后速度1.0 mm/s；循環次數2.0；數據頻率10 points/s；探頭類型TA 2/1000。樣品規格15.0 mm高的正方體,每個樣品重復6次實驗。

1.3.3 酥油脂肪酸組成分析

甲酯化方法：準確稱取1.0 g酥油，裝入50 mL離心管，加入V(石油醚)∶V(乙醚)=1∶1混合溶液20 mL，適當振搖，放置40 min。再加KOH-甲醇(0.4 mol /L)溶液10 mL，混勻，靜置30 min。沿瓶壁加入10 mL蒸餾水，靜置，待分層后，吸取上清液得甲酯化樣品，稀釋50倍后利用氣相色譜儀檢測。

氣相色譜條件：色譜柱:DB-WAX(30 m×0.246 mm×0.25 mm)；檢測器：氫火焰離子化檢測器(flame ionization detector, FID)；升溫程序：185 ℃保持3 min；氣化室250 ℃；進樣溫度250 ℃；載氣：高純氦氣(60 mL/min),氫氣(40 mL/min)，空氣(400 mL/min);進樣1 μL。

1.3.4 酥油Sn-2位脂肪酸組成分析

采用硅膠柱分離法[13-14]測定，30 g硅膠中加入石油醚調至糊狀填充層析柱。取酥油樣品1.0 g溶于15 mL三氯甲烷，沿壁倒入層析柱，再用300 mL洗脫液[V(石油醚)∶V(乙醚)=9∶1]洗脫，流速1～1.5 mL/min。收集液用旋轉蒸發儀減壓蒸發后得到酥油純甘油三脂。稱取酥油純甘油三脂0.1 g于50 mL離心管，加入胰脂肪酶40 mg 及Tris-HCl緩沖液(pH 8) 4 mL，搖勻1 min；依次加入2 g/L的膽酸鈉溶液1 mL和220 g/L的CaCl2溶液0.4 mL，搖勻1 min；在18 kHz，80 W，40 ℃的超聲波清洗機中超聲2 min，加入1 mL，6 mol/L的HCl搖勻；加入乙醚1 mL，搖勻，吸取上清液。用薄層層析硅膠板進行分離，顯色確定甘一酯的位置并刮下，用乙醚提取后除去溶劑，對甘一酯甲酯化后采用氣相色譜儀分析。

1.3.5 酥油揮發性成分分析

色譜條件：色譜柱：HP-5(30 m×0.32 mm×0.25 mm)；載氣：He，流速1.5 mL/min；進樣口柱溫：250 ℃；進樣方式：不分流進樣；進樣量1 μL；溶劑延遲：3 min；升溫程序：35 ℃保持4 min，5 ℃/min上升到150 ℃，10 ℃/min上升到230 ℃，保持3 min。

質譜條件：電離模式：電子轟擊源(EI)；接口溫度240 ℃；離子源溫度230 ℃；掃描模式：SCAN。

1.4 數據處理

用Excel 2010對數據進行統計，采用SPSS 18.0進行顯著性檢驗，結果用(平均值±標準偏差)表示。酥油質構特性分析重復6次，其余實驗重復3次。

2 結果與分析

2.1 手工與機制牦牛酥油基本理化指標差異

手工與機制牦牛酥油的理化成分如表1所示，手工酥油的水分含量為(13.32±1.54) g/100 g，脂肪含量為(83.49±2.22) g/100 g，顯著高于機制酥油的水分含量(9.34±0.41) g/100 g和脂肪含量(78.62±1.46) g/100 g (P<0.05)；這是由于機制酥油采用離心機進行乳脂分離，機械轉速高，動力足，牦牛乳中的水分和脂肪分離程度比人工高。手工牦牛酥油酸價(1.05±0.39) mg/g、過氧化值(0.03±0.01) g/100 g均低于機制酥油，但兩者的酸價和過氧化值均符合國家標準對食用動物油脂的規定[15]。機制酥油高于手工酥油是由于機械轉速高，產生的熱量大，加速了油脂的氧化，導致酸價和過氧化值增高。α-生育酚具有抗氧化性質，能減低亞油酸和亞麻油酸甲酯的自動氧化作用[16-17]，手工酥油的α-生育酚含量為(4.37±0.03) mg/100 g，顯著低于機制酥油(9.51±3.05) mg/100 g(P<0.05),因此機制酥油在儲存方面可能會優于手工酥油。手工和機制酥油色澤指標中，機制酥油L值(89.83±0.4)顯著高于手工酥油L值(83.07±4.5)，說明機制酥油比手工酥油亮度高，但a，b值無顯著差異(P<0.05)。

