羊奶及其制品的研究進展

(陜西師范大學，食品工程與營養科學學院，西安710119)

羊奶及其制品的研究進展

高佳媛，邵玉宇，王畢妮，張富新

(陜西師范大學，食品工程與營養科學學院，西安710119)

綜述了羊奶產業現狀、營養與保健功能、羊奶加工技術及其產品開發概況。同時對國內外羊奶的研究情況進行了詳細的分析，為羊奶的研究和產業化提供參考，并提出了相關建議，以期推動我國羊奶產業的持續發展。

羊奶；營養價值；加工技術；開發現狀

0 引言

羊奶營養豐富、易于消化吸收，被稱為“奶中之王”，對嬰幼兒、青少年和老年人的健康和營養補充起著重要的作用，特別地，對牛奶過敏的消費者可以通過飲用羊奶而達到補充相關營養的作用。這些營養健康和治療方面的益處使得羊奶的開發利用有著很大的潛力和價值。然而，羊奶的膻味、穩定性和凝乳性差等問題制約了羊奶及其產品的開發。

近幾年，隨著羊奶產業的快速發展，國內外對羊奶的研究越來越多。本文在羊奶研究的基礎上，對羊奶的營養價值、加工特性及其產品開發情況進行了詳細的綜述，為羊奶的研究提供基礎參考。

1 我國羊奶產業發展現狀

我國是世界上飼養奶山羊最多的國家之一，羊奶是我國第二大乳品。我國產奶山羊品種有西農莎能奶山羊、關中奶山羊等，飼養集中于陜西、山東、河北、河南、黑龍江、遼寧、內蒙古等省區。截止到2013年，全國山羊存欄數達到1 300多萬只，比2010年增長29%，其中陜西奶山羊最多，為我國羊奶生產大省，達200多萬只。2013年羊奶總產量146多萬噸，羊奶占全國奶類總產量的比重快速提升。

近年來，我國實施了一系列促進奶業發展的政策，市場對奶制品的需求逐步增加，人們對羊奶的營養價值也有了進一步的認識。羊奶以其特殊的風味、營養價值及保健功能，被國際營養學界譽為“奶中之王”，被醫學界稱為細胞的保護神、腦的食品、血管的清道夫等，被科學界稱為“抗衰老奇酶”，是天然的保健食品，是國際上公認的最接近人奶的乳品，同時也是現代人類健康的營養佳品[1]。隨著羊奶價值的逐步體現，羊奶的加工技術也在不斷的發展。目前，在不破壞營養價值的前提下瞬時殺菌、保持原色原味、常溫保存、脫膻技術等技術難題已得到了很好的解決[2]。羊奶制品的品種也得到不斷豐富，除了傳統的液態羊奶、羊奶粉外，越來越多的羊乳制品進入市場，如羊奶片、羊奶酪、酸羊奶、乳酸飲料等。

但是，我國羊奶產業發展還存在一些亟需解決的問題和困難[2,3]。在整個乳制品市場中，羊奶及其制品所占份額較低，國內的羊奶加工企業規模普遍較小，產品單一，且主要集中在陜西地區；同時，奶山羊具有良種羊數量少、泌乳期短、飼養分散、覆蓋率低等缺點，導致羊奶的產量低、產量不均衡；羊奶本身具有的濃重膻味，難以被廣大消費者接受；羊奶制品仍比較單一，仍以羊奶粉為主，不能夠滿足消費者的多元化需求。因此，需要各級政府、社會龍頭企業、廣大科技人員和消費者們的共同努力，促進羊奶產業快速、健康的發展。

2 羊奶的營養與保健功能研究

2.1 羊奶的營養價值

羊奶的營養價值早在古代就已經得到認可。我國最早推崇食療的唐代醫學家孟詵在《食療本草》中記載：“羊乳補肺腎氣，和小腸，亦主消渴，治虛勞，益精氣；合脂作羹食，補腎虛”。除此之外，羊奶的功效在《本草綱目》、《食醫心鑒》等古代文獻中也有大量記載。研究表明，山羊奶含有氨基酸、維生素、礦物質、乳糖和酶類等200多種營養物質和生物活性成分，是一種營養較全面的食品[4]，其蛋白質、礦物質及各種維生素的總含量均高于牛奶。羊奶與其他哺乳動物乳的化學組成基本相似，但營養價值更高。羊奶的營養成分如表1所示。

