崔素萍,孫美玲,,崔麗琴,劉術(shù)明,張洪微
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江大慶163319;2.黑龍江貝因美乳業(yè)有限公司,黑龍江綏化151400)
黑龍江省安達市的牧場是國內(nèi)優(yōu)質(zhì)草場,全國奶牛重點生產(chǎn)基地之一,具有得天獨厚的養(yǎng)牛和畜產(chǎn)品加工優(yōu)勢。
英國學(xué)者Biye chen(2014)[1]認為,原料乳成份和理化性質(zhì)的變化對乳品加工企業(yè)具有重要的意義。現(xiàn)有的研究證明,在一年的不同季節(jié),牛乳中許多重要的成份和理化性質(zhì)都會發(fā)生改變[2-5]。
黑龍江省安達地區(qū)有獨特的氣候特點,每年有5個月的月平均溫度低于0℃,并且常年晝夜溫差大?;旧厦磕?0月至第二年的3月屬于枯草期,6月,7月,8月是盛草期。
本文擬對安達地區(qū)2010年1月至2013年12月的牛乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪和乳糖質(zhì)量分數(shù)進行研究,分析原料乳中三大主要營養(yǎng)物質(zhì)的變化規(guī)律,以期為獲得優(yōu)質(zhì)的牛乳提供理論依據(jù)。
1.1.1 采樣時間
收集了2010年1月-2013年12月黑龍江省安達地區(qū)乳品廠的檢測數(shù)據(jù)。
1.1.2 采樣地點及采樣方法
供試原料乳來自黑龍江安達地區(qū)各牧場和奶站的健康無病奶牛的綜合奶樣。
乳樣按牧場及奶站為最小單位進行蛋白質(zhì)、脂肪及乳糖質(zhì)量分數(shù)的檢測。乳樣采集完畢后,將其混勻,現(xiàn)場采集1 d的乳樣,取250 mL乳樣裝入已消毒的取樣瓶中,密封并迅速冷卻,在冰盒內(nèi)冷藏,當(dāng)天運回實驗室,測定乳中的常規(guī)營養(yǎng)成分。最終取全天原料乳平均數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
FT-120多功能乳成份分析儀:FOSS Analyticai AS公司。
1.3.1 乳脂肪及乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的測定方法
取搖勻后樣品50 mL,在水浴鍋中加熱至40℃左右,利用FT-120多功能乳成份分析儀,測定原料乳中脂肪及蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。
1.3.2 乳糖質(zhì)量分數(shù)的測定方法
按照GB5413.5-2010方法進行,采用液相色譜法對乳糖質(zhì)量分數(shù)進行檢測。
2010年1月至2013年12月的溫度資料,由安達市氣象站提供。
利用SPSS12.0分析系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
統(tǒng)計2010年1月~2013年12月,每月的平均氣溫,結(jié)果如圖1所示。
圖1 2010年1月~2013年12月黑龍江省安達地區(qū)月平均溫度
由圖1可知,每年的1月、2月、3月、11月及12月,月平均溫度低于0℃,其它月平均溫度高于0℃;每年的1月、2月和12月,月平均溫度在-15~-22℃之間,其中,1月份月平均溫度最低為-21℃左右;每年的6月、7月、8月,月平均溫度在20~24℃之間,其中,7月份月平均溫度最高為24℃左右;2010年1月~2013年12月,安達地區(qū)溫度變化趨勢相同,各年間的溫度變化基本穩(wěn)定。
2.2.1 季節(jié)變化特點
2010年1月~2013年12月,原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪和乳糖質(zhì)量分數(shù)季節(jié)變化情況如表1所示。
表1 2010年1月~2013年12月原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪和乳糖質(zhì)量分數(shù)季節(jié)變化特點
由表1可知,2010年1月~2013年12月,原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪和乳糖質(zhì)量分數(shù)在年間、季節(jié)間都存在著差異;從2010年至2013年,乳蛋白質(zhì)、乳脂肪的年平均質(zhì)量分數(shù)呈遞減趨勢,乳糖質(zhì)量分數(shù)呈增加趨勢。
乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在每年的春季、夏季最低,春季和夏季間質(zhì)量分數(shù)無顯著差異,每年的秋季、冬季質(zhì)量分數(shù)顯著高于春、夏兩季,且秋季質(zhì)量分數(shù)最高;乳脂肪質(zhì)量分數(shù)在每年的春季、夏季顯著低于秋季、冬季,且夏季最低,秋季、冬季在全年最高,秋季、冬季兩季的質(zhì)量分數(shù)并無顯著差異;乳糖質(zhì)量分數(shù)的變化幾乎與乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)變化相反。
2.2.2 乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)旬間變化規(guī)律
2010年1月~2013年12月原料乳中蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)旬間變化特點,結(jié)果如圖2所示。
由圖2可以看出,在2010年1月~2013年12月間,原料乳中蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化情況如下:
