果味奶生产技术及果味物质在牛体内代谢机制的初步研究

摘要

本论文采用瘤胃瘘管、动静脉插管和乳腺培养技术等先进技术手段，系统地研究了果香味剂在奶牛瘤胃、血液和乳腺中的代谢变化，并采用固相微萃取、吹扫捕集结合气质联用技术对果香味剂、瘤胃液、血液、乳腺培养液和牛奶中的风味物质进行了检测，以更全面地深入地探讨果香味剂在奶牛体内的代谢机制。本研究分为三部分：第一部分为果香味剂中果味物质测定方法的建立选择不同的萃取头、电解质水平、萃取温度和萃取时间，通过正交实验设计，筛选出SPME最佳萃取参数。结果表明：①采用SPME对果香味剂分析其最佳萃取头、NaCl用量、萃取温度和萃取时间分别为PDMS、0.32g/mL、50℃和30min。②通过SPME—GCMS分析果香味剂中共有70种化合物，主要成分为酯类、醇类、醛类、酸类、酮类、酚类等。第二部分为果香味剂最适添加剂量的筛选及对奶牛生产性能和牛奶风味的影响：选择体重、泌乳期（71±5d）、胎次、产奶量相近，且健康无疾病的奶牛30头，共分5组，每组6头，日粮中果香味剂添加剂量分别为0、5000、6500、7500和9000g/t（精料DM基础）。当这些奶牛处于泌乳期152±4d时对其进行相同分组，添加相同剂量的果香味剂，试验期间观察奶牛生产性能和牛奶风味的变化。结果表明：①果香味剂可改善乳风味和提高乳品质，其最适添加剂量为7500g/t。②果香味剂可提高产奶高峰期奶牛的产奶量，对于产奶高峰期后奶牛的产奶量具有一定减缓作用，经济效益显著。第三部分为果香味剂在瘤胃、血液和乳腺中的代谢变化研究试验：1.果香味剂在奶牛瘤胃中的代谢及对瘤胃内容物和风味的影响：选择2只体况良好，体重相近，安装有永久性瘤胃瘘管的奶牛，采用体内和体外培养相结合的方法研究果香味剂对瘤胃内容物及其风味的影响。结果表明：①果味剂可显著提高瘤胃液中的干物质降解率（P<0.05），说明果香味剂确实可以提高动物消化力，进而提高饲料转化率。②体外培养表明果香味剂对瘤胃液产气量、pH值、NH3—N水平、乙酸、丙酸、丁酸、总VFA和乙/丙酸比影响不显著（P>0.05），而体内试验则可显著提高瘤胃液中乙酸、丙酸、丁酸和总VFA含量（P<0.05），显著降低瘤胃液NH3—N水平和乙/丙酸比（除0h外）（P<0.05）。③根据体外试验结果综合评定，得出其最适添加剂量为7500g/t，与上述试验结果相一致。④通过采用SPME/GC—MS 对瘤胃液进行分析，表明试验组中均含有果味剂中的一些风味物质成分。试验2.果香味剂在奶牛乳腺动静脉差中的代谢变化：选择2只体况良好，体重相近，处于泌乳前中期的荷斯坦奶牛，安装有乳静脉和阴外动脉插管供采集血液用。结果表明：果香味剂可进入到奶牛血液中，且阴外动脉血中风味物质含量将近是乳静脉血中风味物质含量的2～3倍。奶牛乳腺中风味物质摄取量随着采食时间的延长呈先上升后下降的变化趋势，其乳腺摄取/牛奶产出比均很高，说明奶牛采食后果香味剂中的风味物质被乳腺大量摄取，但仅有少量的物质进入到牛奶中改善牛奶风味。试验3.果香味剂对乳腺细胞生长、细胞周期、乳成分和培养液风味的影响选用自制的奶牛乳腺上皮细胞，果香味剂添加剂量分别为0、5、1、15、20和30μg/mL。结果表明：①当添加剂量为15μg/mL时，细胞数量、培养液乳成分含量及进入S期和G2/M期细胞比例均达到最高（P<0.05），之后开始下降；当浓度达30μg/mL时，开始抑制细胞生长和细胞周期的增殖。②运用PT—GCMS对乳腺培养液中风味成分分析表明试验组中均含有果味剂中的一些风味物质成分，且当添加剂量为15μg/mL时，各物质成分含量为最高（P<0.05），之后呈下降趋势。综合上述研究结果表明：通过奶牛瘤胃、血液和乳腺代谢变化和初步的机制的研究表明果味剂中的一些物质成分能通过牛体血液进入到乳中，进而改善乳风味和提高乳品质，且体内外试验均证实其最适添加剂量为7500g/t（精料DM基础）。本研究还进一步得出日粮中添加果香味剂在进入到奶牛体内的不同部位均发生了较大的代谢变化，部分果味物质比例升高、部分果昧物质数量减少、部分果味物质消失，所以真正进入到牛体内的果味物质组合发生了变化。尽管都改善了牛奶的风味，但进入到牛奶中的成分发生了较大的变化。本研究结果为果香味剂在奶牛养殖应用中提供了实验依据。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：论文缩略语英汉对照表

