羊奶及其制品的研究进展

(陕西师范大学，食品工程与营养科学学院，西安710119)

羊奶及其制品的研究进展

高佳媛，邵玉宇，王毕妮，张富新

(陕西师范大学，食品工程与营养科学学院，西安710119)

综述了羊奶产业现状、营养与保健功能、羊奶加工技术及其产品开发概况。同时对国内外羊奶的研究情况进行了详细的分析，为羊奶的研究和产业化提供参考，并提出了相关建议，以期推动我国羊奶产业的持续发展。

羊奶；营养价值；加工技术；开发现状

0 引言

羊奶营养丰富、易于消化吸收，被称为“奶中之王”，对婴幼儿、青少年和老年人的健康和营养补充起着重要的作用，特别地，对牛奶过敏的消费者可以通过饮用羊奶而达到补充相关营养的作用。这些营养健康和治疗方面的益处使得羊奶的开发利用有着很大的潜力和价值。然而，羊奶的膻味、稳定性和凝乳性差等问题制约了羊奶及其产品的开发。

近几年，随着羊奶产业的快速发展，国内外对羊奶的研究越来越多。本文在羊奶研究的基础上，对羊奶的营养价值、加工特性及其产品开发情况进行了详细的综述，为羊奶的研究提供基础参考。

1 我国羊奶产业发展现状

我国是世界上饲养奶山羊最多的国家之一，羊奶是我国第二大乳品。我国产奶山羊品种有西农莎能奶山羊、关中奶山羊等，饲养集中于陕西、山东、河北、河南、黑龙江、辽宁、内蒙古等省区。截止到2013年，全国山羊存栏数达到1 300多万只，比2010年增长29%，其中陕西奶山羊最多，为我国羊奶生产大省，达200多万只。2013年羊奶总产量146多万吨，羊奶占全国奶类总产量的比重快速提升。

近年来，我国实施了一系列促进奶业发展的政策，市场对奶制品的需求逐步增加，人们对羊奶的营养价值也有了进一步的认识。羊奶以其特殊的风味、营养价值及保健功能，被国际营养学界誉为“奶中之王”，被医学界称为细胞的保护神、脑的食品、血管的清道夫等，被科学界称为“抗衰老奇酶”，是天然的保健食品，是国际上公认的最接近人奶的乳品，同时也是现代人类健康的营养佳品[1]。随着羊奶价值的逐步体现，羊奶的加工技术也在不断的发展。目前，在不破坏营养价值的前提下瞬时杀菌、保持原色原味、常温保存、脱膻技术等技术难题已得到了很好的解决[2]。羊奶制品的品种也得到不断丰富，除了传统的液态羊奶、羊奶粉外，越来越多的羊乳制品进入市场，如羊奶片、羊奶酪、酸羊奶、乳酸饮料等。

但是，我国羊奶产业发展还存在一些亟需解决的问题和困难[2,3]。在整个乳制品市场中，羊奶及其制品所占份额较低，国内的羊奶加工企业规模普遍较小，产品单一，且主要集中在陕西地区；同时，奶山羊具有良种羊数量少、泌乳期短、饲养分散、覆盖率低等缺点，导致羊奶的产量低、产量不均衡；羊奶本身具有的浓重膻味，难以被广大消费者接受；羊奶制品仍比较单一，仍以羊奶粉为主，不能够满足消费者的多元化需求。因此，需要各级政府、社会龙头企业、广大科技人员和消费者们的共同努力，促进羊奶产业快速、健康的发展。

2 羊奶的营养与保健功能研究

2.1 羊奶的营养价值

羊奶的营养价值早在古代就已经得到认可。我国最早推崇食疗的唐代医学家孟诜在《食疗本草》中记载：“羊乳补肺肾气，和小肠，亦主消渴，治虚劳，益精气；合脂作羹食，补肾虚”。除此之外，羊奶的功效在《本草纲目》、《食医心鉴》等古代文献中也有大量记载。研究表明，山羊奶含有氨基酸、维生素、矿物质、乳糖和酶类等200多种营养物质和生物活性成分，是一种营养较全面的食品[4]，其蛋白质、矿物质及各种维生素的总含量均高于牛奶。羊奶与其他哺乳动物乳的化学组成基本相似，但营养价值更高。羊奶的营养成分如表1所示。

