1、 甘肃省高等教育自学考试毕 业 论 文题 目：牛奶的品质改善技术专 业：动 物 医学 姓 名：苏子杰 指导老师：薛慧文 甘肃省高等教育自学考试办公室印制2014 年 4 月目 录- 1 - 摘要1关键词1前言11 牛奶的营养与消费趋势11.1 牛奶的营养特点11.1.1 牛奶中的蛋白质和氨基酸21 .1. 2 牛奶中的碳水化合物31.1.3 牛奶脂肪31.1.4 牛奶的矿物质31.1.5 牛奶维生素31.1.6 牛奶其他成分41.2 牛奶的消费局势41.2.1 营养41.2.2 安全41.2.3 保健42 影响牛奶品质的因素42.1 遗传因素42.1.1 品种42.2.2 个体52.2.3 年
2、龄和胎次52.2 日粮管理52.2.1 日粮模型52.2.2 采食量52.2.3 日粮能量52.2.4 日粮中的矿物质和维生素52.3 其他因素62.3.1 季节62.3.2 气温62.3.3 产奶量63 改善牛奶品质的营养调配技术63.1 改善奶牛乳房健康的营养调控技术6- 2 - 3.1.1 维生素 A 和胡萝卜素63.1.2 维生素 E 和硒73.1.3 铜、锌、锰、碘73.2 提高牛奶营养物质含量的营养调控技术73.2.1 保证牛奶营养物质含量达标的基本营养原则73.2.2 提高牛奶营养物质含量的特殊营养调控技术73.3 改善牛奶脂肪酸组成的营养调控技术73.3.1 牛奶脂肪酸组成调控
3、的关键点73.3.2 日粮调控技术83.3.3 瘤胃调控技术84 总结参考文献8致谢83牛奶的品质改善技术苏子杰甘肃农业大学动物医学技术学院，兰州 730070摘要 随着社会的发展和人们生活水品的提高，人们开始不断追求高营养的生活食品。本文主要描述了高营养食品牛奶的营养与营养特点，人们的消费水平，影响牛奶品质的因素以及改善牛奶品质的技术，为牛奶产业的发展提供技术参考。关键词 牛奶 日粮营养 SCC前言牛奶是奶牛为哺乳其幼仔由乳腺分泌的一种白色或者淡黄色的液体，是供人类营养的重要畜产品之一，牛奶中含有幼儿需要的全面的营养物质，包括碳水化合物、蛋白质、脂肪、各种矿物质、微量元素和维生素、以及多种有
4、用酶、是幼儿出生时期最完善的食物，而且牛奶中的蛋白质，脂肪及碳水化合物之间有着一种能被有机体很好机用的比例关系，容易被人体吸收，成为人类重要的饮品。“一杯牛奶强壮一个名族” ，发展奶业为人类造福，已成为世界共识。稳步向前地更新养殖技术，足不踏空地扩大养殖范围，器宇轩昂的提高经济效益，推动奶业产业化经营，将是 21 世纪我国奶牛业的重大任务。1 牛奶的营养与消费趋势 11 牛奶的营养特点在牛奶的成分中，蛋白质在营养上有重要的意义，乳蛋白质在营养中的直接用途是参与蛋白质代谢，牛奶中的蛋白质含有 8 种必需氨基酸，适宜于构成肌肉组织和促进健康发育；对于正处在生长发育阶段的儿童青少年更为重要。牛奶中所
5、含有的脂肪溶点低，颗粒小，很容易被人体消化吸收，并其消化率达 97%。牛奶中的主要碳水化合物是乳糖，乳糖在人体内可调节胃酸，促进肠蠕动和助消化腺分泌的作用。牛奶中所含的钙质，是人体钙的最好来源。因为牛奶中的钙在体内极易吸收，远比其他各类食物中的钙吸收率高。而且，牛奶中钙与磷比例合适，是促进儿童青骨骼、牙齿发育的理想营养食品。牛奶中几乎含有一切已知的维生素，如维生素 A、维生素 C、维生素 D、及 B 族维生素奶中还含儿童所需的很多营养成分。1.1.1 牛奶中的蛋白质和氨基酸 蛋白质是生命物质的基础，它对人体生长发育和健康的重要作用是脂肪和碳- 2 - 水化合物所不能代替的，它是人体最重要的营养
