生鲜乳品质的影响因子——酸度

冯小慧 ，王丽芳 ，张三粉 ，杜 琳 ，宋 洁 ，胡泽光

［1.内蒙古自治区农牧业科学院资源环境与检测技术研究所，内蒙古 呼和浩特 010031；2.农业部农产品质量安全监督检验测试中心（呼和浩特），内蒙古 呼和浩特 010031；3.内蒙古宁城县农牧业局，内蒙古 宁城 024200］

生鲜乳在贮存和运输环节容易受到细菌的污染，而且生鲜乳含水量高，含有大量的蛋白质、脂肪和乳糖等，会导致细菌大量繁殖，分解乳糖等产生酸性物质，引起酸度的增加［1-2］。

1 酸度的来源

生鲜乳中的酸度来源有2种：自然酸度和发酵酸度。自然酸度是指刚挤出来的生鲜乳本身所具有的酸度，主要来源于生鲜乳中的酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐及二氧化碳等酸性物质，其中，磷酸盐和柠檬酸盐提供的酸度所占比例最大。发酵酸度是指生鲜乳在贮存运输的过程中，由于细菌侵入并在其中生长繁殖所产生的酸性物质而升高的那部分酸度。牛奶中含乳糖4%～6%，在微生物的作用下，分解产生乳酸，酸度增高说明微生物在增长繁殖，因此，通常把酸度作为衡量牛奶新鲜度的指标，用以监测牛奶发酵过程中产生的乳酸含量［3］。

牛奶在贮存运输过程中受贮存温度和时间的影响，会引起酸度升高；牛奶挤出后，在从牧场到牛奶加工厂的过程中，如果缺乏适当的贮存设施、没有可以使用的冷库或者贮存卫生条件差，均会引起酸度升高，从而导致牛奶的保质期缩短，因此，酸度是反映生牛乳新鲜度的重要指标，在正常范围内酸度越低，表明牛奶越新鲜，反之新鲜度越差。

Calamari等［4］研究认为，生鲜乳的滴定酸度主要来自于不同的中和反应：酪蛋白的酸性基团（约占总酸度的2/5），磷酸盐、碳酸和其他的矿物阴离子（约占总酸度的2/5），有机酸（主要是柠檬酸）。研究认为，新鲜牛奶的自然酸度为16～18°T，其中，2～4°T 来源于蛋白质，2°T 来源于 CO2，10～12°T来源于磷酸盐和柠檬酸盐。随着机械化挤奶、快速制冷和冷链运输等技术的运用，发酵酸度对生鲜乳的酸度影响也越来越小，而牛奶经杀菌、闪蒸等工艺处理，会导致二氧化碳散失，产品酸度可能会下降 0.5～1.0 °T。

2 酸度的正常范围

部分国家和地区已设置了相应的限量，但是，随着机械化挤奶、快速制冷和冷链运输等技术的运用，发酵酸度对生鲜乳酸度的影响越来越小。因此，需要结合我国的国情制定出有利于提高牛奶质量、保证牛奶质量安全的限量要求。

我国食品安全国家标准 《生乳》（GB 19301—2010）中规定生牛鲜乳的酸度为12～18°T（荷斯坦奶牛）［5］。

3 影响牛奶酸度的因素

3.1 牛奶的组成成分

牛奶的组成中87%是水，13%是乳固体，在乳固体中27%是乳蛋白质，乳蛋白质中有20%是乳清蛋白，其余80%都是酪蛋白。在夏季炎热的条件下，牛奶蛋白质浓度降低，其主要原因是酪蛋白浓度的降低，其中，αs-酪蛋白和β-酪蛋白是酪蛋白成分中对热最敏感的，而炎热的夏季则易造成αs-酪蛋白和β-酪蛋白的比例减少。αs-酪蛋白和β-酪蛋白含有丰富的磷酸基团，酪蛋白胶束含有2个酸性基团。夏季牛奶中αs-酪蛋白和β-酪蛋白含量比较低，因此，牛奶的滴定酸度较低。另外，新鲜牛奶滴定酸度比较高时说明蛋白质浓度高或者含有其他的缓冲成分。游离的脂肪酸也会对滴定酸度检测造成影响，脂肪发酵分解会使牛奶的酸度上升。

3.2 不同供应渠道的牛奶

酸度较高可能预示着生牛乳的运输渠道缺乏冷链运输设备或从挤奶到加工持续时间比较长或脂肪酶活性较高或缺乏杀菌；在农村地区，由于微生物的作用也会引起酸度迅速升高。另外，在城市和贫民窟地区也会出现原料奶酸度较高的现象，这可能是由于在原料奶收集期间未使用冷链运输引起牛奶酸败所致。Tesfay等［6］检测发现，乳品加工厂的牛奶酸度为（0.195±0.009）%、巴氏杀菌奶的酸度为（0.150±0.014）%、奶牛场生牛乳的酸度为（0.165±0.022）%，乳品加工厂获得牛奶的酸度显著高于巴氏杀菌奶和牛场的生鲜牛乳，可能是由于乳品加工厂的牛奶在出售之前长时间贮存或运输过程中被污染造成细菌生长繁殖而引起酸度升高所致。

3.3 品种、胎次、泌乳阶段和挤奶时间

生牛乳的滴定酸度与牛的品种有一定的关系，不同品种的滴定酸度有所不同，不同牛只个体所产生牛乳的滴定酸度也有所不同。另外，酸度会随着泌乳阶段的改变而改变，泌乳早期所产的生牛乳酸度较高，其中，初乳阶段生牛乳的酸度最高。

