牛奶的品質與其營養保健價值董德寬王光文（本刊編輯部）陳新（上海市奶業工作小組辦公室200040）質量是企業的生命，質量是企業永恒的主題。數年前就有科學家預言，“21世紀是質量的世紀”。中國標準出版社編輯室定義，：術語“質量（QUALITY）”在一些使用漢語的國家和地區，也是稱為“品質”。本文所指的牛奶主要是供區，也稱為“品質”。本文所指的牛奶主要是供消費者食用的牛奶及乳制品，當然也是包括原料奶，或稱生奶，因為前者與后者緊密相關。筆者認為，人類對牛奶“質”的認識及改進正在斷地深化和細化；所謂牛奶的品質，不僅包括其理化和微生物特征，而且應該涵蓋其被人體食用后發揮的營養、免疫保護等促進健康的作用。牛奶的質可從多方面、多層次去考察，可用多重指標來衡量，如牛奶的人體感官指標、物理性質、化學成分、微生物和體細胞數，牛奶不被污染的指標，牛奶的常規營養價值、專門營養作用及特殊保健功能等。奶的人體感官指標色澤和質地：正常牛奶呈不透明的乳白色或微淡黃色，質地為均勻的膠態流體，無沉淀、無凝塊、無雜質、無異物。氣味和滋味：具有令人愉快的新鮮牛奶固有的香味和純凈的甜味（來源于乳糖），略帶微咸味；由氯離子（含量僅0.06－0.12%）引起的咸味常被香味所掩蓋。正常牛奶有時能稍微品出一些苦味，這與其中含有的某些氨基酸、肽及解脂酶有關；但不允許有濃重的苦味。1.3其他：脫脂透明度較高，會稍微帶些藍色；牛奶中的維生素B2會使乳清呈熒光性綠色。牛奶經加熱香味更濃郁，但若熱處理過度會產生“煮沸味”、焦糖味；牛奶很容易吸收外界各種氣味，處置不當有時能聞出牛糞味、飼料味、蔥蒜味、芹菜味、魚腥味、霉味、澀味或臭味等，當避免之。1.4香味牛奶：最近，日本某草地試驗場發現了幾種香草，用少量香草喂泌乳牛，其所產牛奶具有香草特殊的香味和甘味，比普通牛奶好喝，成為市場的新寵。這種香味牛奶及其制法，還申請了專利，并進行推廣。牛奶的物理性質2.1比重：根據其中所含的成分多少，20°C時牛奶的比重為1.028—1.034。2.2冰點：牛奶的冰點通常為-0.54C奶中的乳糖和無機鹽含量越高，冰點越低，反則反之。乳中摻水，常用的比較準確而經典的方法就是測得其冰點增高來檢出。牛奶中摻水1％，冰點可升高0.0054C，牛奶中摻入定粉、豆漿、CMC等使其冰點上升，摻入電解質尿素等可溶性有機物，則使其冰點下降。酸度：是反映牛奶新鮮度的熱穩定性的一項重要指標。正常牛奶的pH值為6.5－6.7乳腺炎乳低酸度奶在6.7以上，酸敗奶及初乳在6.5以下。牛奶酸度的表示方法：吉爾涅爾度（Thometdegrees）（oT）:即以酚本為指示劑，滴定中和100ml牛奶所消耗的。正常牛奶的酸度為12－180T；乳酸百分率0.1NnaOH溶液的毫升數乳酸（％）= X100被測牛奶的重量（克）一般新鮮牛奶的乳酸百分率為0.11－0.17％。牛奶酸度的來源:自然酸度：牛奶剛被擠出時所具有的酸度稱之；其中來自蛋白質的約為3-5oT,來CO2的約1-2oT,來自磷酸鹽及檸檬酸鹽的占1O-12oT；發酵酸度：牛奶擠出后存放過程中，微生物作用，使乳糖分解為乳酸，人而酸度升高稱之。這兩種酸度之和稱總酸度，即通常所表示的酸度。