吉林农业大学副教授甄玉国博士在第四届国际畜牧业创新论坛——规模化牧场奶牛营养、繁殖、健康管理峰会上，分享了国内最新牛奶滋气味与风味物质研究进展。通过大量试验研究发现，牛奶的滋气味与风味物质组成（代谢物与挥发物）与奶牛的健康状态、日粮的原料组成、原料的滋气味与风味物质组成和加工处理方法都有很大的相关性。

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甄玉国老师认为，牛奶的加工制作其实是高科技，牛奶的生产加工是一个大的系统工程，其中有很多可变因素。

牛奶属于分泌型的畜产品，数据显示，奶牛每生产1升牛奶需要流过乳房的血液为387-500升，当奶牛的日产奶量达到60升时，就要有接近30000升的血液循环流过乳腺。

奶牛制造牛奶的生产流程非常复杂，我们从生产的角度把它牛奶的形成分为两个阶段：第一个阶段是将饲料中的营养物质变成可吸收的营养物质，通过胃肠道吸收进入血液循环，第二个阶段是将所有半成品（吸收进入血液的营养），通过大量的血液循环运送到乳腺，乳腺利用这些半成品，合成牛奶需要的营养成分。在这一转化过程中，我们需要了解，营养供应是否合理，是否均衡；健康管理是否有问题，倘若健康管理缺失，会导致营养运输路径不通畅，就会影响产奶量，对牛奶的品质而言，也是一样的道理。

谈一下牛奶品质的发展过程：第一阶段是2002年以前，我们称为增量时代，当时由于经济水平的提升，牛奶的需求加大，加上国家政策的扶持，奶牛的养殖数量急速增长，其中很多不会养牛的也进入到这个行业。直到2013年，这十年间暴露了很多的牛奶安全问题，尤其是三聚氰胺事件，还有抗生素，黄曲霉毒素等等一系列问题，在这一阶段，我们更多的是解决牛奶的安全问题，此阶段定义为安全时代。从散户饲养，户户送奶——散户饲养，集中挤奶——散户饲养，机械挤奶——规模化集中饲养，机械挤奶，这一过程发展的很快，我们对牛奶品质的安全水平有了大幅的提升，随着规模化牧场的发展，牧场大量的投入基础设施，机械设备，以及各项管理的投入都在增加，虽然牛奶的生产效率和品质都在提升，但是牛奶的制造成本也在急剧增加。进入到2014年后，我们定义为成本时代，因为我们一直在各种成本的压力下寻求利润，迫使我们必须要提高效率，来降低成本。我个人认为未来我们要竞争的是牛奶品质，制造出世界一流的高品质牛奶，提升竞争力。针对不同时代的发展，我们对奶牛养殖的要求和管理的方式方法也是不同的，其目的都是为了提高品质，降低成本。

牛奶品质关系国计民生，我们将影响牛奶品质的主要因素分为以下几类：

1.牛奶的体细胞与细菌数：与奶牛的健康状态和奶牛的卫生管理相关。

2.牛奶的常规物质组成（乳脂、乳蛋白、乳糖）：与日粮的营养组成与结构和日粮的干物质采食量相关。

3.牛奶的化学与物理状态（矿物质含量、胶体结构）：与奶牛的健康状态和加工处理方法相关。

4.牛奶的滋气味与风味物质组成（代谢物与挥发物）：与奶牛的健康状态、日粮的原料组成、原料的滋气味与风味物质组成（尤其是青贮品质和管理）和加工处理方法相关。

为了更深入的研究，我们选取了市场上在售的3款成品奶进行挥发性风味物质分析：

上面两张表中介绍了3款成品牛奶中含有的物质成分、含量以及性质。分别对这3款成品奶进行试验室检测：

成品奶2 VS 成品奶1：

实验室检测成品奶1、2，对比分析发现，成品奶2风味物质较多，且大部分呈不愉快气味，造成综合滋气味难以控制。

成品奶2 VS 成品奶3：

实验室检测成品奶2、3，对比分析发现，成品奶2风味物质较多，大部分呈不愉快气味，造成综合气味难以控制。

成品奶1 VS 成品奶3：

实验室检测成品奶1、3，对比分析发现，两者比较风味差异物质均呈现愉快气味，成品奶1和成品奶3 原奶品质相近。

我们熟悉了牛奶产生的流程，了解到胃肠道健康是营养进入血液循环的保障，乳腺健康是血液营养合成进入牛奶的保障。假设胃肠道和乳腺组织受损，通透性发生变化，不应该进入到血液循环的物质进入了血液，瘤胃上皮细胞、乳腺上皮细胞会发生氧化还原反应，影响牛奶中的营养物质，造成了牛奶风味的改变。

奶牛健康状态

对牛奶滋气味与风味物质组成的影响

▨ 不同氧化应激状态牛奶挥发性物质检测

对国内某万头牧场进行牛奶挥发性物质检测试验：对检测牛只进行分组盲测，将检测牛只分别挤奶进行打分评定，找出味道正常的牛奶和味道不正常的牛奶，对问题牛进行血样和奶样检测。我们团队去年采取了2万头的血样，跟踪检测牛只健康状态。

