重新认识食物乳制品类
不同食物之间的份量替换
通常所说的乳制品是针对牛乳而言的,包括全脂/低脂(即部分脱脂)/低脂的牛奶、酸奶、奶粉及奶酪。以ml计为1份,每1份全脂/低脂/脱脂乳制品中的蛋白质平均含量为8.5g,碳水化合物平均含量为12g;每1份全脂乳制品热量约为kcal,脂肪平均含量为9g;低脂乳制品热量约为kcal,脂肪平均含量为4.5g;脱脂乳制品热量约为82kcal,脂肪平均含量为0g。
牛奶中的营养素
乳糖(碳水化合物/Carbs)
乳糖是牛奶中碳水化合物的主要存在形式,平均含量为4.8%,比人类母乳低2%,能够提供约40%的热量。人类母乳是婴儿的重要营养来源。母乳中的乳糖含量较高,而乳糖的消化需要乳糖酶(Lactase,LCT)和β-半乳糖苷酶(β-galactosidase)的参与。乳糖酶的活性在个体的新生期到哺乳期之间最大;断奶后,随着年龄增长,人体内乳糖酶的表达量和催化活性都会有所降低,具体降低程度受基因型(基因型C/C与乳糖酶活性呈负相关,基因型C/T和T/T与乳糖酶活性呈正相关)影响并且因人而异。由于缺乏乳糖酶致使乳糖不能被分解成单糖(葡萄糖和半乳糖)吸收入血的症状称为乳糖消化不良(lactosemaldigestion)和乳糖吸收不良(lactosemalabsorption)。乳糖进入结肠后,被细菌发酵生成短链脂肪酸如醋酸、丙酸、丁酸等和气体如甲烷、H2、CO2等,这些产物大部分可被结肠重吸收。由于乳糖发酵过程引起的胃肠道不适症状称为乳糖不耐受(lactoseintolerance)。在成年乳糖酶缺乏者中,仅有20%左右的人患有乳糖不耐受症,且存在很大的个体差异。乳糖不耐受症状的严重程度与小肠内乳糖酶活性、单次摄入的乳糖量以及是否同时摄入其它类食品有关。对于大部分乳糖酶缺乏者而言,小剂量(即前文所述的1份乳制品)的乳糖摄入是可以耐受的。可采用多次、少量的办法减少肠胃单次和乳糖的接触,达到减轻甚至避免乳糖不耐受发生的目的。若少量多次食用的方法仍不能缓解,可尝试在摄入含乳糖食品前,先服用乳糖酶制剂,或改为食用酸奶(发酵乳),或选择低乳糖制品。三元-舒释低乳糖调制乳(全脂)¥4/ml
比如三元的这款低乳糖常温奶,在加工过程中采用了ULHT乳糖水解技术,将牛奶中的乳糖预先分解,减轻了乳糖酶缺乏者的胃肠消化负担。各种类型的脂肪酸(脂肪/Fat)
牛奶中的脂肪平均含量为3.7%,在全脂牛奶中提供约50%的热量。不同品种的奶牛所产的奶在乳脂含量上有所差异,这种脂肪含量的差异影响了牛奶的醇厚浓郁程度。牛奶中的脂肪酸种类繁多,有研究对于国内三个品牌的三种乳品(全脂牛奶、酸牛奶和低脂牛奶)中的脂肪酸种类进行了检测和定性分析。研究显示,全脂牛奶含有16种脂肪酸;酸牛奶脂肪酸的种类和数目与全脂牛奶相同;低脂牛奶的脂肪酸数目13种,缺乏亚麻酸、花生四烯酸和DHA。在三种类型的脂肪酸中,饱和脂肪酸的含量最高,约占68-70%,以豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸为主;多不饱和脂肪酸的含量最低,在全脂牛奶和酸奶中约占7%,以亚油酸、花生四烯酸、α-亚麻酸和DHA为主;单不饱和脂肪酸在全脂牛奶和酸奶中约占7%约占23-24%,主要包括棕榈油酸和油酸。各种类型的蛋白质(protein)
牛奶中的乳蛋白平均含量为3.4%。关于乳蛋白的种类和营养价值将在后文详述。
矿物质
牛奶中的矿物质平均含量为7%,主要包括钙、磷、钾、硫、镁等常量元素和铜、锌、锰等微量元素。牛奶中钙的含量为mg/ml,是人类母乳的3倍。
其他营养成分
牛奶是B族维生素的良好来源,也能提供维生素A、维生素D、类胡萝卜素和维生素C。
影响牛奶的乳成分的主要因素
不同的牛奶有着不同的口感。暂且不谈加热对于风味的改变,即使都在常温下饮用,有些更醇厚浓郁,有些甜感会更突出,有些喝起来淡如清水。这些都与牛奶的乳成分密切相关。影响牛奶乳成分的主要因素有奶牛品种、奶牛的体细胞数量、奶牛的日粮配方、产奶批次和加工处理方式。奶牛品种