2.4牛奶的其它物理性質：沸點100.17°C，比熱0.938千卡/Kg°C，粘度1.1—2.5厘泊，還有表面張力，折射率和電導率等，均有一定的參數范圍，反映其正常狀態。牛奶的化學成分及化學結構概述：牛奶的主要成分為水、脂肪、蛋白質、乳糖和礦物質，其微量成分為維生素、酶類、奩脂、色素、激素及生長因子、有機酸、氣體和體細胞等。60年代確定牛奶中的化學成分約250種；現代科研揭示，牛奶是由約3000種化合物構成的混合物。牛奶中除去水分和氣體所剩余的物質稱為乳干物質或乳總固形物，非脂乳固形物（SNF）是指除脂肪以外的固形物含量。牛奶是一種組成復雜、結構有序、具有膠體溶液特征的生物營養溶液。牛奶的主要成分牛奶中各主要成分的含量因牛種和品種（遺傳因素）、年齡和胎次、泌乳階段和季節、飼養管理條件、產奶水平和擠奶技術，以及奶牛的個體特征和健康善等有相當的差別。近期上海地區牛奶的成分含量見表1。表1牛奶的主要化學成分含量（％）平均值變化幅度水88.38.5.—89.5總固形物11.710.5—14.5脂肪3.32.5—5.2蛋白質3.02.6—4.0乳糖4.63.6—5.5礦物質0.80.6—0.9乳脂肪是牛奶及乳制品中最重要的成分之一。化含熱能高，又含有一定數量的必需脂肪酸，且是維生素A、D、E、K的載體；與乳制品的組織結構、狀態和風味有密切關系。乳蛋白質含量是牛奶最重要的質量指標之一；對于制造干酷和酸奶等乳制品的原料奶尤其重要；國家規定，只有蛋白質含量$1%的飲品才允許稱為含乳飲料。乳蛋白質可分為酪蛋白、白蛋白、球蛋白、球蛋白和脂球膜蛋白等，酶類的化學本質亦是。牛奶中的酶有來母牛乳腺組織、血漿及白細胞的，稱為原生酶；有來自微生物代謝產物的，稱為細菌酶。有幾種酶被用來控制和檢驗牛奶質量；最重要的有過氧化氫酶、酌酸酶和解脂酶等。牛奶中的酶對牛奶加工和乳品保存等方面都有影響。乳糖僅存在于哺乳動物的乳中。lg乳糖在機體內釋放熱能16.7KJ，乳糖約占牛奶總熱量的25－30%。它還有促進Ca、P等吸收，以及參與機體組成和細胞活動等功能。據報道，85－92%成年黃種人腸乳糖酶活性甚低，食用含多量乳糖的牛奶后，會出現腹脹、、胙疼甚至腹瀉等現象，稱為乳糖不耐受癥（Lactoseintolerance）。科技人員已研制出低乳糖牛奶和發酵乳制品等產品來滿足這部分人享用牛奶。牛奶中含有多種維生素，如維生素A、D、E、K、*￡煙酸，維生素*B12，泛酸、葉酸、生物素和維生素C等。牛奶中含量超過0.01%的礦物元素稱常量元素或宏量元素，如鈉（Na）捈兀\）、氯（CL）、鈣（Ca）、磷（P）、鎂（Mg）、硫（S）等；微量元素有鐵（Fe）、銅（Cu）、鋅（Zn）、錳（Mn）、硒（Se）、鉆（Co）、鉻（Cr）、鉬（Mo）、碘（I）、氟（F）、鎳（Ni）、釩（V）、硅（Si）、錫（Sn）等。年奶中維生素和礦物元素的含量隨牛的品種、遺傳、環境、季節、飼料和飲水、放牧土地、飼料添加劑和牛奶被加工的條件等因素的影響而變化。牛奶的化學結構化學上把物質以很小顆粒分散到別一種物質中去時，被分散的物質稱為分散質，如牛奶中的乳糖和無機鹽等，把接納分散質的物質稱分散劑，如水。由分散質和分散劑組成的混合體系稱為分散系。牛奶是由四種分散系組成的混合物：（1）粗分散系（粒子直徑50—100nm的蛋白質等固體微粒構成的懸濁液）；（2）膠體溶液（細分散系，粒子直徑1—100nm）；（3）分子溶液（4）離子溶液。