CN102497783A - 奶组成物及其用途、基于其的产品、给哺乳动物喂食的配方、以及生产该奶组成物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特定的奶组成物，特别是一种特定的牛奶组成物。此外，本发明涉及一种将该奶组成物用于生产基于乳制品的产品的用途，以及为食物和饲料应用以及食物和饲料补充料而生产的产品。另一方面，本发明涉及一种用于产奶动物，特别是乳畜，主要是奶牛的配方，以及一种通过使所述产奶动物产奶来生产所述奶组成物的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种特定的奶组成物，特别是一种特定的牛奶组成物。此外，本发明涉及一种将该奶组成物用于生产基于乳制品的产品的用途，以及为食物和饲料应用以及食物和饲料补充料而生产的产品。另一方面，本发明涉及一种用于产奶动物，特别是乳畜，主要是奶牛的配方，以及一种通过使所述产奶动物产奶来生产所述奶组成物的方法。
背景技术
动物奶，特别是牛奶，构成了供人类消费的食品的重要来源。动物奶不仅本身是可供消费的，而且它也是其他供消费产品的重要成分或成分来源。动物奶中包含大量不同的脂肪酸。这些不同的脂肪酸对人类消费者的健康具有不同的作用。
现有技术中，描述了奶组成物特别是其脂肪酸组成物应当适应于为人类消费者提供更健康的组成物的目的。
例如，在EP-A-1106077中描述了一种牛奶组成物，该牛奶组成物的总饱和脂肪酸含量是60.30～68.15g/100g总脂肪酸，总长链脂肪酸(≥C18)含量是40～51g/100g总脂肪酸，总单不饱和脂肪酸含量是28.68～39.20g/100g总脂肪酸，总多不饱和脂肪酸含量是3.15～4.65g/100g总脂肪酸，C16:0/C18:0顺式(cis)的比值是0.68～1.20，ω-6/ω-3的比值是2.5～5，此外还给出了不同种类单个脂肪酸的重量范围。根据该欧洲专利申请的发明人，该奶组成物对心血管疾病和癌发生具有预防作用。该奶组成物是从用挤制形式的食物所喂食的奶牛中得到的，该挤制形式的食物包含50～99％亚麻籽，且总脂肪物质含量是23～30％。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种组成物，该组成物对于大部分的消费者来说是更健康的。
如上所述，动物奶中包含大量不同的脂肪酸，这些不同的脂肪酸对人类消费者的健康具有不同的作用。尽管可能通过用非乳油(non-dairy oil)替代乳脂(dairy fat)而使乳制品中的脂肪酸组成物适合，但是这种替代会导致一些问题，包括稳定性和口感问题。与非乳油替代乳脂有关的稳定性问题涉及，例如在室温下大量的脂肪是液态的，并且涉及不同的熔化行为，因而使该脂肪在许多应用中不可用。此外，添加包含高含量(多)不饱和脂肪酸的油导致最终产品中的这些(多)不饱和脂肪酸的氧化。另外，与替代乳脂的油的来源有关的口感问题产生，例如，由于添加鱼油导致残留味的存在。此外，乳脂被替代后导致乳脂过剩，这些过剩的乳脂需要处理或丢弃。
就产品的整体质量而言，最好是通过生产这种奶的动物的食物来控制奶组成物。然而，通过给产奶动物喂食期望的油或脂肪酸来使奶组成物适合，从向饲料中添加补充料这个意义上讲是不容易操作的，因为，例如奶牛可以使牛奶中一些有益的脂肪酸或酸的浓度增加，但是对(其他)有益的脂肪酸的浓度可能没有影响，甚至产生负面影响。类似地，喂食补充料可造成一些不利脂肪酸含量的下降，但是也可对不利脂肪酸的量不产生影响或者甚至使其量增加。关于此方面可参见Glasser等人的文章J.Dairy Sc.91(2008)，4687-4703，这篇文章研究了牛日粮中的油籽补充料(oil seed supplement)改变奶脂肪酸(FattyAcid，FA)组成物的用途，其描述到“效果是不明显的(non-significant)、线性的(linear)或者二次方的(quadratic)，取决于所研究的脂肪酸和补充料”。