与牛奶相比，羊奶的球蛋白颗粒小、质量分数高，因此羊奶比其他奶制品更易被人体消化吸收[1]。研究表明，αs1-酪蛋白和β-乳球蛋白是乳中主要蛋白质过敏源[11-12]。与牛奶相比，羊奶中的αs1-酪蛋白和β-乳球蛋白含量较少，蛋白组成更接近人乳[13]，因此，饮用羊奶不容易引起过敏反应。羊奶脂肪球颗粒小且均匀，易消化吸收，更适合婴幼儿、孕妇和老人食用，且长期饮用不会引起脂肪堆积和发胖[4]。羊奶中的矿物质均为溶解状态，钙、磷、钾、镁、锌等的质量分数都比较高，其钙磷比例接近2∶1，是婴幼儿、老年人、骨质疏松及其他骨病患者的最佳食补钙源。但是，羊奶中铁质量分数较低，食用时应注意对铁元素的补充[7,10]。羊奶富含维生素A、维生素B1、维生素B2、烟酸和泛酸，但缺乏叶酸和维生素B12，两者质量分数仅为牛奶的1/5，长期以羊奶喂养婴儿，易导致婴幼儿巨红细胞性贫血症；羊奶和牛奶中维生素B6、维生素C、维生素D质量分数都比较少，须从其他来源补充，否则会影响婴幼儿的生长发育[5,7]。此外，羊乳中还含有丰富的三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)，可促进乳糖的分解转化，饮用时不会产生腹胀、腹泻等症状，是“乳糖不耐症”患者的最佳乳品选择[14]。

表1 不同哺乳动物乳的营养组成

2.2 羊奶中的膻味成分

膻味是羊奶的重要风味特征，其来源分为外源性和内源性。外源性膻味主要来自山羊角间腺所分泌的具有特殊臭味的脂质，可使乳味变膻；而内源性主要来源于羊奶的中短链游离脂肪酸[15]。研究表明，羊奶的膻味主要与其挥发性游离脂肪酸有关，尤其是羊油酸(C 6∶0)、羊脂酸(C 8∶0)、羊蜡酸(C 10∶0)等[15]。艾对[16]采用顶空固相微萃取结合气相色谱检测羊奶中挥发性物质，共检测出四十多种挥发性物质成分，其中酸类挥发性物质最多，其次是烃类、芳香族类、酮类等。再结合羊奶膻味的感官评价并经相关性分析得出，羊奶中主要致膻成分是4-甲基辛酸和壬酸。

由于羊奶具有浓重的膻味，导致其难以被广大消费者接受。因此，分析检测羊奶中膻味成分，对探究羊奶膻味形成机理有重要意义，为膻味去除提供参考依据。杜远华[17]等研究了苦杏仁、绿茶、百里香精油3种物质对羊奶的脱膻技术，均取得了良好的效果。

2.3 羊奶中的功能保健成分

2.3.1 酶体系

功能性因子的活性研究是羊奶研究中的一个重要分支。羊奶中含有丰富的超氧化物歧化酶(superoxide dis⁃ mu tase,SOD)，具有清除体内过量超氧阴离子自由基、延缓衰老、提高机体抵抗力、治疗多种疾病等作用[18]。羊奶中还含有一种天然的抗菌

保鲜体系，即过氧化物酶体系(lactoperoxidase sys⁃tem,LPS)。该体系由乳过氧化物酶(LPO)、硫氰酸盐(SCN－)和过氧化氢(H2O2)组成，简称LPS，能够抑制乳中各种腐败性和病源性微生物，从而提高乳的贮藏特性[19]。

2.3.2 活性生长因子

羊奶中含有很多活性生长因子，如表皮生长因子(Epider mal G row th Factor,EGF)、胰岛素样生长因子(Insulin-like Grow th Factors,IGFs)、成纤维细胞生长因子(Fibroblast Grow th Factor,FGF)、转化生长因子(T ransfer G row th Facto r,TGF)等。

EGF是一种广泛存在于人或其它动物体内的小分子多肽，可刺激表皮细胞的增殖和分化，加快肺上皮细胞的生长和成熟，修复肌肤和黏膜[20]。IGFs是一种多肽类激素，结构和功能均与胰岛素相似，包括胰岛素样生长因子I(IGF-I)和II(IGF-II)，具有降血糖，促进细胞的分化成熟，刺激胃肠道生长和消化酶活性等生理功能[21]。