牛奶中的微生物和體細胞牛奶在牧場被細菌污染情況牛奶在離開乳房前即被細菌污染；因為乳頭管和乳池等管腔是與外蚧相通的。但這些菌一般無大害，縣數量不多（臨床型乳腺炎奶則另當別論）。擠奶過程和貯運過程牛奶極易遭污染許多報道（如1991年上海第十一牧場調查等）認為，與牛奶相接觸的各種容器表面不清潔引起污染一般大于乳房內污染。我國國家標準GB5408—85允許特級、一級和二級生鮮牛乳為lml分別含菌50萬、100萬和200萬個。市售消毒奶允許含菌3萬個。但不得檢出致病菌。法國對生奶質量標準規定，每ml菌數V6萬個，評3分，6—30萬個和＞30萬個分別評2分和1分；按質論價。加拿大標準規定，生奶每ml細菌數在15萬個以下。乳頭管中常集有較多細菌，開始擠奶時大部分被沖出，故擠奶操作規程常規定，每個乳區的第1—3把奶擠入專門的杯中（不混入貯奶缸），這樣做既減少生奶中細菌數，又便于檢出帶凝塊、絮條等異常奶；并且最初幾把奶的含脂率遠低于后來擠出的奶。手工擠奶，細菌可從工人、牛體飼料、地面糞尿等周圍環境和空氣進入牛奶。用擠奶機擠奶尤其是擠奶臺或管道式擠奶，可減少污染源。但擠奶設備不潔，牛奶中將會進入大量的細菌。牛奶擠出后應盡快使其冷卻至4—0°C，這樣可抑制牛奶中的微生物生長，極大地改善牛奶的各項質量指標。如據測定，剛擠出的奶每ml含菌4萬個，貯于5C24小時后達9萬個，若貯于10C和15C24小時，則分別達18萬個和450萬個。奶牛的乳腺炎和牛奶中的體細胞數乳腺炎和隱性乳腺炎對患牛的奶產量和質量有極大影響。可引發乳腺炎的病原菌有百余種，但90—95％由金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌、停乳鏈球菌和大腸桿菌等感染引起。據報道，1984年美國臨床型乳腺炎月發病率1—2%，用CMT檢查隱性乳腺炎頭陽性率40—50%，乳L區陽性率20—25％。1988年上海市牛奶公司成乳牛臨床乳腺炎月頭資發病率約14％，對502頭奶牛用SMT檢查隱性乳腺炎，頭陽性率64.67%，乳區陽性率34.91%，看來，隱性乳腺炎的發病率比臨床型的高得多，前者對生產奶量和乳質的影響不容忽視。隱性乳腺炎對牛奶成分的影響為：乳糖比原成分降低5—20%，酪蛋白降6—18%，乳脂和總固體分別降低5—12%和3—12%，Ca、P、K、含量也降低，奶中乳清蛋白增加約占總蛋白量1.4%，免疫球蛋白、脂酶和C1含量有所增高，牛奶的熱穩定性下降。牛奶中的體細胞主要來自血液的白細胞（舊稱白血球），小部分為乳腺組織的脫落上皮細胞，后者約占總細胞數的0—7%（也有人報道可多達25%）。當乳腺組織受細菌感染時，通過機體的免疫系統，白細胞在此處積聚，該乳區分潑的乳汁中體細胞數隨即增多，奶中的體細胞可用專門的體細胞熒光顯微自動測定儀迅速測定，目前公認該技術正確性甚高，已被廣泛應用。我們可以根據牛奶中的體細胞數（SomaticCellCount，簡寫SCC）來判斷乳腺被細菌感染的程度，它可直接反映牛群乳房的健康善，亦可反映損失多少奶量及牛奶質量的好壞（參見表2）表2乳中體細胞數與乳腺受感染情況及奶損失的關系總乳樣體細胞數 受感染的乳區（％）奶損失的百分比（％）（XlOOOml）摘自Eberhartet.al.