牦牛、犏牛和黃牛乳的營養及加工特性

李升升，張燕，趙立柱，李瑞哲，孫武

1. 青海大學畜牧獸醫科學院（西寧 810016）；2. 青海省高原放牧家畜動物營養與飼料科學重點實驗室（西寧 810016）

牦牛（Bos grunniens）是青藏高原特有的優勢物種，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品資源，其乳糖、乳脂肪、乳蛋白等營養成分含量要比普通牛乳高，并且還具有乳汁濃稠和風味較好的特點[3-5]。然而，由于牦牛的生長環境惡劣，產奶量少，影響了牦牛奶的開發利用。犏牛是牦牛與其他牛種間雜交而成，其生長、發育、體重、生產和泌乳性能均高于牦牛，具有明顯的雜種優勢[6-7]。

牛乳的營養組成成分是評價牛乳品質的重要指標，它不僅決定著牛乳的營養價值，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]報道了云南地區牦牛、犏牛和黃牛奶的營養成分，結果表明牦牛和犏牛的乳蛋白和總固形物顯著高于黃牛。任星環等[11]分析了原料乳中蛋白質與脂肪比例的變化，結果表明蛋白質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]報道了牦牛乳奶酪的加工特性，結果表明由于牦牛乳中乳蛋白、乳脂肪和乳糖等營養含量較高，是加工奶酪等乳制品的較理想原料。相關文獻報道分析了不同來源乳的營養成分以及不同乳的加工特性，然而是否是由于營養成分的不同而導致的加工性能的差異等問題，鮮見報道。尤其是對于牦牛、犏牛和黃牛乳來說，缺乏營養品質及加工性能的報道，這制約了牦牛乳、犏牛乳的開發利用和精深加工。

為此，以牦牛、犏牛和黃牛乳為原料，分析其營養成分質量分數及在相同工藝條件下加工成酸奶、奶酪的品質特性，旨在明確牦牛、犏牛和黃牛乳的營養及加工性能差異，為不同來源乳的精深加工和新產品研發提供理論依據和技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

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；酚酞、氫氧化鈉等，均為分析純。

1.2 主要儀器與設備

LM2型乳品分析儀，南京銘奧儀器設備有限公司；DNP-9272型電熱恒溫培養箱；NDJ-1旋轉黏度計：上海昌吉地質儀器有限公司；CT-3型質構儀，美國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，上海實潤實業有限公司；JM-B3003型電子秤，諸暨市超澤衡器設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 牛乳營養成分分析

參考和占星等[10]的方法測定。

1.3.2 牛乳酸奶加工及品質分析

1) 參考李升升等[5]的方法進行牦牛酸奶、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定》測定不同來源乳加工酸奶的酸度。參考李海平等[13]的方法測定酸奶黏度；參考Hassan等[3]的方法測定酸奶的持水力。

3) 參考李升升等[5]的方法進行酸奶的感官評價。

1.3.3 牛乳奶酪加工及品質分析

1) 參考郭淑文等[14]的方法進行不同來源乳，奶酪的制作。

2) 參考Salvador等[15]的方法測定奶酪的質構的測定。

3) 參考青山等[16]的方法進行奶酪感官評價。

1.4 數據處理

采用SPSS 22.0統計軟件對數據進行方差分析（ANOVA），不同樣品間采用Duncan多重比較進行差異顯著性分析，其中p＜0.05為差異顯著；p＜0.01為差異極顯著。

2 結果與分析

2.1 牦牛、犏牛和黃牛乳常規營養成分及相關性分析

2.1.1 牦牛、犏牛和黃牛乳常規營養成分分析

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養成分存在顯著差異（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%。綜合各指標來看，各牛乳營養成分質量分數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養成分質量分數接近，均高于黃牛乳。和占星等[10]和魏雅萍等[17]報道相同飼養條件下牦牛乳的營養成分高于犏牛乳，與此次試驗結果一致。趙洪文等[8]報道昌臺牦牛乳中非脂乳固體質量分數為9.63%，與此次試驗牦牛乳測定的數據（10.23%）相比較低，乳糖質量分數5.29%比此次試驗3.94%較高，這可能是由于不同地方的牦牛飼養水平不同而導致的牛乳營養成分的差異。

圖1 不同牛乳的營養成分分析

2.1.2 牦牛、犏牛和黃牛乳常規營養成分的相關性分析

對牦牛乳、犏牛乳和黃牛乳的營養成分進行相關性分析，結果見表1。不同乳與乳糖、乳脂肪、乳蛋白質和非脂乳固體呈極顯著正相關（p＜0.01）；牛乳的各營養成分質量分數間也呈極顯著正相關（p＜0.01）。結果表明不同乳的營養成分與乳的來源顯著相關。

表1 乳營養成分間的相關分析

2.2 牦牛、犏牛和黃牛乳加工酸奶的品質特性

2.2.1 感官品質評價

由圖2可知，牦牛乳和犏牛乳制作的酸奶在色澤、口感、組織狀態和風味等方面得分較高，顯著優于黃牛乳（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量分數（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程，牦牛乳和黃牛乳中的乳糖質量分數高，就能夠產生更多的乳酸，更好地促進乳中蛋白質的凝固，使酸奶具有較好的口感和組織狀態[2]；同時酸奶的快速凝固也減少了乳中風味物質的揮發和散失[5]。因此，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶與黃牛乳相比，具有較高的感官評分。

圖2 不同原料酸奶的感官評分雷達圖

2.2.2 不同原料乳酸奶品質評價

酸度、黏度和持水性是評價酸奶品質的重要指標[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%。綜合來看，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶酸度、黏度和持水性優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量分數顯著高于黃牛奶，因此，在相同的發酵條件下牦牛奶和犏牛奶中的酸度較高；同時牦牛乳和犏牛乳與黃牛乳相比具有較高的蛋白和脂肪質量分數，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評價

2.3 牦牛、犏牛和黃牛加工奶酪的品質特性

2.3.1 感官品質評價

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較低；在風味和組織狀態方面，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；從口感來看，牦牛乳奶酪優于犏牛乳奶酪，犏牛乳優于黃牛乳奶酪。綜合各方面評分來看，三種奶酪的感官評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；奶酪的制作是經凝乳酶凝乳，并排除乳清而制得的新鮮貨發酵成熟的奶制品；牦牛乳和犏牛乳中的蛋白、脂肪質量分數較高，會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和質構，同時減少風味物質的流失。因此，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶與黃牛乳相比，具有較高的感官評分[20-21]。

圖3 不同原料奶酪的感官評分雷達圖

2.3.2 不同原料乳加工奶酪的質構特性

質構是評價奶酪品質特性的重要指標之一[22]。由表3可看出，在硬度、內聚性和咀嚼性方面，牦牛奶酪、犏牛奶酪和黃牛奶酪差異顯著（p＜0.05），牦牛乳奶酪優于犏牛乳奶酪，犏牛乳奶酪優于黃牛乳奶酪；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）。綜合來看，三種奶酪的質構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特性變化一致。

表3 不同原料奶酪的質構特性評價

2.4 乳蛋白與脂肪比值與酸奶、奶酪品質特性的相關性分析

由表4可知，牦牛、犏牛和黃牛乳中的蛋白質與脂肪比值與其加工的酸奶酸度、黏度和持水性指標呈顯著正相關（p＜0.01），相關系數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，加工成酸奶的品質特性越好。

表4 乳蛋白和脂肪比值與酸奶品質特征的相關性分析

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

表5 乳蛋白和脂肪比值與奶酪質構特征的相關性分析

3 結論

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