2010年全年,乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于3.0%,1月至6月上旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,6月中旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。其中,4月中旬至8月上旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在3.01%~3.09%間波動,且蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最低;1月上旬至4月上旬、8月中旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在3.1%~3.2%間波動,9月下旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最高。
圖2 2010年1月~2013年12月原料乳中蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)旬間變化情況
2011年,1月至7月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,8月上旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。其中,2月上旬至8月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在2.96%~3.08%間波動,且6月中旬至7月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最低為2.96%~2.99%;1月、8月上旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于3.0%;1月、9月上旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在3.1%~3.31%間波動,9月中旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最高為3.2%~3.31%。
2012年,除1月上旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3.25%外,其它時間質(zhì)量分數(shù)全部低于3.1%。3月下旬至9月中旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)小于3.0%,在2.87%~2.98%間波動,其它時間蛋白質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)大于3.0%,小于3.1%。
2013年,2月上旬至8月中旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)低于3.0%,1月、8月下旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于于3.0%,且8月下旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在3.05%~3.24%波動,并呈上升趨勢,9月下旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最高為3.2%~3.24%。
綜上所述,在2010年1月~2013年12月間,原料乳中蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化在年間、季節(jié)間及每年的各旬之間都存在一定的差異。但總趨勢是,每年的8月中、下旬至12月,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)成上升趨勢,而每年9月中下旬至12月下旬,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最高;6月至7月,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)全年最低。不同年間的乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化趨勢基本相同。
2.2.3 乳脂肪質(zhì)量分數(shù)旬間變化規(guī)律
2010年1月~2013年12月原料乳中脂肪質(zhì)量分數(shù)旬間變化情況如圖3所示。
由圖3可以看出,在2010年1月~2013年12月間,原料乳中脂肪質(zhì)量分數(shù)變化情況如下:
2010年,1月至6月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,7月上旬至12月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。5月上旬至8月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)小于3.5%,在3.34%~3.47%間波動,且全年最低,其它時間,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)大于3.5%,在3.5%~3.76%波動。
圖3 2010年1月~2013年12月原料乳中脂肪質(zhì)量分數(shù)旬間變化情況