（1982）WellS,SJ（1998）等提出，并被許多學者認可，當今美國的牛奶質量以總乳樣體細胞數（大貯缸奶體細胞數bulktandsomaticcellcount,簡寫BTSCC,有時也用pooledmilkSCC）為衡量指標，近年來在美國、法國、德國、瑞典、荷蘭和英國等國在此領域內展開了許多研究。牛奶中的微生物種類：存在于牛奶中的主要微生物為：（1） 細菌,可區分乳酸菌、大腸菌、丁酸菌、丙酸菌和腐敗菌群,各菌群中有許多種及亞種；（2） 真菌,可分為酵母菌和霉菌；（3）病毒,例如噬細菌,因而損壞干酪、稀奶油和發酵乳制品的質量。牛奶中的病原微生物牛奶中有時會出現許多危害人類健康較嚴重的病原微生物,如結核桿菌、布氏桿菌、沙門氏菌、炭疽桿菌、溶血性或化膿性鏈球菌、葡萄球菌、李斯特菌、某些大腸桿菌和口蹄疫病毒等,應嚴加防范。牛奶中微生物的來源：（1） 患有全身性疾病或乳腺炎的奶牛,所排出的奶汁中病菌無疑會增多；（2） 牛體被污染,尤其是乳房及其周圍部位臟的牛；（3） 地表,尤其是帶污水、潮濕或塵埃多且高溫季節,被牛糞尿污染未清洗的地方；（4）擠奶用具和裝奶容器，曾有人測定，如用清水沖洗后盛奶，生奶中含菌量為每ml250萬個,若用蒸汽消毒后再裝奶,乳中含菌量僅2.3萬個；（5）牛床的褥草或墊料，以及飼草飼料；（6）空氣：牛舍空氣中的含菌量通常為生ml50—100個，衛生條件差的可達數百上千個；其中主要是芽胞桿菌和球菌，其次為霉菌和酵母菌等。7）其他污染源：如擠奶工人的手和服裝、蚊蠅等。我們必須采取綜合措施，切斷以上各種來源的微生物入侵途徑，以減少牛奶中的細菌數。牛奶離開牧場，在貯運加工過程中同樣會遭受多種多樣的微生物污染；在適宜的條件下，原來存在于奶中的細菌會大量生長繁殖，對于牛奶中的微生物千萬不可掉以輕心。牛奶被化學品污染牛奶被有毒有害化學物質污染的情況有多種來源。例如：飼料中的黃曲毒素、鐮刀菌毒素、棒曲毒毒素等霉菌毒素被奶牛采食后，可隨乳汁排出，毒害人體。抗生素殘留物：在奶牛飼料添加劑中使用抗生素，或在治療奶牛疾病時使用青霉素、鏈霉素、慶大霉素、氯霉素、新霉素等，將這些牛所產的奶混入食用牛奶造成的后果是極其嚴重的。聯合國糧農組織（FAO）和世界衛生組織（WHO）都建議，在奶牛接受抗生素治療停藥后至少3天內擠出的奶汁，不直接作為食用的奶原料。（最好要停藥5－7天）。我國各地衛生防疫部門若干檢測調查發現，生鮮牛奶中抗生素殘留檢出率3.6％，消毒牛奶為11.48%，奶粉為39.58%。這個問題務必切實解決之。農藥污染牛奶：農用殺菌、殺蟲、殺鼠、除莠劑有500余種，常用的為有機氯（如六六六、DDT等）、有機磷類（如敵百蟲等）農藥，通過多種途徑可能混入牛奶。重金屬和有毒鹽類，如汞、鎘、鉛、砷、以及硝酸鹽、亞硝酸鹽等過量混入牛奶是絕對不允許的。其他不允許進入牛奶的化學品，如二惡英、消毒劑、洗滌劑、中和劑等。摻假物：某些不法經營者在牛奶中人為加入各種雜偽物質，大大降低牛奶品質，更為國法和道德所不容。本市檢測舉例：1990年上海市奶牛研究所與農科院環保臨測站協作測定了均勻分布于本市30個采樣點的牛奶樣品，每個奶樣檢測7項指標，結果列于表3。