生牛乳质量影响因素的研究进展

2020-01-17宫春颖粘靖祺

中国乳业 2020年6期

文/宫春颖孙健粘靖祺王帅

（黑龙江省完达山乳业股份有限公司）

随着生活水平的提高，人们对健康营养的饮食越来越重视。生牛乳营养物质丰富，含有优质的蛋白质、脂肪、维生素、人体必需氨基酸和矿物质等成分。蛋白质包括乳铁蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、免疫球蛋白等，部分生牛乳含有A2β-酪蛋白；生牛乳是天然的脂肪来源，含有人体必需的脂肪酸，其中不饱和脂肪酸与人体健康密切相关；含有人体所需且易于吸收的维生素和矿物质及其他功能成分。

近年来，随着牧场技术水平的不断发展，管理水平不断提升，生牛乳质量得到显著提高，优质的生牛乳对乳制品生产有重要意义，是生产优质乳制品的基础和保障，只有优质的生牛乳才能够生产出优质、放心的乳制品。目前，国家对乳制品安全非常重视，特别是婴幼儿配方乳粉，为保证其质量安全，对其实施注册制管理。生牛乳是乳制品生产加工的主要原料之一，其营养成分受奶牛品种、季节、养殖区域、饲喂日粮等因素影响。本文通过对近年来影响生牛乳质量的诸多因素进行综述分析，为提高生牛乳质量，生产出更天然、更营养的乳制品提供依据。

1 奶牛品种的影响

奶牛品种是影响生牛乳质量的主要因素。西门塔尔牛、娟姗牛以及西荷杂交牛的乳中蛋白质含量均显著高于荷斯坦牛[1]；中国荷斯坦牛生牛乳平均蛋白质含量为3．1%；而娟姗牛和西门塔尔牛可达到4．0%以上，比中国荷斯坦牛高20．0%[2，3]。在奶牛养殖生产中，需要通过科学的选育和严格的个体筛选来选择优良的品种，从而达到提高生牛乳质量的目的。在品种的选择上可以通过引进国外的优良品种，还可以利用其冻精改良当地现有的奶牛品种。

对荷兰荷斯坦牛、爱尔兰荷斯坦牛、蒙贝利亚牛和诺曼底牛分娩后71～77 天、115～122 天内的乳脂不饱和脂肪酸含量差异进行分析，发现蒙贝利亚牛生牛乳中脂肪含量显著高于其他品种，而其他品种之间差异不显著。荷斯坦牛生牛乳中短链脂肪酸（SCFA）和中链脂肪酸（MCFA）含量明显高于西门塔尔牛和三河牛，而西门塔尔牛和三河牛乳中不饱和脂肪酸（USFA）、ω-6和ω-3多不饱和脂肪酸（PUFA）含量均显著高于荷斯坦牛[4]。

A 2奶牛可生产优质的富含A2β-酪蛋白的生牛乳，但其数量有限，仅占全球奶牛的30．0%，牧场需要通过基因鉴定筛选A2奶牛。最新临床研究结果表明，A1β-酪蛋白在某种程度上很可能是引起消化不适症状的重要原因之一，并非乳糖[5]。大量的试验证明，A2β-酪蛋白有潜力改善婴幼儿的消化功能，促进其对营养物质的吸收，呵护其稚嫩的消化系统；从源头上最大程度地避免了由A1β-酪蛋白引起的不良反应。

2 季节和区域变化的影响

奶牛因季节变化而发生应激反应，导致其产奶量和生牛乳的质量也受到一定的影响。生牛乳的蛋白质、脂肪、干物质及部分维生素和矿物质等指标会因季节不同而发生明显变化[6～11]。研究表明，夏季生牛乳中蛋白质含量最低，冬季最高[12]。生牛乳中菌落总数也会随着季节变化而变化，夏季菌落总数会增高[13]，牧场需要通过加强饲养环境、挤奶环境及生牛乳检测等方面管理，以保证生牛乳质量。

奶牛在不同区域养殖，所生产的生牛乳质量也会不同。养殖区域对生牛乳蛋白质含量的影响差异极显著（P＜0．01），南方地区的生牛乳蛋白质含量较高，其次是西部和华北、东北、内蒙古地区[11]。不同地区牧场生牛乳的碘质量分数在7．9～74．1 μg/100 g，具有明显差异性[14]。区域的水质和牧草质量等的不同也可导致生牛乳质量发生变化。

生牛乳的营养成分因季节和区域不同而产生变化，牧场需要因地制宜采取有效措施，提高生牛乳的营养物质含量，以增强生牛乳的健康营养作用；乳品企业为保证乳制品质量，需要根据不同季节和区域的生牛乳质量，微调工艺参数和配方。