2011年,1月至7月中旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,7月下旬至12月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。4月中旬至9月上旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)小于3.5%,在3.33%~3.49%間波動,且全年最低,其它時間,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)大于3.5%,在3.5%~3.71%波動。
2012年,1月至7月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,8月上旬至12月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。3月下旬至9月上旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)小于3.5%,在3.25%~3.48%間波動,且全年最低,其它時間,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)大于3.5%,在3.5%~3.71%間波動。
2013年,1月至6月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,7月上旬至12月下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。3月下旬至9月上旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)小于3.5%,在3.25%~3.47%間波動,且全年最低,其它時間,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)大于3.5%,在3.5%~3.67%間波動。
綜上所述,在2010年1月~2013年12月間,原料乳中乳脂肪質(zhì)量分數(shù)變化在年間及每年的各旬之間都存在一定的差異。但總趨勢是,每年的1月下旬至7月中、下旬,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,每年的8月至12月乳脂肪質(zhì)量分數(shù)成上升趨勢,而每年6月至7月,乳脂肪質(zhì)量分數(shù)全年最低。不同年間的乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)變化趨勢基本相同。
2.2.4 乳糖質(zhì)量分數(shù)變化規(guī)律
2010年~2013年原料乳乳糖質(zhì)量分數(shù)變化情況如圖4所示。
圖4 2010年1月~2013年12月原料乳中乳糖質(zhì)量分數(shù)變化情況
由圖4可知,2010年1月~2013年12月,原料乳乳糖質(zhì)量分數(shù)年間變化差異較大,基本與乳蛋白質(zhì)和乳脂肪質(zhì)量分數(shù)變化的趨勢相反,1月至8月下旬,乳糖質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢,6月、7月、8月乳糖質(zhì)量分數(shù)比較高。
每年中,乳蛋白質(zhì)、乳脂肪、乳糖質(zhì)量分數(shù)與溫度變化的關(guān)系如圖5~圖8所示。
圖5 2010年原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖質(zhì)量分數(shù)與溫度變化的關(guān)系
圖6 2011年原料乳中蛋白質(zhì)、脂肪及乳糖質(zhì)量分數(shù)與溫度變化的關(guān)系
圖7 2012年原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖質(zhì)量分數(shù)與溫度變化的關(guān)系
由圖5~圖8可知,原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)的變化趨勢與溫度的變化趨勢相反,在每年溫度比較高的6月、7月、8月(6月、7月、8月的平均溫度為21~24℃),乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)基本最低;乳糖質(zhì)量分數(shù)的變化與溫度變化的關(guān)系比較復(fù)雜。
圖8 2013年原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪及乳糖質(zhì)量分數(shù)與溫度變化的關(guān)系
黑龍江省安達地區(qū)原料乳中,乳蛋白質(zhì),乳脂肪和乳糖質(zhì)量分數(shù)在年間及每年季節(jié)間都有自身的變化規(guī)律。
近幾年來,隨著消費者對健康飲食關(guān)注度的提高,人們對牛乳的品質(zhì)特性關(guān)注度也在提高。國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對氣候條件、飼養(yǎng)條件、飼養(yǎng)方法對牛乳中蛋白質(zhì)的氨基酸組成,脂肪酸組成進行了研究[6],Heck(2009)[7]在研究荷蘭牛乳中營養(yǎng)成分與季節(jié)變化關(guān)系中發(fā)現(xiàn),在一年中,乳糖質(zhì)量分數(shù)基本恒定,乳蛋白質(zhì),乳脂肪的質(zhì)量分數(shù)季節(jié)變化明顯,在荷蘭,7月份蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分數(shù)都最低,分別為3.21%和4.10%,12月份乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)最高,為3.21%,1月份乳脂肪質(zhì)量分數(shù)最高為4.57%;Heck認為,這可能是不同的溫度和不同的飼料組成導(dǎo)致的,因為在冬季,牛會消耗更多的干飼料,而夏天,牛會吃過多的青草,并且在戶外的時間長。分析DairyCo網(wǎng)站上[8]提供的2009年~2013年英國牛的原料乳數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),英國牛乳的乳脂肪水平每年從1月份到7月份是下降的,在8月,9月份,急劇增加到4.2%,而在10月,11月,12月保持穩(wěn)定,乳蛋白質(zhì)與乳脂肪有相似的變化規(guī)律。英國科學(xué)家Biye chen(2014)[1]認為,原料乳中的乳蛋白質(zhì),乳脂肪有季節(jié)變化規(guī)律。Larsen(2014)[9]研究也發(fā)現(xiàn),季節(jié)的變化影響乳脂肪的質(zhì)量分數(shù)及組成。
