牛初乳粉關鍵品質(zhì)指標比較分析

馬智偉，陳慶森*

(天津市食品生物技術重點實驗室，天津商業(yè)大學生物技術與食品科學學院，天津 300134)

牛初乳粉關鍵品質(zhì)指標比較分析

馬智偉，陳慶森*

(天津市食品生物技術重點實驗室，天津商業(yè)大學生物技術與食品科學學院，天津 300134)

對4種牛初乳粉的關鍵品質(zhì)指標進行分析。結(jié)果表明：實驗采集的3種市售牛初乳粉的關鍵品質(zhì)指標均達到RHB 602—2005《牛初乳粉行業(yè)標準》，S2號樣品脂肪含量略超標。經(jīng)含量測定與其產(chǎn)品的標簽標示相比，除S2號樣免疫球蛋白IgG含量有些差異外，其余均與標簽標注相符。本研究自制的初乳粉IgG含量達到44.94%，遠高于市售的初乳粉。

牛初乳粉；品質(zhì)指標；免疫球蛋白

牛初乳(bovine colostrum)是指從正常飼養(yǎng)的、無傳染病和乳房炎的健康母牛分娩后72h內(nèi)所擠出的乳汁[1]。新鮮初乳色澤黃而濃稠、酸度高，具有特殊乳腥味和苦味。其蛋白質(zhì)、脂肪、無機鹽含量均明顯高于常乳，而乳糖含量較常乳低。初乳中不僅含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，而且含有大量的生物活性物質(zhì)[2-3]。研究表明，牛初乳富含免疫球蛋白、牛磺酸、生長因子等功能性物質(zhì)，能提高免疫力[4]，調(diào)解腸道菌群，并促進胃腸道生長發(fā)育和組織創(chuàng)傷的愈合[5]，是近年來國內(nèi)外功能性乳品開發(fā)的熱點。牛奶是現(xiàn)代人的生活必需品，而牛初乳則是牛奶中的精品，被譽為“乳珍”、“乳白金”、“乳中奇葩”[6]。國外科學家稱之為“大自然賜給人類的真正白金食品”[7]。2000年則被美國食品科技協(xié)會(IFT)列為21世紀最佳發(fā)展前景的非草藥類天然健康食品[8]。當今世界的眾多保健食品都有一定的生命周期，惟獨牛初乳及其制品可長期延續(xù)，成為人類永恒的保健食品[9]。

我國牛初乳產(chǎn)量和市場需求呈現(xiàn)為一個持續(xù)上漲的趨勢。2008年我國牛初乳原料粉的市場擁有量為800噸，約70%為進口產(chǎn)品；據(jù)估計2009年牛初乳原料粉生產(chǎn)量將達到1000～1200噸。到目前為止，國內(nèi)加工牛初乳的廠家大約15家。初乳資源2008年天津市養(yǎng)殖奶牛為18.2萬頭，全國800萬頭，表明我國初乳資源相當豐富；另外，牛初乳粉售價為35萬元/噸，也表現(xiàn)出可觀的經(jīng)濟價值。

RHB 602—2005《牛初乳粉行業(yè)標準》[1]規(guī)范并沒有對乳糖做出規(guī)定，但鑒于乳糖是乳中的大量成分，加工過程中脫除乳糖工藝的優(yōu)劣會直接影響到初乳粉中乳

糖的含量。而且國外一般都對牛初乳粉的乳糖含量有上限要求，如“澳洲T G A標準”就規(guī)定牛初乳粉中乳糖含量不能超過1 5%[11]。因此本研究選擇總蛋白、IgG、脂肪、乳糖、水分5個指標對本實驗室研發(fā)的產(chǎn)品和市售初乳粉進行比較；同時也對初乳粉的感官指標和主要衛(wèi)生指標進行比較分析，以期為牛初乳資源的合理利用提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選取市售不同產(chǎn)地和本實驗自制的初乳粉，分別編號為S1：產(chǎn)地新西蘭；S2：產(chǎn)地中國；S3：產(chǎn)地美國；S 4：本實驗室自制。

牛血清蛋白BSA 上海賽達生物藥業(yè)有限公司；標準牛IgG(純度99%)、標準牛IgG抗血清(兔抗牛IgG) Sigma公司；pH6.8的PBS緩沖液；乳糖標準品(純度99%)上海楚柏實驗室設備有限公司；包被緩沖液：Na2CO31.59g，NaHCO32.93g加蒸餾水至1000mL，調(diào)節(jié)pH值到9.6；洗滌緩沖液(pH7.4 PBS-Tween 20)：KH2PO40.2g，Na2HPO4·12H2O 2.9g，NaCl 8.0g，KCl 0.2g，0.05% Tween-20 0.5mL，加蒸餾水至1000mL；封閉液：牛血清白蛋白(BSA)0.1g，加洗滌緩沖液至100mL；TMB顯色液；終止液(2mol/L H2SO4)：蒸餾水178.3mL，逐滴加入濃硫酸(98%)21.7mL。