3 日粮的影响

3．1 对生牛乳脂肪的影响

不同的奶牛日粮成分在瘤胃中的发酵产物不同，不仅会影响挥发性脂肪酸的浓度，还会影响其比例，进而影响生牛乳质量。

在实际生产中，部分牧场为提高产奶量，增加经济效益，大量饲喂精饲料，而粗饲料饲喂不足，致使瘤胃所含乙酸量降低，导致乳脂率下降。粗饲料尤其是干草中的纤维素是乙酸的主要来源，生牛乳中的脂肪含量随干草饲喂量的减少而降低。若日粮中的牧草比例低于50%，或酸性洗涤纤维（ADF）低于19%，或全部饲料的粗纤维限定在13%时，由于日粮纤维含量的减少将导致乙酸和丙酸含量的下降，从而导致脂肪含量降低。

粗饲料的质量和数量都对生牛乳的质量产生非常重要的影响，研究表明，饲喂玉米青贮较饲喂玉米黄贮的生牛乳脂肪含量高，且差异显著[15]。奶牛采食不同精粗比日粮可导致乳中脂肪酸含量发生变化，饲喂高精料日粮组牛乳中C14∶1与反式C18∶1的含量显著高于低精料日粮组，而C16∶0的含量则显著低于低精料日粮组，导致高精料日粮组的饱和脂肪酸含量较低，不饱和脂肪酸含量有提高的趋势[16]。全混合日粮（TMR）和放牧奶牛补饲谷物精料或钙盐，乳脂中除C4∶0的含量未有显著变化，其他脂肪酸均发生了显著变化。日粮中添加油菜籽和亚麻籽实，能显著提高乳脂中CLA、二十二碳六烯酸（DHA）和PUFA的含量（P＜0．05），且油葵籽对乳脂中CLA的提高效果比亚麻籽更好[17]。

给奶牛饲喂含不同水平裂壶藻粉的日粮，其生产的生牛乳中DHA含量极显著增加（P＜0．01），不饱和脂肪酸水平也显著提升（P＜0．05），且调整了n-3与n-6脂肪酸的比例[18～20]。当裂壶藻粉添加至250 g时，DHA在生牛乳中甘油三酯sn-2位分布的相对含量达到52．82%，与母乳含量接近。使用含有原生高含量DHA的生牛乳生产的乳制品，可以使不同人群获得较多的原生DHA。

3．2 对生牛乳蛋白质的影响

生牛乳蛋白质的合成主要是由奶牛自身遗传因素及日粮因素决定的，其中奶牛的日粮营养起着重要的作用，特别是送至真胃及小肠的非降解蛋白质或氨基酸是决定生牛乳中蛋白质含量的主要因素。日粮中添加过多的脂肪或油脂，是最常见的导致乳蛋白含量下降的原因之一。这是因为过多的脂肪或油脂会包裹在纤维素外围，减少微生物与纤维素的有效接触面积，降低了纤维素消化率；同时不饱和脂肪酸还会抑制或毒害肠道微生物增殖，导致菌体蛋白质合成下降，因此，乳蛋白质含量下降。一般建议TMR日粮中脂肪或油脂的添加量不高于6．0%。

在日粮中粗蛋白不足、氨基酸不平衡或必需的氨基酸不足时，日粮中的粗蛋白一部分会被微生物降解提供氮源，用于合成菌体蛋白；另一部分通过瘤胃，进入小肠分解为必需氨基酸后，再在乳腺合成乳蛋白。此时，如果日粮中存在上述蛋白源不足的情况，会导致生牛乳乳蛋白率下降。日粮中可降解蛋白占粗饲料的60%～65%，过瘤胃蛋白占35%～40%。碳水化合物是瘤胃和组织代谢的重要能量物质，为乳中蛋白质的合成提供能量和碳架，日粮中含有不同结构和类型的碳水化合物，对生牛乳中蛋白质影响也不同。提高日粮中淀粉含量，生牛乳中蛋白质含量也随之提高，但生牛乳中脂肪含量有所下降。

日粮中总氨基酸的供给是决定生牛乳中蛋白质生产的最主要因素。蛋氨酸和赖氨酸是饲喂不同日粮类型的泌乳牛最重要的2 种限制性氨基酸。在奶牛日粮中添加过瘤胃蛋氨酸[21]，可提高生牛乳中蛋白质、脂肪含量和酪蛋白的水平，同时显著提高血清蛋氨酸水平。在缺乏赖氨酸和蛋氨酸的奶牛日粮中添加相应的过瘤胃氨基酸，可以提高生牛乳中脂肪及蛋白质含量[22]。

3．3 对生牛乳其他营养素的影响

采食天然牧草的奶牛，即全年中高达300 天以上超长天然放牧期的奶牛生产的生牛乳与非采食天然牧草的相比，其生牛乳的蛋白质、Omega-3、CLA、β-胡萝卜素、维生素E和维生素D3含量更高，而脂肪含量低。采食天然牧草奶牛生产的生牛乳更自然和纯净，其未来发展的空间会更大。在安全范围内的高碘饲料可以大幅度地提高牛奶中碘的质量分数[23]。