與牛奶相比，羊奶的球蛋白顆粒小、質量分數高，因此羊奶比其他奶制品更易被人體消化吸收[1]。研究表明，αs1-酪蛋白和β-乳球蛋白是乳中主要蛋白質過敏源[11-12]。與牛奶相比，羊奶中的αs1-酪蛋白和β-乳球蛋白含量較少，蛋白組成更接近人乳[13]，因此，飲用羊奶不容易引起過敏反應。羊奶脂肪球顆粒小且均勻，易消化吸收，更適合嬰幼兒、孕婦和老人食用，且長期飲用不會引起脂肪堆積和發胖[4]。羊奶中的礦物質均為溶解狀態，鈣、磷、鉀、鎂、鋅等的質量分數都比較高，其鈣磷比例接近2∶1，是嬰幼兒、老年人、骨質疏松及其他骨病患者的最佳食補鈣源。但是，羊奶中鐵質量分數較低，食用時應注意對鐵元素的補充[7,10]。羊奶富含維生素A、維生素B1、維生素B2、煙酸和泛酸，但缺乏葉酸和維生素B12，兩者質量分數僅為牛奶的1/5，長期以羊奶喂養嬰兒，易導致嬰幼兒巨紅細胞性貧血癥；羊奶和牛奶中維生素B6、維生素C、維生素D質量分數都比較少，須從其他來源補充，否則會影響嬰幼兒的生長發育[5,7]。此外，羊乳中還含有豐富的三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate,ATP)，可促進乳糖的分解轉化，飲用時不會產生腹脹、腹瀉等癥狀，是“乳糖不耐癥”患者的最佳乳品選擇[14]。

表1 不同哺乳動物乳的營養組成

2.2 羊奶中的膻味成分

膻味是羊奶的重要風味特征，其來源分為外源性和內源性。外源性膻味主要來自山羊角間腺所分泌的具有特殊臭味的脂質，可使乳味變膻；而內源性主要來源于羊奶的中短鏈游離脂肪酸[15]。研究表明，羊奶的膻味主要與其揮發性游離脂肪酸有關，尤其是羊油酸(C 6∶0)、羊脂酸(C 8∶0)、羊蠟酸(C 10∶0)等[15]。艾對[16]采用頂空固相微萃取結合氣相色譜檢測羊奶中揮發性物質，共檢測出四十多種揮發性物質成分，其中酸類揮發性物質最多，其次是烴類、芳香族類、酮類等。再結合羊奶膻味的感官評價并經相關性分析得出，羊奶中主要致膻成分是4-甲基辛酸和壬酸。

由于羊奶具有濃重的膻味，導致其難以被廣大消費者接受。因此，分析檢測羊奶中膻味成分，對探究羊奶膻味形成機理有重要意義，為膻味去除提供參考依據。杜遠華[17]等研究了苦杏仁、綠茶、百里香精油3種物質對羊奶的脫膻技術，均取得了良好的效果。

2.3 羊奶中的功能保健成分

2.3.1 酶體系

功能性因子的活性研究是羊奶研究中的一個重要分支。羊奶中含有豐富的超氧化物歧化酶(superoxide dis? mu tase,SOD)，具有清除體內過量超氧陰離子自由基、延緩衰老、提高機體抵抗力、治療多種疾病等作用[18]。羊奶中還含有一種天然的抗菌

保鮮體系，即過氧化物酶體系(lactoperoxidase sys?tem,LPS)。該體系由乳過氧化物酶(LPO)、硫氰酸鹽(SCN－)和過氧化氫(H2O2)組成，簡稱LPS，能夠抑制乳中各種腐敗性和病源性微生物，從而提高乳的貯藏特性[19]。

2.3.2 活性生長因子

羊奶中含有很多活性生長因子，如表皮生長因子(Epider mal G row th Factor,EGF)、胰島素樣生長因子(Insulin-like Grow th Factors,IGFs)、成纖維細胞生長因子(Fibroblast Grow th Factor,FGF)、轉化生長因子(T ransfer G row th Facto r,TGF)等。

EGF是一種廣泛存在于人或其它動物體內的小分子多肽，可刺激表皮細胞的增殖和分化，加快肺上皮細胞的生長和成熟，修復肌膚和黏膜[20]。IGFs是一種多肽類激素，結構和功能均與胰島素相似，包括胰島素樣生長因子I(IGF-I)和II(IGF-II)，具有降血糖，促進細胞的分化成熟，刺激胃腸道生長和消化酶活性等生理功能[21]。

