原料奶中產生的不良風味及其控制技術措施

馬燕芬趙 軍高 民盧德勛

(1.內蒙古農牧業科學院動物營養研究所，呼和浩特 010031;2.內蒙古興安盟九州大地飼料有限公司，烏蘭浩特 137400)

目前在奶戶交奶和奶企收購原料奶過程中，除要求所交原料奶中的各項乳指標達標外，原料奶的風味也已成為衡量原料奶質量的一項重要指標。此外，如果一種奶制品的風味不佳，即使它的營養再高，也不能被消費者所接受。因此，原料奶本應該在從奶牛到消費者的每一個環節中都應保持其固有的良好氣味，而且應該在遠離不良氣味的環境條件下進行加工。研究表明，原料奶中的不良風味主要是由于牛奶吸收了牛舍及牛體周圍環境中的氣味，或在加工制作過程中受細菌污染或發生化學變化而產生，歸納起來主要是受“ABC”3種類型的影響而使原料奶產生不良風味［1－3］。因此，要想獲得風味優良的奶制品，必須從生產源頭抓起，預防和控制原料奶中不良風味的產生，從而保持原料奶中的優良風味。本文主要對原料奶中的良好風味和容易產生的不良風味及其來源進行分析，并從整體上提出控制原料奶中產生不良風味的技術措施，為生產優良風味的奶制品提供技術依據。

1 原料奶的固有風味及其來源

原料奶中的風味主要取決于復雜的風味系統，是由具有滋味和香味的活性成分經過復雜的過程而形成的。正常原料奶的風味物質主要是由適量的二甲硫、醇類、酚類、醛類、酮類、酯類、酸類、烷烴類、低級脂肪酸及其他揮發性物質共同組成［4－6］。它們是構成原料奶風味的基礎，若這些物質的組成、含量和種類不同則都會影響原料奶的風味。其中，二甲硫是鮮牛奶中的重要香氣成分，高于其閾值則會產生類似牛糞的臭味［7］。原料奶中的風味物質來源主要是通過以下幾種途徑而產生:一些風味物質是牛乳中的蛋白質、脂肪和碳水化合物等反應而生成;一些風味物質不經過任何改變，從飼料中通過牛體血液直接進入到牛乳中產生;一些風味物質是經過酶解、氧化或加熱使油脂分解而形成;一些風味物質是通過飼料在反芻動物的瘤胃中發生生化反應后經消化吸收而產生;還有一些風味物質是受到飼料中孢子的影響而產生。以上幾種形成原料奶的風味物質及其來源均屬于原料奶在形成過程中而產生的風味物質。

2 原料奶中的不良風味及其來源

原料奶中之所以會產生不良風味，主要與牛奶吸收牛舍周圍環境中的氣味、牛奶加工工藝以及成品奶中細菌污染和化學變化等方面有重要關系。這些不良氣味的產生總體歸結為“ABC”3種類型。其中A代表absorbed，主要是牛奶吸收飼料、牛舍、牛體以及周圍環境中的異味，雜草、霉變等使牛奶產生不良味道;B代表bacterial，主要是由于細菌污染而使牛奶產生酸味、腐敗味、麥芽味、不干凈味等;C代表chemical，主要是由于氧化、日照、使用藥物、腐臭、酮病等而使牛奶產生異味。牛奶中常見的異味及產生原因見表1［8］。這些不良風味均會降低原料奶的營養價值并影響其受喜愛程度，進而直接影響奶農與生產企業的經濟效益以及消費者的健康。

表1 牛奶中常見的異味及產生原因Table 1 Off-flavor and its causes in milk

2.1 飼料味和雜草味

飼料味和雜草味是牛奶中最常見的風味缺陷，飼料味主要經奶牛鼻子或者嘴，通過血液到達乳腺并出現在奶中。Colson等［9］研究指出:給奶牛飼喂高梁青貯、黑麥牧草、雀麥牧草所產的牛奶，其消費者的返回率分別為1.1%、50.6%和20.4%，感官評價得分分別為 37.4、33.3 和 34.2。其他研究表明飼草中的酮體水平與血液、牛奶中酮體水平呈正相關，且可直接導致牛奶中產生牛棚味和飼料味［10－11］。在奶牛擠奶前飼喂4.54 kg青貯玉米，牛奶中有微弱的飼料味，當增加到13.62 kg時，牛奶中的飼料味明顯增加;當擠奶后飼喂時，牛奶中飼料味將很微弱，且奶牛采食玉米青貯，其奶中的不良風味強度要顯著高于采食干草的奶牛［12］。Carpino 等［13］也指出奶牛單獨采食全混合日糧(TMR)后其產奶量、體重和體況均高于采食TMR和牧草的奶牛，牛奶氣味卻低于采食牧草的奶牛。