表1 手工與機制酥油基本理化指標

2.2 手工與機制牦牛酥油的質構差異

利用CT-3質構儀分別對手工與機制酥油的硬度、黏性、彈力、拉絲長度、彈性、咀嚼性這6個性質進行比較，結果見表2。

表2 不同加工方式對酥油質構的影響

由表2可知，手工酥油的硬度(1 419.95±195.33) g，低于機制(1 532.33±248.11) g,無顯著差異(P<0.05)；手工酥油的拉絲長度(0.24±0.05) mm與黏性(1.47±0.21) mJ均顯著高于機制酥油的拉絲長度(0.17±0.08) mm與黏性(1.18±0.07) mJ(P<0.05)。當酥油應用于面包、蛋糕中時，適當的硬度、拉絲長度和黏性能使糕點柔軟拉絲，具有綿軟的口感，因此手工酥油受到更多消費者的喜愛。

2.3 手工與機制牦牛酥油的脂肪酸組成及結構差異

2.3.1 酥油脂肪酸組成含量分析

牦牛酥油甲酯化后經過氣相色譜分析，結果如表3所示。手工牦牛酥油檢測出10種脂肪酸，機制酥油中檢測出13脂肪酸，兩者的主要脂肪酸均為肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸。不飽和脂肪酸具有調節血脂、清理血栓、免疫調節、維護視網膜提高視力、補腦健腦等作用[18-19]；手工酥油不飽和脂肪酸含量為(33.38±1.19)%，顯著低于機制酥油不飽和脂肪酸含量(37.52±2.95)%(P<0.05)，可見機制酥油更有利于人體健康。

表3 手工與機制牦牛酥油的脂肪酸組成及含量

2.3.2 酥油Sn-2位脂肪酸分析

利用氣相色譜對酥油脂肪Sn-2位脂肪酸組成分析，結果如表4所示。手工酥油中Sn-2位脂肪酸中含量較高的是十四烷酸(14.91±0.72) %、棕櫚酸(40.01±2.22) %和油酸(17.05±2.95) %；機制酥油中Sn-2位脂肪酸中含量較高與手工酥油一致，分別是十四烷酸(13.22±0.41) %、棕櫚酸(41.10±1.56) %和油酸(16.16±2.67) %。不同酥油的Sn-2位十四烷酸、棕櫚酸的含量間存在顯著性差異(P<0.05)。Sn-2位棕櫚酸可被人體內的胰脂酶水解成2-甘油一酯，與膽汁鹽形成乳糜微粒，相較于Sn-1，3位棕櫚酸，可被機體更好地吸收[20-21]。機制酥油Sn-2位棕櫚酸含量(41.10±1.56)%，顯著高于手工酥油Sn-2位棕櫚酸含量(40.01±2.22) %(P<0.05)，因此機制酥油比手工酥油更容易被人體吸收和利用。

表4 手工與機制牦牛酥油Sn-2位脂肪酸分布

2.4 手工與機制牦牛酥油的揮發性成分分析

如圖1所示，牦牛酥油揮發性風味物質主要有酸類、酮類、醛類、醇類、酯類、萜類及其他化合物。手工與機制牦牛酥油揮發性成分數量上沒有顯著性差異(P<0.05)，但部分手工酥油揮發性成分種類大于機制酥油，呈味物質更加豐富。醇類化合物與香氣組成密切相關，能賦予產品醇香并促進脂肪酸酯化；酯類化合物是原料加工時醇與脂肪酸發生酯化反應產生，呈果香味，風味影響較大；酮類化合物具有清香氣味，呈花香和果香，香味優異持久[22-23]。在醇類、萜類的含量上，手工酥油顯著高于機制酥油(P<0.05),但是在酯類和酮類揮發性成分上，機制酥油顯著高于手工酥油(P<0.05)。

1-機制；2-扎西；3-拉拉；4-羅桑；5-更落；6-班瑪仁海；7-阿旺；8-克周；9-旺堆；10-卓瑪；11-丹真

3 結論

本文對手工和機制酥油品質進行了全面分析。結果表明手工酥油水分含量、脂肪含量、拉絲長度與黏性均顯著高于機制酥油(P<0.05)，因此，手工酥油口感較好。但是在營養指標方面，機制酥油生產比手工酥油規范，受外界因素影響小，使其蛋白質含量、α-生育酚、不飽和脂肪酸、Sn-2位棕櫚酸指標優于手工酥油。由于醇和酯類揮發性成分都是食品的主要呈香風味物質，因此兩者的風味不能做顯著性差異分析，具體決定牦牛酥油風味的關鍵揮發性成分有待進一步驗證。因此，在今后的酥油生產中要提升機制酥油的脂肪含量、拉絲長度和咀嚼性，使其接近手工酥油，同時保持其營養性和安全性，才能讓牦牛酥油的工業化生產得到消費者的認可。