羊奶中的EGF和IGFs含量较多，其它生长因子在乳中的含量虽然少，但是其对新生儿和新生动物的生长发育起着不可缺少的作用。成纤维细胞生长因子（FGF）通过调节细胞增殖、分化对胚胎发育和成年生物体的神经系统调控、组织修复、伤口愈合都有着重要作用[22]；转化生长因子（TGF）在新生儿黏膜免疫、受损黏膜修复和消化道上皮细胞分化中起着关键作用[23]。

3 羊奶加工特性及其制品研究概况

虽然羊奶的饮用已有悠久的历史，但是羊奶及其制品的工业化生产在20世纪70年代初才开始，最早的羊奶加工制品是陕西富平县生产的羊奶粉。羊奶加工过程中存在热稳定性差、蛋白质易变性、凝固性差等问题，导致羊奶的深加工受到一定影响。国内羊奶产品主要以羊奶粉为主，也有少量的液态奶及发酵产品[24]。国外山羊奶加工的产品种类较丰富，包括液体饮料产品，UHT羊奶，发酵产品，甜品以及各类化妆品等[24]，深受消费者的青睐。

3.1 羊奶加工特性

3.1.1 羊奶的热稳定性

羊奶及其制品如液态奶、酸奶和奶酪等，在加工过程中需经过加热处理。然而，热处理影响了羊奶的品质，尤其是对其物理化学特性和凝乳特性的有负面作用。羊奶较少的酪蛋白、钙和磷酸盐含量，影响了其胶束体系，因此羊奶具有低的胶体稳定性，造成了羊奶热稳定性差的弊端[25]。

超高温瞬时灭菌（UHT）是生产液态奶常用的灭菌技术，但是经高温灭菌处理后的羊奶会产生沉淀，严重制约了羊乳加工产业的发展[26]。在羊奶热处理后产生的沉淀中，主要成分是蛋白质，而作为羊奶蛋白主要成分的酪蛋白，其稳定性对羊奶的稳定性有重要的作用。张富新等[27]对羊奶中酪蛋白热稳定性进行了研究，结果表明在pH 6.8时酪蛋白热稳定性最好，高温和钙离子会降低酪蛋白的热稳定性，适量的钙离子螯合剂可以有效提高酪蛋白的热稳定性。

3.1.2 羊奶的凝乳特性

在干酪、酸奶等的生产过程中，凝乳特性决定了发酵乳制品的品质，研究羊奶凝乳特性对羊奶的深加工具有重要的意义。早前的研究发现，由于酪蛋白含量较低，特别是较低的α-S1酪蛋白比例和较高的酪蛋白胶束分散度，导致羊奶的凝乳性比牛奶差[28]。羊奶的凝乳受到许多因素的影响，除羊奶本身的物理化学性质外，还有凝固过程中温度、pH值和Ca2+浓度等条件。

Catarino等[29]将羊奶进行超滤(u ltrafiltration,UF)以增加乳中非脂肪固体含量，显著增加了凝乳酶凝乳硬度和硬化率。Lily Zhao等[30]用超声预处理样品来提高羊奶凝乳特性，结果显示，经超声处理过的羊奶蛋白颗粒变小，乳清蛋白变形程度、可溶性钙和磷含量、凝乳性都有显著的增加；且增加超声预处理的持续时间，凝乳时间还会缩短。

3.1.3 羊奶的酒精稳定性

羊奶的酒精稳定性，即羊奶蛋白在乙醇中的稳定性。由于羊奶和牛奶在化学成分和酪蛋白组成的差异，羊奶有更不稳定的酒精稳定性[31]。因此有必要对羊奶酒精稳定性进行研究，以提高其酒精稳定性，为羊乳进一步加工鉴定基础。

周强[32]研究了pH值、温度、Ca2+和螯合剂对羊奶酒精稳定性的影响，结果表明，在pH值为6.4～7.2时，羊奶酒精稳定性随羊乳pH值的升高而增强，在30～80℃时，羊奶酒精稳定性随着温度的升高而降低，随着羊乳中游离Ca2+浓度增大而降低；同时，在羊奶中添加磷酸二氢钠、三聚磷酸钠、柠檬酸钠等螯合剂，也能增强羊奶的酒精稳定性，为羊奶的加工利用提供了科学依据。

