张曦予，李全阳

（广西大学轻工与食品工程学院，广西 南宁 530004）

水牛是我国南方的特色资源，分布在10多个省区，数量最多的是广西，其次是云南[1]。水牛乳是一种品质优良、口感醇香的特色乳，营养成分含量丰富，尤其是干物质含量达到18.44%左右，远高于其他普通牛乳。水牛乳脂肪含量达到7.90%，是普通牛乳的2 倍多，蛋白质含量为5.30%，是普通牛乳的1.76 倍。水牛乳口味香醇浓厚、无膻味、胆固醇含量低、维生素、微量元素含量丰富，尤其是酪蛋白含量较高[2]，基于水牛乳营养丰富、风味醇厚等特点，水牛乳及其相应制品受到大众的广泛喜爱。

1 广西水牛乳的产量与发展

据广西水产畜牧兽医局统计，2013年第2季度广西区域乳产量3.9 万t，增长8.3%，其中水牛乳产量1.65 万t，占42.3%，广西区域水牛乳产量成为全国产量龙头；同期，奶牛存栏量8.77 万头，同比增长8.2%，其中荷斯坦奶牛存栏量1.87 万头，奶水牛存栏量6.9 万头，同比增长11.2%[3]。而据2020年最新报道表明，广西奶水牛存栏量4.42 万头，水牛乳产量2.76 万t，位居全国首位[4]。

根据2020年第1季度价格监测，荷斯坦牛乳的平均购买价格为3.5 元/kg，水牛乳贩卖价格一般在8.2 元/kg左右。近年来，水牛乳价格不断攀升，饲养奶水牛，每头年获利约5 000 元，养殖户积极性高，奶水牛业保持良好的发展态势。

水牛乳是广西的优势产业，水牛产业发展也越来越受到各级政府的关注及重视，并作为地方特色产业予以支持。近期，自治区政府发展研究中心、自治区水产畜牧兽医局、自治区财政厅联合出台《做大做强广西水牛产业发展方案》，该方案旨在到2025年，产奶水牛存栏4 万头，水牛乳总产量达到6 万t，生鲜、成品水牛乳质量标准体系基本建成，产品抽查合格率达到98%以上，水牛乳业总产值力争达到20 亿元，基本建成功能完善、相互衔接、管理高效的奶水牛产业体系。

2 广西水牛的品种及品种特性

广西的水牛养殖历史悠久，水牛品种丰富多样，1957年广西从印度引进摩拉水牛，并于1973年从巴基斯坦引进尼里-拉菲水牛[5]。由于广西具有独特的地理、气候优势，农作物桔梗丰富，具有较多的冬闲退耕地，能种植大量饲草，因此广西十分适合水牛的生长繁衍。目前广西已全面养殖水牛，其范围遍布14 个地级市，广西成为全国水牛存栏数第1的省份。

2.1 摩拉水牛

1957年6月我国从印度进口55 头摩拉水牛，35 头经农业部分配至广西，其中公牛3 头，母牛17 头，母犊牛15 头；据统计，摩拉母水牛平均泌乳期为281.6 d，平均泌乳量1 780.8 kg，产奶量2 067.4 kg[6]。全乳固体含量16.4%、脂肪含量6.3%、蛋白质含量4.3%，母牛发情周期为21.9 d，初配年龄为32.5 月龄，初配体质量为362.6 kg，妊娠期309.8 d，头胎产犊年龄为42.9 月龄，平均产奶6.0 个泌乳期[7]。

2.2 尼里-拉菲水牛

1973年巴基斯坦赠予我国尼里-拉菲水牛共计50 头，分配给广西公牛10 头、母牛15 头，25 头水牛均为性成熟水牛；1999年8月，我国从巴基斯坦购买了16 个血统、共计5 216 支尼里-拉菲水牛的冷冻精液；1999年至今，尼里-拉菲水牛中母牛平均年产奶量达到2 163.3 kg，全乳固体含量17.5%、脂肪含量6.5%、蛋白质含量4.2%，母牛发情周期为21.9 d，初配年龄为33.0 月龄，初配体质量为357.2 kg，妊娠期307.6 d，头胎产犊年龄为43.3 月龄，平均产奶5.1 个泌乳期[5]。

