原料奶中产生的不良风味及其控制技术措施

马燕芬赵 军高 民卢德勋

(1.内蒙古农牧业科学院动物营养研究所，呼和浩特 010031;2.内蒙古兴安盟九州大地饲料有限公司，乌兰浩特 137400)

目前在奶户交奶和奶企收购原料奶过程中，除要求所交原料奶中的各项乳指标达标外，原料奶的风味也已成为衡量原料奶质量的一项重要指标。此外，如果一种奶制品的风味不佳，即使它的营养再高，也不能被消费者所接受。因此，原料奶本应该在从奶牛到消费者的每一个环节中都应保持其固有的良好气味，而且应该在远离不良气味的环境条件下进行加工。研究表明，原料奶中的不良风味主要是由于牛奶吸收了牛舍及牛体周围环境中的气味，或在加工制作过程中受细菌污染或发生化学变化而产生，归纳起来主要是受“ABC”3种类型的影响而使原料奶产生不良风味［1－3］。因此，要想获得风味优良的奶制品，必须从生产源头抓起，预防和控制原料奶中不良风味的产生，从而保持原料奶中的优良风味。本文主要对原料奶中的良好风味和容易产生的不良风味及其来源进行分析，并从整体上提出控制原料奶中产生不良风味的技术措施，为生产优良风味的奶制品提供技术依据。

1 原料奶的固有风味及其来源

原料奶中的风味主要取决于复杂的风味系统，是由具有滋味和香味的活性成分经过复杂的过程而形成的。正常原料奶的风味物质主要是由适量的二甲硫、醇类、酚类、醛类、酮类、酯类、酸类、烷烃类、低级脂肪酸及其他挥发性物质共同组成［4－6］。它们是构成原料奶风味的基础，若这些物质的组成、含量和种类不同则都会影响原料奶的风味。其中，二甲硫是鲜牛奶中的重要香气成分，高于其阈值则会产生类似牛粪的臭味［7］。原料奶中的风味物质来源主要是通过以下几种途径而产生:一些风味物质是牛乳中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等反应而生成;一些风味物质不经过任何改变，从饲料中通过牛体血液直接进入到牛乳中产生;一些风味物质是经过酶解、氧化或加热使油脂分解而形成;一些风味物质是通过饲料在反刍动物的瘤胃中发生生化反应后经消化吸收而产生;还有一些风味物质是受到饲料中孢子的影响而产生。以上几种形成原料奶的风味物质及其来源均属于原料奶在形成过程中而产生的风味物质。

2 原料奶中的不良风味及其来源

原料奶中之所以会产生不良风味，主要与牛奶吸收牛舍周围环境中的气味、牛奶加工工艺以及成品奶中细菌污染和化学变化等方面有重要关系。这些不良气味的产生总体归结为“ABC”3种类型。其中A代表absorbed，主要是牛奶吸收饲料、牛舍、牛体以及周围环境中的异味，杂草、霉变等使牛奶产生不良味道;B代表bacterial，主要是由于细菌污染而使牛奶产生酸味、腐败味、麦芽味、不干净味等;C代表chemical，主要是由于氧化、日照、使用药物、腐臭、酮病等而使牛奶产生异味。牛奶中常见的异味及产生原因见表1［8］。这些不良风味均会降低原料奶的营养价值并影响其受喜爱程度，进而直接影响奶农与生产企业的经济效益以及消费者的健康。

表1 牛奶中常见的异味及产生原因Table 1 Off-flavor and its causes in milk

2.1 饲料味和杂草味

饲料味和杂草味是牛奶中最常见的风味缺陷，饲料味主要经奶牛鼻子或者嘴，通过血液到达乳腺并出现在奶中。Colson等［9］研究指出:给奶牛饲喂高梁青贮、黑麦牧草、雀麦牧草所产的牛奶，其消费者的返回率分别为1.1%、50.6%和20.4%，感官评价得分分别为 37.4、33.3 和 34.2。其他研究表明饲草中的酮体水平与血液、牛奶中酮体水平呈正相关，且可直接导致牛奶中产生牛棚味和饲料味［10－11］。在奶牛挤奶前饲喂4.54 kg青贮玉米，牛奶中有微弱的饲料味，当增加到13.62 kg时，牛奶中的饲料味明显增加;当挤奶后饲喂时，牛奶中饲料味将很微弱，且奶牛采食玉米青贮，其奶中的不良风味强度要显著高于采食干草的奶牛［12］。Carpino 等［13］也指出奶牛单独采食全混合日粮(TMR)后其产奶量、体重和体况均高于采食TMR和牧草的奶牛，牛奶气味却低于采食牧草的奶牛。

