不同牛种组织中功能性脂质分析及热处理对脂质氧化影响研究

摘要

本研究以牦牛、水牛和黄牛为研究对象，为探明不同牛种组织的营养特征，选取股二头肌(BFM)、背最长肌(LSM)、皮下脂质(SAT)、腹腔脂质（AAT）和肝脏(LV)为原料，采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)、高效液相色谱(HPLC)、超高效液相色谱(UPLC)和气相色谱(GC)对五个组织中的角鲨烯、生育酚和脂肪酸进行分析，并在此基础之上进一步探讨了四种热处理方式对牦牛肉脂质氧化、脂肪酸变化和风味物质形成的影响。主要研究内容和结果如下:
　　(1)建立了牦牛肉中角鲨烯的HP-SPME-GC-MS联用和HPLC-PAD定性、定量分析方法。先用CAR/PDMS固相微萃取头提取牦牛肉中角鲨烯，经HP-5MS(30 m×0.25 mm I.D.×0.25μm)色谱柱分离后，再应用MS技术对角鲨烯进行定性分析。角鲨烯的母离子峰[C0H50]+(m/z410)，同时还有[C5H9]+(m/z69)、[C6H9]+(m/z81)、[C7H11]+(m/z95)和[C10H17]+(m/z137)等多个特征碎片离子，可实现对角鲨烯的定性分析。在此基础上，进一步对角鲨烯进行定量分析。样品先用1.0 mol/L氢氧化钾溶液，在温度75℃下皂化反应30 min，再用石油醚萃取角鲨烯，经Proshell120 C18(3.0×100mm I.D.×2.7μm)色谱柱分离后，应用HPLC-PAD进行检测。在1.0～1000μg/mL线性范围内R2为0.9997，在200～400μg/g添加水平内的加标回收率在83.78～102.4％、RSD为1.70％，LOD和LOQ分别为0.20 mg/L和0.60 mg/L。
　　(2)在西藏高原地区牦牛BFM、LSM、LV、SAT和AAT中均发现有角鲨烯，且含量存在显著差异(p＜0.05)，其中BFM高达59.82 mg/100g。五种牦牛组织鉴定出α-、β+γ-和δ-生育酚等同分异构体，其中α-生育酚占总生育酚的95.73～96.85％。LV中α-生育酚（2487.27μg/100g）含量显著高于肌肉和脂肪组织。揭示了五种牦牛组织中SFA、MUFA和PUFA组成及分布规律，其中SFA最高(51.14～58.11 g/100g)、其次是MUFA(16.08～46.11 g/100g)、PUFA(2.86～25.81 g/100g)。 BFM(0.36 g/100g)、SAT(0.62 g/100g)和AAT(0.77 g/100g)中发现有共轭亚油酸(CLA)，且三种组织中CLA含量存在显著差异。
　　(3)研究发现了水牛五种组织中角鲨烯含量有显著差异(p＜0.01)，其中BFM和LSM高达257.70 mg/100g和125.68mg/100g。除已报道的α-生育酚外，还发现了β+γ-、δ-生育酚同分异构体。β+γ-生育酚在LV(52.10μg/100 g)和AAT(9.33μg/100 g)中均有发现，δ-生育酚在SAT(64.67μg/100 g)和AAT(25.67μg/100 g)中含量较高。探明了水牛五种组织中三大类脂肪酸的分布规律，且五种组织中脂肪酸存在显著差异(p＜0.01)。SAT(65.12 g/100g)和AAT含有较高SFA(68.83 g/100g)，BFM(44.74 g/100g)和LSM含有较高MUFA(40.18 g/100g)，但LV含有较高PUFA(24.69 g/100g)。LV中PUFA/SFA和n-6/n-3比值分别为0.49和3.39。
　　(4)不同黄牛组织中BFM和LSM中角鲨烯含量分别高达19.07 mg/100g和7.81 mg/100g，显著高于LV、SAT和AAT(p＜0.05)。α-生育酚是构成五种组织中总生育酚的主要成分，占总生育酚总量的87.26～93.02％。LV中α-生育酚（1028.10μg/100g）和总生育酚(1168.56μg/100g)显著高于SAT、AAT、BFM和LSM(p＜0.05)。研究发现了黄牛五种组织中脂肪酸组成的分布规律。黄牛BFM(52.03 g/100g)和LSM(54.29 g/100g)中含有较高的SFA，SAT(46.92g/100g)和AAT(47.54 g/100g)含有较高的MUFA，但LV(18.24g/100g)中含有较高的PUFA。LV中n-6/n-3比值为2.93。除肝LV外，在肌肉和脂肪组织中还发现有CLA，其中BFM和LSM中高达0.40g/100g和0.38g/100g。
　　(5)系统研究了四种热处理方式对牦牛肉脂质氧化、脂肪酸变化和风味物质形成的影响。烤制、微波、煮制和蒸制对牦牛肉中脂质氧化都有显著影响(p＜0.05)，其中烤制肉中TABRS值最高(1.00mg MDA/kg)，煮制肉最低(0.57mgMDA/kg)。微波肉的加工损失率最高(39.46％)，烤制肉的加工损失率最低(23.54％)四种热处理方式都显著增加牦牛肌内脂质中SFA含量，显著降低MUFA、PUFA含量及PUFA/SFA和n-6/n-3比值(p＜0.05)。烤制肉中SFA含量增加率高达21.38％，但MUFA含量下降率为22.90％;煮制肉中MUFA含量下降率仅为17.26％，但PUFA含量下降率达32.37％。采用SPME-GC-MS联用技术对四种热处理牦牛肉中风味物质进行分析，共鉴定出8大类38种风味物质，其中醛类11种、线性烃类4种、环烃类3种、酮类3种、醇类4种、酸类4种、酯类6种和含氮含硫化合物3种。四种热处理方式中蒸制肉的风味物质含量高达808.47 AU×106/g，醛类物质中己醛和庚醛是构成牦牛肉的主要风味物质。