非常难以预测饲料补充料(feed supplement)对奶中脂肪酸组成物的影响的原因之一是，动物具有大量的机制将乳脂的流动性保持在某个生物限度内从而能够分泌乳汁。乳脂的流动性不但由每种脂肪酸的链长以及双键的数量、位置和取向(顺式(cis)或反式(trans))所决定，而且还由甘油三酯分子中不同脂肪酸的立体异构排列所决定。动物有多种可能性(使脂肪酸不饱和、生产不同链长的脂肪酸、或者在甘油三酯中的特定位置酯化)来抵销每种脂肪酸的平衡变化，同时保持乳脂整体的流动性。
此外，观察到意在改变奶中脂肪酸组成物的饲料补充料，还可能对动物的健康及牛奶生产参数造成影响和负面作用，甚至会导致由于动物食用饲料补充料所引起的环境污染。
这使得以可持续的方式生产具有合适的脂肪酸组成物的奶，需要饲料补充料的组合，这种饲料补充料的组合考虑到了对动物，特别是奶牛的健康的影响。
现在发现，可以得到健康的奶，甚至可以得到相对于“天然”动物奶(亦即，由不接受任何特定饲料补充料的动物所生产的奶)，也相对于EP-A-1106077中描述的奶组成物改善健康的奶，对脂肪酸组成物具有特定要求的奶，此外，所述奶可容易地由动物生产，并且对动物健康没有负面影响。
具体实施方式
因此，本发明的第一方面涉及一种包含脂肪酸的奶组成物，其饱和脂肪酸的总量是55.0～67.0g/100g总脂肪酸，优选地是57.00～64g/100g总脂肪酸，其中ω-6/ω-3脂肪酸的重量比是0.1～2.0，C18:3-顺式9，12，15的含量是1.0～8.0g/100g总脂肪酸，脂肪/蛋白质的重量比是1.05～1.45。
各种脂肪酸的鉴定和含量可以利用常规的气相色谱技术容易地确定。具体地本发明人采用以下方法：从奶样品中提取乳脂。由脂肪馏分制备脂肪酸甲酯，如ISO标准15884(ISO-IDF 2002b)中所描述。按照ISO标准15885(ISO-IDF2002a)，在使用Varian Fame Select柱(瓦里安脂肪酸甲酯分析柱，100米×0.25毫米ID；瓦里安公司(Varian Inc.))的Trace(痕量)GC Ultra(超快速)气相色谱仪(热电公司(Thermo Electron Corporation))上对该甲酯进行分析。初始温度为70℃，保持1分钟，以3℃/分钟的速度升温至225℃，并在225℃下保持5分钟。注入1μl体积的样品。利用纯甲酯样品(Sigma-Aldrich(西格玛-奥德里奇)；Larodan)对各峰进行鉴定和定量分析。将脂肪酸表示成总脂肪重量的一部分。
关于脂肪/蛋白质比，应注意到，该重量比是奶中脂肪的重量百分比除以蛋白质的重量百分比，其中，蛋白质等于真蛋白质含量与非蛋白质氮的总和(N*6.38，根据基尔达斯(Kjeldahl)方法)。脂肪和蛋白质的百分比以及尿素的浓度使用MilkoScan FT6000(福斯电子(Foss Electric))通过红外光谱法测定。
该奶组成物可以是产奶动物，特别是诸如奶牛等乳畜所产生的奶。
奶中的脂肪/蛋白质比是乳脂降低和能量负平衡的指标，这是产奶动物，特别是奶牛代谢紊乱。乳脂降低是由于给产奶动物喂食过多的非保护性油所导致的主要问题。奶中的脂肪/蛋白质比保持在1.05～1.45，优选地保持在1.15～1.30，该奶组成物是从健康的产奶动物中得到的。
大致地，天然牛奶中大于70wt.％的脂肪酸是饱和脂肪酸，因此小于30wt.％的脂肪酸是由单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸所构成。本发明的奶组成物中包含相当低含量的饱和脂肪酸，这对于血脂的质量具有好的作用，并且对于抗胆固醇相关的疾病和其他心血管疾病具有相应的积极作用。在本说明书和权利要求书中，“饱和脂肪酸”是C4:0+C5:0+C6:0+C7:0+C8:0+C9:0+C10:0+C11:0+C12:0+C13:0+C14:0+C14:0iso(异构)+C15:0+C15:0iso+C15:0ante iso(反式异构)+C16:0+C16:0iso+C17:0+C17:0iso+C17:0ante iso+C18:0+C20:0的总和。
在优选的实施例中，饱和脂肪酸的总量是59.0～64.0g/100g总脂肪酸，更优选地是大约60～62g/100g总脂肪酸。