6、物质之一。奶中的蛋白质是奶的主要成分，人乳含蛋白质 1.12%，牛奶含蛋白质 3.3%，山羊奶含蛋白质 3.6%，奶中的蛋白质是非常完全的蛋白质，由于它含有人体必须的氨基酸，所以营养价值很高，牛奶中的蛋白质消化率可以达到 90-100%，而蔬菜、粮食中的蛋白质消化率只有 80-90%。蛋白质是人体非常重要的营养物质，若缺乏蛋白质特别是儿童体内蛋白质分解消耗得不到补偿，就会引起身高体重增长缓慢，肌肉松弛、发生贫血、消瘦，成人蛋白质不足会引起体重减轻、容易疲劳，对疾病抵抗力下降，代谢紊乱，严重时引起水肿等一系列蛋白质缺乏症状。牛奶蛋白质是高质量的完全蛋白质，它的氨基酸组成与人乳较相近，而且含有人体
7、内不能合成的八种必须氨基酸，由于氨基酸构成的比例较平衡，氨基酸的利用率高，合成人体蛋白时生物效价也高。一公升牛奶所含的蛋白质完全可以满足一个成年人一天所需要的必须氨基酸，而且牛奶蛋白质在人体内的消化速度比肉类、鸡蛋、鱼、粮食等都快。牛奶蛋白质中赖氨酸的含量丰富，而植物性食物如面粉、大米中赖氨酸的含量都很少，经常喝牛奶可以补充赖氨酸的不足，牛奶中的蛋氨酸有促进钙的吸收，预防感染的作用，也是人体必须的氨基酸。牛奶中蛋白质的品质极高与植物性蛋白质相比，牛奶蛋白质的生物价值为 85%，而粮食谷物生物价值只有 60-70%，牛奶蛋白质有极高的消化性，所以牛奶蛋白质特别适合于婴幼儿、发育期的青少年、老年人
8、和肝脏病患者的食用。与其他营养品相比，牛奶的价格比较便宜，是一种经济实惠的优质蛋白质来源，但牛奶所含蛋白质的不足之处是酪蛋白含量较高，消化吸收较慢，但牛奶蛋白质仍是高质量的、优质的非常完全蛋白质，也是人们的高级营养食品。60 千克体重的人，每天喝 250 克新鲜牛奶，能获得每天需要蛋白质的 20-25%(蛋白质摄入量为每千克体重 0.9 克/日)，氨基酸需要量的50%，牛奶蛋白质是全价蛋白质在人体内消化快，能被人体完全吸收 1。1.1.2 牛奶中的碳水化合物 乳糖是儿童生长发育的主要营养物质之一，对青少年智力发育十分重要，特别是新生婴儿绝对不可缺少的，乳糖在自然界中只有哺乳类动物的奶中含有乳糖
9、，在各类植物性食物中是找不到乳糖的。人乳、牛奶、山羊奶中的乳糖含量是不同的，人乳含乳糖 7，牛奶中含乳糖 4.2，山羊奶含乳糖 4.6，牛、羊奶中的乳糖含量都比人乳低。乳糖没有蔗糖甜，它的甜度是蔗糖的六分之一。乳糖是儿童食用最好的糖类，而且儿童消化道内有充足的分解乳糖的乳糖酶，能很好的分解消化吸收利用乳糖。人乳中的乳糖不但含量比牛、羊奶高而稳定，- 5 - 且不会因母亲的食物变化而变化，也不会因血糖变化而产生波动。乳糖是牛奶中最丰富的糖类，牛奶中所含的糖类 99.8是乳糖，另外还有少量的葡萄糖、果糖、半乳糖。乳糖易溶于水，牛奶中的乳糖几乎全部是溶液状态，易于消化吸收。牛奶中的乳糖在儿童小肠内分
10、解为容易消化的葡萄糖及半乳糖，半乳糖的消化吸收较慢，但半乳糖在儿童肠道内是促进细菌合成维生素 K 和复合维生素 B 的促进剂。乳糖并能增进矿物质钙、磷、镁等的吸收，增加血钙浓度，使骨钙沉积更迅速，为奶中高钙的吸收和利用创造了最佳的条件，减少了维生素 D 的需要量，所以牛奶是人乳很好的代用品。1.1.3 牛奶脂肪 乳脂肪是优质的脂肪， 它的组成是一分子的甘油和三分子的脂肪酸。牛奶脂肪中含有卵磷脂、脑磷脂和神经鞘磷脂。乳脂肪不溶于水，而是以脂肪球的状态分散悬浮于乳浆中，乳脂肪中脂肪酸的化学结构可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。牛奶中的脂肪酸的特别之处是它含的碳元素数多是 8 个，较多的是这种短链脂肪