声明

1引言

1.1牛奶风味的研究进展

1.1.1牛奶中蛋白、脂肪等成分产生的风味

1.1.2奶牛周围环境中的气味对牛奶风味的影响

1.1.3气味在牛体内的转移方式

1.2牛奶中风味物质提取方法的研究进展

1.2.1静态顶空法在提取风味中的应用

1.2.2固相微萃取技术在挥发性成分分析中的应用

1.2.3吹扫捕集技术在提取风味中的应用

1.3饲料香味剂的应用现状

1.3.1饲料香味剂的种类

1.3.2饲料香味剂的功能作用

1.3.3饲料香味剂在动物应用上的研究进展

1.3.4饲料香味剂应用前景展望

1.3.5果味香味剂

1.4动物细胞培养研究

1.4.1乳房的结构

1.4.2乳腺中乳成分的合成

1.4.3乳腺上皮细胞培养方法的研究

1.4.4细胞周期的测定

1.5果味剂及果味奶风味成分研究存在的问题及研究展望

1.6论文研究思路

1.6.1立题依据

1.6.2研究内容

1.6.3试验技术路线

2试验研究

2.1 SPME/GC/MS技术在果香味剂成分分析中的研究与应用

2.1.1材料与方法

2.1.2结果与分析

2.1.3小结

2.2果香味剂最适添加剂量的筛选及对奶牛生产性能和奶风味的影响

2.2.1材料与方法

2.2.2结果与分析

2.2.3小结

2.3基础日粮条件下，果香味剂对瘤胃液内各指标影响的研究

2.3.1材料与方法

2.3.2结果与分析

2.3.3小结

2.4 SPME/GC/MS技术在瘤胃液风味成分分析中的研究与应用

2.4.1材料与方法

2.4.2结果与分析

2.4.3小结

2.5基础日粮条件下，果香味剂中果香味物质在奶牛血液中代谢规律的研究

2.5.1材料与方法

2.5.2结果与分析

2.5.3小结

2.6奶牛乳腺上皮细胞的分离培养

2.6.1材料与方法

2.6.2结果与分析

2.6.3小结

2.7果味香味剂对奶牛乳腺上皮细胞生长和细胞周期的影响

2.7.1材料与方法

2.7.2结果与分析

2.7.3小结

2.8果味香味剂对乳腺上皮细胞乳成分含量及培养液风味的影响

2.8.1材料与方法

2.8.2结果与分析

2.8.3小结

3.论文的总体讨论和结论

3.1论文的总体讨论

3.1.1萃取因素对果香味剂风味物质成分的影响

3.1.2果味奶生产技术的探讨

3.1.3果味物质在奶牛体内的代谢变化

3.2论文的总体结论

3.3本研究创新之处

3.4对未来研究的展望

致 谢

参考文献

附 录

作者简介