您當前位置：- 牛奶風味的影響因素顧小衛(wèi)1、徐偉2、郭鵬2(1揚州大學 動物科學與技術學院 225009；2.江蘇省 高郵市農(nóng)林局 225600)摘要：牛奶風味的影響因素有多個方面，主要取決于復雜的風味物質(zhì)。一些風味物質(zhì)直接來源于奶牛的飼料成分，有些風味物質(zhì)來源于乳腺的生物合成。合理的飼料營養(yǎng)、飼養(yǎng)管理以及貯藏加工對改善牛奶風味具有促進作用。關鍵詞：飼料，影響因素，牛奶風味，風味物質(zhì)1.牛奶風味的定義。牛奶及奶制品的風味取決于復雜的風味系統(tǒng)，系指新鮮牛奶中所含的部分脂溶性和水溶性揮發(fā)成分刺激鼻腔和口腔黏膜引起綜合反應。新鮮牛奶的風味大體上主要包括奶的氣味、呈味和適口性三個部分，是由揮發(fā)性物質(zhì)經(jīng)過若干次組合產(chǎn)生的。2.牛奶中的風味物質(zhì)。牛奶的風味物質(zhì)是指引起牛奶產(chǎn)生一種特有風味的一些化學物質(zhì)，多屬有機物，主要包括游離脂肪酸、醇、酯、內(nèi)酯、醛、酮、酚、醚、含硫化合物及萜類等多種有機化合物。牛奶及其乳制品風味的研究開始于上世紀50~60年代 [1]，當時愛爾蘭的Fox等人做過一些關于牛奶風味或氣味的研究，發(fā)現(xiàn)牛奶中含有微量的丙酮、丁酮、α-已烷、α-戊烷、甲基硫化物、乙醛、乙醇；其中三角內(nèi)酯類與鮮牛奶中的腥臭味有關；牛奶中游離的短鏈脂肪酸（丙酮酸、乳酸等）與牛奶的香味有關；牛奶的呈味性（甜味、咸味、酸味、苦味等）與奶中的乳糖、乳脂肪、維生素、鹽類、檸檬酸、磷酸、鎂、鈣等物質(zhì)有關；適口性與乳中的乳脂、磷脂和乳蛋白的含量和分散度有關[2] 。1997年，Giovanna等研究發(fā)現(xiàn)經(jīng)過加熱處理的牛奶中含有酮、醛、硫化物、苯環(huán)類和萜類等五大類揮發(fā)性風味物質(zhì)。酮類包括丙酮、2-丁酮、2-戊酮、2-庚酮；醛類主要包括3-甲基丁醛、戊醛、乙醛和庚醛；硫化物主要指二甲基二硫化物；苯環(huán)類主要是甲苯；萜類化合物主要是檸檬烯[3] 。2000年，Wilke等研究表明牛奶中揮發(fā)性的風味物質(zhì)大體上可歸納為二大類：一類是烴、醇、醛、酮、酸、酯、內(nèi)酯等簡單化合物；另一類是含有氧、氮、硫的雜環(huán)化合物，如呋喃及其衍生物和噻吩及其衍生物，其具體成分為：乙醛、乙醇、異戊醇、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸異丁酯、乙酸異戊酯和乙酸正丁酯等[4] 。2005年，余群力等研究發(fā)現(xiàn)白牦牛乳濃稠純香，有一股特殊、美好的風味。使用GC-MS法分析其揮發(fā)性物質(zhì)，在總離子流圖上可明顯分離出44種化合物，根據(jù)計算機Nist和Willev庫檢索定性的有38種，包括酯類8種，烯類7種，醇、酮類各6種，醛類3種，其它氨、酸、環(huán)狀等化合物14種；黑白花牛乳檢索定性的有27種化合物，酯類4種，烯類5種，醇類3種，酮類3種，醛類3種，其它氨、酸、環(huán)狀等化合物9種。