影響牛奶風(fēng)味的因素

顧小衛(wèi) 徐 偉 郭 鵬

1江蘇揚(yáng)州農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 225009； 2江蘇省高郵市農(nóng)林局 225600

1 牛奶風(fēng)味的定義

牛奶的風(fēng)味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的綜合反應(yīng)。

2 牛奶中的風(fēng)味物質(zhì)

牛奶的風(fēng)味物質(zhì)是指引起牛奶產(chǎn)生一種特有風(fēng)味的化學(xué)物質(zhì)，多屬有機(jī)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(jī)化合物。牛奶及其乳制品風(fēng)味的研究開始于上世紀(jì)50～60年代，當(dāng)時(shí)愛爾蘭的Fox等人做過一些關(guān)于牛奶風(fēng)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(guān)；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(guān)；牛奶的呈味性（甜味、咸味、酸味、苦味等）與乳中的乳糖、乳脂肪、維生素、鹽類、檸檬酸、磷酸、鎂、鈣等物質(zhì)有關(guān)；適口性與乳中的乳脂、磷脂和乳蛋白的含量和分散度有關(guān)。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(fēng)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。2000年，Wilke等研究表明牛奶中揮發(fā)性的風(fēng)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。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(fēng)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(jì)算機(jī)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。其中，白牦牛和黑白花牛乳中均有L-內(nèi)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）、內(nèi)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。這些鮮美的香氣、甜潤的味感和特殊的質(zhì)構(gòu)，使白牦牛牛乳具有獨(dú)特的濃郁乳香風(fēng)味。2006年，代敏等應(yīng)用吹掃-捕集-GC-MS聯(lián)用儀對(duì)我國三個(gè)大型乳制品企業(yè)所生產(chǎn)的保鮮乳中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進(jìn)行了定性、定量分析。其分析結(jié)果顯示三個(gè)品牌的保鮮乳中揮發(fā)性風(fēng)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。其中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。2006年，Schlichtherle等進(jìn)一步用GC-MS聯(lián)用法結(jié)合內(nèi)標(biāo)法對(duì)牛奶的風(fēng)味進(jìn)行定性和定量分析，結(jié)果檢測出強(qiáng)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(fēng)味物質(zhì)的重要成分。2008年，Dacampora等在有關(guān)乳風(fēng)味物質(zhì)的研究中，通過氣象色譜法-嗅覺測定法技術(shù)在普通酸奶中鑒定出28種風(fēng)味物質(zhì)。

3 牛奶中風(fēng)味物質(zhì)的來源

牛奶中的風(fēng)味物質(zhì)來源有多個(gè)方面，不能僅僅局限于某個(gè)單一的方面。大量研究表明，鮮奶中風(fēng)味物質(zhì)來源主要有四種途徑：一、飼料所含的一些風(fēng)味活性不經(jīng)過任何改變直接從飼料中通過血液進(jìn)入乳腺組織；二、反芻動(dòng)物采食后，飼料中一些風(fēng)味活性物質(zhì)在反芻動(dòng)物的瘤胃中發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，形成新的風(fēng)味活性物質(zhì)，被機(jī)體吸收后進(jìn)入乳液。2004年，Carpion研究表明一些植物被動(dòng)物采食后，其中的一些獨(dú)特化合物在瘤胃內(nèi)被氧化或酸化形成新的化合物從而被動(dòng)物所吸收。三、一些風(fēng)味化合物進(jìn)入血液，在血液中發(fā)生一系列的生化反應(yīng)，形成新的風(fēng)味活性物質(zhì)；四、一些風(fēng)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(yīng)而生成。其形成過程可以用簡略的圖表來概括（見圖1）。

4 牛奶風(fēng)味物質(zhì)的特點(diǎn)

牛奶中風(fēng)味物質(zhì)的主要特征是：分子量小。牛奶中風(fēng)味活性物質(zhì)的分子量一般小于400道爾頓；多樣性。大多數(shù)風(fēng)味物質(zhì)經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來，因而性質(zhì)各異，具有幾十種類別。不穩(wěn)定性。牛奶中風(fēng)味物質(zhì)的含量一般從小于 1μg/L到1.0×106μg/L。閾值。牛奶中風(fēng)味物質(zhì)的閾值一般從小于0.001μg/L 到大于 1000μg/L。

