不同泌乳期、胎次对牛乳乳成分的差异分析

董燕婕，苑学霞，范丽霞，梁京芸，王磊，赵善仓

(山东省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所，山东省食品质量与安全检测技术重点实验室，济南250100）

0 引言

乳一直被认为是大自然中营养最完善的食物，乳中的蛋白质和脂肪具有广泛的营养、功能和生物活性[1]。乳脂肪中主要成分为脂肪酸，其中脂肪酸含量超过85%，甘油约占12.5%[2]。乳中的单不饱和脂肪酸主要为油酸，多不饱和脂肪酸主要是由亚油酸和α-亚麻酸以及少量的位置和几何异构体组成的，这两者都是必需脂肪酸[3]。牛乳中的乳成分含量受到奶牛品种、季节、泌乳期、胎次、饲养水平等多种因素的共同影响[4-6]。因此探明乳成分随泌乳期、胎次的变化对提高乳品质量至关重要。

本研究对4个地区牧场的不同泌乳期、胎次的牛乳进行采样分析，研究其蛋白质、脂肪和脂肪酸的组成变化，旨在揭示乳成分随胎次、泌乳时期的变化规律，为提高乳品质量提供数据支撑。

1 实验

1.1 乳样采集

2017年于山东得益乳业、辽宁辉山乳业、福建长富乳业、云南新希望雪兰乳业所属牧场分别采集早中晚三个泌乳期乳样，泌乳早期采集56份，泌乳中期采集32份，泌乳晚期采集29份，一胎次采集55份、三胎次采集60份乳样。所有采集好的样品于-20℃条件下冻存，并利用装有干冰的保温盒于两天内运送至实验室，样品在实验室-80℃条件下储存，待用。

1.2 仪器与方法

牛乳中脂肪酸的测定采用气相色谱仪7890B，FID检测器；乳成分的测定采用乳成分分析仪。

1.2.1 蛋白和脂肪的测定

取20 m L生鲜乳样品置于冷水中解冻至室温，42℃水浴锅加热60 m in，备用，采用牛奶成分和体细胞分析仪进行测定，并输出结果。

1.2.2 脂肪酸的提取与甲酯化

乳脂肪的提取及甲酯化参照GB 5413.27-2010《婴幼儿食品和乳品中脂肪酸的测定》中第二法，准确称取5 m L生鲜乳置于50 m L离心管中，加入10 m L乙醚：石油醚=1：1混合溶液，盖上盖子，混合均匀，室温下放置1 h，提取生鲜乳中的乳脂肪酸；加入5 m L氢氧化钾-甲醇溶液（0.4 m ol/m L），混合均匀，室温下静置1 h，将乳脂肪酸进行甲酯化反应；向甲酯化好的离心管中沿管壁缓缓加入蒸馏水，注意不要震动离心管；待水相和有机相分层后，取上层有机相，经0.22μm有机滤膜过滤于气相进样小瓶中，待上机检测。

1.2.3 色谱分析条件

色谱柱为TR-FAM E，100 m，0.25 mm，0.2 m，进样口温度为260℃进样量为1μL，分流比为20∶1，载气为高纯氮气，流速为1.0 m L/m in，检测器为FID，检测器温度为280℃。柱温箱初始温度为60℃，维持1 m in，进行程序升温，以20℃/m in升温至160℃，保持2 m in，随后以3℃/m in升温至240℃，维持25 m in。

1.3 数据处理

根据标准品各脂肪酸甲酯保留时间和峰面积，使用归一化法计算不同生鲜乳中各脂肪酸甲酯的相对质量分数，并根据脂肪酸甲酯与脂肪酸的换算系数表将脂肪酸甲酯检测结果换算得出脂肪酸结果，使用Excel（2016）将原始结果进行统计并导入SAS（The SAS system for W indow s v8），进行方差分析和相关性分析；同时，将原始数据导入SPSS.19，通过W ard法对乳脂肪酸数据进行聚类分析，进行主成分分析，输出主成分分析得分图及载荷图。实验数据采用平均值±标准误差表示。

2 结果与分析

2.1 不同泌乳期生鲜牛乳营养成分比较

2.1.1 不同泌乳期蛋白质与脂肪质量分数

不同泌乳期生鲜牛乳的蛋白质与脂肪质量分数具有显著差异（P＜0.05）。结果如图1所示，泌乳晚期的蛋白质质量分数（3.31%）最高，且显著高于泌乳中期（3.21%）及泌乳早期（2.89%）（P＜0.05），随着泌乳时期的延长逐渐增加。牛乳中脂肪质量分数的变化趋势与蛋白质类似，泌乳晚期（3.55%）的脂肪质量分数最高，且显著高于泌乳中期（3.40%）和泌乳早期（2.68%）（P＜0.05）。2.1.2 不同泌乳期脂肪酸质量分数