2.2 牛棚味、臟味和酮味

牛棚味、臟味和酮味等也是牛奶中常見的異味。一方面是由于牛棚或圍欄中的通風換氣條件不好、濕糞便的積累而使奶牛吸入污濁的空氣，這種異味也經過奶牛的呼吸系統和消化系統，通過血液到達乳腺并出現在奶中;另一方面是由于奶牛的新陳代謝失調，也可能導致牛奶產生酮味和臟氣味。酮味一般與奶牛的酮病有關，有酮病的奶牛血液中有很高的丙酮體而導致牛奶產生酮味。乳房炎嚴重的情況下，牛奶一般會被評定為酮味、臟味或咸味。另外，牛奶有較強的吸附性，擠出后長時間敞開放置在牛舍中，牛奶就會吸收牛舍周圍環境中的味道進而產生強烈的牛棚味。此外，牛奶在生產過程中，除以上產生的異味外，牛奶的咸味、苦味、化學物質味、消毒味和不新鮮味都將是牛奶異味的來源。

2.3 酸敗味

在奶及奶制品中，酸敗指的是脂肪水解而導致的風味缺陷。牛奶中的脂酶在一定條件下催化脂肪水解，隨著脂肪酸的產生與積累可導致牛奶產生不被消費者喜歡的酸敗味。一般從健康牛體內產出的新鮮奶不會酸敗，只有在原料奶陳化過程中才產生酸敗。牛奶對于產生酸敗的敏感性變化很大，從同一個牛群的不同奶牛中擠出的牛奶所產生的酸敗味的強度各不相同。單個奶牛的牛奶對酸敗味的敏感性還表現出顯著的日變化趨勢，當奶牛處于泌乳早期時，容易產生酸敗味;飼料對其也有影響，奶牛飼喂青飼料對酸敗味的抵抗力要強于干飼料。另外，在牛奶貯存過程中，不好或不適當的冷卻系統會導致熱牛奶的攪拌時間太長，或者當向冷卻牛奶中加入熱牛奶時，溫度產生波動也將產生酸敗味。有的牛場牛奶是隔天運輸的，這樣會導致牛奶貯存時間太長而產生酸敗味。

2.4 氧化味

氧化味是由于牛奶中的脂肪成分發生氧化而產生，一般表現為金屬味、紙味、紙板味、油味等。導致氧化味產生的化合物是由于吸附在脂肪球膜上的磷脂化合物的不飽和脂肪酸部分氧化而產生的，即磷脂被認為是氧化味產生的前體物。對于氧化味的產生，飼料是一個很重要的因素，飼喂奶牛干草料時極易使牛奶產生氧化味［13］。奶牛粗飼料數量和類型不同、維生素E水平不同都與牛奶氧化味有關［14］。

Kirchgessner等［15］表明，紫花苜蓿干草比其他農作物草料更易使牛奶產生氧化味，而青綠苜蓿或青貯苜蓿卻能使牛奶產生一種宜人的風味，但綠色飼料也并不總能阻止牛奶中產生氧化味，因此采食不同飼料對牛奶氣味的影響是不同的。如在冬季，當奶牛沒有采食到綠色飼料時就會自發地產生氧化味。另一產生氧化味的原因是牛奶中污染了銅或鐵，這主要由于二價銅離子或三價鐵離子具有促進氧化的作用。如二價銅離子在牛奶中的濃度為1 mg/L時，就形成強烈的催化作用。因此，為了防止金屬引起牛奶的氧化風味，乳品機械設備應使用不銹鋼材料。另外，抗壞血酸(VC)一般作為抗氧化劑。但在牛奶中，有時有促氧化作用，VC在牛奶中的濃度為10～20 mg/L時，具有促進氧化作用，而當濃度提高到50～100 mg/L時，則產生抗氧化作用。出現該現象的原因是VC的還原型與氧化型二者保持平衡狀態，在乳脂氧化過程中，同時形成了氫給予體和氫接受體的作用。當還原型與氧化型的比例為1∶1時，促進氧化作用明顯。

2.5 日曬味、光照味

日曬味、光照味是由于牛奶暴露在陽光下，蛋白質發生化學變化而產生的結果，是牛奶中最常見的風味缺陷問題，一般隨著牛奶暴露于陽光下的時間和陽光強度的增加而增加。牛奶暴露和貯存時的溫度也很重要，暴露于10～15℃時會導致更顯著的異味產生，而暴露于2～4℃時可能在其后的幾個小時內會產生異味。另外，較短波長的光比較長波長的光對牛奶的日曬味和光照味有更大的影響。