11、酸。这种短链脂肪酸在人乳脂肪中只含有 0.4，而在牛奶脂肪中含有7.2，另外脂肪酸中含碳元素 1014 个的中链脂肪酸，在人乳脂肪中含14.1，在牛奶脂肪中含 18.1，这些中、短链脂肪酸容易被人体消化吸收。同时乳脂肪酸的溶点低，乳脂肪本身就是很好的乳化状态，所以乳脂肪是消化吸收很好的优质脂肪 2。乳脂肪的优点还在于，不论人乳、牛奶和羊奶中都含有 20 种以上的脂肪酸，其他动、植物脂肪中没有这样多的脂肪酸，它们仅含有 57 种脂肪酸，而且乳脂肪中还含有相当数量必须的脂肪酸，所以乳脂肪比其他脂肪质量更好。乳脂肪是中性脂肪，乳脂肪在乳中 9899形成甘油三酯，其余 1左右为磷脂等，乳脂肪在乳中携带
12、维生素 A、维生素 D、维生素 E、维生素 K，还能促进钙的吸收。牛奶脂肪比重较轻为 0.920.95，故静置时间较长奶油就会上浮在牛奶表面，形成薄薄的一层奶油层。1.1.4 牛奶的矿物质 牛奶中含有人体所需的全部常量元素和大多数微量元素，并且牛奶中的矿物质大部分与有机酸结合，以可溶性盐类存在，便于人体的吸收，矿物质元素随饲料，奶牛个体健康状态等条件而异，例如，饲料中缺钙时，就会影响牛奶中钙的含量。1.1.5 牛奶维生素 牛奶中含有几乎所有已知的维生素，特别是维生素 B2 含量很丰富，但维生素 D 的含量不多。牛奶中维生素有脂溶性维生素（如维生素 A,D,E,K）和水溶性- 6 - 维生素（维
13、生素 B 族和维生素 C）两大类。泌乳对奶牛中维生素有直接影响，如初乳中维生素 A 及胡萝卜素含量多于常乳。1.1.6 牛奶其他成分 除上述成分外，还有酶，少量的有机酸，气体，色素，细胞成分，风味成分机器激素等。1.2 牛奶的消费趋势随着人民生活水品的提高，对牛奶的消费不仅从数量上继续上升，而且追求营养，安全和便捷。我国乳制品年消费量逐年提高，历年都处于上升趋势，但由于我国人口基数大，且受消费习惯的影响，至今仍有一部分人很少消费乳制品。因此，总体来说中国乳业发展还是比较落后。1.21 营养 牛奶是一种营养成分齐全，组成适宜，易吸收的天然优质食品，被誉为“最完善的食品” ，因此，牛奶在膳食中的比
14、例高低，成为衡量一个国家人口食品质量的价值的指标。1.2.2 安全 食品安全越来越受人们的关注，乳制品也不例外。为了让人们能喝上放心而又营养的奶，超高温瞬时灭毒应用而生我国引进了先进的技术，既保证了安全也提高了产量。1.2.3 保健 由于功能性乳制品的开发，人们越来越注重牛奶对人体的保健作用，保健牛奶的生产开发，不仅满足了人们对牛奶保健作用的需求，而且，消费量也日益上升。2 影响牛奶品质的因素牛奶具有很高的营养价值，但影响牛奶的因素很多，归纳起来可以分为遗传特性（牛的品种、个体差异等）营养环境（如采食量、日粮能量、日粮蛋白质、日粮矿物质、日粮维生素及日粮组合、初产年龄与产犊间隔、泌乳期、挤奶技
