羊乳脫膻工藝研究進展

任 榮，王畢妮*，張富新，趙愛青，劉玉芳

（陜西師范大學食品工程與營養科學學院，陜西 西安 710119）

羊乳營養物質豐富，是最接近母乳、營養成分最全面、最易被人體吸收的乳品[1-2]。與牛乳相比，羊乳脂肪球較小，含有更多不飽和脂肪酸、礦物質和維生素等營養因子，因此具有較高的消化率、獨特的酸堿度、適宜的緩沖能力，在人體腸道中的生物利用度較高，具有預防多種疾病的巨大潛力[3-5]，這使得其在歐洲和東南亞國家占有巨大的消費市場[6]。

盡管羊乳有著豐富、獨特的營養價值、消費量逐年增加及不可替代性等競爭優勢，但羊乳的特殊膻味使得廣大消費者對羊乳及其制品的接受度不高，使得羊乳產業化發展受到阻礙與制約。因此，越來越多學者把注意力集中到羊乳的脫膻工藝上，力求在脫除羊乳中膻味物質的同時保證其營養物質不流失[7-8]。本文綜述羊乳中膻味物質的成分及來源，對國內外的羊乳脫膻技術進行概述，重點介紹利用乳酸菌發酵羊乳脫膻的方法，有助于對羊乳脫膻工藝及其應用有更清晰的認識和了解，旨在為羊乳脫膻及羊乳產品的開發與利用提供理論依據。

1 羊乳中的膻味成分

風味是乳制品質量的關鍵參數，也是影響消費者對乳制品接受度的主要因素，而乳制品中的揮發性游離脂肪酸能提供適宜的特征風味，偶爾也會產生不適的風味[9-10]。其中，羊乳的特殊膻味一直受到廣泛關注。大量研究表明，與牛乳相比，羊乳及其制品的揮發性低級脂肪酸含量較高[11-12]，羊乳膻味與其含量呈正相關，且主要特征氣味化合物是高含量的C6～C10揮發性短直鏈脂肪酸，羊乳膻味是由羊乳中幾種短、中鏈游離脂肪酸和微量的醛類、酮類等物質在一定條件下協同形成的復合氣味。

艾對等[13]利用氣相色譜法對山羊乳中的短、中鏈脂肪酸進行檢測，并對其脂肪酸組成與羊乳膻味強度進行相關性分析，發現羊乳膻味主要由游離脂肪酸引起，其中己酸、辛酸和癸酸是引起羊乳膻味的主要游離脂肪酸，肉豆蔻酸和棕櫚酸對羊乳膻味也有一定貢獻。李林強等[14]采用固相微萃取-氣相色譜-質譜聯用分析山羊乳和牛乳的揮發性游離脂肪酸組成差異及山羊乳膻味形成的分子機理，結果表明，山羊乳中的癸酸可能是影響其風味的主要成分，且山羊乳中脂肪合成與代謝相關酶基因是其膻味形成的關鍵因素。賈茹等[15]利用電子鼻技術對山羊乳中與膻味有關的游離己酸、辛酸和癸酸進行響應差異分析，結果表明，應用電子鼻技術評價山羊乳膻味強度具有一定可行性，并且發現單一添加不同質量濃度的游離己酸、辛酸、癸酸難以完整模擬山羊乳的膻味。Kaffarnik等[16]采用氣相色譜-質譜聯用技術結合選擇離子監測方法測定山羊乳、綿羊乳及其制品中4-甲基辛酸、4-乙基辛酸及4-甲基壬酸的含量，結果表明，所有樣品中均檢出4-甲基辛酸和4-乙基辛酸，且前者含量較高，4-乙基辛酸含量雖較低，但其較低的風味閾值使其對羊乳膻味有重要貢獻。