白牦牛和黑白花牛乳中均有L-丙氨酸（L-alanine），甲酸丁酯（butylformate）、乙酸異丁酯（isobutyl acetate），L-水芹烯（L-phellandrene）等愉快乳香物質(zhì)，而白牦牛乳伴有乳香味的典型成分有：2，3-丁二酮（2, 3-butanedione）、3-烴基-2-丁酮（3-hydroxy-2-butanone）、丙酮（acetone）、乙酸乙酯（ethylacetate）、p-傘花烯（p-cymene），2-乙基己醇（2-ethyl-L-hexanol）、己醛（hex anal)等[5]。這些鮮美的香氣、甜潤的味感和特殊的質(zhì)構，使白牦牛牛乳具有獨特的濃郁乳香風味。2006年，代敏等應用吹掃-捕集-GC-MS聯(lián)用儀對我國三個大型乳制品企業(yè)所生產(chǎn)的保鮮乳中的揮發(fā)性風味物質(zhì)進行了定性、定量分析，其分析結果顯示三個品牌的保鮮乳中揮發(fā)性風味化合物的種類基本一致，包括醛類、酮類、內(nèi)酯類、含氮化合物、含硫化合物。巴氏殺菌乳中均以醛類物質(zhì)最多，UHT乳中均以酮類物質(zhì)最多[6] 。2006年，Schlichtherle等進一步用GC-MS聯(lián)用法結合內(nèi)標法對牛奶的風味進行定性和定量分析，結果檢測出強揮發(fā)性的物質(zhì)有：辛烷、環(huán)氧乙烷、己酸、苯己酮、壬醛、辛酸、十二烷、十三烷、2-癸醛、2,4(E)-十二烯醛、2-亞甲基-環(huán)戊醇、癸酸等，都是牛奶中風味物質(zhì)的重要成分[7] 。2008年，Dacampora等在有關乳風味物質(zhì)的研究中，通過氣象色譜法-嗅覺測定法技術在普通酸奶中鑒定出28種風味物質(zhì)[8] 。3.牛奶中風味物質(zhì)的來源。牛奶中的風味物質(zhì)來源有多個方面。大量研究表明鮮奶中風味物質(zhì)來源主要有四種途徑[9, 10]：（1）飼料所含的一些風味物質(zhì)不經(jīng)過任何改變直接從飼料中通過血液進入乳腺組織[10, 11] ；（2）反芻動物采食后，飼料中一些風味物質(zhì)在反芻動物的瘤胃中發(fā)生一系列的生化反應，形成新的風味物質(zhì)，被機體吸收后進入乳液。2004年，Carpion研究表明一些植物被動物采食后，其中的一些獨特化合物在瘤胃內(nèi)被氧化或酸化形成新的化合物被動物所吸收[12]。（3）一些風味化合物進入血液，在血液中發(fā)生一系列的生化反應，形成新的風味物質(zhì)；（4）一些風味化合物是由牛乳中的蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物降解而成，或者是由每一類物質(zhì)的衍生物之間相互反應而生成。其形成過程可以簡略的圖片來概括。
4.牛奶風味物質(zhì)的特點。牛奶中風味物質(zhì)的主要特征是：（1）分子量小，牛奶中風味物質(zhì)的分子量一般小于400道爾頓；（2）多樣性，大多數(shù)風味物質(zhì)經(jīng)過各種化學反應轉(zhuǎn)化而來，因而性質(zhì)各異，具有幾十種類別；（3）不穩(wěn)定性，牛奶中風味物質(zhì)的含量一般從小于 1µg/L～1.0×106µg/L；（4）閾值，牛奶中風味物質(zhì)的閾值一般從0.001µg/L～1000µg/L[13]。
5.牛奶風味的影響因素。牛奶風味取決于復雜的風味系統(tǒng)，其風味的影響因素很多，主要包括奶牛機體的新陳代謝作用、飼料原料和添加劑的影響、微生物作用、生物酶作用以及生產(chǎn)工藝的影響[14] 。具體影響牛奶及奶制品風味的因素，概括起來有以下幾個方面：