1.2 儀器與設備

TU-1901雙光束紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限公司；3-16K高速冷凍離心機 Sigma公司；SPX-250BS-Ⅱ生化恒溫培養(yǎng)箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；SW-CJ-1F型單人雙面凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司；DH6-9073BS-Ⅲ電熱鼓風干燥箱 上海新苗公司；MLS-3780高壓蒸汽滅菌鍋 日本三洋電子公司；100mL具塞量筒 上海標儀儀器有限公司；其他實驗室常用儀器。

1.3 方法

1.3.1 初乳粉的生產(chǎn)工藝

初乳采集→室溫緩融→紗布過濾→離心脫脂→凝乳除酪蛋白→巴氏滅菌(60℃，30min)→超濾去除乳糖、水分→低溫凍干(－70℃、1Pa，凍干36h)

1.3.2 總蛋白含量測定

凱氏定氮法進行測定[11]。

1.3.3 初乳粉IgG含量測定

IgG測定采用國際上通用的酶聯(lián)免疫法進行測定，該方法準確性和靈敏性都比行業(yè)規(guī)范推薦的單向免疫擴散法和高壓液相色譜法方法準確，而且方便快捷，可以同時進行多樣品的測定。

直接酶聯(lián)免疫法測IgG操作步驟：

1) 用包被緩沖液將抗體稀釋至IgG含量為1～10μg/ mL。在每個酶標板反應孔中加100μL，4℃過夜；初乳粉按1:500000稀釋；2)PBS-Tween20洗滌5次，每次2min，每孔200μL；3)1% BSA封閉游離位點，200μL/孔，37℃溫育3h；4)PBS-Tween20洗滌5次，每次2min，每孔200μL；5)加入酶標二抗(HRP-兔抗牛IgG，稀釋10000倍)，100μL/孔，37℃溫育2h；6)PBS-Tween 20洗滌5次，每次2min，每孔200μL；7)加入TMB底物顯色液，100 μ L/孔，37℃避光顯色18min；8)加入終止液終止顯色反應，50μL每孔，用酶標儀測定492nm波長處各孔的吸光度。

1.3.4 脂肪含量測定

根據(jù)GB/T 5413.3—1997《嬰幼兒配方食品和乳粉脂肪的測定方法》[12]中的“哥特里-羅茲法”檢測乳粉中脂肪的含量。

1.3.5 乳糖含量測定

根據(jù)SN/T 0871—2000《進出口乳及乳制品中乳糖的測定方法》[13]，采用分光光度法測定。

1.3.6 水分含量測定

根據(jù)GB/T 5413.8—1997《嬰幼兒配方食品和乳粉水分的測定》[14]進行測定。

1.3.7 衛(wèi)生指標的測定

GB/T 4789.2—2008《食品衛(wèi)生微生物學檢驗：菌落總數(shù)測定》；GB/T 4789.3—2008《食品衛(wèi)生微生物學檢驗：大腸菌群測定》；GB/T 4789.4—2008《食品衛(wèi)生微生物學檢驗：沙門氏菌檢驗》；GB/T 4789.5—2008《食品衛(wèi)生微生物學檢驗：志賀氏菌檢驗》；GB/T 5009.12—2003《食品中總鉛的測定方法》。

1.3.8 感官指標的評價方法

采用初乳粉的行業(yè)規(guī)范RHB 602—2005《牛初乳粉行業(yè)標準》[1]進行檢測。選擇采光良好的環(huán)境進行觀察，但要避免在強光和日光燈下進行。

1.3.9 水溶性的評價方法

稱取5g初乳粉溶于100mL去離子水，玻璃棒充分攪勻，旋渦振蕩20min后觀察溶解狀態(tài)。該項指標行業(yè)規(guī)范沒有規(guī)定。但評價初乳粉水溶性的好壞直接關系到消費者食用的方便程度，也影響到人體的吸收利用。所以良好的水溶性也是衡量初乳粉質(zhì)量的一個重要指標。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛初乳粉感官評價

如表1所示，幾種產(chǎn)品在色澤、滋氣味、組織狀態(tài)方面都符合規(guī)范。除了S1色澤偏淡外，其他幾種產(chǎn)品均可清晰辨別為淺黃色或黃色；滋味方面幾種產(chǎn)品差