2.2 牛棚味、脏味和酮味

牛棚味、脏味和酮味等也是牛奶中常见的异味。一方面是由于牛棚或围栏中的通风换气条件不好、湿粪便的积累而使奶牛吸入污浊的空气，这种异味也经过奶牛的呼吸系统和消化系统，通过血液到达乳腺并出现在奶中;另一方面是由于奶牛的新陈代谢失调，也可能导致牛奶产生酮味和脏气味。酮味一般与奶牛的酮病有关，有酮病的奶牛血液中有很高的丙酮体而导致牛奶产生酮味。乳房炎严重的情况下，牛奶一般会被评定为酮味、脏味或咸味。另外，牛奶有较强的吸附性，挤出后长时间敞开放置在牛舍中，牛奶就会吸收牛舍周围环境中的味道进而产生强烈的牛棚味。此外，牛奶在生产过程中，除以上产生的异味外，牛奶的咸味、苦味、化学物质味、消毒味和不新鲜味都将是牛奶异味的来源。

2.3 酸败味

在奶及奶制品中，酸败指的是脂肪水解而导致的风味缺陷。牛奶中的脂酶在一定条件下催化脂肪水解，随着脂肪酸的产生与积累可导致牛奶产生不被消费者喜欢的酸败味。一般从健康牛体内产出的新鲜奶不会酸败，只有在原料奶陈化过程中才产生酸败。牛奶对于产生酸败的敏感性变化很大，从同一个牛群的不同奶牛中挤出的牛奶所产生的酸败味的强度各不相同。单个奶牛的牛奶对酸败味的敏感性还表现出显著的日变化趋势，当奶牛处于泌乳早期时，容易产生酸败味;饲料对其也有影响，奶牛饲喂青饲料对酸败味的抵抗力要强于干饲料。另外，在牛奶贮存过程中，不好或不适当的冷却系统会导致热牛奶的搅拌时间太长，或者当向冷却牛奶中加入热牛奶时，温度产生波动也将产生酸败味。有的牛场牛奶是隔天运输的，这样会导致牛奶贮存时间太长而产生酸败味。

2.4 氧化味

氧化味是由于牛奶中的脂肪成分发生氧化而产生，一般表现为金属味、纸味、纸板味、油味等。导致氧化味产生的化合物是由于吸附在脂肪球膜上的磷脂化合物的不饱和脂肪酸部分氧化而产生的，即磷脂被认为是氧化味产生的前体物。对于氧化味的产生，饲料是一个很重要的因素，饲喂奶牛干草料时极易使牛奶产生氧化味［13］。奶牛粗饲料数量和类型不同、维生素E水平不同都与牛奶氧化味有关［14］。

Kirchgessner等［15］表明，紫花苜蓿干草比其他农作物草料更易使牛奶产生氧化味，而青绿苜蓿或青贮苜蓿却能使牛奶产生一种宜人的风味，但绿色饲料也并不总能阻止牛奶中产生氧化味，因此采食不同饲料对牛奶气味的影响是不同的。如在冬季，当奶牛没有采食到绿色饲料时就会自发地产生氧化味。另一产生氧化味的原因是牛奶中污染了铜或铁，这主要由于二价铜离子或三价铁离子具有促进氧化的作用。如二价铜离子在牛奶中的浓度为1 mg/L时，就形成强烈的催化作用。因此，为了防止金属引起牛奶的氧化风味，乳品机械设备应使用不锈钢材料。另外，抗坏血酸(VC)一般作为抗氧化剂。但在牛奶中，有时有促氧化作用，VC在牛奶中的浓度为10～20 mg/L时，具有促进氧化作用，而当浓度提高到50～100 mg/L时，则产生抗氧化作用。出现该现象的原因是VC的还原型与氧化型二者保持平衡状态，在乳脂氧化过程中，同时形成了氢给予体和氢接受体的作用。当还原型与氧化型的比例为1∶1时，促进氧化作用明显。