羊奶中的EGF和IGFs含量較多，其它生長因子在乳中的含量雖然少，但是其對新生兒和新生動物的生長發育起著不可缺少的作用。成纖維細胞生長因子（FGF）通過調節細胞增殖、分化對胚胎發育和成年生物體的神經系統調控、組織修復、傷口愈合都有著重要作用[22]；轉化生長因子（TGF）在新生兒黏膜免疫、受損黏膜修復和消化道上皮細胞分化中起著關鍵作用[23]。

3 羊奶加工特性及其制品研究概況

雖然羊奶的飲用已有悠久的歷史，但是羊奶及其制品的工業化生產在20世紀70年代初才開始，最早的羊奶加工制品是陜西富平縣生產的羊奶粉。羊奶加工過程中存在熱穩定性差、蛋白質易變性、凝固性差等問題，導致羊奶的深加工受到一定影響。國內羊奶產品主要以羊奶粉為主，也有少量的液態奶及發酵產品[24]。國外山羊奶加工的產品種類較豐富，包括液體飲料產品，UHT羊奶，發酵產品，甜品以及各類化妝品等[24]，深受消費者的青睞。

3.1 羊奶加工特性

3.1.1 羊奶的熱穩定性

羊奶及其制品如液態奶、酸奶和奶酪等，在加工過程中需經過加熱處理。然而，熱處理影響了羊奶的品質，尤其是對其物理化學特性和凝乳特性的有負面作用。羊奶較少的酪蛋白、鈣和磷酸鹽含量，影響了其膠束體系，因此羊奶具有低的膠體穩定性，造成了羊奶熱穩定性差的弊端[25]。

超高溫瞬時滅菌（UHT）是生產液態奶常用的滅菌技術，但是經高溫滅菌處理后的羊奶會產生沉淀，嚴重制約了羊乳加工產業的發展[26]。在羊奶熱處理后產生的沉淀中，主要成分是蛋白質，而作為羊奶蛋白主要成分的酪蛋白，其穩定性對羊奶的穩定性有重要的作用。張富新等[27]對羊奶中酪蛋白熱穩定性進行了研究，結果表明在pH 6.8時酪蛋白熱穩定性最好，高溫和鈣離子會降低酪蛋白的熱穩定性，適量的鈣離子螯合劑可以有效提高酪蛋白的熱穩定性。

3.1.2 羊奶的凝乳特性

在干酪、酸奶等的生產過程中，凝乳特性決定了發酵乳制品的品質，研究羊奶凝乳特性對羊奶的深加工具有重要的意義。早前的研究發現，由于酪蛋白含量較低，特別是較低的α-S1酪蛋白比例和較高的酪蛋白膠束分散度，導致羊奶的凝乳性比牛奶差[28]。羊奶的凝乳受到許多因素的影響，除羊奶本身的物理化學性質外，還有凝固過程中溫度、pH值和Ca2+濃度等條件。

Catarino等[29]將羊奶進行超濾(u ltrafiltration,UF)以增加乳中非脂肪固體含量，顯著增加了凝乳酶凝乳硬度和硬化率。Lily Zhao等[30]用超聲預處理樣品來提高羊奶凝乳特性，結果顯示，經超聲處理過的羊奶蛋白顆粒變小，乳清蛋白變形程度、可溶性鈣和磷含量、凝乳性都有顯著的增加；且增加超聲預處理的持續時間，凝乳時間還會縮短。

3.1.3 羊奶的酒精穩定性

羊奶的酒精穩定性，即羊奶蛋白在乙醇中的穩定性。由于羊奶和牛奶在化學成分和酪蛋白組成的差異，羊奶有更不穩定的酒精穩定性[31]。因此有必要對羊奶酒精穩定性進行研究，以提高其酒精穩定性，為羊乳進一步加工鑒定基礎。

周強[32]研究了pH值、溫度、Ca2+和螯合劑對羊奶酒精穩定性的影響，結果表明，在pH值為6.4～7.2時，羊奶酒精穩定性隨羊乳pH值的升高而增強，在30～80℃時，羊奶酒精穩定性隨著溫度的升高而降低，隨著羊乳中游離Ca2+濃度增大而降低；同時，在羊奶中添加磷酸二氫鈉、三聚磷酸鈉、檸檬酸鈉等螯合劑，也能增強羊奶的酒精穩定性，為羊奶的加工利用提供了科學依據。