5.1奶牛品種。不同品種的奶牛，牛奶的成分和風味是不同的。據(jù)Guretzky在2006年的報道，美國2005年~2006年統(tǒng)計，娟姍牛比荷斯坦牛產(chǎn)奶量低，但乳脂率高，品質(zhì)和風味好[15]；同時，Piccinini等發(fā)現(xiàn)水牛的乳汁營養(yǎng)豐富，味道香美，與黃牛相比其乳糖、乳蛋白、礦物質(zhì)、維生素的含量較高[16] 。不同個體牛奶的風味也不相同，即使是同一品種不同個體的奶牛其牛奶的產(chǎn)量和風味也不盡相同。因此，我們在選擇奶牛時應選擇產(chǎn)奶量和風味都好的品種和個體。
同一頭奶牛不同的泌乳期，牛奶的成分和風味是不同的。奶牛在一個泌乳期內(nèi)，不同泌乳階段牛奶的風味和成分是不同的。一般初乳的風味和功能較好，泌乳期的各個月乳成分變化很大，乳脂率在第一個月高，第二個月開始下降，第三、第四個月降到最低，從第五個月開始上升，到第十、十一個月達到高峰。因此，作為飼養(yǎng)人員要密切注意泌乳期乳牛的體況變化，若體況評分高于或低于標準都將影響牛奶的風味和品質(zhì)，甚至影響到下一個泌乳期牛奶的風味和品質(zhì)。
同一奶牛不同胎次也影響牛奶的品質(zhì)和風味。一般隨著胎次的增加，牛奶的品質(zhì)和風味下降。胎次可以影響牛奶的乳脂和乳蛋白的含量（每增加一胎，乳蛋白降低0.02%~0.05%，乳脂率降低0.2%左右[17] ），進而顯著影響奶牛群中不合格牛奶數(shù)及比例分布，若通過一定措施改善不同胎次牛群的比例，將可提高整個牛群的乳質(zhì)和風味。
5.2飼養(yǎng)管理及環(huán)境因素。飼養(yǎng)管理及環(huán)境的優(yōu)劣直接影響著牛奶的品質(zhì)和風味。2007年，馬燕芬研究報道劣質(zhì)飼料可使牛奶中伴有臭味、氧化味、酸味等不愉快的味道[17] 。2008年，Rekik等研究報道由于奶牛乳房炎而使牛奶中的體細胞數(shù)明顯升高，高體細胞數(shù)的牛奶中含有較多的脂肪和蛋白氧化酶，使脂肪和蛋白質(zhì)分解增加，因而產(chǎn)生過多的游離脂肪酸，導致牛奶產(chǎn)生澀味、苦味等不良風味[18] 。因此，良好的飼養(yǎng)管理首先應該做好母牛健康的診察，減少和控制奶牛常見的乳房疾病，擠奶前要保持乳房的干凈和無病原體的存在，嚴格執(zhí)行擠奶程序，這些都是保證牛奶風味不被污染的重要因素。另外，環(huán)境溫度、濕度、通風、光照等也是影響乳品質(zhì)和風味的重要因素。尤其在夏季，要防止奶牛的熱應激，高溫可使奶牛精神不振、厭食，喜吃精料而不吃粗料，導致瘤胃乙酸/丙酸比值下降，從而影響牛奶的風味物質(zhì)。因此，要盡量給奶牛創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境，這是產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)風味奶的必備條件。
5.3牛奶的存儲及運輸因素。牛奶是微生物良好的培養(yǎng)基，若奶中微生物含量超標，將引起牛奶腐敗變味，進而危害人體健康。貯存和運輸?shù)娜萜鞑牧蠎獰o毒無害且應有制冷裝置，使牛奶的溫度控制在4℃左右，即使在4℃左右貯存也不要超過2d。每次用后要對奶罐徹底沖洗消毒，防止微生物寄居。2005年，蒙名燕等研究表明牛奶儲存的溫度影響著微生物的變化。在40℃以下，新鮮牛奶有2h抑菌期；在4~6℃下貯存24h微生物數(shù)基本不變；在15℃以下貯存10h微生物數(shù)變化也不大；若溫度超過20℃，貯存時間超過4h后微生物數(shù)迅速增長，進而影響了奶的風味[19] 。