图1 牛乳不同泌乳期中蛋白质和脂肪的质量分数

牛乳中脂肪酸组成随着泌乳时期的延长有所不同。由表1可以看出，饱和脂肪酸（SFA）质量分数随着泌乳时间的延长呈现先增加后降低的趋势，泌乳中期的SFA质量分数（71.44%）显著高于泌乳晚期（69.90%）和泌乳早期（68.98%）（P＜0.05）；单不饱和脂肪酸（M UFA）含量则为先降低后有所增加的趋势，泌乳早期（26.14%）显著高于泌乳中期（23.33%）（P＜0.05），但与泌乳晚期的差异不显著（P＞0.05）；多不饱和脂肪酸（PUFA）含量在泌乳早期、中期、晚期间无显著性差异（P＞0.05）；总不饱和脂肪酸（UFA）含量的变化趋势与M UFA类似，泌乳早期的UFA质量分数（30.88%）显著高于泌乳中期（29.81%）（P＜0.05），但与泌乳晚期的差异不显著（P＞0.05）。

表1 牛乳不同泌乳期脂肪酸组成 %

短链脂肪酸（C 4：0～C 6：0）质量分数受泌乳时间的影响。泌乳早期的C 4：0质量分数（4.05%）显著高于泌乳中期及泌乳晚期（P＜0.05）；泌乳晚期的C 6：0显著低于泌乳中期，但与泌乳早期的差异不显著。中链脂肪酸（C 8：0，C 10：0，C 12：0）在泌乳中期质量分数均显著高于其他两个泌乳期（P＜0.05）；C 16：1，C 17：1，C 18：1n9t，C 18：2n6c，C 18：3n3，C 20：0，C 20：3n6等不饱和脂肪酸的质量分数在3个泌乳期无显著差异（P＜0.05）；泌乳晚期的c9t11CLA质量分数（0.59%）显著高于泌乳中期（0.54%）及泌乳早期（0.46%）（P＜0.05）。

2.2 不同胎次生鲜牛乳营养成分比较

2.2.1 不同胎次牛乳蛋白质与脂肪比较

不同胎次牛乳蛋白质与脂肪质量分数如图2所示。三胎次的蛋白质含量高于一胎次，但差异不显著；脂肪质量分数为三胎次（3.31%）显著高于一胎次（3.0%）（P＜0.05）。

图2 牛乳不同胎次中蛋白质和脂肪的质量分数

2.2.2 牛乳不同胎次脂肪酸质量分数含量的比较研究

不同胎次牛乳中脂肪酸组成差异不大，SFA，PUFA，UFA均无显著差异（P＜0.05）；一胎次牛乳的M UFA质量分数（25.85%）显著高于三胎次（24.25%）（P＜0.05）。一胎次生鲜乳与三胎次生鲜乳脂肪酸组成也有不同，三胎次生鲜乳的中链脂肪酸高于一胎次生鲜乳；三胎次生鲜乳中的C 14：1，C 16：1，C 18：2n6c，C 18：3n3，C 20：0，C 20：3n6，C 20：4n6显著高于一胎次（P＜0.05）；C 18：1n9c，C 18：2n6t，C 18：2n6c，C 18：3n3，c9t11CLA，C 20：3n6等不饱和脂肪酸在一胎次及三胎次间无显著差异（P＜0.05）。

3 讨论

3.1 不同泌乳期牛乳营养成分差异

牛乳的蛋白质和脂肪含量随着泌乳时间的延长而逐渐增加，泌乳晚期显著高于泌乳中期及泌乳早期（P＜0.05）。这与前人的研究结果类似[7-9]。不同泌乳期对牛乳中饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸组成差异的影响显著。这是由于不同泌乳期乳腺组织泌乳性能的不同导致。十六个碳以下的脂肪酸在泌乳中期含量多于泌乳早期及泌乳晚期，十六个碳以上的脂肪酸并无明显规律。十六个碳以下的脂肪酸规律与张少卿等[10]、Bilal等[11]所得出结论一致，但张少卿实验中，十六个碳以上的脂肪酸在不同泌乳月时呈现先降低后升高的趋势，这可能因为本实验选取了3个泌乳期，使得脂肪酸变化规律与之不同。另外不同泌乳期总饱和脂肪酸呈现先上升后下降的趋势，总不饱和脂肪酸呈现先下降后升高的趋势，这与M ele等[12]所得出结论相同。泌乳期对乳脂肪酸含量及比例影响主要是由于处于不同泌乳阶段乳腺组织的泌乳性能差异导致，也可能是由于体内脂肪酸储备的调动和动物乳腺脂原酶的抑制所致。

表2 牛乳不同胎次脂肪酸组成 %

3.2 不同胎次牛乳营养成分差异

不同胎次对牛乳脂肪含量的影响显著，三胎次显著高于一胎次的含量。现有的研究中，廉红霞等[13]、吴双军等[14]研究表明不同胎次对乳脂率的影响不显著（P＞0.05），吐尔逊古丽·肉孜阿洪等[15]和常玲玲等[16]研究表明胎次对乳脂率有极显著影响（P＜0.01）。

不同胎次牛乳脂肪酸组成含量具有显著差异（P＜0.05）。三胎次的中短链脂肪酸要显著高于一胎次（P＜0.05），C 18：0的含量三胎次低于一胎次，这与王海滨等[17]研究所得结论相吻合。三胎次中的饱和脂肪酸含量高于一胎次，与朱文适等[18]研究的规律相一致。不同胎次乳中脂肪酸组成不同可能与乳脂肪酸合成与分泌在不同胎次期存在差异有关，其深层次的原因还需要进一步研究。