牛乳成分对乳热稳定性影响的研究概况

封家旺，金红岩*，顾庆云，李封赛，达娃卓玛，李 鼎

(1.西藏职业技术学院，西藏拉萨 850030； 2.东北农业大学动物医学院，黑龙江哈尔滨 150030)

牛乳成分对乳热稳定性影响的研究概况

封家旺1，金红岩1*，顾庆云1，李封赛2，达娃卓玛1，李 鼎1

(1.西藏职业技术学院，西藏拉萨 850030； 2.东北农业大学动物医学院，黑龙江哈尔滨 150030)

乳糖、水和维生素等物质是牛乳中最主要成分，正常情况下乳成分含量相对稳定，脂肪含量波动较大，乳糖的含量则很少有变化。产生原因与胎次、品种和季节等因素相关。乳的热稳定性受诸多因素的影响，如牛的品种、饲料和泌乳期等，而这些内在或外在因素最终影响乳成分和理化性质，从而影响乳热稳定性。乳成分中对乳热稳定性起主要作用的有非蛋白氮、乳蛋白和乳糖等。论文重点论述了乳成分对乳热稳定性影响的研究现状。

牛；乳成分；乳热稳定性；影响

乳中酪蛋白的多态性、酸碱度、非蛋白氮的组成和含量及蛋白与蛋白的热诱导相互作用等因素都影响着乳的热稳定性[1]。同时，乳成分还影响乳中无机盐的平衡及蛋白质之间的相互作用，而无机盐的平衡及蛋白质之间的相互作用也可影响乳热稳定性。可见，乳成分是影响乳的热稳定性的关键因素[2]。

1 乳盐

国外学者提出“盐平衡理论”，并认为乳中钙镁之和对柠檬酸盐和磷酸盐之和数值应恒定，数值发生变化，乳稳定性也会随之下降。乳中的盐一部分是以可溶状态分布于乳清相，溶解性钙盐浓度升高，乳热稳定性随之下降[3]。如果乳中可溶性钙和镁由13 mmol/L下降至11 mmol/L，则最不稳定的区域稳定性增加，最大稳定的区域稳定性下降。反之Ca2+浓度上升，则最小稳定性区域的稳定性下降。相关研究结果表明，牛乳中33%镁、66%钙、10%柠檬酸盐和50%无机磷与酪蛋白胶束结合。乳中可溶性钙浓度相对较低，可溶性磷浓度相对较高，即钙/磷数值低，热稳定性高随之升高[4]。

2 pH

乳分为A型和B型两种类型，pH对两种类型的乳热稳定性的影响存在较大差异。A型乳为双峰状结构， 在pH为6.7时具备最大热稳定性。B型乳热稳定性表现为随pH上升而上升，当乳pH偏离蛋白等电点，乳蛋白稳定性呈现最稳定状态[5]。此外，Ca2+活性决定乳蛋白稳定性，但pH增加Ca2+活性降低。牛乳归于A型乳范畴，最大热稳定性pH为6.8。牛乳HCT低于牦牛乳，因此，牦牛乳热稳定性比牛乳高，但有关牦牛乳pH-HCT特性还有待进一步研究[6]。

3 蛋白质组成

乳蛋白主要包含酪蛋白和乳清蛋白两种，其中酪蛋白含量较大，占乳中总蛋白76%～86%。高温条件下乳凝固，导致稳定性发生改变是因乳成分的理化性质发生了改变，酪蛋白胶束稳定性丧失。胶束表面含有κ-酪蛋白C-端片段的亲水性多肽，多肽相互连接表面扩散层，此结构酪蛋白胶束的空间稳定性保持完整[7]。加之κ-酪蛋白毛呈发式层状结构，也保证了胶束的稳定性。胶束稳定性的影响因素很多，其中Ca2+活度和pH是最重要因素，可减少胶束表面的静电排斥作用，并可改变胶束表面κ-酪蛋白空间构象，从而导致胶束之间的空间排斥作用降低[8]。