表3顯示，除有一個樣品“六六六”殘留量超標外，總檢測奶樣數96.7%合格。若按檢測項目計99.54%屬合格。該課題同時檢測奶牛場飼料樣品9個，水樣5個，土壤樣品8個，以上7項指標均未超過標準。表3奶樣檢測結果與標準對照（ppm）檢測項目鎘銅鉛汞砷DDT八八八鮮奶中允許最大值0.010.450.110.010.20.10.1奶樣中允許最大值0.0050.150.080.0830.0740.1580.0082［注］＊生鮮奶國家標準對以上指標公汞在規定，其它指標系參照奶粉和生活用水指標換算而來牛奶的質量標準與異常奶概述：牛奶和乳產品的質量標準是對牛奶及其制品的生產、加工、質量分級、檢驗方法、饈、保管、運輸等作技術規定。按其頒發單位和適用范圍不同，分為國家標準，部頒（專業）標準和企業標準。近代還出現了國際乳業聯合會（IDF）標準以及國際標準化組織（ISO）組織的國際質量認證體系等。應該指出，產品質量標準不是一成不變的，應隨著生產技術的發展、管理水平等條件的變化，由頒發制定部門進行修改提高。牛奶的質量標準6.2.1《生鮮牛乳收購標準》GB6914—86由我國家標準局1986年頒發，1987年7月1日起實施，其內容要求有理化指標，感官和細菌指標等。消毒牛乳、酸牛乳、全脂乳粉等20項乳品國家標準，GB2746—2747—85，GB—5408—5425—85于1985年9月發布，1986年8月1日實施，同時頒布的還有“乳與乳制品衛生管理辦法”。據1998年中國乳品工業協會第4次年會決定，對現行乳品質量標準正在進行修訂，將增加乳蛋白率和新鮮度等內容。異常奶：指牛奶生產過程中其成分和性質發生變化，偏離規定的質量標準范圍的乳統稱異常奶。按異常奶產生的原因常分為4種情況：（1）生理異常奶：初乳、末乳、營養不良乳；（2）病理性異常奶：乳腺炎奶他病原菌污染奶；（3）生物化學異常奶：高酸度奶、酒精陽性奶、低成分奶和凍結奶等；（4）摻雜使假奶：如摻水、米湯、豆漿、石灰水等。異常奶尚有部分不清之處，如低酸度酒清陽性奶，對其產生的原因及發生機理有待研究軍定論。異常奶一般不適于作加工乳品的原料用，但仍有一定的其它利用價值。牛奶的常規營養價值牛奶的營養素成分全面、質佳：牛奶中含有的各種化學成分都是人體所需的營養素，且牛奶的營養素全面、質高。中國營養學會1988年修訂公布“推薦的每日膳食中營養素供給量”中，規定的能量、蛋白質、脂肪、鈣、鐵、鋅、硒、碘、維生素A、D、E、B、B、煙酸12和維生素C等各個項目在牛奶中均含有之。尤其是乳蛋白中含有人體必需滿足嬰、幼兒和病、老者的蛋白質營養，而且也是常人膳食中植物性蛋白質的重要補充：牛奶中含有人體需要的各種維生素，維生素A含量為180—400ugRE/L,維生素D38—200IU/L；奶中除含有1—2mg/L煙酸外，色氨酸含量甚豐（0.042—0.055%）,每60mg色氨酸在人體內可轉化為約1mg煙酸。牛奶中含有多種常量和微量元素，尤其是其中可供人體利用的鈣質十分豐富。牛奶被人體消化吸收和利用率高：據測定，人體對牛奶的消化吸收率達92—98%。牛奶蛋白質被人體的生理利用率，即其生物價達85%（魚為83%，肉為74%，米77%，面粉52%）。聯合國糧農組織（FAO）（1973）對人類所需的最適氨基酸量有一個暫定的標準的食物。