因此，基于以上所述，原料奶中由于受“ABC”不良風味的影響而掩蓋了牛奶中的良好風味，也就是掩蓋了牛奶所具有的純香味。那么如何控制和預防牛奶中產生的不良風味，使其良好風味真正體現出來，已經成為乳品企業和乳品加工業以及畜牧工作者亟待解決的問題。本課題組通過調查與試驗研究表明，控制奶牛周圍環境中影響原料奶風味的相關因素或者在奶牛飼料中添加某種香型香味劑可不同程度地去除原料奶中的不良風味，進而使原料奶中的良好風味得以保持。

3 原料奶中不良風味的控制技術措施

3.1 從生產源頭控制奶牛采食及生產過程中產生的不良風味

3.1.1 控制飼養管理過程中產生的不良風味的技術措施

奶牛飼養環境的優劣直接會影響牛奶的風味。如果奶牛圈舍、運動場、擠奶車間等場地的地面和過道長期潮濕且通風不好，特別是糞便清理不充分、牛只擁擠時，奶牛牛體由于起臥其后部、腹部和乳房容易粘上泥土和糞便，再加上乳房未剪毛，這樣牛體周圍的衛生就很難保持清潔;同時也會增加奶牛乳房炎、難產、不孕癥、肢蹄等疾病的發生而影響奶牛利用年限，進一步加大原料奶中細菌數和體細胞數而直接影響原料奶的衛生指標最終使牛奶產生不良風味。所以，奶牛飼養管理環境和制度直接影響原料奶衛生指標和奶風味。因此，要想確保所生產的原料奶有良好的風味，避免不良風味的產生，首先要做的就是給奶牛提供一個干凈、舒適的牛舍和運動場地，這是保障奶牛生產優質原料奶的重要措施，也是控制牛奶中病原微生物生長繁殖的主要措施。其次，奶牛場各飼養階段的奶牛應分群管理，合理安排擠奶，作息時間不應輕易變動;應堅持每天刷拭牛體，必要時用水清洗，以保持牛體清潔和奶牛舒適，但刷拭牛體后不要立即擠奶。奶牛每天應保持一定時間和距離的緩慢運動。嚴格執行防疫、檢疫和其他獸醫衛生制度，定期進行消毒，建立系統的奶牛病例檔案，每年進行1～2次健康檢查。再次，擠奶時不要喂易飛揚的飼料。青貯料也不宜存放在擠奶的牛舍里，以免影響牛奶的氣味。經常修剪乳房和胯部牛毛，減少污物的積累，防止牛毛和污物掉入擠奶桶或擠奶杯中。為防止細菌及塵土等落入奶桶中，最好采用小口奶桶，且棱角不應過多或凹凸不平，以免造成消毒刷洗困難，而且易藏污垢，細菌易于繁殖。最后，對于奶牛生產中產生的糞尿及廢水要進行生態無害化處理，給奶牛創造健康生長的環境，減少細菌、病毒的感染機會。

3.1.2 控制采食飼料過程中產生的不良風味的技術措施

奶牛在采食過程中，飼料中的不良風味會直接通過以下2條途徑轉移到牛奶中:1)鼻子或嘴→肺→血液→牛奶;2)嘴→消化道→血液→牛奶。因此當奶牛采食含有洋蔥、蔥、大蒜及芥菜籽的飼料后，極易使牛奶產生一種不愉快的味道［16］。目前已經發現苜蓿(青草或干草)、十字花科植物(甘藍)、發酵或發霉的儲存飼料(玉米、豆類和青草)、菊科(Seceno)植物、洋蔥類植物(蔥屬)、三葉草(紅車軸草)、酒糟、腐爛的青貯料以及未成熟的大麥等均可不同程度地使牛奶產生某種不良風味。因此，在奶牛飼養及采食過程中控制飼料中產生的不良風味即可確保牛奶含有其特有的優良風味。為解決飼料味對牛奶風味的影響，首先在飼喂奶牛時，要確保牛舍周圍環境有足夠的通風即可去掉谷倉或牛棚中的一些飼料味。不要飼喂奶牛腐敗變質的青貯，因為長期飼喂變質的飼料可導致奶牛體質下降，進而使牛奶產生不良風味。當飼料味已經嚴重影響到牛奶的氣味時，最好在奶牛擠奶前2～4 h限制其采食含有不適氣味的飼料，擠奶之后再讓其采食，牛奶中的飼料味即可達到有效的控制。

3.1.3 控制擠奶過程中產生的不良風味的技術措施

擠奶過程中由于擠奶杯使用低質量的橡膠，會使牛奶產生不良風味。擠奶設備清洗不到位，造成牛奶污垢在擠奶設備中的殘留，也會直接影響牛奶風味。因此，要想確保在擠奶過程中使牛奶保持其固有的良好風味，則在擠奶前、擠奶過程中以及清洗擠奶設備時應做到以下幾點。