2.3 地中海水牛

广西水牛研究所于2007年首次从意大利引进10 700 支地中海水牛的冷冻精液，经国家安全检疫后，各大本地水牛养殖厂于2009年进行本地水牛与意大利引进地中海水牛的杂交实验，并繁育了肉质良好、营养丰富的杂交奶水牛，这对当地水牛业的发展有重要作用。地中海水牛乳营养丰富，其总固形物含量达到19.56%，非脂质固形物含量10.27%、乳蛋白含量4.57%、乳脂肪含量8.26%、乳糖含量达到5.27%。2011年经农业部批准，华胥水牛厂从意大利引进30 000 支地中海水牛冷冻精液，并于2014年底引进59 头地中海活体种牛（10 头公牛、49 头母牛），成为全国唯一拥有世界三大河流型良种水牛遗传资源的企业[3]。至2019年10月，华胥水牛厂通过研究繁育技术，并人工繁育了公牛67 头、母牛68 头，共计135 头纯种地中海奶水牛。华胥水牛厂利用人工授精技术以纯种地中海水牛作为父本，与广西本地黄水牛及广西繁育研究多年的摩拉水牛与尼里-拉菲水牛杂交的水牛进行杂交，由此得到具有高泌乳量、营养丰富的广西特色奶水牛。

3 水牛乳的组分及特性

3.1 组分

水牛乳营养物质含量高，经常用于制作水牛乳制品。通过研究发现，水牛乳成分包括脂肪、蛋白质、乳糖、矿物质、维生素、含氮化合物、色素和酶等物质[8]。水牛乳相关成分的含量如表1所示。

表1 水牛乳主要营养成分的平均含量及含量范围[9]Table 1 Average contents and ranges of main nutrients in buffalo milk[9]

3.2 组分特性

3.2.1 脂肪特性

水牛乳中脂肪含量高于普通牛乳，并且脂肪球直径大于普通牛乳。Menard等[10]利用粒度测量仪测定水牛乳及普通牛乳脂肪球粒径，结果表明，水牛乳脂肪球的平均粒径为5.00 μm，而普通牛乳的脂肪球平均粒径仅为3.16 μm。水牛乳中脂肪酸组成优势明显，而且胆固醇含量低于牛乳[11]。水牛乳中C18、C16、C12等脂肪酸含量高于普通牛乳，并且水牛乳中富含具有潜在保健功能的共轭亚油酸（conjugated linoleic acid，CLA），CLA和二十碳五烯酸的含量高于普通牛乳[12]，特别是CLA含量是普通牛乳的378%[13]。

3.2.2 蛋白质特性

水牛乳的蛋白质含量普遍高于其他品种的牛乳，乳蛋白一般由酪蛋白及乳清蛋白2 部分构成[14]。曾庆坤等[15]利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分别对脱脂乳及乳清蛋白和酪蛋白部分进行分离，得出水牛乳蛋白质主要由α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、免疫球蛋白轻链及重链、αs1-酪蛋白、αs2-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白、血清白蛋白和乳铁蛋白等成分构成；杨攀等[16]研究结果表明，α-酪蛋白含量是普通牛乳的1.53 倍，β-酪蛋白、κ-酪蛋白分别是普通牛乳的1.58 倍和1.53 倍，并且水牛乳中的氨基酸含量也高于普通牛乳，尤其是人体内不能合成的8 种必需氨基酸比例均衡，在人体的转化利用率高。杨同香等[17]研究水牛乳pH值、离子强度及蛋白质量浓度对酪蛋白胶束结构的影响，利用荧光光谱进行分析发现，当水牛乳中酪蛋白质量浓度不断增大，酪蛋白环境中的离子强度不断增大、pH值降低，这些结果表明，通过改变酪蛋白所处环境的pH值、离子强度及蛋白质量浓度，均会引起酪蛋白胶束结构的改变。李红等[18]对于水牛乳中α-乳白蛋白活性分离的方法进行比较，利用水牛乳作为实验原料，首先通过离心分离脂肪，再用等电点缓慢酸沉去除酪蛋白，之后利用铁盐沉淀法和钙盐沉淀法分别对乳清蛋白中α-乳白蛋白进行活性分离，在保证α-乳白蛋白分离纯度的同时，对其活性和得率进行分析。该研究对比了在酸性及中性条件下铁盐分离α-乳白蛋白的最佳效果，结果表明，质量分数0.04%的铁盐在酸性条件下分离α-乳白蛋白能适当提高其得率，质量分数0.005%的铁盐在中性条件下进行分离则能更好地保持α-乳白蛋白的活性，但是钙盐沉淀法分离α-乳白蛋白产物纯度较低，不适合用其进行分离。

3.2.3 矿物质特性

水牛乳中的钙含量丰富，是人乳的5 倍[19]，因此，水牛乳是一种极好的钙补充剂，水牛乳中的钙与酪蛋白中的丝氨酸磷酸盐残留物结合，形成酪蛋白钙，更容易被人体吸收。此外，水牛乳中磷、镁等矿物质的含量均高于其他常见乳品。