從另一角度考察，生長迅速而又極其嬌弱的哺乳動物新生兒，幾乎完全依賴母親的乳汁為食。假如奶汁的營養不完全或不易被吸收利用，勢必難以成活。牛奶屬高營養濃度的食物，即與它們的熱能值相比，牛奶含有的主要營養物質濃度較高。如據美國農業部（1980年）資料，全年人均消費乳品240kg，乳品（不含黃油）在美國消費的食物總量內約提供10%的熱能，而它們卻提供72%的鈣、36%的維生素B、33%的磷、20%2的蛋白質、20%的鎂、18%的維生素B、12%的維生素A、11%的維生素B、，以及大量維126生素D和煙酸等價物。從這個意義上講，高營養濃度（highnutrientdensyty）的乳品，特別是低脂乳品，對于肥胖癥、糖尿病、高脂血癥和消化系功能不全的患者是十分相宜的。7.4牛奶的若干營養缺陷：牛奶中鐵的含量（500ug/L）比人乳中的（760ug/L）少，比人體每日營養需要量（10000—18000ug）更嫌不足，故應另外攝食鐵質，喂養嬰兒時更需注意。牛奶中沒有膳食纖維，而對6個月齡以上的幼兒直至老年，膳食纖維對于正常的胃腸功能是必需的。牛磺酸是半胱氯酸的代謝產物，對人的視覺，正常細胞功能，提高免疫力和促進嬰幼兒大腦發育等有重要作用。由于正常牛奶和人乳中的牛磺酸含量往往滿足不了快速生長兒童的生理需要。目前在嬰兒奶粉等乳品中常添加牛磺酸。牛奶的專門營養作用牛奶除能為人類提供能量和常規營養（一般食品都有的功能）外，還有許多專門作用，因為奶是地球上最高等生物—哺乳類的專門產物，含有許多參與機體免疫保護和生理調節的活性物質。例如：8.1牛奶可為人類有效地供給鈣質。Ca是人體內含量最多、營養中又最易缺乏的一種礦物元素，全球人群都缺Ca,中國人更嚴重，這由國人的膳食結構所決定，果蔬、谷糧和肉魚等食物中Ca的吸收率大多不超過25%，而奶中不僅含Ca豐富（850—1300mg/L），而且還富含促進Ca吸收利用的因素：維生素D、酪蛋白磷肽（CPP）和乳糖等；吸收率顯著更高。8.2牛奶能降低人類高血壓的發病率，研究表明，人體攝取Ca不足，是導致高血壓病的重要因素之一。因此建議人們攝食一定量的乳品可預防高血壓病。牛奶能降低人摁清膽固醇水平。在常見的動物性食物中，牛奶中的膽固醇含量很低（僅為140mg/kg，而蛋，肉中分別為4500和1000mg/kg）；另外牛奶中含有的乳基酸能抑制人體內源性膽固醇合成。8.4常飲牛奶可預防腸癌。奶中卵磷脂、超氧化物歧酶（SOD）和雙歧桿菌增殖因子等直接或間接地抵御致癌因子的損害。另有研究認為，牛奶中的Ca能使腸內的致癌物質變為非致癌物而排出體外，可預防結腸癌和直腸癌。8.5牛奶中的色氨酸在人體內能轉為5—羥色胺，有鎮靜催眠作用。8.6牛奶中存在許多特種蛋白質，如乳運鐵蛋白和維生素B結合蛋白，行動有分別提高佚和12維生素B的吸收利用率。12牛奶中還含有數十種蛋白質、多肽類或類固醇激素以及生長因子，如上皮生長因子，神經生長因子及促紅細胞生長素等；許多物質及其功能尚在探索中。中醫認為，牛奶味甘性平有補虛損、益肺胃、生津潤腸等功效，可用于虛弱勞損，反胃噎膈、消渴、便秘等癥。加工乳品及其特殊保健功能一般說來，生奶自離開乳房后，隨著微生物和化學污染的加劇，質量變得越來越差，進行及時和適當的加工處理或添加法定的食品添