3.1.4 羊奶的發酵特性

發酵劑在羊奶發酵過程中具有非常重要的作用。我國的酸奶發酵劑80%以上購自國外，且主要用于牛奶的發酵。由于羊奶的化學組成和發酵特性與牛奶存在一定的差異，用于牛奶發酵的發酵劑并不適用于羊奶發酵，易出現凝固性差、凝乳時間長、乳清易析出等質量缺陷，從而影響羊奶酸奶的品質[33]。因此，在生產優質羊酸奶前，優良菌種的選擇和高效發酵劑的制備是關鍵的一步。

魏怡等[34]從8株乳酸菌中篩選出了產黏能力較強的嗜熱鏈球菌S.t-499和穩定性好的保加利亞乳桿菌L.b-300，并將S.t-499和L.b-300以2∶1混合使用。當添加量為2%、發酵溫度為39℃時，發攪拌型酸羊奶的粘度較高，穩定性好。從商業發酵劑篩選出高發酵特性的乳酸菌菌株，為研發優質發酵劑和生產羊奶制品奠定基礎。

3.2 羊奶制品開發概況

3.2.1 羊奶粉

羊奶粉是我國羊奶市場上所占份額最多的產品，生產羊奶粉的乳品廠主要集中在陜西、山東、遼寧等地。羊奶粉產品主要包括全脂奶粉、脫脂奶粉、嬰幼兒配方奶粉及乳清蛋白粉等[24]，開發保健配方羊奶粉具有很大的市場潛力。

在全脂羊奶粉的貯藏期間，常發生脂肪的分解氧化，影響全脂羊奶粉的質量和風味。為防止和延緩脂肪分解，劉玲等[35]研究了貯藏條件對全脂羊奶粉游離脂肪酸的影響。結果表明，貯藏溫度、光照、氧氣體積分數、水分活度對全脂羊奶粉游離脂肪酸含量都有顯著影響，尤其是氧氣體積分數。試驗還表明，低溫、避光、低體積分數氧氣和低水分活度均可延緩游離脂肪酸含量的上升，為全脂羊奶粉的貯藏提供了理論基礎。此外，在嬰幼兒配方羊奶粉中，常檢測出致病微生物阪崎腸桿菌、沙門氏菌和克雷伯氏菌等，嚴重威脅嬰幼兒的健康，甚至導致嬰兒死亡[36-37]。生產完全無菌的羊奶粉是不可行的[38]，因此必須盡一切努力來限制微生物污染。通過添加生物活性劑、有機酸、益生菌和益生元等抗菌劑，或利用紫外線輻射、超臨界二氧化碳與熱處理相結合技術等作為嬰幼兒配方奶粉的殺菌技術，是目前提高嬰幼兒配方奶粉中微生物安全可行的方法之一，都可以有效減少嬰幼兒奶粉中的病原菌數，且不影響產品最終質量[38]。

3.2.2 液態羊奶

液態羊奶按殺菌方式分為巴氏殺菌羊奶和超高溫滅菌羊奶。我國市場上液態羊奶產品較少，主要是由于羊奶對熱處理相當敏感，經高溫滅菌處理后的羊奶會產生沉淀，這成為液態羊奶生產加工過程中的一大技術瓶頸。

研究發現，調節pH值和溫度[39-40]，調整羊乳中酪蛋白和乳清蛋白的比例[41]，都可以解決羊奶熱不穩定的問題，為調制羊奶的生產提供了理論基礎。然而，按國家標準[42]，巴氏殺菌乳的生產只能以生鮮牛乳或羊乳為原料，不允許添加其他成分，解決巴氏殺菌純羊奶的熱穩定問題暫未有相關研究報道，有待科研工作者的進一步研究。

3.2.3 發酵羊奶

發酵羊奶是向羊奶中添加對人體有益的乳酸菌進行發酵，不僅可以改善羊乳的風味和口感，還具有一定的保健價值，包括羊酸奶和活性羊乳飲料。

市場上大多數酸奶都是由牛奶發酵而成，羊酸奶很少見。Martin-Diana等[43]通過添加脫脂奶粉和乳清蛋白粉提高了羊奶的凝乳特性，成功研制出了一種在外觀，味道、香氣、質地等方面都獲得較高結果的山羊奶發酵乳。國內學者對羊奶酸奶進行了較為詳細的研究，如凝固型羊奶酸奶加工技術[44]、攪拌型酸羊奶加工技術[45]等，為羊奶酸奶的開發利用提供了理論基礎，但仍處于實驗室研究階段。