2.5 日晒味、光照味

日晒味、光照味是由于牛奶暴露在阳光下，蛋白质发生化学变化而产生的结果，是牛奶中最常见的风味缺陷问题，一般随着牛奶暴露于阳光下的时间和阳光强度的增加而增加。牛奶暴露和贮存时的温度也很重要，暴露于10～15℃时会导致更显著的异味产生，而暴露于2～4℃时可能在其后的几个小时内会产生异味。另外，较短波长的光比较长波长的光对牛奶的日晒味和光照味有更大的影响。

因此，基于以上所述，原料奶中由于受“ABC”不良风味的影响而掩盖了牛奶中的良好风味，也就是掩盖了牛奶所具有的纯香味。那么如何控制和预防牛奶中产生的不良风味，使其良好风味真正体现出来，已经成为乳品企业和乳品加工业以及畜牧工作者亟待解决的问题。本课题组通过调查与试验研究表明，控制奶牛周围环境中影响原料奶风味的相关因素或者在奶牛饲料中添加某种香型香味剂可不同程度地去除原料奶中的不良风味，进而使原料奶中的良好风味得以保持。

3 原料奶中不良风味的控制技术措施

3.1 从生产源头控制奶牛采食及生产过程中产生的不良风味

3.1.1 控制饲养管理过程中产生的不良风味的技术措施

奶牛饲养环境的优劣直接会影响牛奶的风味。如果奶牛圈舍、运动场、挤奶车间等场地的地面和过道长期潮湿且通风不好，特别是粪便清理不充分、牛只拥挤时，奶牛牛体由于起卧其后部、腹部和乳房容易粘上泥土和粪便，再加上乳房未剪毛，这样牛体周围的卫生就很难保持清洁;同时也会增加奶牛乳房炎、难产、不孕症、肢蹄等疾病的发生而影响奶牛利用年限，进一步加大原料奶中细菌数和体细胞数而直接影响原料奶的卫生指标最终使牛奶产生不良风味。所以，奶牛饲养管理环境和制度直接影响原料奶卫生指标和奶风味。因此，要想确保所生产的原料奶有良好的风味，避免不良风味的产生，首先要做的就是给奶牛提供一个干净、舒适的牛舍和运动场地，这是保障奶牛生产优质原料奶的重要措施，也是控制牛奶中病原微生物生长繁殖的主要措施。其次，奶牛场各饲养阶段的奶牛应分群管理，合理安排挤奶，作息时间不应轻易变动;应坚持每天刷拭牛体，必要时用水清洗，以保持牛体清洁和奶牛舒适，但刷拭牛体后不要立即挤奶。奶牛每天应保持一定时间和距离的缓慢运动。严格执行防疫、检疫和其他兽医卫生制度，定期进行消毒，建立系统的奶牛病例档案，每年进行1～2次健康检查。再次，挤奶时不要喂易飞扬的饲料。青贮料也不宜存放在挤奶的牛舍里，以免影响牛奶的气味。经常修剪乳房和胯部牛毛，减少污物的积累，防止牛毛和污物掉入挤奶桶或挤奶杯中。为防止细菌及尘土等落入奶桶中，最好采用小口奶桶，且棱角不应过多或凹凸不平，以免造成消毒刷洗困难，而且易藏污垢，细菌易于繁殖。最后，对于奶牛生产中产生的粪尿及废水要进行生态无害化处理，给奶牛创造健康生长的环境，减少细菌、病毒的感染机会。

3.1.2 控制采食饲料过程中产生的不良风味的技术措施

奶牛在采食过程中，饲料中的不良风味会直接通过以下2条途径转移到牛奶中:1)鼻子或嘴→肺→血液→牛奶;2)嘴→消化道→血液→牛奶。因此当奶牛采食含有洋葱、葱、大蒜及芥菜籽的饲料后，极易使牛奶产生一种不愉快的味道［16］。目前已经发现苜蓿(青草或干草)、十字花科植物(甘蓝)、发酵或发霉的储存饲料(玉米、豆类和青草)、菊科(Seceno)植物、洋葱类植物(葱属)、三叶草(红车轴草)、酒糟、腐烂的青贮料以及未成熟的大麦等均可不同程度地使牛奶产生某种不良风味。因此，在奶牛饲养及采食过程中控制饲料中产生的不良风味即可确保牛奶含有其特有的优良风味。为解决饲料味对牛奶风味的影响，首先在饲喂奶牛时，要确保牛舍周围环境有足够的通风即可去掉谷仓或牛棚中的一些饲料味。不要饲喂奶牛腐败变质的青贮，因为长期饲喂变质的饲料可导致奶牛体质下降，进而使牛奶产生不良风味。当饲料味已经严重影响到牛奶的气味时，最好在奶牛挤奶前2～4 h限制其采食含有不适气味的饲料，挤奶之后再让其采食，牛奶中的饲料味即可达到有效的控制。