荷斯坦牛(Holstein)
荷斯坦牛是最常见的奶牛品种之一,原产于荷兰莱茵三角带,俗称荷兰牛或黑白花牛,由于驯化能力很强,几乎遍布全球。荷斯坦牛产的奶,脂肪含量约为3.6%、蛋白质含量约为3.4%。多数市售乳制品的奶源都是荷斯坦牛所产的奶。泽西牛/娟姗牛(Jersey)
娟姗牛(泽西牛)原产于英国的娟姗岛(泽西岛),其产出的牛奶耐热性更强,乳脂、乳蛋白率较高(脂肪含量约为5.2%、蛋白质含量约为3.9%),故口感较荷斯坦牛牛奶更醇厚,常被用于乳制品生产的高端线。伊利-金典娟姗全脂灭菌纯牛乳¥9/ml
光明-致优娟姗鲜牛奶¥16.6/ml
瑞士褐牛(BrownSwiss)
作为最古老的奶牛品种之一,瑞士褐牛是在瑞士阿尔贝斯山区培育成的一种三用品种,可用于乳用、肉用和役用。瑞士褐牛所产的奶的乳脂和乳蛋白含量高于荷斯坦奶牛,脂肪含量约为4.0%、蛋白质含量约为3.6%。奶牛自身(Cow)
奶牛的体细胞数量
奶牛自身的健康状况很大程度上会影响其乳汁的营养成分。体细胞数量(SCC)是反映奶牛乳腺健康状况的重要指标。SCC的含义是每毫升牛奶中的细胞数量,主要由白细胞(巨噬细胞、淋巴细胞、多形核嗜中性白细胞)和少量乳腺组织上皮脱落的细胞组成。一般来说,牛奶中SCC越高,受病原菌污染的风险就越大,乳成分(主要是乳蛋白和不饱和脂肪酸)也会随之发生显著变化,乳制品的储存时间也有所缩短。
SCC会显著影响牛奶中不同类型脂肪酸的相对含量:随着SCC的升高,奶牛乳腺组织内脂肪酸的从头合成或去饱和酶的活性增强,这使得棕榈油酸和多不饱和脂肪酸的相对含量升高,饱和脂肪酸如丁酸的相对含量降低。
奶牛的日粮配方
短链和中链脂肪酸的膳食来源主要是反刍动物的乳汁及乳制品。日粮的营养配比会直接影响乳汁中的短链和部分中链不饱和脂肪酸的含量(这些脂肪酸是由牛瘤胃的发酵产物乙酸、β-羟丁酸等在乳腺组织内从头合成的)和通过影响奶牛健康状况的方式间接影响牛奶品质。为确保奶牛能够获得充足而不过量的营养,在配制日粮时应根据奶牛的不同生长阶段搭配氨基酸和脂肪酸的种类、粗饲料与精饲料和矿物质饲料的比例,若氨基酸和脂肪酸的种类搭配不合理或精饲料的占比过大则可能会影响奶牛对于粗饲料的消化吸收,引发代谢问题,影响SCC,进而影响乳汁的品质。
产奶批次
产犊后3-4天内分泌的乳汁称为初乳。初乳富含生长因子和免疫因子,其蛋白质和钙的相对含量远高于常乳,微量营养素的相对含量也更高一些,而乳糖的相对含量较低。为了能最大限度保留住初乳的营养价值,对于牛奶加工工艺和输送保鲜条件的要求也更高,不宜采用高温或长时间的杀菌方式,以免其中的生长因子和免疫因子过多的变性失活。有学者建议对于初乳制品采用“63℃、30分钟”或高温短时的方式进行灭菌处理。
图片来源:牛初乳功能食品的开发现状和前景
加工处理方式
牛奶的灭菌处理工程图示(图片来源:《奶酪原来是这么回事儿》)
现代牛奶的加工流程包括净乳过滤、降温、脂肪标准化、杀菌(巴氏或高温)、均质化、降温、包装这些步骤。由于篇幅的限制,在这一篇中仅讨论其中的杀菌工艺。杀菌工艺按照灭菌温度可分为高温和低温两大类。从营养价值的角度来说,低温能保留更多活性蛋白质、维生素和可溶性钙;从风味的角度来说,灭菌温度越低,奶质越接近原始牛乳风味;灭菌温度越高,蒸煮味(奶腥味)越明显。当然,只有在原奶菌落数低、加工技术和冷链成熟的条件下,灭菌温度才可以降低。低温处理的典型方法是巴氏杀菌法。在最传统的巴氏杀菌工艺中,奶水会在72-85℃的条件下被加热15秒;这个温度范围内可以杀死超过90%的微生物,又不过多改变产品的口感。除此之外,还存在低温长时(LTLT)和高温短时(HTST)两种巴氏杀菌法;前者指在62-65℃的条件下加热30分钟,后者指在72-76℃的条件下加热15秒或在80-85℃的条件下加热10-15秒。经过巴氏杀菌处理的牛奶需要在2-6℃的低温环境下保存,保质期通常为7-10天。光明-优倍75℃鲜活力¥9.9/ml
