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水牛乳体细胞数与理化性质关系的研究

2012-01-05诸葛莹李玲唐艳曾庆坤林波农皓如

中国乳品工业 2012年4期
关键词:拉菲牛乳体细胞

诸葛莹,李玲,唐艳,曾庆坤,林波,农皓如

(中国农业科学院 广西水牛研究所,南宁 530001)

水牛乳体细胞数与理化性质关系的研究

诸葛莹,李玲,唐艳,曾庆坤,林波,农皓如

(中国农业科学院 广西水牛研究所,南宁 530001)

测定麽拉水牛、尼里-拉菲水牛、高代三品种杂交水牛、一代杂交水牛乳中的体细胞数(Somatic Cell Count,SCC)及其理化性质,分析水牛乳SCC与理化性质之间的关系,探讨了水牛乳SCC水平对理化性质的影响。结果表明:在不同SCC水平下,水牛乳蛋白质、脂肪、总固形物、冰点、酒精阳性率变化不显著,水牛乳非脂固形物、乳糖、酸度、比重随着SCC的升高而显著降低,隐性乳房炎患病率随着SCC的升高而显著增加;在所测样品中,麽拉、尼里-拉菲水牛乳SCC>30×104mL-1,三品种杂交以及一代杂交水牛乳的SCC>50×104mL-1时,非脂固形物、乳糖、酸度、比重均值以及隐性乳房炎患病率变化更显著。

水牛乳;体细胞数;理化性质

0 引 言

体细胞计数(Somatic Cell Count,SCC)不仅可以反映牛奶质量的好坏,且可以推测奶牛的健康以及奶牛场的饲养管理状况,欧美许多发达国家早已将体细胞纳入牛奶计价收购体系[1-2]。各国对用于加工的生鲜乳SCC均有明确要求,对牛乳中平均SCC要求最严格的国家是瑞士11.2×104mL-1以下,其次是芬兰12.9×104mL-1以下,英国16×104mL-1以下,新西兰、澳大利亚20×104mL-1,欧盟规定用于加工及销售的牛乳SCC必须小于40×104mL-1,加拿大和美国分别为50×104mL-1及75×104mL-1。目前,国内企业尚未将SCC列为鲜乳的检测指标,本文通过分析水牛乳SCC及其与理化性质的关系,探讨水牛乳SCC水平对理化性质的影响,为制订我国生鲜水牛乳SCC的控制标准提供理论依据。

1 实 验

1.1 材料与试剂

水牛品种:麽拉水牛225头次、尼里-拉菲水牛267头次、高代三品种杂交(麽拉×尼里-拉菲×本地)水牛255头次、一代杂交水牛 (尼里-拉菲×本地,或者麽拉×本地)251头次。

仪器与试剂:Fossomatic Minor(丹麦)体细胞分析仪,福斯MilkoScan FT120(丹麦)多功能乳品分析仪,Advanced Model 4250(美国)单通道牛奶冰点测试仪,浓度为0.1 mol/L的NaOH标准溶液,质量浓度为5 g/L的酚酞乙醇溶液,碱式滴定管,PH计,平面皿。

1.2 方法

1.2.1 实验设计

每月中旬从中国农业科学院广西水牛研究所水牛种畜场内,连续3日随机采取处于正常泌乳期的4个品种水牛乳样,连续测定一年。研究水牛乳体细胞数量随季节的变化,并分别对不同品种的水牛乳样品根据体细胞数量分为<5,5~10,10~30,30~50,50~100,>100×104mL-1共6个组,对每组中的乳样分别测定乳成分、冰点、酸度、比重,同时监测酒精阳性发生率以及隐性乳房炎发病率,研究体细胞数量与水牛乳成分与理化性质的关系。

1.2.2 测定方法

(1)样品前处理。每头采集水牛乳500 mL,过滤除杂,采样当天完成全部理化指标的测定。

(2)样品理化指标测定方法。体细胞数采用Fossomatic Minor(丹麦)体细胞分析仪测定;比重、蛋白质、脂肪、乳糖、总固形物、非脂固形物质量分数采用福斯MilkoScan FT120(丹麦)多功能乳品分析仪测定;冰点采用Advanced Model 4250单通道牛奶冰点测试仪(美国)测定;酒精阳性实验采用体积分数为64%酒精测定;酸度按照GB 5413.34-2010的方法进行;隐性乳房炎按照GB/T 5409-85的方法进行。

1.2.3 数据分析

采用SPSS软件进行ANOVA方差分析,LSD多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同月份水牛乳中SCC的变化