發酵乳飲料是用羊奶和乳清發酵而成的一種兼營養保健與獨特風味為一體的新型飲料。Ericka等[46]利用雙歧桿菌研制了一種益生菌山羊乳飲料，活性益生菌在7 mL-1（對數值）以上，具有較好的粘度和感官特征，產品風味和口感良好。

3.2.4 羊奶奶酪

奶酪，又稱干酪，是以鮮乳為原料，經殺菌、凝乳、排除乳清、壓榨、發酵成熟而制成的一種發酵乳制品，在國內外非常受歡迎。羊奶奶酪的硬度、彈性、脂肪含量等都受到凝乳酶的影響，而用牛凝乳酶生產出的羊奶奶酪凝乳性差[28]。

鄒鯉嶺等[47]選用羔羊皺胃酶作為凝乳酶，研究了用羊奶粉和鮮牛奶為原料制作的混合干酪的凝乳效果、出品率和感官品質。結果表明，添加質量分數為35%的鮮牛奶，巴氏殺菌(63℃，30 min)，酸化pH值為6.20，添加質量分數為0.02%的CaC l2時，混合干酪的品質較好。李昌盛等[48]研究了不同工藝條件對羊奶干酪出品率和乳成分回收率的影響。結果表明，采用高濃度的原料乳，凝乳酶添加量7259 SU/L，經巴氏殺菌后，酸化pH至6.4，并添加質量分數0.03%的CaC l2時，羊奶干酪的出品率和乳成分回收率較高，出品率可達10.47%。干酪工藝的改進及出品率的研究，對提高我國羊奶干酪的產量，促進羊奶干酪在我國的推廣，推進動羊奶產業的發展具有重要意義。

3.2.5 其他羊奶制品

在世界各地還生產和銷售著一些其他羊乳產品，如以Ghee為代表的類黃油產品、開菲爾等[49]，深受消費者歡迎。在美國和瑞士市場上，還存在很多由山羊奶生產的化妝品，包括肥皂、面霜、沐浴露、洗發水、護發素等[49]，均有廣闊的發展前景。

4 展望

羊的產奶量在世界上排名第三，僅次于奶牛和水牛。奶山羊養殖在發展中國家起著重要的作用，在中東、南洋和一些熱帶國家，羊奶是主要的動物蛋白來源之一。牛奶可能會導致乳糖不耐癥或某些過敏性反應，而營養全面、比牛奶更容易消化的羊奶及其制品是這類消費者的最好乳品選擇。

隨著羊奶加工技術的成熟和廣大消費者對羊奶營養價值的認同，羊奶消費市場已經初步形成。加工后的山羊奶食品市場前景很好，將其應用到美容、護膚和化妝品市場，也有很好的發展前景。世界各地對山羊奶的需求一直在增加，我國是世界上飼養奶山羊最多的國家之一，然而我國的羊奶產業沒有做大做強，究其原因是因為羊奶產業發展還存在幾大瓶頸，導致我國羊奶這一利國利民的產業發展不前。奶山羊產業的成功要依賴于高產奶山羊的數量，優質的原奶的生產以及產品制造、包裝、存儲和分配技術的改進和嚴格控制。除了依靠政府扶持、企業技術創新和科研支撐，我們還應借鑒國外發達國家的經驗，積極學習和引進國際先進技術，真正將奶山羊產業發展成為“農民增收，企業增效，政財增稅”的大產業。

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Research develop ment o f goat milk and its products

GAO Jiayuan,SHAO Yuyu,WANG Bini,ZHANG Fuxin
(College o f Food Engineering and Nu tritional Science,Shaanxi No r mal U niversity,X i'an 710062,China)

Thispaper revieweded the industry status,nutrition and health function,processing technology of goatmilk,and the presentdevel?opment situation of its products.Meanwhile,the research of goat milk were analyzed detailedly,providing basic information for goatmilk and itsindustry development,and put forward suggestionson the development of industry,promoting the sustainable developmentof goat’s milk industry.

goat milk;nutritionalvalue;processing technology;developmentsituation

TS252.1

B

1001-2230（2017）01-0034-05

2016-07-22

高佳媛（1993-），女，碩士研究生，研究方向為食品科學。

張富新