大量研究表明,影響原料乳成份及成份組成的因素有很多,其中,環(huán)境因素、季節(jié)因素及飼料是影響牛乳產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素[10]。季節(jié)的變化也會造成牛乳中主要營養(yǎng)成份的改變[11,12]。夏季的高溫、高濕,奶牛會產(chǎn)生熱應(yīng)激[13],奶牛的熱應(yīng)激是造成牛乳品質(zhì)下降的一個重要因素,奶牛出現(xiàn)熱應(yīng)激后,奶牛采食量下降,牛乳產(chǎn)量下降,乳蛋白質(zhì)率和乳脂率下降。而當(dāng)秋季溫度下降后,奶牛的熱應(yīng)激減少,乳蛋白質(zhì)率和乳脂率就會上升[5]。瑞典學(xué)者研究表明,夏季牛乳樣品中的脂肪質(zhì)量分數(shù)比較低,并且牛乳中成份的組成與氣候條件和飼料成份有很大關(guān)系[14]。
飼料的變化也能造成牛乳中主要營養(yǎng)成份的改變,夏季,牛主要以新鮮的青綠飼料為食,冬季,以青貯飼料和農(nóng)作物秸稈為主。在一年四季中,牧場對奶牛精飼料的補給相對平衡,而粗飼料的補給完全取決于季節(jié)性變化,粗飼料的攝入量與牛乳品質(zhì)成正相關(guān)。另外,夏季,牛飲水過多,也會導(dǎo)致乳脂率下降[15]。DairyCo(2015)[16]網(wǎng)站的一項調(diào)查數(shù)據(jù)表明,從1998年至2014年間,英國每年蛋白質(zhì)的平均質(zhì)量分數(shù)略呈下降趨勢,1998年、1999年,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)都分別是3.30%左右,但是從2008年至2014年,蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在3.26%~3.28%間波動。
在黑龍江省安達地區(qū),進入春季以后,氣溫逐漸回暖,4月初,青草逐漸長出,奶牛飼料中鮮草比例逐漸增大,奶牛每日攝水量逐漸增多,產(chǎn)奶量相應(yīng)增加,牛乳中乳蛋白質(zhì)和乳脂肪質(zhì)量分數(shù)下降明顯,夏季,是盛草期,奶牛攝入青草的比例最大,乳蛋白質(zhì)和乳脂肪的質(zhì)量分數(shù)偏低;從9月開始,安達地區(qū)逐漸進入枯草期,奶牛攝入青草的比例減少,干草比例加大,乳蛋白質(zhì)和乳脂肪的質(zhì)量分數(shù)逐漸升高,隨著溫度的逐漸降低,蛋白質(zhì)和脂肪質(zhì)量分數(shù)又表現(xiàn)出明顯的上升趨勢,另外,隨著氣溫的迅速下降,奶牛的飲水量降低,產(chǎn)奶量相應(yīng)下降,導(dǎo)致牛乳中蛋白質(zhì)和脂肪相對質(zhì)量分數(shù)逐漸上升,11月至第二年的3月,奶牛飼料的構(gòu)成比例基本不變。
2010年1月至2013年12月的數(shù)據(jù)表明:
(1)黑龍江省安達地區(qū)原料乳中乳蛋白質(zhì)、乳脂肪、乳糖質(zhì)量分數(shù),在年間及每年的季節(jié)間都存在著差異,并且,從2010年到2013年,乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)每年呈遞減趨勢;
(2)每年中,乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)的變化趨勢與溫度的變化趨勢相反;
(3)不同年間的乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)變化趨勢基本相同?;旧显诿磕甑?月至7月,乳蛋白質(zhì)、乳脂肪的質(zhì)量分數(shù)呈下降趨勢,8月至12月下旬,乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)呈上升趨勢。乳蛋白質(zhì)質(zhì)量分數(shù)在每年的春季、夏季最低,春季和夏季間無顯著差異(P<0.05水平),每年的秋季、冬季變化顯著(P<0.05水平)高于春、夏兩季,且秋季質(zhì)量分數(shù)最高;在每年的春季、夏季乳脂肪質(zhì)量分數(shù)顯著(P<0.05水平)低于秋季、冬季,且夏季最低,秋季、冬季在全年最高,秋季、冬季兩季的質(zhì)量分數(shù)并無顯著差異;乳糖質(zhì)量分數(shù)的變化幾乎與乳蛋白質(zhì)、乳脂肪質(zhì)量分數(shù)變化相反。
黑龍江省安達地區(qū)乳品生產(chǎn)企業(yè)可以參考該地區(qū)近4年原料乳中主要營養(yǎng)成分質(zhì)量分數(shù)的變化情況,適時調(diào)整產(chǎn)品的種類和產(chǎn)品的配方。另外,為了保證原料乳的品質(zhì)及安全,乳品加工企業(yè)應(yīng)該建立自己的奶源基地,科學(xué)飼養(yǎng),科學(xué)管理,使生牛乳全年高質(zhì)量生產(chǎn)。
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