对不同品种水牛乳的体细胞数进行了为期1年的跟踪检测,每月中旬随机抽样测定,其中麽拉水牛225头次、尼里-拉菲水牛267头次、高代三品种杂交水牛255头次、一代杂交水牛251头次。结果如图1所示,各品种水牛乳在1~6月份和11~12月份其SCC均值基本小于30×104mL-1,7月开始明显升高,10月份升至最高值,而后又降至30×104mL-1以下。一代杂交水牛乳一年中各月份SCC均值小于其他3个品种水牛乳。

表1 各品种水牛乳中SCC分组情况统计结果

2.2 SCC水平与水牛乳其他理化性质的关系

2.2.1 样品分组情况

将水牛乳按照SCC数值分为<5,5~10,10~30,30~50,50~100,>100×104mL-1,6个样品组进行统计分析,各品种水牛乳中SCC分组情况详见表1,麽拉水牛、尼里-拉菲水牛、三品种杂交水牛、一代杂交水牛乳中SCC数值小于30×104mL-1的比例分别为74.02%,69.8%,75.32%和71.63%, 小于50×104mL-1的比例分别为89.23%,91.02%,89.36%和91.01%, 而大于50×104mL-1的比例分别为10.77%,8.98%,10.64%和8.99%。

2.2.2 不同SCC水平下水牛乳理化性质的变化

分组后各品种水牛乳均得到6个样品组,分别进行ANOVA方差分析,LSD多重比较,结果表明:随着SCC的升高,各品种水牛乳各组中蛋白质、脂肪、总固形物、冰点、酒精阳性率无显著性变化(P>0.05),而水牛乳中非脂固形物、乳糖、酸度、比重则随着SCC的升高而显著降低(P<0.01),隐性乳房炎患病率随着SCC的升高而显著增加(P<0.01),详见图2(A~J)。

目前,国内外对牛乳中SCC对蛋白质、总固形物影响的研究存在两种不同观点。有学者认为牛乳中SCC水平与牛乳中的蛋白质、总固形物质量分数呈显著正相关,因为高体细胞可能引起乳腺细胞受到损伤,使得血液中的部分无机盐、蛋白等成分进入牛乳所致,或者由于乳腺炎引起泌乳量减少而产生的浓缩效应导致乳总固型物升高[3]。也有研究认为牛乳中SCC水平与牛乳中的蛋白质、总固形物质量分数呈显著负相关[4],认为高体细胞乳中含有较多的蛋白质水解酶,进而分解了酪蛋白,降低了乳中酪蛋白的质量分数,从而引起牛乳中总蛋白质降低。综合上述观点,一方面,随着牛乳SCC增加,牛乳腺细胞存在一定的损伤或者引起乳腺泌乳能力降低导致浓缩效应,导致牛乳蛋白质、总固形物质量分数上升,另一方面,乳腺细胞损伤,导致血液中的蛋白质水解酶升高,降低了牛乳中的酪蛋白质量分数,引起牛乳蛋白质质量分数降低。当这两个方面作用达到一定平衡时,牛乳中的蛋白质保持一定的稳定趋势,当一方面作用显著于另一方面时,SCC又会引起水牛乳中的蛋白质质量分数显著增加或减少。在本研究中,水牛乳SCC变化对蛋白质、总固形物影响不显著,特别在水牛乳SCC<50×104mL-1时,SCC对蛋白质、总固形物的影响较小;在SCC>50×104mL-1时,麽拉水牛、尼里-拉菲水牛、三品种杂交水牛乳中的蛋白质、总固形物 (较SCC<50×104mL-1水牛乳)呈下降趋势,而一代杂交水牛乳中的蛋白质、总固形物质量分数增加 (见图2(A)、图2(C))。

水牛乳中的乳糖随着SCC水平的增加而显著降低,见图2-E。其中,麽拉水牛及三品种杂交水牛乳在SCC>100×104mL-1时,其乳糖均值降至3.7%以下。这与乳糖是泌乳的渗透调节剂有关,因为乳糖不是由于细胞合成和分泌产生的,随着SCC的升高,上皮细胞载体破坏而使乳糖从牛奶渗出,造成乳中乳糖损失,导致水牛乳乳糖显著下降[5]。

水牛乳中非脂固形物以及比重随着SCC水平的增加显著降低,如图2(D)、图2(H)所示。 这可能源于SCC水平增加导致水牛乳中乳糖以及无机盐的显著降低,从而降低了水牛乳的非脂固形物及比重。

水牛乳的滴定酸度随着水牛乳中SCC水平的增加显著降低,如图2-F所示。水牛乳固有酸度由蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及二氧化碳等弱酸性物质形成,非脂乳固体质量分数愈多,固有酸度就愈高,由微生物发酵产生乳酸而升高的酸度称为发酵酸度,滴定酸度是固有酸度与发酵酸度的总和,随着水牛乳SCC的升高,水牛乳非脂固形物质量分数显著降低导致其固有酸度降低,并且当SCC升高是由于隐性乳房炎以及乳房炎发生的时候也会导致牛乳酸度减低[6]。

