牦牛、犏牛和黄牛乳的营养及加工特性

李升升，张燕，赵立柱，李瑞哲，孙武

1. 青海大学畜牧兽医科学院（西宁 810016）；2. 青海省高原放牧家畜动物营养与饲料科学重点实验室（西宁 810016）

牦牛（Bos grunniens）是青藏高原特有的优势物种，它生活在高海拔高寒地带，被称为青藏高原的“生命之舟”[1-2]。牦牛乳是牦牛的主要畜产品资源，其乳糖、乳脂肪、乳蛋白等营养成分含量要比普通牛乳高，并且还具有乳汁浓稠和风味较好的特点[3-5]。然而，由于牦牛的生长环境恶劣，产奶量少，影响了牦牛奶的开发利用。犏牛是牦牛与其他牛种间杂交而成，其生长、发育、体重、生产和泌乳性能均高于牦牛，具有明显的杂种优势[6-7]。

牛乳的营养组成成分是评价牛乳品质的重要指标，它不仅决定着牛乳的营养价值，而且还在一定程度上影响着乳制品的加工特性[8-9]。和占星等[10]报道了云南地区牦牛、犏牛和黄牛奶的营养成分，结果表明牦牛和犏牛的乳蛋白和总固形物显著高于黄牛。任星环等[11]分析了原料乳中蛋白质与脂肪比例的变化，结果表明蛋白质与脂肪含量比例的提高使奶酪的硬度、弹性也随之增加。李帆等[12]报道了牦牛乳奶酪的加工特性，结果表明由于牦牛乳中乳蛋白、乳脂肪和乳糖等营养含量较高，是加工奶酪等乳制品的较理想原料。相关文献报道分析了不同来源乳的营养成分以及不同乳的加工特性，然而是否是由于营养成分的不同而导致的加工性能的差异等问题，鲜见报道。尤其是对于牦牛、犏牛和黄牛乳来说，缺乏营养品质及加工性能的报道，这制约了牦牛乳、犏牛乳的开发利用和精深加工。

为此，以牦牛、犏牛和黄牛乳为原料，分析其营养成分质量分数及在相同工艺条件下加工成酸奶、奶酪的品质特性，旨在明确牦牛、犏牛和黄牛乳的营养及加工性能差异，为不同来源乳的精深加工和新产品研发提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试剂

牛乳，牦牛乳、犏牛乳、黄牛乳分别采自青海省海西州乌兰县；乳酸菌，北京川秀科技有限公司凝乳酶，Clerici粉状凝乳酶，意大利萨科公司；氯化钙、食盐，均为食品级；酚酞、氢氧化钠等，均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

LM2型乳品分析仪，南京铭奥仪器设备有限公司；DNP-9272型电热恒温培养箱；NDJ-1旋转黏度计：上海昌吉地质仪器有限公司；CT-3型质构仪，美国Brookfield公司；HH-6型电热恒温水浴锅，上海比朗仪器有限公司；PTX-FA210S型天平，上海实润实业有限公司；JM-B3003型电子秤，诸暨市超泽衡器设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 牛乳营养成分分析

参考和占星等[10]的方法测定。

1.3.2 牛乳酸奶加工及品质分析

1) 参考李升升等[5]的方法进行牦牛酸奶、犏牛酸奶和黄牛酸奶的制作。

2) 依照GB 5413—2010《乳和乳制品酸度的测定》测定不同来源乳加工酸奶的酸度。参考李海平等[13]的方法测定酸奶黏度；参考Hassan等[3]的方法测定酸奶的持水力。

3) 参考李升升等[5]的方法进行酸奶的感官评价。

1.3.3 牛乳奶酪加工及品质分析

1) 参考郭淑文等[14]的方法进行不同来源乳，奶酪的制作。

2) 参考Salvador等[15]的方法测定奶酪的质构的测定。

3) 参考青山等[16]的方法进行奶酪感官评价。

1.4 数据处理

采用SPSS 22.0统计软件对数据进行方差分析（ANOVA），不同样品间采用Duncan多重比较进行差异显著性分析，其中p＜0.05为差异显著；p＜0.01为差异极显著。

