不同泌乳期、胎次對牛乳乳成分的差異分析

董燕婕，苑學霞，范麗霞，梁京蕓，王磊，趙善倉

(山東省農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，山東省食品質量與安全檢測技術重點實驗室，濟南250100）

0 引言

乳一直被認為是大自然中營養最完善的食物，乳中的蛋白質和脂肪具有廣泛的營養、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、泌乳期、胎次、飼養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、胎次的變化對提高乳品質量至關重要。

本研究對4個地區牧場的不同泌乳期、胎次的牛乳進行采樣分析，研究其蛋白質、脂肪和脂肪酸的組成變化，旨在揭示乳成分隨胎次、泌乳時期的變化規律，為提高乳品質量提供數據支撐。

1 實驗

1.1 乳樣采集

2017年于山東得益乳業、遼寧輝山乳業、福建長富乳業、云南新希望雪蘭乳業所屬牧場分別采集早中晚三個泌乳期乳樣，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運送至實驗室，樣品在實驗室-80℃條件下儲存，待用。

1.2 儀器與方法

牛乳中脂肪酸的測定采用氣相色譜儀7890B，FID檢測器；乳成分的測定采用乳成分分析儀。

1.2.1 蛋白和脂肪的測定

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胞分析儀進行測定，并輸出結果。

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定》中第二法，準確稱取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，將乳脂肪酸進行甲酯化反應；向甲酯化好的離心管中沿管壁緩緩加入蒸餾水，注意不要震動離心管；待水相和有機相分層后，取上層有機相，經0.22μm有機濾膜過濾于氣相進樣小瓶中，待上機檢測。

1.2.3 色譜分析條件

色譜柱為TR-FAM E，100 m，0.25 mm，0.2 m，進樣口溫度為260℃進樣量為1μL，分流比為20∶1，載氣為高純氮氣，流速為1.0 m L/m in，檢測器為FID，檢測器溫度為280℃。柱溫箱初始溫度為60℃，維持1 m in，進行程序升溫，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 數據處理

根據標準品各脂肪酸甲酯保留時間和峰面積，使用歸一化法計算不同生鮮乳中各脂肪酸甲酯的相對質量分數，并根據脂肪酸甲酯與脂肪酸的換算系數表將脂肪酸甲酯檢測結果換算得出脂肪酸結果，使用Excel（2016）將原始結果進行統計并導入SAS（The SAS system for W indow s v8），進行方差分析和相關性分析；同時，將原始數據導入SPSS.19，通過W ard法對乳脂肪酸數據進行聚類分析，進行主成分分析，輸出主成分分析得分圖及載荷圖。實驗數據采用平均值±標準誤差表示。

2 結果與分析

2.1 不同泌乳期生鮮牛乳營養成分比較

2.1.1 不同泌乳期蛋白質與脂肪質量分數

不同泌乳期生鮮牛乳的蛋白質與脂肪質量分數具有顯著差異（P＜0.05）。結果如圖1所示，泌乳晚期的蛋白質質量分數（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），隨著泌乳時期的延長逐漸增加。牛乳中脂肪質量分數的變化趨勢與蛋白質類似，泌乳晚期（3.55%）的脂肪質量分數最高，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量分數

圖1 牛乳不同泌乳期中蛋白質和脂肪的質量分數

牛乳中脂肪酸組成隨著泌乳時期的延長有所不同。由表1可以看出，飽和脂肪酸（SFA）質量分數隨著泌乳時間的延長呈現先增加后降低的趨勢，泌乳中期的SFA質量分數（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，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、晚期間無顯著性差異（P＞0.05）；總不飽和脂肪酸（UFA）含量的變化趨勢與M UFA類似，泌乳早期的UFA質量分數（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）質量分數受泌乳時間的影響。泌乳早期的C 4：0質量分數（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）在泌乳中期質量分數均顯著高于其他兩個泌乳期（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量分數在3個泌乳期無顯著差異（P＜0.05）；泌乳晚期的c9t11CLA質量分數（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養成分比較

2.2.1 不同胎次牛乳蛋白質與脂肪比較

不同胎次牛乳蛋白質與脂肪質量分數如圖2所示。三胎次的蛋白質含量高于一胎次，但差異不顯著；脂肪質量分數為三胎次（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和脂肪的質量分數

2.2.2 牛乳不同胎次脂肪酸質量分數含量的比較研究

不同胎次牛乳中脂肪酸組成差異不大，SFA，PUFA，UFA均無顯著差異（P＜0.05）；一胎次牛乳的M UFA質量分數（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顯著差異（P＜0.05）。

3 討論

3.1 不同泌乳期牛乳營養成分差異

牛乳的蛋白質和脂肪含量隨著泌乳時間的延長而逐漸增加，泌乳晚期顯著高于泌乳中期及泌乳早期（P＜0.05）。這與前人的研究結果類似[7-9]。不同泌乳期對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致。十六個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，十六個碳以上的脂肪酸并無明顯規律。十六個碳以下的脂肪酸規律與張少卿等[10]、Bilal等[11]所得出結論一致，但張少卿實驗中，十六個碳以上的脂肪酸在不同泌乳月時呈現先降低后升高的趨勢，這可能因為本實驗選取了3個泌乳期，使得脂肪酸變化規律與之不同。另外不同泌乳期總飽和脂肪酸呈現先上升后下降的趨勢，總不飽和脂肪酸呈現先下降后升高的趨勢，這與M ele等[12]所得出結論相同。泌乳期對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致，也可能是由于體內脂肪酸儲備的調動和動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 不同胎次牛乳營養成分差異

不同胎次對牛乳脂肪含量的影響顯著，三胎次顯著高于一胎次的含量。現有的研究中，廉紅霞等[13]、吳雙軍等[14]研究表明不同胎次對乳脂率的影響不顯著（P＞0.05），吐爾遜古麗·肉孜阿洪等[15]和常玲玲等[16]研究表明胎次對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，其深層次的原因還需要進一步研究。