牦牛、犏牛和黃牛乳的營(yíng)養(yǎng)及加工特性

李升升，張燕，趙立柱，李瑞哲，孫武

1. 青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院（西寧 810016）；2. 青海省高原放牧家畜動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（西寧 810016）

牦牛（Bos grunniens）是青藏高原特有的優(yōu)勢(shì)物種，它生活在高海拔高寒地帶，被稱為青藏高原的“生命之舟”[1-2]。牦牛乳是牦牛的主要畜產(chǎn)品資源，其乳糖、乳脂肪、乳蛋白等營(yíng)養(yǎng)成分含量要比普通牛乳高，并且還具有乳汁濃稠和風(fēng)味較好的特點(diǎn)[3-5]。然而，由于牦牛的生長(zhǎng)環(huán)境惡劣，產(chǎn)奶量少，影響了牦牛奶的開(kāi)發(fā)利用。犏牛是牦牛與其他牛種間雜交而成，其生長(zhǎng)、發(fā)育、體重、生產(chǎn)和泌乳性能均高于牦牛，具有明顯的雜種優(yōu)勢(shì)[6-7]。

牛乳的營(yíng)養(yǎng)組成成分是評(píng)價(jià)牛乳品質(zhì)的重要指標(biāo)，它不僅決定著牛乳的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且還在一定程度上影響著乳制品的加工特性[8-9]。和占星等[10]報(bào)道了云南地區(qū)牦牛、犏牛和黃牛奶的營(yíng)養(yǎng)成分，結(jié)果表明牦牛和犏牛的乳蛋白和總固形物顯著高于黃牛。任星環(huán)等[11]分析了原料乳中蛋白質(zhì)與脂肪比例的變化，結(jié)果表明蛋白質(zhì)與脂肪含量比例的提高使奶酪的硬度、彈性也隨之增加。李帆等[12]報(bào)道了牦牛乳奶酪的加工特性，結(jié)果表明由于牦牛乳中乳蛋白、乳脂肪和乳糖等營(yíng)養(yǎng)含量較高，是加工奶酪等乳制品的較理想原料。相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道分析了不同來(lái)源乳的營(yíng)養(yǎng)成分以及不同乳的加工特性，然而是否是由于營(yíng)養(yǎng)成分的不同而導(dǎo)致的加工性能的差異等問(wèn)題，鮮見(jiàn)報(bào)道。尤其是對(duì)于牦牛、犏牛和黃牛乳來(lái)說(shuō)，缺乏營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)及加工性能的報(bào)道，這制約了牦牛乳、犏牛乳的開(kāi)發(fā)利用和精深加工。

為此，以牦牛、犏牛和黃牛乳為原料，分析其營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)及在相同工藝條件下加工成酸奶、奶酪的品質(zhì)特性，旨在明確牦牛、犏牛和黃牛乳的營(yíng)養(yǎng)及加工性能差異，為不同來(lái)源乳的精深加工和新產(chǎn)品研發(fā)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

牛乳，牦牛乳、犏牛乳、黃牛乳分別采自青海省海西州烏蘭縣；乳酸菌，北京川秀科技有限公司凝乳酶，Clerici粉狀凝乳酶，意大利薩科公司；氯化鈣、食鹽，均為食品級(jí)；酚酞、氫氧化鈉等，均為分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

LM2型乳品分析儀，南京銘奧儀器設(shè)備有限公司；DNP-9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱；NDJ-1旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)：上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司；CT-3型質(zhì)構(gòu)儀，美國(guó)Brookfield公司；HH-6型電熱恒溫水浴鍋，上海比朗儀器有限公司；PTX-FA210S型天平，上海實(shí)潤(rùn)實(shí)業(yè)有限公司；JM-B3003型電子秤，諸暨市超澤衡器設(shè)備有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 牛乳營(yíng)養(yǎng)成分分析

參考和占星等[10]的方法測(cè)定。

1.3.2 牛乳酸奶加工及品質(zhì)分析

1) 參考李升升等[5]的方法進(jìn)行牦牛酸奶、犏牛酸奶和黃牛酸奶的制作。

2) 依照GB 5413—2010《乳和乳制品酸度的測(cè)定》測(cè)定不同來(lái)源乳加工酸奶的酸度。參考李海平等[13]的方法測(cè)定酸奶黏度；參考Hassan等[3]的方法測(cè)定酸奶的持水力。

3) 參考李升升等[5]的方法進(jìn)行酸奶的感官評(píng)價(jià)。

1.3.3 牛乳奶酪加工及品質(zhì)分析

1) 參考郭淑文等[14]的方法進(jìn)行不同來(lái)源乳，奶酪的制作。

2) 參考Salvador等[15]的方法測(cè)定奶酪的質(zhì)構(gòu)的測(cè)定。

3) 參考青山等[16]的方法進(jìn)行奶酪感官評(píng)價(jià)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析（ANOVA），不同樣品間采用Duncan多重比較進(jìn)行差異顯著性分析，其中p＜0.05為差異顯著；p＜0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 牦牛、犏牛和黃牛乳常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分及相關(guān)性分析