2 结果与分析

2.1 牦牛、犏牛和黄牛乳常规营养成分及相关性分析

2.1.1 牦牛、犏牛和黄牛乳常规营养成分分析

由图1可知，牦牛、犏牛和黄牛乳的乳脂肪、乳蛋白、乳糖和非脂固形物等营养成分存在显著差异（p＜0.05）。牦牛乳的蛋白分别比犏牛乳和黄牛乳高18.22%和47.81%；牦牛乳的脂肪比犏牛乳高7.03%，比黄牛乳高11.72%；牦牛乳中的乳糖比犏牛乳和黄牛乳分别高8.63%和27.16%；牦牛乳中的非脂乳固体比犏牛乳和黄牛乳分别高3.42%和20.04%。综合各指标来看，各牛乳营养成分质量分数从高到低依次是牦牛乳＞犏牛乳＞黄牛乳，但牦牛乳和犏牛乳的营养成分质量分数接近，均高于黄牛乳。和占星等[10]和魏雅萍等[17]报道相同饲养条件下牦牛乳的营养成分高于犏牛乳，与此次试验结果一致。赵洪文等[8]报道昌台牦牛乳中非脂乳固体质量分数为9.63%，与此次试验牦牛乳测定的数据（10.23%）相比较低，乳糖质量分数5.29%比此次试验3.94%较高，这可能是由于不同地方的牦牛饲养水平不同而导致的牛乳营养成分的差异。

图1 不同牛乳的营养成分分析

2.1.2 牦牛、犏牛和黄牛乳常规营养成分的相关性分析

对牦牛乳、犏牛乳和黄牛乳的营养成分进行相关性分析，结果见表1。不同乳与乳糖、乳脂肪、乳蛋白质和非脂乳固体呈极显著正相关（p＜0.01）；牛乳的各营养成分质量分数间也呈极显著正相关（p＜0.01）。结果表明不同乳的营养成分与乳的来源显著相关。

表1 乳营养成分间的相关分析

2.2 牦牛、犏牛和黄牛乳加工酸奶的品质特性

2.2.1 感官品质评价

由图2可知，牦牛乳和犏牛乳制作的酸奶在色泽、口感、组织状态和风味等方面得分较高，显著优于黄牛乳（p＜0.05）。牦牛乳和犏牛乳与黄牛乳相比具有较高的乳糖、乳蛋白、乳脂肪和非脂固形物质量分数（图1），酸奶的制作就是乳酸菌将乳糖分解成酸，使乳中蛋白凝固的过程，牦牛乳和黄牛乳中的乳糖质量分数高，就能够产生更多的乳酸，更好地促进乳中蛋白质的凝固，使酸奶具有较好的口感和组织状态[2]；同时酸奶的快速凝固也减少了乳中风味物质的挥发和散失[5]。因此，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶与黄牛乳相比，具有较高的感官评分。

图2 不同原料酸奶的感官评分雷达图

2.2.2 不同原料乳酸奶品质评价

酸度、黏度和持水性是评价酸奶品质的重要指标[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异不显著（p＞0.05），但均显著高于黄牛奶的酸度（p＜0.05）；从黏度来看，三种酸奶的黏度大小依次是牦牛酸奶＞犏牛酸奶＞黄牛酸奶。从持水性来看，牦牛奶和犏牛奶加工的酸奶的持水性较高，分别高出黄牛乳酸奶38.31%和34.15%。综合来看，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶酸度、黏度和持水性优于黄牛乳加工的酸奶。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质量分数显著高于黄牛奶，因此，在相同的发酵条件下牦牛奶和犏牛奶中的酸度较高；同时牦牛乳和犏牛乳与黄牛乳相比具有较高的蛋白和脂肪质量分数，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 不同原料酸奶的品质评价