15、术、饲养管理等）及其他因素。21 遗传因素2.1.1 品种 奶牛的品种不同，产奶量及乳品质具有很大差别。家牛、瘤牛、牦牛和水牛虽然均可作为产奶牛饲养但就泌乳量而言，普通奶牛中的荷斯坦牛最高，牦牛最低。荷斯坦牛一个泌乳期可产奶 5000kg 或更高，牦牛仅产奶 215480kg，前者- 7 - 产量为后者泌乳量的 10 倍之多。遗产差异约占牛奶产量的差异的 25%，而占乳成分含量变异的部分超过50%。乳脂是乳中含量变化最大的成分之一，其含量受多种因素影响。不同动物种间及不同个体间均存在一定的差异，并同遗传有关。乳脂含量的遗传力为0.60，乳脂产量的遗传力为 0.25。因此，乳脂含量在动物间可能存
16、在较大的变化，而在种类在有一定变化性。2.1.2 个体 不同个体产奶量不同，即使同一品种内个体不同差异也很显著，甚至大于品种间的差异，乳荷斯坦奶牛个体间产奶量可能有 200027000kg，含脂率可能2.6%6.0%，个体间的差异是选育的基础。奶牛个体间产奶量虽然差异很大，但通过大量统计，体型大小与产奶量之间也有一定的关系，一般体型大，消化容积大，采食量也大，故产奶量也大。但过大体形无论在饲料消耗还是饲料管理上都不利，所以体型适中最优。2.1.3 年龄和胎次 随着年龄的增长，胎次提高，牛奶的质量也呈现下降的趋势，乳成分乳脂含量与胎次和年龄有关。奶牛分娩 5 胎以后，乳脂含量可下降约 0.2%。
17、在同一泌乳期中，乳脂绝对含量呈现下降趋势，因此，仅乳脂含量或乳脂产量不能准确地反映乳腺的分泌机能，需要将两者结合起来，才能更好地显示乳腺组织分泌乳脂的能力以及哺育幼崽对乳脂的需求量。2.2 日粮管理产奶量和牛奶成分含量主要取决于日粮组成，受饲料中能量和蛋白质含量及类型的影响，养分吸收平衡状况对产奶量及牛奶成分具有潜在的影响。2.2.1 日粮模型 不同饲料在瘤胃发酵类型不同，会对挥发性脂肪酸的浓度和比例产生重要的影响，挥发性脂肪酸的浓度越高，产奶量越高。在挥发性脂肪酸，丙酸比例越高，产奶量越高，乙酸和丁酸的浓度越大，乳脂率越高。2.2.2 采食量 奶牛获得最大采食量是奶牛泌乳早期能量负平衡最小化
18、的关键，奶牛进入能量值平衡，体重增加，体况损失最小，奶牛产出正常乳脂与乳蛋白的奶。采食量的增加可提高乳蛋白率 0.2%0.3%，这可能是采食量的增加，平衡能量的输入量也增加的原因。2.2.3 日粮能量 日粮中的营养来自三大物质，即碳水化合物、脂肪和蛋白质。蛋白质价格昂贵，提供能量时需要脱氨基浪费能量约 18%，一般不作为能量来源。为奶牛提供- 8 - 能量的养分是碳水化合物和脂肪。2.2.4 日粮中的矿物质和维生素 牛奶中脂溶性维生素的含量与日粮中的含量有较为密切的关系。而 B 组维生素主要是由瘤胃中的微生物合成和分泌的，其浓度与日粮关系不大。提高日粮中维生素 A、维生素 D、维生素 E、维生
19、素 C 的含量，可相应的增加其在牛奶中含量。牛奶中矿物质含量较稳定，一般不受日粮的影响 3。2.3 其他因素2.3.1 季节 季节对牛奶的成分具有一定的影响。冬、春气温较低时，牛奶浓度和乳脂率提高；而夏、秋气温较高时，牛奶浓度和乳脂率下降。乳脂含量也呈现季节性变化，在气候温暖地区，牛奶乳脂含量夏季比冬季平均低 0.4%，这种差异是由于日照引起的。牛奶蛋白质含量随季节而变动，主要受气温变化的影响，一般说，在夏季乳脂蛋白质含量降低，8 月份含量最低，以后升高，冬季高，12 月份最高。2.3.2 气温 奶牛在气温 821 度范围内，环境温度对产奶量及奶的成分几乎没有影响。当温度升高时奶牛产奶量逐渐减