5.4飼料成分因素。泌乳期奶牛飼喂不同的飼料可直接影響牛奶的品質(zhì)和風味[10] 。1956年，Morgan.和Pereira通過在奶牛的飼料中添加一些蕪菁、洋白菜、油菜等十字花科植物和給奶牛飼喂鮮苜蓿和豆科青貯等時，發(fā)現(xiàn)在擠出的奶在當時含有很濃的飼料氣味[20] 。此外，在擠奶前給泌乳牛喂玉米青貯、青刈玉米和甘薯等時擠出的牛奶中也會伴有相應的氣味，但伴有這種氣味的牛奶加熱到85℃左右后通風則即能將氣味消除[21] 。1987年，Larick等研究發(fā)現(xiàn)在奶牛日糧中的甜菜及甜菜副產(chǎn)品中的三甲胺乙內(nèi)酯（甜菜堿）在奶牛消化道里易轉(zhuǎn)變成三甲胺，生成的三甲胺在牛奶中易產(chǎn)生一種魚腥味[22]。當奶牛采食普通的黑麥和大麥時所產(chǎn)生的三甲胺也易使牛奶產(chǎn)生一種魚腥味[23] ，但也有研究表明，甜菜糖、甜菜湯及甜菜葉所產(chǎn)生的魚腥味的發(fā)生率是很低的，隨著牛體及飼料的不同而會發(fā)生不同的變化。
牛奶的風味還會隨著奶牛采食飼料的數(shù)量、質(zhì)量以及飼料的成熟情況而發(fā)生變化。1988年，Sehovic研究表明泌乳期內(nèi)，采食高山地區(qū)牧草（雙子葉屬植物為主）的奶牛與采食低洼地區(qū)牧草（禾本科屬植物為主）的奶牛，所生產(chǎn)的牛奶的風味顯著不同[24, 25] 。1999年，日本報道了香草可改變牛奶風味，根據(jù)香草成分向牛乳轉(zhuǎn)移情況，確認香茅草、西澤薄荷等的成分移向牛乳，臭味少，風味好，可用于開發(fā)清爽味，容易飲用的牛乳[26] 。
奶風味可能與動物機體能量平衡狀態(tài)有關，動物能夠通過動員機體儲備來處理能量負平衡，但當機體儲備空虛和能量不足時，奶中干物質(zhì)量降低，并同時伴有腐敗風味。2005年，Ekn和Skeie在測試了不同粗飼料利用率對挪威奶山羊乳風味的影響，試驗結果表明在牧草充足的春季，飼喂?jié)饪s物的水平不影響山羊奶的風味，通過味覺感觸品定山羊奶的質(zhì)量，口感較好，風味清香；但在牧草缺乏的秋冬季節(jié)，所產(chǎn)出的山羊奶則伴有一股難聞的腐敗風味[27] 。同年，Kay等研究表明，奶牛單獨采食TMR后其產(chǎn)奶量、體重和體況均高于采食TMR+牧草/的奶牛，但牛奶風味卻低于采食牧草的奶牛[28] 。2006年，鄭瑞波等研究表明泌乳奶牛日糧中含脂肪5%~6%時，奶牛對養(yǎng)分的利用率最高，若在泌乳早期高的產(chǎn)奶牛日糧中添加25~30g蛋氨酸羧基類似物，乳脂率明顯提高，牛奶風味也得到明顯改善[17] 。同年，焦凌梅等發(fā)現(xiàn)在奶山羊的日糧中添加新鮮胡蘿卜對山羊奶有較好的除擅效果。在此基礎上，進一步對胡蘿卜中的化學成分進行分析發(fā)現(xiàn)，類胡蘿卜素（維生素A）可以與游離脂肪酸發(fā)生酯化反應，降低游離肪酸含量，從而降低羊奶中的膻味[29] 。與此同時，焦凌梅等使用含葉綠素較多的青柑橘皮作為實驗材料添加到泌乳奶山羊的日糧中，結果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)山羊奶在色澤、風味上均良好，并且具有了一點清香的風味[29] 。