不同泌乳期、胎次對(duì)牛乳乳成分的差異分析

董燕婕，苑學(xué)霞，范麗霞，梁京蕓，王磊，趙善倉(cāng)

(山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所，山東省食品質(zhì)量與安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南250100）

0 引言

乳一直被認(rèn)為是大自然中營(yíng)養(yǎng)最完善的食物，乳中的蛋白質(zhì)和脂肪具有廣泛的營(yíng)養(yǎng)、功能和生物活性[1]。乳脂肪中主要成分為脂肪酸，其中脂肪酸含量超過(guò)85%，甘油約占12.5%[2]。乳中的單不飽和脂肪酸主要為油酸，多不飽和脂肪酸主要是由亞油酸和α-亞麻酸以及少量的位置和幾何異構(gòu)體組成的，這兩者都是必需脂肪酸[3]。牛乳中的乳成分含量受到奶牛品種、季節(jié)、泌乳期、胎次、飼養(yǎng)水平等多種因素的共同影響[4-6]。因此探明乳成分隨泌乳期、胎次的變化對(duì)提高乳品質(zhì)量至關(guān)重要。

本研究對(duì)4個(gè)地區(qū)牧場(chǎng)的不同泌乳期、胎次的牛乳進(jìn)行采樣分析，研究其蛋白質(zhì)、脂肪和脂肪酸的組成變化，旨在揭示乳成分隨胎次、泌乳時(shí)期的變化規(guī)律，為提高乳品質(zhì)量提供數(shù)據(jù)支撐。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 乳樣采集

2017年于山東得益乳業(yè)、遼寧輝山乳業(yè)、福建長(zhǎng)富乳業(yè)、云南新希望雪蘭乳業(yè)所屬牧場(chǎng)分別采集早中晚三個(gè)泌乳期乳樣，泌乳早期采集56份，泌乳中期采集32份，泌乳晚期采集29份，一胎次采集55份、三胎次采集60份乳樣。所有采集好的樣品于-20℃條件下凍存，并利用裝有干冰的保溫盒于兩天內(nèi)運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室，樣品在實(shí)驗(yàn)室-80℃條件下儲(chǔ)存，待用。

1.2 儀器與方法

牛乳中脂肪酸的測(cè)定采用氣相色譜儀7890B，F(xiàn)ID檢測(cè)器；乳成分的測(cè)定采用乳成分分析儀。

1.2.1 蛋白和脂肪的測(cè)定

取20 m L生鮮乳樣品置于冷水中解凍至室溫，42℃水浴鍋加熱60 m in，備用，采用牛奶成分和體細(xì)胞分析儀進(jìn)行測(cè)定，并輸出結(jié)果。

1.2.2 脂肪酸的提取與甲酯化

乳脂肪的提取及甲酯化參照GB 5413.27-2010《嬰幼兒食品和乳品中脂肪酸的測(cè)定》中第二法，準(zhǔn)確稱(chēng)取5 m L生鮮乳置于50 m L離心管中，加入10 m L乙醚：石油醚=1：1混合溶液，蓋上蓋子，混合均勻，室溫下放置1 h，提取生鮮乳中的乳脂肪酸；加入5 m L氫氧化鉀-甲醇溶液（0.4 m ol/m L），混合均勻，室溫下靜置1 h，將乳脂肪酸進(jìn)行甲酯化反應(yīng)；向甲酯化好的離心管中沿管壁緩緩加入蒸餾水，注意不要震動(dòng)離心管；待水相和有機(jī)相分層后，取上層有機(jī)相，經(jīng)0.22μm有機(jī)濾膜過(guò)濾于氣相進(jìn)樣小瓶中，待上機(jī)檢測(cè)。