2.1.1 牦牛、犏牛和黃牛乳常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分分析

由圖1可知，牦牛、犏牛和黃牛乳的乳脂肪、乳蛋白、乳糖和非脂固形物等營(yíng)養(yǎng)成分存在顯著差異（p＜0.05）。牦牛乳的蛋白分別比犏牛乳和黃牛乳高18.22%和47.81%；牦牛乳的脂肪比犏牛乳高7.03%，比黃牛乳高11.72%；牦牛乳中的乳糖比犏牛乳和黃牛乳分別高8.63%和27.16%；牦牛乳中的非脂乳固體比犏牛乳和黃牛乳分別高3.42%和20.04%。綜合各指標(biāo)來(lái)看，各牛乳營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)從高到低依次是牦牛乳＞犏牛乳＞黃牛乳，但牦牛乳和犏牛乳的營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)接近，均高于黃牛乳。和占星等[10]和魏雅萍等[17]報(bào)道相同飼養(yǎng)條件下牦牛乳的營(yíng)養(yǎng)成分高于犏牛乳，與此次試驗(yàn)結(jié)果一致。趙洪文等[8]報(bào)道昌臺(tái)牦牛乳中非脂乳固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.63%，與此次試驗(yàn)牦牛乳測(cè)定的數(shù)據(jù)（10.23%）相比較低，乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)5.29%比此次試驗(yàn)3.94%較高，這可能是由于不同地方的牦牛飼養(yǎng)水平不同而導(dǎo)致的牛乳營(yíng)養(yǎng)成分的差異。

圖1 不同牛乳的營(yíng)養(yǎng)成分分析

2.1.2 牦牛、犏牛和黃牛乳常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的相關(guān)性分析

對(duì)牦牛乳、犏牛乳和黃牛乳的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表1。不同乳與乳糖、乳脂肪、乳蛋白質(zhì)和非脂乳固體呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）；牛乳的各營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)間也呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01）。結(jié)果表明不同乳的營(yíng)養(yǎng)成分與乳的來(lái)源顯著相關(guān)。

表1 乳營(yíng)養(yǎng)成分間的相關(guān)分析

2.2 牦牛、犏牛和黃牛乳加工酸奶的品質(zhì)特性

2.2.1 感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

由圖2可知，牦牛乳和犏牛乳制作的酸奶在色澤、口感、組織狀態(tài)和風(fēng)味等方面得分較高，顯著優(yōu)于黃牛乳（p＜0.05）。牦牛乳和犏牛乳與黃牛乳相比具有較高的乳糖、乳蛋白、乳脂肪和非脂固形物質(zhì)量分?jǐn)?shù)（圖1），酸奶的制作就是乳酸菌將乳糖分解成酸，使乳中蛋白凝固的過(guò)程，牦牛乳和黃牛乳中的乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，就能夠產(chǎn)生更多的乳酸，更好地促進(jìn)乳中蛋白質(zhì)的凝固，使酸奶具有較好的口感和組織狀態(tài)[2]；同時(shí)酸奶的快速凝固也減少了乳中風(fēng)味物質(zhì)的揮發(fā)和散失[5]。因此，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶與黃牛乳相比，具有較高的感官評(píng)分。

圖2 不同原料酸奶的感官評(píng)分雷達(dá)圖

2.2.2 不同原料乳酸奶品質(zhì)評(píng)價(jià)

酸度、黏度和持水性是評(píng)價(jià)酸奶品質(zhì)的重要指標(biāo)[2]。由表2可知，在酸度方面，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶酸度差異不顯著（p＞0.05），但均顯著高于黃牛奶的酸度（p＜0.05）；從黏度來(lái)看，三種酸奶的黏度大小依次是牦牛酸奶＞犏牛酸奶＞黃牛酸奶。從持水性來(lái)看，牦牛奶和犏牛奶加工的酸奶的持水性較高，分別高出黃牛乳酸奶38.31%和34.15%。綜合來(lái)看，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶酸度、黏度和持水性優(yōu)于黃牛乳加工的酸奶。酸奶是由乳酸菌分解乳糖而形成的，牦牛奶和犏牛奶中的乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于黃牛奶，因此，在相同的發(fā)酵條件下牦牛奶和犏牛奶中的酸度較高；同時(shí)牦牛乳和犏牛乳與黃牛乳相比具有較高的蛋白和脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)，因此牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶具有更高的黏度和持水性[18-19]。

表2 不同原料酸奶的品質(zhì)評(píng)價(jià)