別比較大，可能與不同產(chǎn)地的奶源或加工處理過程有關，淡奶香的初乳粉口感最佳，也更容易被消費者接受；組織狀態(tài)或為粉末狀，或為細小結(jié)晶狀。

表1 4種初乳粉感官評價結(jié)果Table1 Sensory evaluation for 4 kinds of bovine colostrums powder

2.2 水溶性比較

在水溶性方面，S1水溶液為細小顆粒的懸浮液；S2由于脂肪含量高，在溶液表面形成一層油脂薄膜，溶液整體呈細小顆粒懸浮液；S3和S4水溶性較好，輕輕攪拌即可全部溶解，無肉眼可見懸浮顆粒。說明S3采用的磷脂噴涂附聚工藝可以很有效的改善初乳粉的溶解性。該工藝的原理是使分散的、較小的、不均勻的初乳顆粒，通過附聚成為疏松的大顆粒，這樣水分子就能很好的進入初乳顆粒，從而達到速溶效果。而本實驗自制的S4由于采用低溫凍干工藝，很大程度上保留了初乳中的活性物質(zhì)，因而溶解性也很好。

2.3 牛初乳粉主要成分指標的檢測

表2 4種牛初乳粉主要成分測定結(jié)果Table2 Major components in 4 kinds of bovine colostrums powder from markets

從4種牛初乳產(chǎn)品的總蛋白含量的測定結(jié)果(表2)可知，S1為77.01%，而標簽標示75%，測定結(jié)果與標簽標示基本相符，而S2和S3產(chǎn)品標簽上沒有總蛋白含量的標示，在總蛋白含量方面所有產(chǎn)品均達標。

IgG含量的測定結(jié)果顯示，S1為20.89%，S3為22.45%，測定結(jié)果與產(chǎn)品標簽標示的偏差在5%以內(nèi)，S2測量結(jié)果為23.25%，產(chǎn)品標示為25%，實測比標示低了7%，這可能是由于國外的檢測方法和國內(nèi)不同，導致兩者存在稍大的差異，但仍屬于可以接受的范圍內(nèi)。本實驗自制的S4產(chǎn)品IgG含量為44.94%，使制備初乳IgG含量達到了較理想的標準，這與制備過程中采用的凝乳除酪蛋白和超濾脫乳糖等單元工藝操作密切相關。4種產(chǎn)品的IgG含量均遠高于行業(yè)規(guī)范規(guī)定的10%下限。

從4種牛初乳粉產(chǎn)品的脂肪含量的測定結(jié)果可知，S1實測為1.86%，標簽標示為2%，基本符合。其他產(chǎn)品標簽沒有明確標示脂肪的含量，S2實測為7.84%，高于標準規(guī)定的5%上限。S3和S4的脂肪含量均低于5%。

乳糖含量這一項指標市售產(chǎn)品均未標出。S1和S2的乳糖含量均低于30%，說明產(chǎn)商采取了行之有效的乳糖過濾工藝。而S3為46.96%，與初乳脫脂后乳糖含量46%很接近[15]，可以看出生產(chǎn)企業(yè)未采取脫除乳糖工藝。S4為16.63%，說明本實驗室所采用的中空纖維膜超濾可以很有效的去除初乳中的乳糖。乳糖的脫除可以起到富集初乳粉中其他營養(yǎng)物質(zhì)的作用，同時可以避免乳糖不耐癥的發(fā)生。

牛初乳粉的水分含量測定表明，所有產(chǎn)品同樣未標出。測定結(jié)果均遠低于5%。說明各生產(chǎn)企業(yè)的干燥工藝無論采用真空冷凍干燥還是低溫噴霧干燥，對水分的脫除都達到標準。S2水分含量比其他幾種稍高，可能包裝方式有關。

從牛初乳粉的復原乳酸度的測定可知，4種初乳粉的酸度均低于行業(yè)標準規(guī)定的50°T的上限，這一項指標全部合格。

2.4 牛初乳粉衛(wèi)生指標的檢測結(jié)果

表3 4種牛初乳粉衛(wèi)生檢驗結(jié)果Table3 Harmful component inspection results in 4 kinds of bovine colostrums powder

從牛初乳粉依據(jù)1.3.7節(jié)方法測定結(jié)果表明，實測的幾項衛(wèi)生指標均符合規(guī)范的標準。S1樣品在所測的幾項衛(wèi)生指標都略優(yōu)于其他幾種初乳粉，這與該公司高品質(zhì)的奶源和生態(tài)環(huán)境密切相關。