擠奶前準備工作:1)奶牛在進入擠奶廳前必須確保牛體表面干凈無牛糞、墊草等雜物。2)確保擠奶間地面、墻壁干凈衛生，通風良好。3)擠奶前要檢查奶槽、制冷罐等收奶設備是否清洗干凈，保證收奶設備的清潔和無水殘留。4)奶站人員對剛進站的奶牛進行確認檢查，對于正在使用抗菌藥物治療及不到規定的停藥期的;產犢7 d及干乳期前14 d的;患有結核病等傳染病的;檢出有乳房炎的奶牛禁止進站擠奶。5)擠奶之前擠奶人員在清洗奶牛乳房的同時，必須對雙手進行清洗消毒。6)在清洗、消毒乳房的過程中要求毛巾清潔、不能帶大量的水進行刷洗;清洗時要先擦拭奶頭，再逐步向奶包外緣擦拭，防止奶頭在擦拭后又被污染。

擠奶過程中:1)乳房清洗消毒后將頭3把牛奶擠在指定的容器中，并觀察牛奶是否異常，異常的牛奶要和正常的牛奶區分存放，嚴禁異常牛奶進入制冷罐。2)收奶過程中及時清理牛糞。3)擠奶完畢后將奶杯掛在牛床上，禁止放在地面上，防止污染下一輪擠奶牛的牛奶收集。

清洗擠奶設備時應做到:1)每次擠奶前用專用清洗劑，對管道循環清洗3～5 min。2)每次擠奶完成后馬上用清水沖洗管道，預沖洗不循環，用水量以水變清為宜，預沖洗水溫在35～38℃。3)預沖洗后立即改用專用的堿洗液循環清洗10～15 min，堿洗液溫度，開始溫度75℃以上，循環后不能低于41℃，且堿洗液pH為12。4)每天1次用專用的酸洗液對管道進行時間為5 min的循環清洗，酸洗液溫度在35～46℃，且酸洗液pH為3。

3.1.4 控制牛奶在儲存和運輸過程中產生的不良風味的技術措施

確保牛奶在收奶結束后2～3 h內應制冷到2～6℃，也可利用當地天然冷藏水及時冷卻原料奶并用浸濕麻袋覆蓋貯奶灌，有條件的可將管道式擠奶機與冷卻灌直接相連，在收奶點配置冷卻罐等制冷措施。冷卻后的牛奶應立即進入貯奶罐冷藏待運，且牛奶在擠出后的貯存時間不應超過24 h。牛奶進罐時必須通過合格的過濾器，并保證過濾袋不重復使用，貯奶罐應保持無菌、密封。牛奶在運輸途中溫度上升到4℃以上是不可避免的，但不應高于10℃;奶槽車運輸途中應盡可能避免劇烈顛簸，這樣會加速脂肪球膜破損，解脂酶分解脂肪;避免不必要的攪拌;每次運奶后應將奶罐車清洗干凈。

3.2 在奶牛飼料中添加香味劑改善牛奶風味

在奶牛飼料中添加香味劑可改善牛奶的風味，使其固有的良好風味得以保持。在奶牛飼料中添加香味劑既可彌補飼料缺乏的天然風味，中和、掩蓋飼料中的不良風味，同時能有效地引誘奶牛采食，增加采食量，刺激消化液的分泌，促進消化吸收，進而達到提高生產性能的目的［17］。同時，在奶牛飼料中添加香味劑還可改善牛奶的風味，主要體現在牛奶中固有的良好風味得以提高，使得奶味更加純正，愉悅度增強，奶味更接近于天然牧場所產的奶［18］，而且所產的奶還具有某種香型的水果風味［19］。日本專家利用香草一族，香水草、香蘭、香薄荷、檸檬羅列、百里香、熏衣草、香囊草、香芥、纈草等香味劑飼料飼喂奶牛，所產的牛奶有奶香味，而無奶腥味等不良風味，且有特殊甘甜味道。但是，要想通過添加香味劑來達到使所生產的牛奶具有某種香型的水果風味，前提條件必須是在奶牛飼養管理過程中控制或消除奶牛周圍環境中所產生的不良風味，而且保持良好的通風。

4 小結

原料奶在生產的整個過程中，每一個環節都可能受到污染而使牛奶產生不良風味。因此，要想確保原料奶中固有的良好風味，控制并消除其不良風味的產生，必須從奶牛源頭出發，對由于“ABC”3種類型產生的不良風味進行控制，同時發現通過在奶牛飼料中添加香味劑也是控制和去除原料奶中不良風味的有效措施，這2方面的實施可控制生產出的原料奶中的不良風味的產生，使其良好風味得以保持，這將為生產優質風味原料奶及奶制品提供技術依據。

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