图中可见，正常牛只ROS含量非常低，问题牛只ROS含量非常高，牛奶中含有的挥发物的含量差别也很大。

检测奶样时，在HROS组中发现桉树脑存在，又称桉树醇，一种一萜醇。无色油状液体，有些像樟脑的气味。检测发现健康牛只中没有这种物质，而不健康的牛只中含有这种物质。

▨ 不同氧化应激状态奶牛血清挥发性物质检测

对血清进行检测时发现，不健康的牛只产出的奶中会检测出桉树醇，但是健康的牛只产出的奶中并没有这种物质。

上述实验说明，奶牛的健康状态对牛奶滋气味与风味物质组成有很大的影响。

奶牛日粮原料组成

对牛奶滋气味与风味物质组成的影响

世界上的奶牛饲养模式有很多种，比如，放牧+补饲模式（澳大利亚、新西兰、爱尔兰等国家），玉米青贮+优质苜蓿（美国），玉米青贮+高粱青贮+麦类青贮（欧洲），麦类青贮+青草类青贮+菜粕，全青贮日粮（中国）。

燕麦草、苜蓿、羊草中的挥发性成分进行测定。

对国内燕麦草、苜蓿、羊草中的挥发性成分进行测定，共检测并鉴定出99种物质，烃类物质较多（45种）。

检测发现，燕麦草的醇类、酸类物质的种类略高于苜蓿和羊草，且乙酸、丙酸、己酸含量显著高于其他2种牧草（10-100倍）。苜蓿、羊草的烃类物质高于燕麦草，苜蓿和羊草的品质成分比较相近，羊草中发现2-庚酮存在。

▨ 不同牧场青贮品质分析

对国内不同牧场的青贮进行检测，检出挥发性成分85种，其中，酯类（33种）、酸类（13种）、酮类（2种）、 醇类（14种）、烃类（4种）、酚类（3种）、萜类（2种）、醛类（4种）。

样品奶中检测到萘，萘是一种有机化合物,分子式C10H8,白色，易挥发并有特殊气味的晶体，以往制作卫生球的主要成分。用于制备染料、树脂、溶剂等的原料，也用作驱虫剂。萘不溶于水，溶于乙醇和乙醚等易挥发，易升华溶于乙醇后，将其滴入水中，会出现白色浑浊。

▨ 饲养不同牧草牛奶挥发性风味物质分析

所有原奶出问题的牧场，除了奶牛健康状态以外，牧场饲喂的不同牧草对牛奶的风味也有很大影响，尤其是青贮饲料的品质和青干草的品质。

原奶加工处理方法

对牛奶滋气味与风味物质组成的影响

针对不同原奶加工处理方法，进行了以下试验：

取某集团牧场牛奶加工的5个关键工艺节点样品，检测挥发性成分（牛奶液体样品）和代谢产物（牛奶中的小分子代谢物质——冻干样品）。

正常的牛奶加工流程是：

原奶检测→收奶→贮存→净乳→标准化、巴士杀菌→配料→超高温灭菌→无菌灌装→装箱→保温实验→出厂。我们选取了其中5个关键工艺节点（原奶检测、巴士杀菌、半成品、超高温灭菌、成品）进行采样检测。

检测发现各工艺节点奶样挥发性成分差异很大。

检测发现，原奶中酸类物质含量很丰富，但随着加工工艺推进，从原奶到成品过程，酸类物质的含量呈下降趋势，成品奶中酸类物质很少。

原奶中有部分酮类物质，随着加工工艺推进，从原奶到成品过程，酮类物质的含量呈下降趋势,但是成品中显著增加，尤其是二庚酮和壬酮。

随着加工工艺推进，从原奶到成品过程，醛类、酯类、烃类物质的含量呈一定规律变化趋势。

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▨ 不同加工工艺挥发性风味差异物质

原奶 vs 巴杀

巴杀加热之后，酸类物质明显减少，并且一定程度上将有不良风味是酸性物质转化成有利于牛奶愉快风味的物质增多的酯类、烃类物质。

巴杀 vs 半成品

半成品是巴杀＋均质，均质这个过程会提高牛奶悬浮稳定性，此过程差异物质不明显。

半成品 vs UHT

超高温处理后物质种类明显减少，且减少的物质大多具不良风味物质，另外发现留下了某些具药用价值的有益物质 , 如硫化丙烯、羟甲基糠醛。

UHT vs 成品

成品是UHT＋均质，这个过程会一定程度上减少物质的种类，另外也减少了牛奶加工样的一些刺激性气味物质.如己酸、辛酸等，增加愉快气味物质如癸内酯，香芹烯，萜品烯等。

半成品 vs 成品

半成品到成品经过多道加工工序，酸类物质明显减少，且不良风味物质相应减少。

原奶 vs 成品

原奶到成品经过多道加工工序，很大程度上减少酸类物质，且这些物质具有不愉快风味。

▨总 结

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文章来源：奶牛微刊

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