1.2.3 色譜分析條件

色譜柱為T(mén)R-FAM E，100 m，0.25 mm，0.2 m，進(jìn)樣口溫度為260℃進(jìn)樣量為1μL，分流比為20∶1，載氣為高純氮?dú)?，流速?.0 m L/m in，檢測(cè)器為FID，檢測(cè)器溫度為280℃。柱溫箱初始溫度為60℃，維持1 m in，進(jìn)行程序升溫，以20℃/m in升溫至160℃，保持2 m in，隨后以3℃/m in升溫至240℃，維持25 m in。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品各脂肪酸甲酯保留時(shí)間和峰面積，使用歸一化法計(jì)算不同生鮮乳中各脂肪酸甲酯的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，并根據(jù)脂肪酸甲酯與脂肪酸的換算系數(shù)表將脂肪酸甲酯檢測(cè)結(jié)果換算得出脂肪酸結(jié)果，使用Excel（2016）將原始結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并導(dǎo)入SAS（The SAS system for W indow s v8），進(jìn)行方差分析和相關(guān)性分析；同時(shí)，將原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS.19，通過(guò)W ard法對(duì)乳脂肪酸數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析，進(jìn)行主成分分析，輸出主成分分析得分圖及載荷圖。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同泌乳期生鮮牛乳營(yíng)養(yǎng)成分比較

2.1.1 不同泌乳期蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)

不同泌乳期生鮮牛乳的蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)具有顯著差異（P＜0.05）。結(jié)果如圖1所示，泌乳晚期的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)（3.31%）最高，且顯著高于泌乳中期（3.21%）及泌乳早期（2.89%）（P＜0.05），隨著泌乳時(shí)期的延長(zhǎng)逐漸增加。牛乳中脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢(shì)與蛋白質(zhì)類(lèi)似，泌乳晚期（3.55%）的脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，且顯著高于泌乳中期（3.40%）和泌乳早期（2.68%）（P＜0.05）。2.1.2 不同泌乳期脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)

圖1 牛乳不同泌乳期中蛋白質(zhì)和脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

牛乳中脂肪酸組成隨著泌乳時(shí)期的延長(zhǎng)有所不同。由表1可以看出，飽和脂肪酸（SFA）質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨著泌乳時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)，泌乳中期的SFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)（71.44%）顯著高于泌乳晚期（69.90%）和泌乳早期（68.98%）（P＜0.05）；單不飽和脂肪酸（M UFA）含量則為先降低后有所增加的趨勢(shì)，泌乳早期（26.14%）顯著高于泌乳中期（23.33%）（P＜0.05），但與泌乳晚期的差異不顯著（P＞0.05）；多不飽和脂肪酸（PUFA）含量在泌乳早期、中期、晚期間無(wú)顯著性差異（P＞0.05）；總不飽和脂肪酸（UFA）含量的變化趨勢(shì)與M UFA類(lèi)似，泌乳早期的UFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)（30.88%）顯著高于泌乳中期（29.81%）（P＜0.05），但與泌乳晚期的差異不顯著（P＞0.05）。

表1 牛乳不同泌乳期脂肪酸組成 %

短鏈脂肪酸（C 4：0～C 6：0）質(zhì)量分?jǐn)?shù)受泌乳時(shí)間的影響。泌乳早期的C 4：0質(zhì)量分?jǐn)?shù)（4.05%）顯著高于泌乳中期及泌乳晚期（P＜0.05）；泌乳晚期的C 6：0顯著低于泌乳中期，但與泌乳早期的差異不顯著。中鏈脂肪酸（C 8：0，C 10：0，C 12：0）在泌乳中期質(zhì)量分?jǐn)?shù)均顯著高于其他兩個(gè)泌乳期（P＜0.05）；C 16：1，C 17：1，C 18：1n9t，C 18：2n6c，C 18：3n3，C 20：0，C 20：3n6等不飽和脂肪酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在3個(gè)泌乳期無(wú)顯著差異（P＜0.05）；泌乳晚期的c9t11CLA質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.59%）顯著高于泌乳中期（0.54%）及泌乳早期（0.46%）（P＜0.05）。