3.2.4 维生素特性

水牛乳中的维生素种类丰富，含量也高于普通牛乳及人乳，由于水牛乳中的乳脂肪含量较高，更有利于人体对于脂溶性VA、VD、VE、VK的吸收[20]。

3.2.5 功能性

3.2.5.1 抗肠癌作用

Sánchez Negrette等[21]利用水牛乳饲喂1,2-二甲基肼诱变结肠癌模型大鼠，与未饲喂水牛乳的大鼠进行对照，结果表明，饲喂水牛乳的大鼠患结肠癌的比例显著低于未饲喂水牛乳的大鼠。其他的研究发现，与未饲喂水牛乳的对照组大鼠相比，饲喂水牛乳的大鼠体内肿瘤数及大鼠肠道内的异常病变组织分别下降60%、62%，通过此结果得出，水牛乳中的钙、酪蛋白、维生素、共轭亚油酸等物质的相互作用抑制了细胞癌变，从而减少了结肠组织病变的几率[22]。另据De Simone等[23]报道，当对水牛乳加工处理后，水牛乳奶酪中存在乳源活性肽，该活性肽对CaCO3的产生有明显抑制作用，因此水牛乳奶酪能在一定程度上减少结肠癌细胞的增殖。

3.2.5.2 增强免疫与抗菌消炎作用

Saksena等[24]从水牛乳中分离得到一种具有免疫应答活性并能刺激半抗原反应的新型多糖，研究发现，该新戊糖的结构为GlcNac(1→3)Gal(1→4)GlcNac(1→3)Gal(1→4)Glc。Colarow等[25]从意大利水牛乳中分离得到神经苷节酯GM1片段，能特异性结合霍乱毒素亚单位B，并具有抗炎作用。Bajaj等[26]研究发现，利用胃蛋白酶水解水牛乳中的2 种酪蛋白（αs1-酪蛋白和αs2-酪蛋白），分离得到的阳离子活性肽具有抗菌活性。王士长等[27]提取水牛乳中的免疫球蛋白G，并将其加入到接种了2 种致病菌（霍乱弧菌及伤寒杆菌）的培养基中，通过研究发现，该物质有很强的抑菌作用，表明水牛乳具有很强的药物研发前景。

3.2.5.3 抗氧化与抗衰老作用

由于人体会在外界环境影响及个体条件结合作用下不断产生自由基，而产生自由基一般与衰老或一些癌症相关，相关研究表明，水牛乳的某些重要成分及其制品具有清除自由基的作用。用益生菌水牛酸乳饲喂大鼠，结果表明，饲喂酸乳的大鼠体内血液以及肝脏、结肠中的超氧化物歧化酶活性显著高于对照组大鼠，表明该益生菌水牛酸乳能在一定程度上提高大鼠的自由基清除能力[28]。在60 ℃、pH 10.65条件下加入10 000 U/g碱性蛋白酶水解水牛乳酪蛋白，处理时间2.5 h，研究发现，得到的乳多肽能显著降低D-半乳糖致衰老模型小鼠脏器和血清中的丙二醛含量，提高血清及小鼠脏器中超氧化物歧化酶活性，表明水牛乳中的乳多肽可以提高D-半乳糖致衰老模型小鼠的体内自由基清除能力[29]。

3.3 水牛乳在加工中的优势

3.3.1 化学成分优势

在加工乳品时，干物质含量是一个重要指标。由表2可知，水牛乳干物质含量较高，所以水牛乳相关的乳制品产出率会大大提高。水牛乳的乳脂肪含量高于普通牛乳，而且水牛乳中含碳原子数6～12的饱和脂肪酸含量高于普通牛乳，该碳原子数的饱和脂肪酸能有效维持人体肠道菌群稳定、降低血脂及胆固醇，而且水牛乳中的长链饱和脂肪酸含量丰富，所以水牛乳乳脂的极性较大，对其乳化能力有很大的提升作用。水牛乳中的钙、镁等常见矿物质含量及钙磷比均高于普通牛乳[26]。

表2 水牛乳与普通牛乳的主要成分含量比较[26-27]Table 2 Comparison of main nutrient components between buffalo milk and bovine milk[26-27]

3.3.2 物理特性优势

由于水牛乳的热容量低、热导率高、可膨胀性好，需要缓慢的热能流动和较低的能量值才能凝结[28]。由于水牛乳中的酪蛋白聚集形成酪蛋白胶团，此时的酪蛋白胶团直径较大，并且该酪蛋白胶团能形成弹性较大的蛋白质网络结构，有益于水牛乳相关制品的制备[30]。