3 討 論

對4種初乳粉的檢測結(jié)果可以看出，初乳粉的行業(yè)標準在規(guī)范牛初乳粉市場起到了重要的作用，目前市場上出售的牛初乳粉產(chǎn)品無論是國產(chǎn)還是進口基本上達到行業(yè)規(guī)范的標準，牛初乳粉最關鍵的指標IgG含量遠高于行業(yè)規(guī)范的10%，除S2脂肪含量略微超標以外，其余3種產(chǎn)品均低于5%。本實驗自制的初乳粉各種指標也

完全符合行業(yè)規(guī)定的標準，其中IgG含量更是達到44.94%，遠高于市售同類產(chǎn)品。這主要是由于研究采用了實用、有效的凝乳和超濾工藝，把初乳中的酪蛋白和乳糖盡可能的去除，以達到富集IgG的目的。本實驗室的研究成果為工業(yè)化生產(chǎn)高濃度IgG初乳粉提供了一個可行的工藝。

[1]RHB 602—2005 牛初乳粉行業(yè)標準[S].

[2]FANG H, ELINA T. Modulation of human humoral immune response through orally administered bovine colostrums[J]. FEMS Immunology and Medical Microbiology, 2001, 31(2): 93-96.

[3]曹勁松. 初乳功能性食品[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 2003: 10-100.

[4]路東林. 充分發(fā)揮資源優(yōu)勢,做大做強初乳產(chǎn)業(yè)[J]. 中國奶牛, 2003, 2(1): 48-49

[5]ELFSTRAND L, LINDMARK-MANSSON H, PAULSSON M, et al. Immunoglobulins, growth factors and growth hormone in bovine colostrum and the effects of processing[J]. Int Dairy Journal, 2002, 12: 879-887.

[6]LUND P K, ZIMMERMANN E M. Insulin-like growth factors and inflammatory bowel disease[J]. Baillieres Clin Gastroenterol, 1996, 10: 83-96.

[7]LIDIA ELFSTRAND. Immunoglobulin, growth factors and growth hormone in bovine colostrums and the effects of processing[J]. International Dairy Journal, 2002, 12: 879-887.

[8]SPICER L J, SANTIAGO C A, DAVIDSON T R, et al. Follicular fluid concentrations of free insulin-like growth factor (IGF)-I during follicular development in mares[J]. Epub, 2005, 29(4): 573-581.

[9]ELMLING, GINJALA V, PAKKANEN R. Immunoglobulin in bovine colostrum samples[J]. Immunoassay, 1998, 19: 195-202.

[10]Therapeutic Goods Administration. Compositional guideline: Bovine colostrum powder[S/OL]. (200711-14)[2010-07-19]. http://www.tga. gov.au/docs/html/compguid/bovinecp.htm.

[11]GB/T 5413.1—1997嬰幼兒配方食品和乳粉蛋白質(zhì)的測定[S].

[12]GB/T 5413.3—1997 嬰幼兒配方食品和乳粉脂肪的測定方法[S].

[13]SN/T 0871—2000 進出口乳及乳制品中乳糖的測定方法[S].

[14]GB/T 5413.8—1997 嬰幼兒配方食品和乳粉水分的測定的方法[S].

[15]龐廣昌. 初乳中生物活性物質(zhì)的開發(fā)與應用[J]. 食品科學, 2007, 28 (9): 575-585.

Comparative Analysis of Key Quality Index in Bovine Colostrums Powder

MA Zhi-wei，CHEN Qing-sen*
(Tianjin Key Laboratory of Food Biotechnology, College of Biotechnology and Food Science, Tianjin University of Commerce, Tianjin 300134, China)

In this study, key quality index in four kinds of bovine colostrums powder from markets were analyzed. According to the RHB 602—2005, all tested products were fulfilled the new standard except sample 2 with exceeded fat content. The content indices were well matched with labels except sample 2 with small difference in IgG contents. Bovine colostrums powder from markets was more stable with guaranteed quality. Moreover, the content of IgG in bovine colostrums powder made in our laboratory was 44.94%, which was much more than that in four samples from markets.

bovine colostrums powder；quality criteria；immunoglobulin concentration

TS252.1

A

1002-6630(2010)22-0383-04

2010-07-19

天津市科技支撐計劃重點項目(09ZCKFNC00700)

馬智偉(1984—)，男，碩士研究生，研究方向為發(fā)酵生物技術、乳品質(zhì)量與安全。E-mail：mystory163@163.com

*通信作者：陳慶森(1957—)，男，教授，碩士，研究方向為發(fā)酵生物技術、乳品質(zhì)量與安全。E-mail：chqsen@tjcu.edu.cn