2 羊乳膻味來源

2.1 外部因素

關于羊乳膻味來源的說法不一，目前，羊乳膻味形成原因主要分為乳源外部污染和羊乳本身揮發性成分致膻2 種。乳源外部污染主要包括羊本身、飼料、羊舍環境、擠奶環境等多種因素[17-18]，例如，公羊身上發出的強烈異味極易被羊乳吸附，而且公羊氣息對母羊性神經有一定刺激，從而在分泌乳汁時產生較濃的膻味，再者，羊乳膻味是由奶山羊頭部角芽基部后內側的一種淡黃色細胞團——角間腺所分泌的脂質散發出特殊臭味，而且公山羊的角間腺較發達，更容易分泌揮發性物質，使得羊乳吸附致膻[19]；喂食的牧草飼料發霉變質、出現異味、奶羊用水被污染、羊舍衛生管理不合格、羊身上的雜草、脫毛等會污染新鮮羊乳，使其形成膻味[20]。

2.2 內部因素

羊乳本身的揮發性成分形成膻味主要與羊乳中的游離短、中鏈脂肪酸有關，而羊乳中游離脂肪酸的產生與脂解作用有關，羊乳中脂肪球膜不穩定，脂蛋白脂酶水解甘油三酯釋放出游離短、中鏈脂肪酸，進而呈現出羊乳膻味[21-23]。膻味的產生及強度與這些支鏈游離脂肪酸的形成和積累密切相關，并受到多種因素的影響，包括品種、季節、哺乳期、喂養、地理條件、加工技術及山羊品種等，并且膻味的感知不僅取決于揮發性游離支鏈脂肪酸的含量，還取決于其風味閾值的大小[24-27]。

3 羊乳脫膻工藝

針對外部環境所造成的羊乳膻味，可以在奶山羊飼養管理過程中通過改善奶山羊生長環境部分減輕膻味，例如，將膻味大的公山羊與奶山羊分開飼養，從而減少母羊身上的膻味；小羊羔出生后，去掉羊角，即去掉散發膻味的主要器官角間腺；擠奶時采用現代化的自動擠奶設備，一方面避免人工擠奶給羊乳造成不必要的污染，同時也有效避免鮮乳吸附空氣中的膻味；投喂干凈的牧草飼料，羊群飲水保持純凈，避免污染：定期、多次對羊舍進行打掃及消毒，保持干凈、衛生的環境等[28]。而最根本、最有效的脫膻工藝仍要從羊乳中的揮發性成分著手，加工過程中常用的有物理脫膻、化學脫膻和微生物脫膻3 種方法。

3.1 物理脫膻

采用物理方法脫除羊乳膻味，能夠保留羊乳的全部營養成分，目前應用廣泛的主要有熱處理法、真空閃蒸法和離心脫脂法。孫馬龍[29]利用梯度溫度處理法（65、85、95、105、115℃）對山羊乳進行短時熱處理，綜合分析熱處理后山羊乳的脫膻效果，結果表明，75℃熱處理能夠使山羊乳中的短鏈脂肪酸含量達到最低水平，山羊乳脫膻效果最明顯。羅永康等[30]利用β-環糊精包埋和抽真空脫氣（閃蒸）方法脫除羊乳膻味，其中真空閃蒸是利用壓力下降使羊乳的沸點降低，在低溫條件下加熱羊乳，使易揮發的短、中鏈脂肪酸在真空條件下即可低溫蒸發除去。在實際生產中，采用熱處理和抽真空閃蒸2 種處理手段相結合的方式，不僅能夠保證羊乳的風味，也能夠避免羊乳本身營養因子的損失，得到品質更好的脫膻純羊乳。

離心脫脂除膻更多應用于脫脂乳產品生產，利用乳脂分離機的高強度離心力使羊乳中沉降系數不同的物質發生分離，如脂肪及游離脂肪酸上浮，其他營養物質下沉，從而減少羊乳膻味。陳瑜芳[31]研究酸羊乳的脫脂工藝，利用正交試驗方法對脫脂工藝中原料羊乳離心溫度、離心轉速和離心時間3 個單因素進行優化，得出的最優離心脫脂條件為原料羊乳離心溫度3.5℃、離心轉速5 000 r/min、離心時間25 min，離心脫脂后羊乳的膻味明顯減少。