2.2 不同胎次生鮮牛乳營(yíng)養(yǎng)成分比較

2.2.1 不同胎次牛乳蛋白質(zhì)與脂肪比較

不同胎次牛乳蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)如圖2所示。三胎次的蛋白質(zhì)含量高于一胎次，但差異不顯著；脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)為三胎次（3.31%）顯著高于一胎次（3.0%）（P＜0.05）。

圖2 牛乳不同胎次中蛋白質(zhì)和脂肪的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

2.2.2 牛乳不同胎次脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)含量的比較研究

不同胎次牛乳中脂肪酸組成差異不大，SFA，PUFA，UFA均無(wú)顯著差異（P＜0.05）；一胎次牛乳的M UFA質(zhì)量分?jǐn)?shù)（25.85%）顯著高于三胎次（24.25%）（P＜0.05）。一胎次生鮮乳與三胎次生鮮乳脂肪酸組成也有不同，三胎次生鮮乳的中鏈脂肪酸高于一胎次生鮮乳；三胎次生鮮乳中的C 14：1，C 16：1，C 18：2n6c，C 18：3n3，C 20：0，C 20：3n6，C 20：4n6顯著高于一胎次（P＜0.05）；C 18：1n9c，C 18：2n6t，C 18：2n6c，C 18：3n3，c9t11CLA，C 20：3n6等不飽和脂肪酸在一胎次及三胎次間無(wú)顯著差異（P＜0.05）。

3 討論

3.1 不同泌乳期牛乳營(yíng)養(yǎng)成分差異

牛乳的蛋白質(zhì)和脂肪含量隨著泌乳時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸增加，泌乳晚期顯著高于泌乳中期及泌乳早期（P＜0.05）。這與前人的研究結(jié)果類(lèi)似[7-9]。不同泌乳期對(duì)牛乳中飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸組成差異的影響顯著。這是由于不同泌乳期乳腺組織泌乳性能的不同導(dǎo)致。十六個(gè)碳以下的脂肪酸在泌乳中期含量多于泌乳早期及泌乳晚期，十六個(gè)碳以上的脂肪酸并無(wú)明顯規(guī)律。十六個(gè)碳以下的脂肪酸規(guī)律與張少卿等[10]、Bilal等[11]所得出結(jié)論一致，但張少卿實(shí)驗(yàn)中，十六個(gè)碳以上的脂肪酸在不同泌乳月時(shí)呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)，這可能因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)選取了3個(gè)泌乳期，使得脂肪酸變化規(guī)律與之不同。另外不同泌乳期總飽和脂肪酸呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，總不飽和脂肪酸呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢(shì)，這與M ele等[12]所得出結(jié)論相同。泌乳期對(duì)乳脂肪酸含量及比例影響主要是由于處于不同泌乳階段乳腺組織的泌乳性能差異導(dǎo)致，也可能是由于體內(nèi)脂肪酸儲(chǔ)備的調(diào)動(dòng)和動(dòng)物乳腺脂原酶的抑制所致。

表2 牛乳不同胎次脂肪酸組成 %

3.2 不同胎次牛乳營(yíng)養(yǎng)成分差異

不同胎次對(duì)牛乳脂肪含量的影響顯著，三胎次顯著高于一胎次的含量?，F(xiàn)有的研究中，廉紅霞等[13]、吳雙軍等[14]研究表明不同胎次對(duì)乳脂率的影響不顯著（P＞0.05），吐?tīng)栠d古麗·肉孜阿洪等[15]和常玲玲等[16]研究表明胎次對(duì)乳脂率有極顯著影響（P＜0.01）。

不同胎次牛乳脂肪酸組成含量具有顯著差異（P＜0.05）。三胎次的中短鏈脂肪酸要顯著高于一胎次（P＜0.05），C 18：0的含量三胎次低于一胎次，這與王海濱等[17]研究所得結(jié)論相吻合。三胎次中的飽和脂肪酸含量高于一胎次，與朱文適等[18]研究的規(guī)律相一致。不同胎次乳中脂肪酸組成不同可能與乳脂肪酸合成與分泌在不同胎次期存在差異有關(guān)，其深層次的原因還需要進(jìn)一步研究。