20、少，乳脂率降低。因此，要特别注意夏季奶牛的防暑降温。2.3.3 产奶量 同一品种奶牛的产奶量越高，牛奶中干物质和营养成分相对较低，但干物质的绝对量却仍然较高。因此，在牛奶生产中，通常重视培育高产奶牛，以提高品质。3 改善牛奶品质的营养调配技术3.1 改善奶牛乳房健康的营养调控技术奶牛乳房的健康，直接决定了牛奶中体细胞的数量。同时，还对细菌数量产生一定的影响。因此与牛奶品质有着密切的关系。部分微量元素和维生素因为能够直接增强牛奶的免疫机能而对改善乳房健康期待积极作用，这些微量养分大多数都是奶牛细胞抗氧化系统的成员。维生素 A 虽然不属于奶牛细胞抗氧化系统的成员，但与免疫功能有关 4。3.1.1
21、维生素 A 与胡萝卜素 在奶牛干奶期到泌乳高峰期之间补饲维生素 A 与胡萝卜素，对于降低乳房炎发生率和牛奶中 SCC(体细胞数 ，somayic cell count)具有良好的效果。将饲料中维生素 A 提高一倍左右，可以显著降低牛奶的 SCC，而在保持维生素 A 推荐- 9 - 量不变的同时补充胡萝卜素都会产生积极的效果。如果奶牛的胡萝卜素基础水品已经很高，额外补充可以没有影响。3.1.2 维生素 E 和硒 牛奶 SCC 随着奶牛血浆中硒的升高呈下降的趋势。逐渐补充维生素 E 和硒可以提高牛奶的品质，值得注意的是，硒的足量供给是维生素 E 强化达到预期效果的前提，在硒缺乏或界面缺乏的情况下，
22、维生素 E 强化没有显著效果。3.1.3 铜、锌、锰、碘 美国在头胎牛中开展的研究显示，从产前 84d 到产后 105d 之间持续补饲20mg/kg 的铜，在分娩时和泌乳期间奶牛乳腺感染情况更少，对于锌、锰和碘，目前还没有通过强化补充改善乳房健康和牛奶质量的报道 5。3.2 提高牛奶营养物质含量的营养调控技术将牛奶中营养物质的含量作为定价依据已经在发达国家全面实施多年，我国的乳品企业也正在积极推行。牛奶营养物质的含量不仅直接与牛奶价格有关，同时也间接地反应了奶牛的整体健康状况牛奶品质有很关系。3.2.1 保证牛奶营养物质含量达标的基本营养原则 采食量与产奶量、牛奶营养物质含量和生产成本均有密切
23、的关系。采食量最大化可以为提高饲粮的比例提供空间，为奶牛在泌乳期的高峰期降低能量负平衡和泌乳中后期体况迅速恢复提供条件。有利于使奶牛在整个泌乳期内的状况保持在正常范围内，为保持和提高牛奶的营养物质含量奠定了基础。3.2.2 提高牛奶营养物质含量的特殊营养调控技术 首先日粮添加脂肪，对于一个泌乳周期的产奶量超过 7000kg 的奶牛而言，在其泌乳期的最初 100d 内很容易出现能量负平衡，在日粮中添加脂肪对此具有重要意义。如果能够合理添加脂肪，可以再显著提高产奶量的同时保持乳蛋白的稳定。然后，日粮中添加瘤胃氨基酸、瘤胃缓冲剂和烟酸，添加酸性可以提高其饲料的消化率，中和其酸碱度，保持酸碱平衡。3.3 改善牛奶脂肪酸组成的营养调控技术牛乳脂的一个典型特点是饱和度高，饱和脂肪酸的比例占 70%左右，不饱和脂肪酸的含量只有 5%左右。过高的饱和脂肪酸（SFA）比例不仅有潜在的健康风险，同时也影响了黄油等产品的流动性。3.3.1 牛奶脂肪酸组成调控的关键点 包括日粮、瘤胃、和乳腺三方面。在传统条件下，植物籽实及其加工副产品组成。日粮中的脂肪酸含量在 3%左右，全部为植物源性的，80%以上为 18 碳不饱和脂肪酸。所以主要增加目标脂肪酸的供给量。同时，对其他关键点的调控也需要通过日粮来实现。对于瘤胃来说，日粮进入瘤胃后很快被水解，不饱和的