3.2 化學脫膻

化學脫膻方法主要是通過加入吸附劑，如β-環糊精進行包埋[32]，或是加入掩蔽劑，如香精、鞣酸、杏仁酸等具有芳香氣味的添加劑來掩蓋羊乳原有的膻味。Sadooghy-Saraby[33]從分子水平對β-環糊精包埋脫膻的機制進行闡述，β-環糊精利用其環形結構中的親水外圍和疏水內腔包埋羊乳中游離脂肪酸絡合形成的膻味物質，有效減少羊乳膻味，證實了β-環糊精包埋脫膻的有效性。國內關于羊乳膻味掩蔽劑也已有研究。杜遠華等[34]選用苦杏仁漿、綠茶、百里香精油3 種物質對羊乳的傳統脫膻技術進行研究，結果表明，在苦杏仁漿添加量6%、綠茶添加量4%、百里香精油添加量0.02%的條件下，羊乳脫膻效果最佳。焦凌梅等[35]將新鮮橘皮汁、胡蘿卜汁與β-環糊精混合使用，用于改善羊乳風味，結果表明，3 種物質均能在一定程度上減輕羊乳膻味，且混合使用效果更佳。

3.3 生物脫膻

目前，在羊乳生物脫膻方面，國內主要利用乳酸菌發酵達到脫膻目的，乳酸菌發酵羊乳脫膻主要通過2 個途徑：乳酸菌在發酵過程中分解蛋白質、脂肪、乳糖等主要乳成分，產生大量具有芳香味的低分子質量物質，如乙醛、丁二酮、丙酮、丁酮及某些游離氨基酸，這些物質可有效掩蓋或沖淡羊乳中原有的膻味；其次是乳酸菌發酵產生乳酸，通過創造酸性環境，抑制脂肪酸水解酶活性，減少游離脂肪酸的產生，從而減輕羊乳膻味[36-37]。

羊乳經過乳酸菌發酵后，其豐富的營養物質不僅得以完整保留，并且乳酸菌在腸道迅速生長繁殖，可抑制某些腸道腐敗菌的增殖，調節腸道菌群。羊乳中的乳糖經發酵作用轉化為乳酸，提高了機體對磷、鈣、鐵等礦物質元素的利用率，酪蛋白發生一定程度地降解，部分乳脂肪解離出脂肪酸，有利于機體的吸收利用[38-40]。酸羊乳中營養因子含量增加，營養價值有所提高，對改善貧血具有效果，能夠提高紅細胞的抗氧化能力，減弱貧血恢復期心血管系統的危險因素及鐵超載，以減輕與傳統補鐵劑相關的炎癥反應、緩解動脈粥樣硬化等[41-43]，因此羊乳經微生物發酵后，不僅可有效減輕羊乳膻味，而且提高了羊乳的商品價值及生物利用率。

張富新[44]以鮮羊乳為原料，對酸羊乳加工技術進行研究，驗證了羊乳發酵制成酸乳可減輕羊乳膻味的可行性，確定出酸羊乳的最佳生產工藝為嗜酸乳桿菌（Lactobacillus acidophilus）與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）配比1∶1、菌種添加量3 mL/100 mL、加糖量9 g/100 mL，所得酸羊乳組織細膩、光滑、無乳清析出、無羊乳膻味。