3.1.3 控制挤奶过程中产生的不良风味的技术措施

挤奶过程中由于挤奶杯使用低质量的橡胶，会使牛奶产生不良风味。挤奶设备清洗不到位，造成牛奶污垢在挤奶设备中的残留，也会直接影响牛奶风味。因此，要想确保在挤奶过程中使牛奶保持其固有的良好风味，则在挤奶前、挤奶过程中以及清洗挤奶设备时应做到以下几点。

挤奶前准备工作:1)奶牛在进入挤奶厅前必须确保牛体表面干净无牛粪、垫草等杂物。2)确保挤奶间地面、墙壁干净卫生，通风良好。3)挤奶前要检查奶槽、制冷罐等收奶设备是否清洗干净，保证收奶设备的清洁和无水残留。4)奶站人员对刚进站的奶牛进行确认检查，对于正在使用抗菌药物治疗及不到规定的停药期的;产犊7 d及干乳期前14 d的;患有结核病等传染病的;检出有乳房炎的奶牛禁止进站挤奶。5)挤奶之前挤奶人员在清洗奶牛乳房的同时，必须对双手进行清洗消毒。6)在清洗、消毒乳房的过程中要求毛巾清洁、不能带大量的水进行刷洗;清洗时要先擦拭奶头，再逐步向奶包外缘擦拭，防止奶头在擦拭后又被污染。

挤奶过程中:1)乳房清洗消毒后将头3把牛奶挤在指定的容器中，并观察牛奶是否异常，异常的牛奶要和正常的牛奶区分存放，严禁异常牛奶进入制冷罐。2)收奶过程中及时清理牛粪。3)挤奶完毕后将奶杯挂在牛床上，禁止放在地面上，防止污染下一轮挤奶牛的牛奶收集。

清洗挤奶设备时应做到:1)每次挤奶前用专用清洗剂，对管道循环清洗3～5 min。2)每次挤奶完成后马上用清水冲洗管道，预冲洗不循环，用水量以水变清为宜，预冲洗水温在35～38℃。3)预冲洗后立即改用专用的碱洗液循环清洗10～15 min，碱洗液温度，开始温度75℃以上，循环后不能低于41℃，且碱洗液pH为12。4)每天1次用专用的酸洗液对管道进行时间为5 min的循环清洗，酸洗液温度在35～46℃，且酸洗液pH为3。

3.1.4 控制牛奶在储存和运输过程中产生的不良风味的技术措施

确保牛奶在收奶结束后2～3 h内应制冷到2～6℃，也可利用当地天然冷藏水及时冷却原料奶并用浸湿麻袋覆盖贮奶灌，有条件的可将管道式挤奶机与冷却灌直接相连，在收奶点配置冷却罐等制冷措施。冷却后的牛奶应立即进入贮奶罐冷藏待运，且牛奶在挤出后的贮存时间不应超过24 h。牛奶进罐时必须通过合格的过滤器，并保证过滤袋不重复使用，贮奶罐应保持无菌、密封。牛奶在运输途中温度上升到4℃以上是不可避免的，但不应高于10℃;奶槽车运输途中应尽可能避免剧烈颠簸，这样会加速脂肪球膜破损，解脂酶分解脂肪;避免不必要的搅拌;每次运奶后应将奶罐车清洗干净。