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)柑橘皮中含豐富的香精油、果膠、糖甙等化學成份。香精油大部分集中在橘子皮的油脆層，主成分為萜類、倍半烯萜和高級醇、醛類、酮類、酯類、樟腦、蠟質(zhì)等物質(zhì)。柚甙和橙皮甙是柑橘果皮含量較多的一種糖苷，主要分布在外果皮、中果皮和橘絡中。柑橘皮中還含有維生素C、類胡蘿卜色素、蛋白質(zhì)、糖類等，具有獨特的色香味。但具體是哪種物質(zhì)對山羊奶風味起作用目前還不很明確，有待于進一步研究。2007年，Thomas等研究發(fā)現(xiàn)在荷斯坦犢牛和泌乳奶牛的飲水中添加柑桔和香草香料能刺激干物質(zhì)的采食和促進體重的增加，但相對于干物質(zhì)的攝入量、水的消耗以及奶的生產(chǎn)無顯著變化[30] 。同年，馬燕芬（譯）發(fā)現(xiàn)采食牧草的奶牛所生產(chǎn)奶酪的花香味和青草氣味程度顯著高于采食TMR日糧組成的奶酪氣味（P＜0.05）[31] 。此外，在奶牛飼草中添加檸檬草，結果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)牛奶中含有檸檬醛（0.211µg/kg）[32] ，對牛奶風味改善起到一定的積極作用，不僅可以提高奶牛的免疫力，增進奶牛的健康，具有的令人愉快的檸檬香味，還可以改善牛舍的不良氣味，使牛群生存在一個安逸的環(huán)境里，更有利于生產(chǎn)的進一步進行。研究人員還發(fā)現(xiàn)，對奶牛場的奶牛噴灑有香味的物質(zhì)（例如茴香油[33] ）后，能使奶牛相處得更好，產(chǎn)奶量也因此增加。研究人員說，過去奶牛之間普遍存在互相咬、擠、撞現(xiàn)象，導致奶牛緊張不安，產(chǎn)奶量大受影響。而噴灑了茴香油以后，奶牛的好斗性大大降低，情緒放松，安分閑適，從而使產(chǎn)奶量明顯提高。
此外，在奶牛日糧中適當補充抗氧化營養(yǎng)素的中草藥，有助于降低牛奶中產(chǎn)生氧化臭味及其它不良風味，改善牛奶乳風味。一些抗氧化劑（如Cu2+）易促使牛奶產(chǎn)生氧化味，其它抗氧化劑則會降低牛奶產(chǎn)生氧化味。牛奶中含有高濃度的Cu2+時，尤其是當牛奶中富含有高比例的不飽和脂肪酸時極易產(chǎn)生氧化味。Charmley和Nicholson的研究表明，奶牛采食制成粉狀的豆餅和8 000 IU/d VE所產(chǎn)牛奶含有氧化味[34]。飼喂油脂可預防牛奶產(chǎn)生氧化味，但并沒有確切的VE添加量，一般來說至少需要3000 IU/dVE才能預防奶牛產(chǎn)生氧化味。2007年，Zingg等研究表明給泌乳奶牛加喂VE可增強牛奶風味的穩(wěn)定性，在泌乳奶牛的日糧中添加中草藥劑分別為30g/d、50g/d時，這二組牛奶的乳脂率分別提高了5.2%、7.0%，并且新鮮度、口感等均較對照組有明顯改善[35] 。
6. 結論。牛奶中的風味物質(zhì)種類繁多，性質(zhì)各異且具有不穩(wěn)定性。因此，影響牛奶風味的因素很多，以飼料成分對奶風味的影響較大。合理的飼料營養(yǎng)、飼養(yǎng)管理以及貯藏加工對改善牛奶風味具有促進作用
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