祝靜等[45]使用雙歧桿菌（Bifidobacterium）、保加利亞乳桿菌（Lactobacillus bulgaricus）、嗜熱鏈球菌和丁二酮乳酸鏈球菌（Streptococcus diacetilucs）對羊乳進行單一發酵及復配發酵，并分析不同乳酸菌對酸羊乳感官品質和理化指標的影響，結果表明：采用單一菌種發酵時，雙歧桿菌發酵酸羊乳質構特性最佳，丁二酮乳酸鏈球菌能特異性生成雙乙酰，很好地減輕羊乳膻味；綜合分析感官評價結果與酸羊乳質構特性，雙歧桿菌和丁二酮乳酸鏈球菌復配使用較適宜作為酸羊乳發酵劑。

蘇偉麗等[46]從商業發酵劑分離純化出保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌，并在羊乳發酵過程中以脂肪酶活性和游離脂肪酸含量為指標，結合膻味感官評定篩選乳酸菌菌株，結果表明：采用單一菌株發酵羊乳時，保加利亞乳桿菌883、保加利亞乳桿菌211、嗜熱鏈球菌187、嗜熱鏈球菌300菌株發酵酸羊乳的膻味較輕；將桿菌和球菌復配使用，保加利亞乳桿菌211與嗜熱鏈球菌187配比2∶1時，酸羊乳中脂肪酶活性和游離脂肪酸含量最低，感官評定時的膻味較低，接受度較高。

目前，羊乳發酵技術已經成熟許多，許多研究人員進行了補充、完善和創新。在羊乳發酵能夠有效減輕膻味的基礎上，通過篩選優良的乳酸菌發酵劑進行復配，力求在達到最佳脫膻效果的同時，通過調整菌種比例及發酵時間、發酵溫度等一系列條件，使酸羊乳的整體可接受度得到提高，為生產優質酸羊乳奠定基礎。

4 結 語

羊乳產業及相關產品開發的發展空間巨大，市場前景很可觀，將帶來較高的市場價值。目前，羊乳脫膻方法較多，但均未突破瓶頸，還有許多實際問題未得到解答。例如，膻味有無的判定標準、羊乳膻味的計量單位未確定，比較時也無具體參照物質，從羊乳膻味物質源頭進行脫膻的關鍵控制點還不是十分清楚，因此，羊乳生產加工過程中脫膻工藝的進一步研究與完善成了亟待解決的重要問題。另外，乳品行業研究者們一直不斷地進行羊乳發酵條件的優化，今后羊乳發酵的研究重點可以與羊乳的營養特性相結合，如羊乳中含有豐富的核酸、表皮細胞生長因子[47]、超氧化物歧化酶、免疫球蛋白和生物活性因子環磷腺苷等，可以在發酵過程中增強這些有益成分的作用，最大化地提高酸羊乳的生物利用度。

還可以采用分子生物學方法進行脫膻，可以從分子調控機制入手。羊乳中脂肪的生物合成與分解受各種關鍵酶的影響，由其催化完成，因此酶活性的控制也在一定程度上決定了羊乳膻味。此外，脂肪酸合成酶基因是羊乳膻味相關的重要候選基因，可通過沉默或敲除相應基因從源頭上抑制短、中鏈游離脂肪酸的合成，對參與脂肪酸合成與分解代謝途徑的各種酶類進行研究，采用國家標準允許的酶抑制劑等抑制酶活性[9,15]。脂肪酸合成酶是脂肪合成-降解這一動態過程中的關鍵酶，其與激素敏感性脂肪酶之間的聯系以及在mRNA水平上調控乳脂肪生成也成為羊乳脫膻新的研究方向，具體操作方法仍需要進一步研究[48-50]。羊乳制品生產加工過程中脫膻工藝體系的建立勢必會推動整個羊乳產業的發展。

隨著生活條件的不斷改善和消費觀念的逐步轉變，消費者更加傾向于消費羊乳等更安全、健康的動物乳制品，進一步提高對羊乳營養和保健功能的認識將有力促進羊乳產業的發展、壯大，引導消費者的自主接受意識，增大羊乳及其制品在乳品市場的份額，提高羊乳對國家經濟的帶動能力，促進國民身體素質的提高。