2.3 牦牛、犏牛和黄牛加工奶酪的品质特性

2.3.1 感官品质评价

由图3可知，在色泽方面，牦牛乳奶酪的色泽较好，黄牛乳奶酪的色泽得分相对较低；在风味和组织状态方面，牦牛乳奶酪和犏牛乳奶酪的得分接近，均显著高于黄牛乳制作的奶酪；从口感来看，牦牛乳奶酪优于犏牛乳奶酪，犏牛乳优于黄牛乳奶酪。综合各方面评分来看，三种奶酪的感官评分大小依次是牦牛奶酪＞犏牛奶酪＞黄牛奶酪。牦牛乳和黄牛乳、黄牛乳相比具有较高的乳糖、乳蛋白、乳脂肪和非脂固形物；奶酪的制作是经凝乳酶凝乳，并排除乳清而制得的新鲜货发酵成熟的奶制品；牦牛乳和犏牛乳中的蛋白、脂肪质量分数较高，会使牦牛乳和犏牛加工的奶酪更好的凝固，形成较好的组织状态和质构，同时减少风味物质的流失。因此，牦牛乳和犏牛乳加工的酸奶与黄牛乳相比，具有较高的感官评分[20-21]。

图3 不同原料奶酪的感官评分雷达图

2.3.2 不同原料乳加工奶酪的质构特性

质构是评价奶酪品质特性的重要指标之一[22]。由表3可看出，在硬度、内聚性和咀嚼性方面，牦牛奶酪、犏牛奶酪和黄牛奶酪差异显著（p＜0.05），牦牛乳奶酪优于犏牛乳奶酪，犏牛乳奶酪优于黄牛乳奶酪；在弹性和胶着性方面，牦牛奶酪和犏牛奶酪差异不显著（p＞0.05），但均显著高于黄牛奶酪（p＜0.05）。综合来看，三种奶酪的质构特性大小依次是牦牛奶酪＞犏牛奶酪＞黄牛奶酪，这与不同原料奶加工成酸奶的品质特性变化一致。

表3 不同原料奶酪的质构特性评价

2.4 乳蛋白与脂肪比值与酸奶、奶酪品质特性的相关性分析

由表4可知，牦牛、犏牛和黄牛乳中的蛋白质与脂肪比值与其加工的酸奶酸度、黏度和持水性指标呈显著正相关（p＜0.01），相关系数r分别为0.855，0.840和0.864，表明乳中蛋白和脂肪的比值越高，加工成酸奶的品质特性越好。

表4 乳蛋白和脂肪比值与酸奶品质特征的相关性分析

由表5可以看出，乳蛋白和脂肪比值与奶酪硬度、内聚性、弹性、胶着性和咀嚼性呈极显著正相关（p＜0.01），相关系数r分别为0.975，0.555，0.785，0.856和0.902，表明乳中蛋白质与脂肪的比值显著影响奶酪的质构特性，且比值越高，制作的奶酪的质构品质越好。任星环等[11]通过分析原料乳中蛋白质与脂肪质量分数比例的变化，得出蛋白质与脂肪质量分数比例的提高使奶酪的硬度、弹性也随之增加，与此次试验结果一致。莫蓓红等[23]研究表明随着蛋白质量分数的增加，奶酪在硬度、胶着性和咀嚼性方面均显著上升（p＜0.05），也与此次试验结果一致。

表5 乳蛋白和脂肪比值与奶酪质构特征的相关性分析

3 结论

牦牛乳和犏牛乳中乳蛋白、乳脂肪、乳糖和非脂乳固体的质量分数显著高于黄牛乳，且牦牛乳和犏牛乳制作的酸奶和奶酪在感官和品质特性上均优于黄牛乳，表明牦牛乳和犏牛乳的营养及加工优于黄牛乳。不同乳中蛋白和脂肪比值与酸奶、奶酪的品质特性呈显著相关，表明不同来源牛乳的营养成分质量分数显著影响其加工性能。综合来看，牦牛乳和犏牛乳在营养及加工性能上优于黄牛乳。此次研究结果为牦牛乳、犏牛乳和黄牛乳的精深加工和产品研发提供了理论依据，然而此次试验仅从宏观角度分析了3种牛乳的营养及加工特性，未从蛋白质、脂肪组成及其相互间的作用对乳的加工性能进行深入研究，这将是我们下一步的研究重点及方向。