2.3 牦牛、犏牛和黃牛加工奶酪的品質(zhì)特性

2.3.1 感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

由圖3可知，在色澤方面，牦牛乳奶酪的色澤較好，黃牛乳奶酪的色澤得分相對(duì)較低；在風(fēng)味和組織狀態(tài)方面，牦牛乳奶酪和犏牛乳奶酪的得分接近，均顯著高于黃牛乳制作的奶酪；從口感來(lái)看，牦牛乳奶酪優(yōu)于犏牛乳奶酪，犏牛乳優(yōu)于黃牛乳奶酪。綜合各方面評(píng)分來(lái)看，三種奶酪的感官評(píng)分大小依次是牦牛奶酪＞犏牛奶酪＞黃牛奶酪。牦牛乳和黃牛乳、黃牛乳相比具有較高的乳糖、乳蛋白、乳脂肪和非脂固形物；奶酪的制作是經(jīng)凝乳酶凝乳，并排除乳清而制得的新鮮貨發(fā)酵成熟的奶制品；牦牛乳和犏牛乳中的蛋白、脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，會(huì)使牦牛乳和犏牛加工的奶酪更好的凝固，形成較好的組織狀態(tài)和質(zhì)構(gòu)，同時(shí)減少風(fēng)味物質(zhì)的流失。因此，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶與黃牛乳相比，具有較高的感官評(píng)分[20-21]。

圖3 不同原料奶酪的感官評(píng)分雷達(dá)圖

2.3.2 不同原料乳加工奶酪的質(zhì)構(gòu)特性

質(zhì)構(gòu)是評(píng)價(jià)奶酪品質(zhì)特性的重要指標(biāo)之一[22]。由表3可看出，在硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性方面，牦牛奶酪、犏牛奶酪和黃牛奶酪差異顯著（p＜0.05），牦牛乳奶酪優(yōu)于犏牛乳奶酪，犏牛乳奶酪優(yōu)于黃牛乳奶酪；在彈性和膠著性方面，牦牛奶酪和犏牛奶酪差異不顯著（p＞0.05），但均顯著高于黃牛奶酪（p＜0.05）。綜合來(lái)看，三種奶酪的質(zhì)構(gòu)特性大小依次是牦牛奶酪＞犏牛奶酪＞黃牛奶酪，這與不同原料奶加工成酸奶的品質(zhì)特性變化一致。

表3 不同原料奶酪的質(zhì)構(gòu)特性評(píng)價(jià)

2.4 乳蛋白與脂肪比值與酸奶、奶酪品質(zhì)特性的相關(guān)性分析

由表4可知，牦牛、犏牛和黃牛乳中的蛋白質(zhì)與脂肪比值與其加工的酸奶酸度、黏度和持水性指標(biāo)呈顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)r分別為0.855，0.840和0.864，表明乳中蛋白和脂肪的比值越高，加工成酸奶的品質(zhì)特性越好。

表4 乳蛋白和脂肪比值與酸奶品質(zhì)特征的相關(guān)性分析

由表5可以看出，乳蛋白和脂肪比值與奶酪硬度、內(nèi)聚性、彈性、膠著性和咀嚼性呈極顯著正相關(guān)（p＜0.01），相關(guān)系數(shù)r分別為0.975，0.555，0.785，0.856和0.902，表明乳中蛋白質(zhì)與脂肪的比值顯著影響奶酪的質(zhì)構(gòu)特性，且比值越高，制作的奶酪的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)越好。任星環(huán)等[11]通過(guò)分析原料乳中蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的變化，得出蛋白質(zhì)與脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)比例的提高使奶酪的硬度、彈性也隨之增加，與此次試驗(yàn)結(jié)果一致。莫蓓紅等[23]研究表明隨著蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，奶酪在硬度、膠著性和咀嚼性方面均顯著上升（p＜0.05），也與此次試驗(yàn)結(jié)果一致。

表5 乳蛋白和脂肪比值與奶酪質(zhì)構(gòu)特征的相關(guān)性分析

3 結(jié)論

牦牛乳和犏牛乳中乳蛋白、乳脂肪、乳糖和非脂乳固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于黃牛乳，且牦牛乳和犏牛乳制作的酸奶和奶酪在感官和品質(zhì)特性上均優(yōu)于黃牛乳，表明牦牛乳和犏牛乳的營(yíng)養(yǎng)及加工優(yōu)于黃牛乳。不同乳中蛋白和脂肪比值與酸奶、奶酪的品質(zhì)特性呈顯著相關(guān)，表明不同來(lái)源牛乳的營(yíng)養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著影響其加工性能。綜合來(lái)看，牦牛乳和犏牛乳在營(yíng)養(yǎng)及加工性能上優(yōu)于黃牛乳。此次研究結(jié)果為牦牛乳、犏牛乳和黃牛乳的精深加工和產(chǎn)品研發(fā)提供了理論依據(jù)，然而此次試驗(yàn)僅從宏觀角度分析了3種牛乳的營(yíng)養(yǎng)及加工特性，未從蛋白質(zhì)、脂肪組成及其相互間的作用對(duì)乳的加工性能進(jìn)行深入研究，這將是我們下一步的研究重點(diǎn)及方向。