3.1.4 羊奶的发酵特性

发酵剂在羊奶发酵过程中具有非常重要的作用。我国的酸奶发酵剂80%以上购自国外，且主要用于牛奶的发酵。由于羊奶的化学组成和发酵特性与牛奶存在一定的差异，用于牛奶发酵的发酵剂并不适用于羊奶发酵，易出现凝固性差、凝乳时间长、乳清易析出等质量缺陷，从而影响羊奶酸奶的品质[33]。因此，在生产优质羊酸奶前，优良菌种的选择和高效发酵剂的制备是关键的一步。

魏怡等[34]从8株乳酸菌中筛选出了产黏能力较强的嗜热链球菌S.t-499和稳定性好的保加利亚乳杆菌L.b-300，并将S.t-499和L.b-300以2∶1混合使用。当添加量为2%、发酵温度为39℃时，发搅拌型酸羊奶的粘度较高，稳定性好。从商业发酵剂筛选出高发酵特性的乳酸菌菌株，为研发优质发酵剂和生产羊奶制品奠定基础。

3.2 羊奶制品开发概况

3.2.1 羊奶粉

羊奶粉是我国羊奶市场上所占份额最多的产品，生产羊奶粉的乳品厂主要集中在陕西、山东、辽宁等地。羊奶粉产品主要包括全脂奶粉、脱脂奶粉、婴幼儿配方奶粉及乳清蛋白粉等[24]，开发保健配方羊奶粉具有很大的市场潜力。

在全脂羊奶粉的贮藏期间，常发生脂肪的分解氧化，影响全脂羊奶粉的质量和风味。为防止和延缓脂肪分解，刘玲等[35]研究了贮藏条件对全脂羊奶粉游离脂肪酸的影响。结果表明，贮藏温度、光照、氧气体积分数、水分活度对全脂羊奶粉游离脂肪酸含量都有显著影响，尤其是氧气体积分数。试验还表明，低温、避光、低体积分数氧气和低水分活度均可延缓游离脂肪酸含量的上升，为全脂羊奶粉的贮藏提供了理论基础。此外，在婴幼儿配方羊奶粉中，常检测出致病微生物阪崎肠杆菌、沙门氏菌和克雷伯氏菌等，严重威胁婴幼儿的健康，甚至导致婴儿死亡[36-37]。生产完全无菌的羊奶粉是不可行的[38]，因此必须尽一切努力来限制微生物污染。通过添加生物活性剂、有机酸、益生菌和益生元等抗菌剂，或利用紫外线辐射、超临界二氧化碳与热处理相结合技术等作为婴幼儿配方奶粉的杀菌技术，是目前提高婴幼儿配方奶粉中微生物安全可行的方法之一，都可以有效减少婴幼儿奶粉中的病原菌数，且不影响产品最终质量[38]。

3.2.2 液态羊奶

液态羊奶按杀菌方式分为巴氏杀菌羊奶和超高温灭菌羊奶。我国市场上液态羊奶产品较少，主要是由于羊奶对热处理相当敏感，经高温灭菌处理后的羊奶会产生沉淀，这成为液态羊奶生产加工过程中的一大技术瓶颈。

研究发现，调节pH值和温度[39-40]，调整羊乳中酪蛋白和乳清蛋白的比例[41]，都可以解决羊奶热不稳定的问题，为调制羊奶的生产提供了理论基础。然而，按国家标准[42]，巴氏杀菌乳的生产只能以生鲜牛乳或羊乳为原料，不允许添加其他成分，解决巴氏杀菌纯羊奶的热稳定问题暂未有相关研究报道，有待科研工作者的进一步研究。

3.2.3 发酵羊奶

发酵羊奶是向羊奶中添加对人体有益的乳酸菌进行发酵，不仅可以改善羊乳的风味和口感，还具有一定的保健价值，包括羊酸奶和活性羊乳饮料。

市场上大多数酸奶都是由牛奶发酵而成，羊酸奶很少见。Martin-Diana等[43]通过添加脱脂奶粉和乳清蛋白粉提高了羊奶的凝乳特性，成功研制出了一种在外观，味道、香气、质地等方面都获得较高结果的山羊奶发酵乳。国内学者对羊奶酸奶进行了较为详细的研究，如凝固型羊奶酸奶加工技术[44]、搅拌型酸羊奶加工技术[45]等，为羊奶酸奶的开发利用提供了理论基础，但仍处于实验室研究阶段。