随着水牛乳SCC的升高,水牛乳隐性乳房炎患病率显著升高[7-8](见图2(J))。这与牛乳中SCC与牛乳隐性乳房炎的相关性研究结论一致,目前普遍认为荷斯坦牛乳SCC>50×104mL-1,牛乳患隐性乳房炎的几率较大。

图2表达了在不同SCC水平下,4个品种水牛乳中蛋白质(A)、脂肪(B)、总固形物(C)、非脂固形物(D)、乳糖(E)、酸度(F)、冰点(G)、比重(H)、酒精阳性发生率(I)以及隐性乳房炎患病率(J)的变化,横坐标SCC水平:1,2,3,4,5,6分别代表SCC<5,5~10,10~30,30~50,50~100,>100万6个样品组。

通过分析SCC与水牛乳理化性质的关系,可以初步探讨SCC以及理化性质综合控制标准。水牛乳中SCC水平显著影响的理化指标为非脂固形物、乳糖、酸度、比重以及隐性乳房炎患病。从图2(A~J)分析,当麽拉水牛、尼里-拉菲水牛乳SCC>30×104mL-1、三品种杂交水牛以及一代杂交水牛乳SCC>50×104mL-1时,水牛乳中非脂固形物、乳糖质量分数、酸度、比重均值以及隐性乳房炎患病率变化趋势更显著,应该引起水牛种畜场的重视,此时,麽拉水牛乳非脂固形物质量分数小于9.81%±0.79%,乳糖质量分数小于4.40%±0.60%,比重小于1.0280±0.0031,酸度小于(13.28±2.78)oT;尼里-拉菲水牛乳非脂固形物质量百分数小于9.28±0.77%,乳糖质量分数小于4.54±0.55%,比重小于1.0278±0.0038,酸度小于13.29±3.29oT;三品种杂交水牛乳非脂固形物质量分数小于10.04%±0.57%,乳糖质量百分数小于4.67%±0.36%,比重小于1.0292±0.0029,酸度小于(14.53±3.43)oT;一代杂交水牛乳非脂固形物质量分数小于10.45%±0.86%,乳糖质量分数小于4.44%±0.36%, 比重小于1.0286±0.0033, 酸度小于 (14.85±3.61)oT。

3 结 论

(1)季节的变化对4个品种水牛乳SCC均有一定的影响,在一年中的9月、10月份SCC最高,其他月份SCC水平较稳定。

(2)ANOVA方差分析表明,在不同SCC水平下,4个品种水牛乳的蛋白质、脂肪、总固形物、冰点、酒精阳性率均不存在显著差异(P>0.05),水牛乳中非脂固形物、乳糖、酸度、比重随着SCC的升高而显著降低(P<0.01),隐性乳房炎患病率随着SCC的升高而显著增加(P<0.01)。

(3)当麽拉水牛、尼里-拉菲水牛乳SCC>30×104mL-1,三品种杂交水牛以及一代杂交水牛乳SCC>50×104mL-1时,水牛乳中非脂固形物、乳糖质量分数、酸度、比重均值以及隐性乳房炎患病率参数变化趋势更显著,应该引起重视。

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Study on somatic cell count and the relationship with physical and chemical properties of buffalo milk

ZHU Ge-ying,LI Ling,TANG Yan,ZENG Qing-kun,LIN Bo,NONG Hao-ru
(Guangxi Buffalo Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Nanning 530001,China)

The SCC(Somatic cell count)and its relationship with physical and chemical properties of four breeds buffalo milk including murrah,nili-ravi,three-way cross breed and two-way first filial generation were studied.The results showed that with the rise of SCC,there was no significant change (P>0.05)in protein,fat,total solids,freezing point and alcohol positive rates,the significantly reduced properties were the solid non-fat content,lactose,acidity and density (P<0.01),and the significantly increased property was recessive mastitis rates (P<0.01).There was more significant change of the mean of solid non-fat content,lactose,acidity,proportion and recessive mastitis rates when SCC>300,000 mL-1of murrah and nili-ravi milk,SCC>500 000 mL-1of three-way cross breed and two-way first filial generation buffalo milk.

buffalo milk;somatic cell count;physical and chemical properties

Q935

A

1001-2230(2012)04-0004-04

2011-11-04

水牛基(0909006),桂科攻(10100009-5A)。

诸葛莹(1980-),女,助理研究员,研究方向为乳品科学与技术。通讯作者:曾庆坤

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