举个例子,光明的优倍鲜活力就是一款巴氏杀菌奶。它采用75℃的巴氏杀菌工艺,全程冷链,与常温奶相比保留了更多活性成分。ESL(ExtendedShelfLife)高温杀菌法的灭菌温度大多在℃以上,加热持续时间为2-10秒。高温的代价是口感和营养价值略有打折,但这种方式能延长产品保质期至15-45天。制作常温牛奶的常用杀菌处理方式是UHT(Ultra-HighTemperature)超高温杀菌法,奶水在-℃的条件下被加热2-5秒,所有微生物都会被杀死,这样处理出来的奶水通常可常温储存半年以上。
INF杀菌是一种特殊的高温短时杀菌法,采用比UHT更高的温度并急剧缩短加热时间至0.05-0.5秒。经过这种方式加工出来的牛奶有着与巴氏杀菌奶类相似的口感和几乎一样的营养价值。
君乐宝-悦鲜活¥9.9/ml亚太地区率先采用这一技术的企业是君乐宝,这款悦鲜活凭借INF0.09秒瞬时锁鲜技术在年第13届全球乳制品大会上斩获世界乳品创新大奖“最佳工艺大奖”。经过国家级权威机构检测,悦鲜活牛奶的活性蛋白(乳铁蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白)指标与传统巴氏奶等效、甚至有些优于传统巴氏奶,远远高于常温奶,保质期为19-21天。袋装性价比更高¥3/ml
牛奶中的蛋白质
牛奶中的蛋白质可依据热稳定性分为两大类——乳清蛋白(WheyProtein)和酪蛋白(CaseinProtein)。乳清蛋白
乳清蛋白是牛奶在20℃、PH=4.6的条件下不发生沉淀、溶解于乳清中的蛋白质,约占总牛奶蛋白质的14-24%(平均为20%)。与酪蛋白相比,乳清蛋白更容易消化,其生物价、消化率、蛋白质功效比和利用率也都很高(这部分与膳食蛋白质相关的知识会在下下篇中具体讲述)。我们经常能在市售乳品的包装上看到诸如“活性蛋白”、“活性因子”一类的字样,包括β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、乳铁蛋白、免疫球蛋白、溶菌酶、超氧化物歧化酶,等等。这些“活性”成分都属于乳清蛋白。活性蛋白质不但具有一般蛋白质的营养作用,还在机体中负有其他生理功能。牛奶中的α-乳白蛋白在氨基酸比例和结构以及功能特性上都与母乳非常相似(74%的氨基酸相同,6%的氨基酸极为相似),是必需氨基酸的良好来源,它还富含色氨酸(色氨酸对于神经认知、睡眠和情绪的调节至关重要),同时也是牛奶中唯一能与钙结合的一类乳清蛋白。乳铁蛋白也是母乳中的重要成份。母乳中的乳铁蛋白浓度约为1.0-3.2mg/ml(约占普通总母乳蛋白的20%),是牛奶中的10倍。乳铁蛋白可以通过夺走细菌生长所需的铁抑制细菌生长,或通过破坏细菌细胞膜而具杀死细菌,有提升免疫力、抑制病毒所引起的感染的作用,还能刺激肠道中铁的吸收、调节发炎反应、抑制血管紧张素转化酶活性,具有一定保护血管、降低血压、减少心脏病危险的功能。中国《食品安全国家标准——食品营养强化剂使用标准》已将乳铁蛋白列入GB-,认定其为食品营养强化剂,由此可见其重要的营养价值。免疫球蛋白、溶菌酶、乳过氧化物酶等在机体免疫系统中发挥着重要作用。市售配方乳粉中通常会强化这些活性蛋白,使得产品具有“增强免疫力”的功能。这些活性成分在初乳(母牛产犊后3天内的乳汁)中的含量比常乳中高。酪蛋白
酪蛋白即通常所说的凝乳,是牛奶在20℃、PH=4.6的条件下沉淀下来的蛋白质,约占总牛奶蛋白质的76-86%(平均为80%)。酪蛋白与乳清蛋白一样含有人体所需的全部必需氨基酸,它通常以微胶粒(每个胶粒中含有许多独立的蛋白质分子,通过磷酸钙颗粒集结在一起)的形式存在,或聚集成一小束、与脂肪球的一小部分相连接。酪蛋白主要有αs1-、αs2-、β-、K-酪蛋白四种类型。α-酪蛋白经酶水解之后,会变为可与钙、镁、铁、锌、铜等结合成为可溶性盐的磷肽,进而促进机体对金属离子的吸收作用。