发酵乳饮料是用羊奶和乳清发酵而成的一种兼营养保健与独特风味为一体的新型饮料。Ericka等[46]利用双歧杆菌研制了一种益生菌山羊乳饮料，活性益生菌在7 mL-1（对数值）以上，具有较好的粘度和感官特征，产品风味和口感良好。

3.2.4 羊奶奶酪

奶酪，又称干酪，是以鲜乳为原料，经杀菌、凝乳、排除乳清、压榨、发酵成熟而制成的一种发酵乳制品，在国内外非常受欢迎。羊奶奶酪的硬度、弹性、脂肪含量等都受到凝乳酶的影响，而用牛凝乳酶生产出的羊奶奶酪凝乳性差[28]。

邹鲤岭等[47]选用羔羊皱胃酶作为凝乳酶，研究了用羊奶粉和鲜牛奶为原料制作的混合干酪的凝乳效果、出品率和感官品质。结果表明，添加质量分数为35%的鲜牛奶，巴氏杀菌(63℃，30 min)，酸化pH值为6.20，添加质量分数为0.02%的CaC l2时，混合干酪的品质较好。李昌盛等[48]研究了不同工艺条件对羊奶干酪出品率和乳成分回收率的影响。结果表明，采用高浓度的原料乳，凝乳酶添加量7259 SU/L，经巴氏杀菌后，酸化pH至6.4，并添加质量分数0.03%的CaC l2时，羊奶干酪的出品率和乳成分回收率较高，出品率可达10.47%。干酪工艺的改进及出品率的研究，对提高我国羊奶干酪的产量，促进羊奶干酪在我国的推广，推进动羊奶产业的发展具有重要意义。

3.2.5 其他羊奶制品

在世界各地还生产和销售着一些其他羊乳产品，如以Ghee为代表的类黄油产品、开菲尔等[49]，深受消费者欢迎。在美国和瑞士市场上，还存在很多由山羊奶生产的化妆品，包括肥皂、面霜、沐浴露、洗发水、护发素等[49]，均有广阔的发展前景。

4 展望

羊的产奶量在世界上排名第三，仅次于奶牛和水牛。奶山羊养殖在发展中国家起着重要的作用，在中东、南洋和一些热带国家，羊奶是主要的动物蛋白来源之一。牛奶可能会导致乳糖不耐症或某些过敏性反应，而营养全面、比牛奶更容易消化的羊奶及其制品是这类消费者的最好乳品选择。

随着羊奶加工技术的成熟和广大消费者对羊奶营养价值的认同，羊奶消费市场已经初步形成。加工后的山羊奶食品市场前景很好，将其应用到美容、护肤和化妆品市场，也有很好的发展前景。世界各地对山羊奶的需求一直在增加，我国是世界上饲养奶山羊最多的国家之一，然而我国的羊奶产业没有做大做强，究其原因是因为羊奶产业发展还存在几大瓶颈，导致我国羊奶这一利国利民的产业发展不前。奶山羊产业的成功要依赖于高产奶山羊的数量，优质的原奶的生产以及产品制造、包装、存储和分配技术的改进和严格控制。除了依靠政府扶持、企业技术创新和科研支撑，我们还应借鉴国外发达国家的经验，积极学习和引进国际先进技术，真正将奶山羊产业发展成为“农民增收，企业增效，政财增税”的大产业。

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Research develop ment o f goat milk and its products

GAO Jiayuan,SHAO Yuyu,WANG Bini,ZHANG Fuxin
(College o f Food Engineering and Nu tritional Science,Shaanxi No r mal U niversity,X i'an 710062,China)

Thispaper revieweded the industry status,nutrition and health function,processing technology of goatmilk,and the presentdevel⁃opment situation of its products.Meanwhile,the research of goat milk were analyzed detailedly,providing basic information for goatmilk and itsindustry development,and put forward suggestionson the development of industry,promoting the sustainable developmentof goat’s milk industry.

goat milk;nutritionalvalue;processing technology;developmentsituation

TS252.1

B

1001-2230（2017）01-0034-05

2016-07-22

高佳媛（1993-），女，硕士研究生，研究方向为食品科学。

张富新