4 乳蛋白多态性

国外学者的研究结果显示，κ-酪蛋白和β-乳球蛋白的多态性也是影响乳的热稳定性的重要因素。乳中pH为最大稳定性pH时，含κ-酪蛋白AB基因型乳的热稳定性比含有κ-酪蛋白AA基因型高[9]。β-乳球蛋白有12种异构体，其中常见的是β-乳球蛋白A、B和C，其中C相对较少，而含β-乳球蛋白AA乳的热稳定性比含β-乳球蛋白BB基因型的更高。含β-乳球蛋白BB基因型的A型乳和κ-酪蛋白AB基因型乳比含其它多态性异构体的乳热稳性高。也有国外学者的研究结果表明，不同κ-酪蛋白和β-乳球蛋白异构体组合，对乳的热稳定性的影响存在很大差异[10]。国外学者研究认为，对热稳定性的影响效果中，β-乳球蛋白异构体对乳热稳定性影响明显，稳定性较差的乳为β-乳球蛋白BB基因型， κ-酪蛋白多态性影响不显著。

5 非蛋白氮

乳热稳定性与尿素含量呈正相关，添加高浓度尿素可显著影响乳热稳定性，采取添加尿素酶来水解尿素可降低乳热稳定性。此外，尿素热降解产物与氨作用形成的乙基脲、缩二脲和缩三脲等产物与尿素作用相同，也可增加乳热稳定性[11]。尿素对乳的热稳定性影响的机理还有待进一步研究，当前的主要观点集中于尿素通过提高乳蛋白缓冲力而提高乳热稳定性，可见，尿素增加乳热稳定性是通过提高乳蛋白缓冲力实现[12]。也有报道显示，尿素可促进酪蛋白膨胀，从而增加酪蛋白胶束的静电屏障功能，进而减少因热处理导致的共价键的形成，阻止酪蛋白胶束的聚合和絮凝作用，导致乳热稳定性升高[13]。

6 脂肪

大量研究表明，乳脂对乳热稳定性影响甚微[14]。脱脂乳在31 MPa压力下使其通过均质，热稳定性基本不受影响[15]。但全脂乳会因均质而显著下降，下降程度与均质压力、温度及季节等因素相关，冬季乳影响最大[16]。

7 乳糖

乳糖主要是葡萄糖和半乳糖，约占4.8%，乳糖含量变化直接影响乳热稳定性，降低A型和B型乳热稳定性[17]。如果将乳糖浓度提高50%，无论pH如何变化，都可降低乳热稳定性[18]。研究表明，乳糖可提高Ca2+活性，Ca2+和乳糖浓度升高都可致乳稳定性下降，乳糖水解后，热处理后乳稳定性显著提高， A型尤为明显[19]。

针对于乳热稳定性研究领域而言，后续借助分子生物学和基因工程技术，研究范围将被不断延伸，尤其针对乳成分对乳热稳定性的影响机理的研究还需进一步深入。

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Progress on Milk Composition Affecting Heat Stability in Yak Milk

FENG Jia-wang1,JIN Hong-yan1,GU Qing-yun1,LI Feng-sai2,DAWA Zhuo-ma1,LI Ding1

(1.TibetVocationalTechnicalCollege,Lhasa,Tibet,850030,China; 2.CollegeofVeterinaryMedicine,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin,Heilongjiang,150030,China)

Lactose,water,vitamins and other substances are the most abundant components in yak milk,and milk composition is relatively stable under normal conditions,with fat content fluctuating largely and lactose content changing rarely.The phenomenon is related to parity,breeds and seasonal reasons,whereas the heat stability of milk is affected by a number of factors,such as breed,feed and lactation period of dairy cows.Besides,these internal or external factors influence milk composition,physical and chemical properties,thus affecting the stability of milk.The heat stability of milk are mainly influenced by the non protein nitrogen,milk protein and lactose in the milk.This paper focused on the research status about the effect of milk composition on the heat stability of milk.

cow;milk composition;heat stability of milk;effect

2016-09-19

西藏自治区自然科学基金项目(2015ZR-14-57)

封家旺(1980-)，男，黑龙江肇东人，副教授，博士,主要从事兽医专业科研工作。*通讯作者

S852.21

A

1007-5038(2017)03-0119-03