3.2 在奶牛饲料中添加香味剂改善牛奶风味

在奶牛饲料中添加香味剂可改善牛奶的风味，使其固有的良好风味得以保持。在奶牛饲料中添加香味剂既可弥补饲料缺乏的天然风味，中和、掩盖饲料中的不良风味，同时能有效地引诱奶牛采食，增加采食量，刺激消化液的分泌，促进消化吸收，进而达到提高生产性能的目的［17］。同时，在奶牛饲料中添加香味剂还可改善牛奶的风味，主要体现在牛奶中固有的良好风味得以提高，使得奶味更加纯正，愉悦度增强，奶味更接近于天然牧场所产的奶［18］，而且所产的奶还具有某种香型的水果风味［19］。日本专家利用香草一族，香水草、香兰、香薄荷、柠檬罗列、百里香、熏衣草、香囊草、香芥、缬草等香味剂饲料饲喂奶牛，所产的牛奶有奶香味，而无奶腥味等不良风味，且有特殊甘甜味道。但是，要想通过添加香味剂来达到使所生产的牛奶具有某种香型的水果风味，前提条件必须是在奶牛饲养管理过程中控制或消除奶牛周围环境中所产生的不良风味，而且保持良好的通风。

4 小结

原料奶在生产的整个过程中，每一个环节都可能受到污染而使牛奶产生不良风味。因此，要想确保原料奶中固有的良好风味，控制并消除其不良风味的产生，必须从奶牛源头出发，对由于“ABC”3种类型产生的不良风味进行控制，同时发现通过在奶牛饲料中添加香味剂也是控制和去除原料奶中不良风味的有效措施，这2方面的实施可控制生产出的原料奶中的不良风味的产生，使其良好风味得以保持，这将为生产优质风味原料奶及奶制品提供技术依据。

［1］马燕芬，卢德勋，王丽芳.牛奶产生不良气味的原因、预防措施及其评分标准［J］.乳业科学与技术，2007，30(3):159 －162.

［2］马燕芬，赵军，王丽芳，等.原料奶生产体系的全程质量控制及其预防措施［J］.中国畜牧杂志，2008，44(20):55－58.

［3］赵军，马燕芬，卢德勋.不同贮运条件及挤奶方式对原料奶风味相关指标的影响［J］.中国乳品工业，2009，37(7):23 －26.

［4］韩清波，刘晶.乳及其制品中风味物质的研究进展［J］.食品科技，2007，32(3):1 －3.

［5］NURSTEN H E.The flavor of milk and dairy products:Ⅰ.Milk of different kinds，milk powder，butter and cream［J］.International Journal of Dairy Technology，1997，50(2):48－55.

［6］赵军.原料奶中挥发性风味物质的分析评价及其保护技术体系的研究［D］.硕士学位论文.呼和浩特:内蒙古农业大学，2009:34－45.

［7］夏延斌，迟玉杰，朱旗.食品风味化学［M］.北京:化学工业出版社，2008:56－68.

［8］赵新淮.乳品化学［M］.北京:科学出版社，2007:34－59.

［9］COLSON T J，BASSETTE R.Consumer and taste panel evaluations of some methods for controlling feed flavors in milk［J］.Journal of Dairy Science，1962，45(2):182－186.

［10］JOSEPHSON D V，KEENEY D G.Relationship of acetone bodies to“cowy”flavor in milk［J］.Milk Dealer，1947，36(10):40.

［11］STROBEL D R，BABCO C J.An analysis of flavor research on milk［J］.Journal of Dairy Science，1954，43(7):80.

［12］GAMBLE J A.The effect of silage on the flavor and odor of milk［M］.［S.l.］:United States Department of Agriculture，1922.

［13］CARPINO S S，MALLIA S，LATERRA C，et al.Composition and aromacompoundsofRagusano cheese:native pasture and total mixed rations［J］.Journal of Dairy Science，2004，87(4):816－830.

［14］URBACH G.Effect of feed on flavor in dairy foods［J］.Journal of Dairy Science，1990，73(12):3639－3650.

［15］KIRCHGESSNER M，FRIESECKE H，KOCH G.Nutrition and the composition of milk［M］.［S.l.］:Crosby Lockwood ＆ Son Ltd.，1967:356.

［16］SHIPE W F，LEDFORD R A，PETERSON R D，et al.Physiological mechanisms involved in transmitting flavors and odors to milk.Ⅱ.Transmission of some flavor components of silage［J］.Journal of Dairy Science，1962，45(4):477－480.

［17］宋强华.饲料增味剂及其功效［J］.粮食与饲料工业，1993(1):23－25.

［18］吕继蓉，赵华修，喻麟，等.添加不同香味剂对奶牛生产性能的影响［J］.饲料研究，2004(7):33－35.

［19］马燕芬.果味奶生产技术及果味物质在牛体内代谢机制的初步研究［D］.博士学位论文.呼和浩特:内蒙古农业大学，2009:35－50.