牛乳的营养及功能
乳因奶畜品种不同,其营养成分存在较大的区别。同畜种的乳,因饲料、饲养环境、管理方法、年龄、胎次、泌乳期、个体特性等,都会对乳的营养成分产生不同程度的影响。目前,世界上的奶种主要有:牛乳、水牛乳、牦牛乳、山羊乳、绵羊乳、骆驼乳、马乳、驯鹿乳等。本文以牛乳为例进行介绍。
牛乳是我国奶类的主要品种。奶牛主要品种是荷斯坦(黑白花)奶牛,在我国分布广,从北到南,从东到西,从城市到农村,都有饲养,市场上供应的乳品绝大部分是牛乳制成的。牛乳中含有迄今为止所知道的所有营养素,是最接近完善的食物。主要营养素是:水、蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素、酶类、核苷和核苷酸、激素及生长因子等。
一、乳蛋白质
蛋白质是牛乳的主要营养成分之一。不同动物乳,其蛋白质含量有所区别,大体含量为:人乳1.0%;牛乳3.2%;牦牛乳5.8%;水牛乳3.8%;山羊乳3.2%;绵羊乳4.6%;马乳2.5%;骆驼乳3.6%。
乳蛋白质主要由两大部分组成,即酪蛋白和乳清蛋白。酪蛋白与乳清蛋白比例约80:20(质量比)。酪蛋白、乳清蛋白是在乳腺中合成的,在自然界其它地方不存在。乳蛋白中还有血清白蛋白、免疫球蛋白及其它微量蛋白。血清白蛋白、免疫球蛋白则是来自血液的转移。
牛乳中含有全部必须氨基酸,1升牛乳中可以满足或超过成年人每日必需氨基酸的需要量。所以,牛乳蛋白被称为“完全蛋白质”和最好的蛋白质。牛乳蛋白质消化吸收率比植物蛋白质高。牛乳蛋白质消化吸收率一般为90—100%,而植物蛋白质只有80—90%。由于牛乳蛋白质已经呈良好的乳浊状态分散于乳液中,所以消化吸收的速度也比肉、蛋、鱼、面包等快。乳蛋白质也是能量的来源。牛乳由于含水分较多,所以单位重量牛乳的热量供给较低,每100克牛乳(平均组成的)可提供288千焦的热量。按牛乳成分划分,蛋白质热量占19%。
(一)酪蛋白??当脱脂乳PH值调整到4.6(等电点)、温度为20℃时,沉淀下来的蛋白质就是酪蛋白。酪蛋白是乳蛋白的主要蛋白质,约占总蛋白量的80%。酪蛋白不是单一蛋白质,而是由a-酪蛋白、β-酪蛋白、κ-酪蛋白组成。酪蛋白是典型的含磷蛋白,a-酪蛋白、β-酪蛋白在牛乳中是以酪蛋白酸钙-磷酸钙复合形态存在,可用弱酸或凝乳酶使其凝结。所以,牛乳可以用来制作干酪、干酪素等产品。
(二)乳清蛋白当脱脂乳PH值调整到4.6(等电点)、温度为20℃时,没有发生沉淀,而仍然保留在乳清中的蛋白质被称为乳清蛋白,约占牛乳蛋白的20%。乳清蛋白主要有:β-乳球蛋白(β-lg)、a-乳白蛋白(a-la)、血清白蛋白(SA)及免疫球蛋白(Ig)。这四类蛋白质约占乳清蛋白的85%以上,此外还有一些其他微量的蛋白质等。其中β-乳球蛋白(β-lg)、a-乳白蛋白(a-la)、血清白蛋白(SA),分别占总乳清蛋白的50%、20%和10%。由于乳清蛋白生物学上的意义,是生产婴幼儿配方乳粉的蛋白质配料。
牛乳血清白蛋白来自血液,乳中含量较低,占总氮量的0.3%—1.0%。血清白蛋白在牛乳中的生物学意义不大。在不含β-乳球蛋白(β-lg)的乳中,如人乳,血清白蛋白(SA)可结合脂肪酸,促进脂肪酶的活性。
免疫球蛋白在常乳中含量为0.6—1g/L(约占总氮量的3%),初乳中可达100g/L。乳中的免疫球蛋白可分为三类,即IgG、IgA、IgM,IgG可进一步分为IgG1和IgG2。牛乳中的IgG占优势,而人乳中以IgA为主。免疫球蛋白的主要生理功能是对幼仔提供免疫保护。犊牛出生后3天内其肠道是开放的,大分子物质,如IgG可以以完整形式直接吸收进入血液。犊牛出生时血液中无免疫球蛋白,吸食初乳3小时后IgG出现在血液中,一直可以持续三个月。
其他微量蛋白有:乳铁蛋白、骨桥蛋白、血管源蛋白、激肽原、血浆铜蓝蛋白等。这里重点介绍一下乳铁蛋白。
乳铁蛋白(LF)是一种铁结合糖蛋白,红色转铁蛋白家族,在大多数生物活性液包括乳中表达,是哺乳动物的先天免疫系统的一个主要部分。保护范围从大范围的微生物直接的抗菌,包括细菌、病菌、真菌、寄生虫,到抗炎和抗癌活性。1939年首次在牛乳中发现乳铁蛋白,1960年从人乳中分离出乳铁蛋白并定性。乳铁蛋白由乳腺上皮细胞合成,在不同的动物乳中其浓度是不同的。人类、猪和小鼠乳中含量很丰富,但在其它动物如牛和其它反刍动物的乳中含量较低。牛乳(常乳)含量一般为30mg/L,人乳(常乳)为1000mg/L,初乳中的乳铁蛋白含量会高几倍。乳铁蛋白的免疫性能影响先天和后天的免疫,特别是口服牛乳铁蛋白似乎影响小鼠的粘膜和系统免疫反应。
二、乳脂肪
乳脂肪是乳中主要的能量物质和重要营养成分,是迄今为止已知的组成和结构最复杂的脂肪。不同动物乳,脂肪含量有所不同,大体含量为:人乳4.5%;牛乳3.9%;牦牛乳6.5%;水牛乳7.4%;山羊乳4