5 牛奶風(fēng)味的影響因素

牛奶風(fēng)味取決于復(fù)雜的風(fēng)味系統(tǒng)，其風(fēng)味的影響因素很多，主要包括奶牛機(jī)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。具體影響牛奶及奶制品風(fēng)味的因素，概括起來有以下幾個(gè)方面。

5.1 奶牛的自身因素

5.1.1 不同品種的奶牛，牛奶的成分和風(fēng)味是不同的

據(jù)Guretzky在2006年的報(bào)道，美國2005～2006年統(tǒng)計(jì)，娟姍牛比荷斯坦牛產(chǎn)奶量低，但乳脂率高，品質(zhì)和風(fēng)味好。同時(shí)，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。不同個(gè)體牛奶的風(fēng)味也不相同，即使是同一品種不同個(gè)體的奶牛其牛奶的產(chǎn)量和風(fēng)味也不盡相同。因此，我們在選擇奶牛時(shí)應(yīng)選擇產(chǎn)奶量和風(fēng)味都好的品種和個(gè)體。

5.1.2 同一頭奶牛不同的生理階段，牛奶的成分和風(fēng)味是不同的

奶牛在一個(gè)泌乳期內(nèi)，不同泌乳階段牛奶的風(fēng)味和成分是不同的。一般初乳的風(fēng)味和功能較好，泌乳期的各個(gè)月乳成分變化很大，乳脂率在第一個(gè)月高，第二個(gè)月開始下降，第三、第四個(gè)月降到最低，從第五個(gè)月開始上升，到第十、第十一個(gè)月達(dá)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(píng)分高于或低于標(biāo)準(zhǔn)都將影響牛奶的風(fēng)味和品質(zhì)，甚至影響到下一個(gè)泌乳期牛奶的風(fēng)味和品質(zhì)。

5.1.3 同一奶牛不同胎次也影響牛奶的品質(zhì)和風(fēng)味

一般隨著胎次的增加，牛奶的品質(zhì)和風(fēng)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），進(jìn)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(gè)牛群的乳質(zhì)和風(fēng)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(fēng)味。2007年，馬燕芬研究報(bào)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。2008年，Rekik等研究報(bào)道，由于奶牛乳房炎而使牛奶中的體細(xì)胞數(shù)明顯升高，高體細(xì)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(dǎo)致牛奶產(chǎn)生澀味、苦味等不良風(fēng)味。因此，良好的飼養(yǎng)管理首先應(yīng)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(yán)格執(zhí)行擠奶程序，這些都是保證牛奶風(fēng)味不被污染的重要因素。另外，環(huán)境溫度、濕度、通風(fēng)、光照等也是影響乳品質(zhì)和風(fēng)味的重要因素。尤其在夏季，要防止奶牛的熱應(yīng)激，高溫可使奶牛精神不振、厭食，喜吃精料而不吃粗料，導(dǎo)致瘤胃乙酸/丙酸比值下降，從而影響牛奶的風(fēng)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(fēng)味奶的必備條件。

5.3 牛奶的存儲(chǔ)及運(yùn)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(biāo)，將引起牛奶腐敗變味，進(jìn)而危害人體健康。儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)娜萜鞑牧蠎?yīng)無毒無害且應(yīng)有制冷裝置，使牛奶的溫度控制在4℃左右，即使在4℃左右儲(chǔ)存也不要超過2d。每次用后要對(duì)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(chǔ)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(shí)間超過4h后微生物數(shù)迅速增長，進(jìn)而影響了奶的風(fēng)味。

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(fēng)味。1956年，Morgan.和Pereira通過在奶牛的飼料中添加一些蕪菁、洋白菜、油菜等植物和給奶牛飼喂鮮苜蓿和豆科青貯等時(shí)，發(fā)現(xiàn)擠出的奶在當(dāng)時(shí)含有很濃的飼料氣味。此外，在擠奶前給泌乳牛喂玉米青貯、青刈玉米和甘薯等，擠出的牛奶中也會(huì)伴有相應(yīng)的氣味，但伴有這種氣味的牛奶加熱到85℃左右后通風(fēng)則能將氣味消除。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。當(dāng)奶牛采食普通的黑麥和大麥時(shí)所產(chǎn)生的三甲胺也易使牛奶產(chǎn)生一種魚腥味，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(huì)發(fā)生不同的變化。