该奶组成物中ω-6/ω-3脂肪酸的重量比是0.1～2.0。在本说明书和所附权利要求书中，术语“ω-3脂肪酸”是C18:3顺式9，12，15(ALA)+C20:5顺式5，8，11，14，17(EPA)+C22:5顺式7，10，13，16，19(DPA)+C22:6顺式4，7，10，13，16，19(DHA)的总和，术语“ω-6脂肪酸”是C18:2顺式9，12+C22:2顺式13，16的总和。
当组成物中ω-6脂肪酸的量相对于ω-3脂肪酸的量，也即当ω-6/ω-3脂肪酸的重量比大于2时，这种组成物可促进许多疾病的发生，包括心血管疾病、癌症、炎症性疾病和自身免疫性疾病。在优选的实施例中，ω-6/ω-3脂肪酸的重量比是1.0～1.5。
如上所述，在本发明的奶组成物中ω-3脂肪酸C18:3-顺式9，12，15的含量是1.0～8.0g/100g总脂肪酸，优选地是1.2～4.0g/100g总脂肪酸，最优选地是1.4～2.0g/100g总脂肪酸，例如大约1.5g/100g总脂肪酸。
在又一优选的实施例中，根据本发明的奶组成物包含共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid，CLA：C18:2反式11顺式9)，优选地其含量是0.5～4.0g/100g总脂肪酸，更优选地是0.6～2.5g/100g总脂肪酸，最优选地是0.7～1.0g/100g总脂肪酸。共轭亚油酸具有抗癌作用。
反式脂肪酸不是特别的健康，这些脂肪酸的含量(C16:1反式9+C18:1反式(4+5+6+7+8)+C18:1反式9+C18:1反式10+C18:1反式11的总和)，优选地是比较低，即小于8g/100g总脂肪酸，更优选地小于5g/100g总脂肪酸。
唯一的例外是C18:1反式11。这种反式脂肪酸可以高达4g/100g总脂肪酸的量存在，优选地是1～3g/100g总脂肪酸，更优选地是1.2～1.9g/100g总脂肪酸。这种脂肪酸在人体内可以转化成C18:2顺式9反式11(CLA)。
在又一优选的实施例中，该奶组成物中脂肪酸C12:0、C14:0和C16:0的总含量是26.8～41.9g/100g总脂肪酸。C12:0的含量优选地是1.8～3.4g/100g总脂肪酸，更优选地是2.0～2.9g/100g总脂肪酸。C14:0的含量优选地是7.0～10.5g/100g总脂肪酸，更优选地是8.0～9.5g/100g总脂肪酸。C16:0的含量优选地是18.0～28.0g/100g总脂肪酸，更优选地是19.0～25.0g/100g总脂肪酸。
优选地，本发明的奶组成物的动脉粥样硬化指数(Atherogenic Index，AI)是1～2.3，更优选地是1.4～1.8，例如约为1.6。AI指数的定义如下：(脂肪中C12:0+C16:0+4*C14:0的wt.％比例的总和)除以(总不饱和脂肪的比例)，其中不饱和脂肪酸的比例等于(100％-饱和脂肪酸的比例)。这个指数是心血管疾病的膳食危险指标，Bobe等人在J.Dairy Sc.86(2003)，3122-3127以及Ulbricht和Southgate在The Lancet 338(1991)，985-992中对此有更详细的描述。
C18:1顺式9(油酸)是一种不影响ω-6/ω-3重量比的不饱和ω-9脂肪酸。优选地C18:1顺式9的含量是16.0～29.0g/100g总脂肪酸。
C4:0(丁酸酯)是一种与抗癌作用相关的脂肪酸，其含量优选地是3.0～4.3g/100g总脂肪酸。
本发明的奶组成物中可存在一些不具有特别有利的作用也无任何不利作用的脂肪酸。脂肪酸C6:0、C8:0、C10:0和C18:0属于这组脂肪酸。
另一方面，本发明涉及一种将本发明的奶组成物用于制备如奶酪、酸奶、奶油组成物、甜点等基于乳制品的产品的用途。此外，本发明涉及用该奶组成物所生产的产品，特别是，最终产品中基本上保持了奶组成物中脂肪酸组成物的那些产品。这些产品适用于，例如食物和饲料应用或者食物和饲料补充料。
根据本发明的奶组成物，例如通过向基础粗饲料和/或基础浓缩物中添加特别的组分而得到。这种基础粗饲料可以由玉米青贮饲料和草青贮饲料组成。该基础浓缩物可以是任何类型的浓缩物和干物质含量大于80wt.％且粗脂肪含量小于10％的常规饲料。草青贮饲料和玉米青贮饲料是荷兰奶牛冬季日粮的典型组分。玉米青贮饲料与草青贮饲料的比例是重要的，因为玉米主要包含ω-6脂肪酸(C18:2顺式9，12)，而草中主要包含ω-3脂肪酸(C18:3顺式9，12，15)。与草相比，给奶牛喂食过多的玉米，将导致牛奶中较高的ω-6/ω-3比(不利于人体健康)。在夏季，新鲜草料是荷兰奶牛的主要粗饲料。新鲜的草料比草青贮饲料包含更多的ω-3脂肪酸。在夏季，所述补充料的组合添加到包含新鲜草料作为主要粗饲料的日粮中。这些补充料(和粗饲料)例示于以下表A中：