4 水牛乳制品

4.1 干酪

干酪可经过特殊的发酵、酶解和浓缩工艺制成多种制品。水牛乳的物料性质与普通牛乳不同，因此，在开发水牛乳干酪时需借鉴传统干酪的制作方法，尤其在开发适合中国人口味的水牛乳干酪时，很多方面值得探讨。鲁红岩[31]根据水牛乳的特性研究适合中国人食用的切达型益生菌水牛乳干酪，通过添加新筛选的益生菌菌株，结合单因素及响应面分析方法探究最佳工艺参数，感官评价结果表明该产品符合大众的口味，接受度高。梁晓琳等[32]利用凯氏定氮法测定荷斯坦牛乳切达干酪及中国特色水牛乳切达干酪成熟过程中磷钨酸可溶性氮、三氯乙酸可溶性氮和pH 4.6可溶性氮含量变化，结果表明，在干酪成熟过程中，2 种干酪中3 种氮含量随着成熟时间延长而增大，中国水牛乳干酪的磷钨酸可溶性氮、三氯乙酸可溶性氮和pH 4.6可溶性氮含量高于荷斯坦牛乳干酪，表明水牛乳中蛋白质的降解程度较彻底。这些研究都表明水牛乳制品相较于其他牛乳制品营养更丰富，有益于促进中国特色水牛乳切达干酪在中国的发展。

4.2 发酵乳制品

水牛乳酸乳不仅能在合适的条件下快速发酵，而且能发酵产生良好风味，所以水牛乳发酵酸乳大众接受度较高。孙荟等[33]利用本实验室从长寿老人分泌物中分离出的优良益生菌罗伊氏乳杆菌，与传统发酵菌种保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌组合发酵水牛乳，通过优化得出该发酵乳的最佳制备工艺为罗伊氏乳杆菌发酵剂、传统发酵剂（保加利亚乳杆菌与嗜热链球菌）质量比2∶1、白砂糖添加量3.00%、发酵温度40.00 ℃，此时发酵乳大众接受度最高，罗伊氏乳杆菌活菌数高达1.033×10－8CFU/mL，保留高活菌数在提高风味的同时也能很好地调节人体肠道健康，得到具有独特益生性的水牛乳发酵乳。陈文硕等[34]结合广西特色水果芒果与水牛乳作为原料进行发酵，制作出具有广西本地特色的风味发酵乳。

4.3 液态乳与炼乳

水牛乳本身具有黏性，容易形成一层薄薄的奶油，而且固体含量高，使得水牛乳较浓稠，适合制作高品质的液态乳制品。水牛乳液态乳的出现丰富了乳制品的种类，让大众有更多有营养的乳品选择。另外，水牛乳的热稳定性与黄牛乳相当，水牛乳质量较好，风味独特。因此，水牛乳也适合制作炼乳，这是增加水牛乳价值的好方法。

4.4 奶油

奶油与乳清是干酪生产中的副产品，也是企业生产必须解决的问题，利用好奶油和乳清不仅能为企业提供更大的效益，也能很好地利用水牛乳丰富的营养。水牛乳中干物质、脂肪、固形物含量高，由于水牛乳中丁酸含量高，使水牛乳乳化性增强，从而使稀奶油与鲜奶油更容易分离，可用于生产奶油，产率更高。另外，水牛乳本身具有醇厚的气味，用水牛乳奶油制成的咖啡伴侣也有独特的香甜气味，更好地增加了奶油的附加值。

4.5 功能性产品

水牛乳含有大量的活性肽及免疫球蛋白，还含有一些特殊的抗炎物质，对体弱多病的儿童和老人来说是理想的保健品。研究表明，水牛免疫乳可以预防和治疗肠道微生物感染，一些研究者开始注意到免疫乳的其他生理功能，如抗衰老、抗过敏和抗炎症等作用[35]。抗氧化活性肽研发成为近期研究的热点，抗氧化活性肽具有清除各种自由基、抑制相关脂肪氧化反应等抗氧化功效，在一定程度上能延缓机体的衰老。闭秋华等[36]以水牛乳为原料，分离纯化得到乳清蛋白，通过5 种不同蛋白酶水解，制备抗氧化活性肽。研究发现，利用中性蛋白酶酶解得到的水牛乳乳清蛋白酶解液还原能力和1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基清除率较其他4 种酶高，并进行了相应的工艺优化，制备出具有较高抗氧化活性的活性肽产品。袁靖琳等[37]利用锐孔法结合海藻酸钠、壳聚糖作为微胶囊原料，制备高稳定性的活性肽微胶囊，扫描电子显微镜结果表明，利用该方法制备的活性肽微胶囊结构完整性能得到很好的保护，使得水牛乳活性肽微胶囊能在肠道内很好地发挥其缓解肠道炎症、维持肠道稳态等作用。

5 结 语

水牛具有适应性强、耐高温高湿、耐粗饲及抗病力强等特点，与本土饲养水牛和黑白花奶牛相比，水牛的饲养成本低、收入稳定、牲畜患病风险小，为生产者及加工者都能带来良好的收益。而且相较于普通牛乳，水牛乳风味醇厚，香气怡人，含有很多有益于身体健康的物质，因此水牛乳深受好评，水牛乳及制品的消费市场大大增长，可进一步研发水牛乳制品，丰富水牛乳产品种类。