3.4 季节因素

Najafi等［7］对伊朗呼罗珊省的1 476个生鲜牛乳样品进行了分析，其中，123个样品搜集于2006年4月到2007年3月间，结果显示，冬季生鲜牛乳的酸度是14.76°T、春季的酸度是14.75°T、夏季的酸度是14.84°T、秋季的酸度是14.81°T，各季节生鲜牛乳的酸度差异不显著。

3.5 奶牛健康状况

健康奶牛血液的pH值约为7.4，奶牛患乳房炎时，乳腺膜的通透性增加，更多的血液成分会进入到牛奶中，这就会使牛奶的pH值增加，并引起酸度降低。当体细胞数较高时，相应的酸度也会降低。

3.6 掺酸掺碱

牛奶具有一定的缓冲能力，加入酸或者碱等中和剂后，所形成的缓冲化合物可以抵抗酸度的变化。牛奶的缓冲化合物主要来自于水溶性的磷酸钙盐、柠檬酸盐、碳酸氢盐和蛋白质侧链上的氨基和羧基。实际生产中，部分奶农为了掩饰牛奶酸度升高的现象会在牛奶中加入碱类物质，牛奶中可能添加的碱性物质有碳酸氢钠、碳酸盐和氢氧化物等，这些碱性物质会中和牛奶的酸度，但是，也会引起矿物质在人体内的聚集，导致肾结石，甚至可能造成人体内重金属砷和铅的残留，进而对人类健康造成危害。目前，已有许多方法可以检测牛奶中的中和剂，如玫瑰红酸检测法，以及基于比色原理进行直接或间接灰分碱度的检测，如电化学法、电位滴定和酸碱滴定等。

3.7 温度

牛奶的酸度会随着加热温度的变化而变化，牛奶温度在25℃时，其pH值通常为6.5～6.7。牛奶的酸碱平衡在加热过程中会受到影响，引起酸度的改变。

牛奶在刚挤出时大约含有200 mg/L的CO2，而由于空气中CO2的浓度很低，牛奶挤出后会损失部分CO2，随后的加热、搅拌和真空处理等过程也会进一步引起CO2损失，损失的CO2会导致滴定酸度下降约0.02%（乳酸）。当加热温度超过100℃时，乳糖会降解生成有机酸，导致滴定酸度的增加。而形成的有机酸中大多数是甲酸，乳酸仅占5%。

通过水的蒸发形成磷酸钙胶体，也可以使牛奶的酸度增加；相反，磷酸钙胶体溶解到溶液中会导致氢离子浓度的降低，从而导致酸度降低。

缓慢的冷冻也会引起牛奶酸度的增加，因为在缓慢冷冻形成冰的过程中，牛奶中的溶质浓缩，形成磷酸钙沉淀，同时释放氢离子。但是快速冷冻没有这种效果，主要原因是牛奶还没有时间发生这种变化即被冷冻。

4 生鲜乳低酸度的预防措施

4.1 减缓奶牛热应激

以奶牛营养需要为依据结合牧场具体情况调整日粮结构，增加日粮的营养浓度，从而提高日粮中能量和蛋白质水平。定期清洗水槽，保证奶牛能够饮用到充足的凉水，牛舍挤奶厅加装风扇喷淋或水冷空调。根据奶牛发生热应激的程度补充抗热应激添加剂。

4.2 加强饲养管理

做好CMT监测，把患隐性乳房炎的奶牛进行隔离治疗。确保奶牛日粮中各项营养指标平衡，能量、蛋白质的平衡尤为重要。确保优质粗饲料的充足供应且多样化，不应长期饲喂同种低质粗饲料。杜绝饲喂高钙或低钙日粮，应确保钙、磷比例平衡。

5 小结

酸度是影响生鲜乳品质的指标之一，随着我国居民牛奶消费量的日益增长，牛奶的品质也成为政府监管部门的工作重点，为此，加强酸度的现场检测也成了检测部门的重中之重。

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［1］FOX P F，UNIACKE-LOWE T，McSWEENEY P L H，et al.Dairy Chemistry and Biochemistry ［M］.London：Springer International Publishing，2015.

［2］TANG T B，ZULKAFLI M S.Electronic tongue for fresh milk assessment A revisit of using pH as indicator［C］//2013 IEEE International Conference on Circuits and Systems（ICCAS）.Kuala Lumpur：IEEE，2013：167-171.

［3］李清，张瑞云，李文，等.不同生鲜水牛乳滴定酸度的分析［J］.食品与机械，2016，32（10）：53-56.

［4］CALAMARI L，GOBBI L，BANI P.Improving the prediction ability of FT-MIR spectroscopy to assess titratable acidity in cow′s milk ［J］.Food Chemistry，2016，192：477-484.

［5］中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准生乳：GB 19301—2010［S］.北京：中国标准出版社，2010.

［6］TESFAY T，SEIFU A K E.Physico chemical properties of cow milk produced and marketed in Dire Dawa Town，Eastern Ethiopia ［J］.Food Science and Quality Management，2015，42：56-62.

［7］NAJAFI M N，MORTAZAVI S A，KOOCHEKI A，et al.Fat and protein contents，acidity and somatic cell counts in bulk milk of Holstein cows in the Khorasan Razavi Province，Iran ［J］.International Journal of Dairy Technology，2009，62（1）：19-26.