β-酪蛋白的磷酸化区域可与钙离子结合(磷酸化程度越高则结合能力越强),也影响其他二价金属离子如锌的吸收。β-酪蛋白主要有a2β-酪蛋白和a1β-酪蛋白两种类型,二者在不同基因型的奶牛生产的奶中比例有所不同。仅仅是一个氨基酸的不同,使得这两种类型的β-酪蛋白是以不同的方式被消化吸收的。有研究表明,大约25%的人群对含有a1β-酪蛋白的牛奶过敏。只含a2β-酪蛋白的乳品(由a2a2基因型奶牛生产的)对于牛奶蛋白过敏者更为友好。CDN在年对于近个奶牛个体的β-酪蛋白基因组所做的检测结果显示,在常见的荷斯坦奶牛中,大约35%为a2纯合型,49%为a1a2杂合型,16%为a1纯合型;a2a2纯合型占比较大的品种有娟姗牛——65%,瑞士褐牛——57%,更赛牛——53%。
K-酪蛋白对于奶酪的制作起着重要作用。到目前为止发现的与奶牛中K-酪蛋白表达相关的等位基因主要包括A、B和E三种,不同基因型的K-酪蛋白会通过影响牛奶凝集速度和成品的软硬度等形式影响奶酪的产量和质量。
牛奶蛋白过敏
目前普遍认为,在牛奶蛋白中有6种主要过敏原——α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、α-s1-酪蛋白、α-s2-酪蛋白、β-酪蛋白、K-酪蛋白,3种次要过敏原——(牛)血清白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白。这些蛋白质引发过敏反应的免疫学物质基础是其过敏原表位(过敏原中参与结合抗体的组成部分),常见反应为皮肤、呼吸道、胃肠道不适。若市售乳品能将这些可能成为过敏原的蛋白质优先性降解,则可研制出相应的脱敏奶制品。
三元-极致A2β-酪蛋白全脂巴氏杀菌乳¥9.2/ml
乳制品类食物每日推荐摄入量
《中国居民膳食指南(版)》建议对于-0kcal/天的饮食,摄入相当于g鲜奶的奶类及奶制品。
《-年美国居民膳食指南》中对乳制品下的定义更为宽泛,除牛奶、酸奶、奶酪以外,还包括强化了钙、维生素A和维生素D的大豆类饮品即豆奶(因为其在营养组分以及食用方法上都与牛奶相似)。具体摄入建议的依据是年龄而非能量水平——建议2-3岁儿童每天2杯(约ml),4-8岁儿童每天2.5杯(约ml);9岁以上每天3杯(约ml)。
受制于篇幅限制,酸奶和奶酪的食用建议和市售产品赏析就不展开,这部分内容将放在别的系列中讲述。
参考资料:
乳糖不耐受症的现状及解决方法,吴晖、牛晨艳、黄巍峰、赖富饶,《现代食品科技》,6年第22期。
3种国产牛奶中脂肪酸营养价值分析,伍金华、蔡春、江黎明、周克元,《中国公共卫生》6年12月第22卷第12期。
牛乳中体细胞数与脂肪酸含量的相关性分析,赵小伟、杨永新、黄冬维、赵辉玲、程广龙,《食品科学》年10月10日刊。
奶牛日粮配置的要点,徐军,《现代畜牧科技》年第1期。
牛初乳功能食品的开发现状和前景,曹劲松、王晓琴,《食品科学》年第5期。
牛奶蛋白种类及变异型,巨智勇,《生命的化学》年第5期。
乳清蛋白热稳定性的研究,陈文亮、孙克杰、何娟,《乳业科学与技术》6年第6期。
牛奶过敏原表位研究进展,李欣、陈红兵,《食品科学》6年第27期。
食物与厨艺之奶.蛋.肉.鱼,[美]哈洛德.马基,北京美术摄影出版社。
法国奶酪品鉴,[日]增井和子、山田友子,旅游教育出版社。
BetaCasein,A2MilkandGenetics,LynsayBeavers,BrianVanDoormaal,CDN,19-DEC-。
中国奶业协会网站DairyAssociationofChina(
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