牛奶的風(fēng)味還會(huì)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(fēng)味顯著不同。1999年，日本報(bào)道了香草可改變牛奶風(fēng)味，根據(jù)香草成分向牛乳轉(zhuǎn)移的情況，確認(rèn)香茅草、西澤薄荷等的成分移向牛乳，臭味少，風(fēng)味好，可用于開發(fā)清爽味、容易飲用的牛乳。

奶風(fēng)味可能與動(dòng)物機(jī)體能量平衡狀態(tài)有關(guān)。動(dòng)物能夠通過動(dòng)員機(jī)體儲(chǔ)備來處理能量負(fù)平衡，但當(dāng)機(jī)體儲(chǔ)備空虛和能量不足時(shí)，奶中干物質(zhì)量降低，并同時(shí)伴有腐敗風(fēng)味。2005年，Ekn和Skeie測試了不同粗飼料利用率對(duì)挪威奶山羊乳風(fēng)味的影響，試驗(yàn)結(jié)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(fēng)味，通過味覺感觸品定山羊奶的質(zhì)量，口感較好，風(fēng)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(fēng)味。同年，Kay等研究表明，奶牛單獨(dú)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(fēng)味卻低于采食牧草的奶牛。2006年，鄭瑞波等研究表明，泌乳奶牛日糧中含脂肪5%～6%時(shí)，奶牛對(duì)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(fēng)味也得到明顯改善。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(duì)山羊奶有較好的除膻效果。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)胡蘿卜中的化學(xué)成分進(jìn)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(yīng)，降低游離肪酸含量，從而降低羊奶中的膻味。與此同時(shí)，焦凌梅等使用含葉綠素較多的青柑橘皮作為實(shí)驗(yàn)材料添加到泌乳奶山羊的日糧中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)山羊奶在色澤、風(fēng)味上均良好，并且具有了一點(diǎn)清香的風(fēng)味。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(xué)成分。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(jí)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(luò)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(dú)特的色香味。但具體是哪種物質(zhì)對(duì)山羊奶風(fēng)味起作用目前還不很明確，有待于進(jìn)一步研究。2007年，Thomas等研究發(fā)現(xiàn)在荷斯坦?fàn)倥：兔谌槟膛５娘嬎刑砑痈探酆拖悴菹懔夏艽碳じ晌镔|(zhì)的采食和促進(jìn)體重的增加，但相對(duì)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。同年，馬燕芬（譯）發(fā)現(xiàn)采食牧草的奶牛其奶所生產(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）。此外，在奶牛飼草中添加檸檬草，結(jié)果發(fā)現(xiàn)所產(chǎn)牛奶中含有檸檬醛（0.211μg/kg），對(duì)牛奶風(fēng)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(jìn)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?xì)馕?，使牛群生存在一個(gè)安逸的環(huán)境里，更有利于生產(chǎn)的進(jìn)一步進(jìn)行。研究人員還發(fā)現(xiàn)，對(duì)奶牛場的奶牛噴灑有香味的物質(zhì)（例如茴香油）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(dǎo)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(dāng)補(bǔ)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(fēng)味，改善牛奶乳風(fēng)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(huì)降低牛奶產(chǎn)生氧化味。牛奶中含有高濃度的Cu2+時(shí)，尤其是當(dāng)牛奶中富含有高比例的不飽和脂肪酸時(shí)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8000IU/d VE所產(chǎn)牛奶含有氧化味。飼喂油脂可預(yù)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(yù)防牛奶產(chǎn)生氧化味。2007年，Zingg等研究表明，給泌乳奶牛加喂VE可增強(qiáng)牛奶風(fēng)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(shí)，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(duì)照組有明顯改善。

6 結(jié)論

牛奶中的風(fēng)味活性物質(zhì)種類繁多，千差萬別，性質(zhì)各異且具有不穩(wěn)定性。因此，影響牛奶風(fēng)味的因素很多，但飼料成分對(duì)奶風(fēng)味的影響發(fā)揮著主要作用，所以生產(chǎn)中應(yīng)該避免一些消極的影響因素，在日糧中添加一些對(duì)奶風(fēng)味起有益作用的物質(zhì)。