目录

声明

摘要

缩略语表

第一章 文献综述

1 三种功能活性脂质的来源

1．1 角鲨烯的来源

1．2 生育酚的来源

1．3 多不饱和脂肪酸的来源

2 三种功能活性脂质的结构

2．1 角鲨烯的结构

2．2 生育酚的结构

2．3 活性脂肪酸的结构

3 三种功能活性脂质的生物合成机制

3．1 角鲨烯的生物合成机制

3．2 生育酚的生物合成机制

3．3 n-3／n-6 PUFA的生物合成机制

4 三种功能活性脂质的生物活性

4．1 角鲨烯的生物活性

4．2 生育酚的生物活性

4．3 活性脂肪酸的生物活性

5 三种功能活性脂质的分析方法

5．1 角鲨烯的分析方法

5．2 生育酚的分析方法

5．3 脂肪酸的分析方法

6 不同牛种组织中功能活性脂质分析研究进展

6．1 不同牛种组织中角鲨烯研究进展

6．2 不同牛种组织中生育酚研究进展

6．3 不同牛种组织中脂肪酸研究进展

7 本课题的研究意义及主要研究内容

7．1 本课题研究意义

7．2 本课题主要研究内容

第二章 牦牛肉中角鲨烯顶空-固相微萃取-气相色谱- 质谱联用定性分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 固相微萃取模式的选取

2．2 毛细管色谱柱的选取

2．3 固相微萃取头的选取

2．4 牦牛肉中角鲨烯的结构解析

3 讨论

4 结论

第三章 牦牛肉中角鲨烯的高效液相色谱-光二极管阵列定量分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 样品皂化反应条件的优化

2．2 高效液相色谱条件的优化

2．3 方法学论证

3 讨论

3．1 样品皂化反应条件的优化

3．2 液相色谱条件的优化

3．3 方法学论证

4．结论

第四章 牦牛五种组织中功能性脂质成分分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 牦牛五种组织中理化指标分析

2．2 牦牛五种组织中角鲨烯分析

2．3 牦牛五种组织中生育酚分析

2．4 牦牛五种组织中脂肪酸组成分析

3 讨论

3．1 牦牛五种组织中理化指标分析

3．2 牦牛五种组织中角鲨烯分析

3．3 牦牛五种组织中生育酚分析

3．4 牦牛五种组织中脂肪酸组成分析

4 结论

第五章 水牛五种组织中功能性脂质成分分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 水牛五种组织中理化指标分析

2．2 水牛五种组织中角鲨烯分析

2．3 水牛五种组织中生育酚分析

2．4 水牛五种组织中脂肪酸分析

3．讨论

3．1 水牛五种组织中角鲨烯含量分析

3．2 水牛五种组织中生育酚含量分析

3．3 水牛五种组织中脂肪酸分析

4．结论

第六章 黄牛五种组织中功能性脂质成分分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 黄牛五种组织的理化指标分析

2．2 黄牛五种组织中角鲨烯含量分析

2．3 黄牛五种组织的脂肪酸分析

2．4 黄牛五种组织的生育酚分析

3 讨论

3．1 五种黄牛组织的理化指标分析

3．2 五种黄牛组织中角鲨烯分析

3．3 五种黄牛组织中脂肪酸分析

3．4 五种黄牛组织中生育酚分析

4．结论

第七章 不同热处理方式对牦牛肉脂质氧化、脂肪酸及风味物质影响研究

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 方法

2 结果与分析

2．1 热处理方式对牦牛肉基本理化指标的影响

2．2 热处理方式对牦牛肉加热损失率的影响

2．3 热处理方式对牦牛肉脂质氧化的影响

2．4 热处理方式对牦牛肉脂肪酸组成的影响

2．5 热处理方式对牦牛肉风味物质形成的影响

3 讨论

3．1 热处理方式对牦牛肉加工损失率的影响

3．2 热处理方式对牦牛肉脂质氧化的影响

3．3 热处理方式对牦牛肉脂肪酸变化的影响

3．4 热处理方式对牦牛肉风味物质形成的影响

4 结论

第八章 结论、创新点与展望

1 结论

2 创新点

3 展望

参考文献

作者简介

攻读博士学位期间研究成果

致谢