表A
(1)非保护性油：任何包含＞30％的C18:3顺式9，12，15(ALA)(例如：亚麻籽油)类型的油。合适的补充料描述于例如EP-A-1106077中。这种油易发生瘤胃生物氢化。
(2)瘤胃保护性油：饲料补充料包含被胶囊化的或者结合在基质材料中，优选地基于蛋白质材料中的油；该经胶囊化的补充料包含＞50％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15所组成的油，结合在其中的小于50wt.％的C18:3顺式9，12，15在反刍动物的口与十二指肠之间的区域内被转化，该油由此得到保护。这种瘤胃保护性补充料通过例如EP-A-1925211中所描述的方法来制备。
(3)完全氢化脂肪：完全氢化油在氢化后包含＞60％的C18:0(硬脂酸)和＜5％的不饱和脂肪酸；例如完全氢化菜籽油、大豆油、亚麻籽油、葵花籽油。
本发明的饲料是由基础粗饲料、基础浓缩物和特定的补充料的组合所组成。在补充料的组合中，基于总脂肪，20～90％的脂肪由(1)非保护性油所提供，该非保护性油可包含＞30％的C18:3顺式9，12，15，并且10～80％的脂肪由(2)保护性油所提供，该保护性油可包含＞30％的C18:3顺式9，12，15。优选地，基于总脂肪，该补充料的组合包含50％～80％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15组成的(1)非保护性油，以及20％～50％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15组成的(2)保护性油。
在又一优选的实施例中，该补充料的组合，基于总脂肪，可包含20％～90％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15所组成的(1)非保护性油，以及10％～80％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15所组成的(2)保护性油，以及10％～80％的包含＞60％的C18:0和＜5％的不饱和脂肪酸的(3)完全氢化脂肪。更优选地，该补充料的组合，基于总脂肪，包含30％～70％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15所组成的(1)非保护性油，20％～50％的由＞30％的C18:3顺式9，12，15组成的(2)保护性油，以及30％～70％的包含＞60％的C18:0和＜5％的不饱和脂肪酸的(3)完全氢化脂肪。
以表A中所示的量喂食补充料的组合而得到的奶组成物，对于每个奶牛是不同的，并且随季节变化。脂肪酸组成物也由奶牛的健康状态、哺乳阶段、胎次和遗传背景所决定。此外，除了补充料外，这种日粮所提供的脂肪酸组成物和数量，也取决于奶牛日粮中其他组成的脂肪酸组成物和脂肪％(例如粗饲料或者浓缩物)。
如上所述，特别是粗饲料的组成物随季节变化很大。然而，本领域技术人员利用所提供的信息能够制备根据本发明的奶组成物。又一方面，本发明涉及一种基于常规粗饲料的用于产奶动物，优选地用于奶牛的配方，所述饲料配方在脂肪相中包含20～90wt.％，优选地50～80wt.％(提取至脂肪相中)的包含至少30wt.％的C18:3顺式9，12，15的原生脂肪，以及80～10wt.％，优选地50～20wt.％的包含至少30wt.％的C18:3顺式9，12，15的瘤胃保护性脂肪。
在优选的实施例中，所述本发明的配方包含至少10wt.％的瘤胃保护性脂肪、以及至少10wt.％，优选地30～70wt.％的包含至少60wt.％的C18:0的完全氢化脂肪。
这种配方通常是通过将必要的补充料，可选地以瘤胃保护性组成物的形式，添加到常规的基础组成物中而制备。这种基础组成物，例如可以是青贮饲料，特别是草青贮饲料或者玉米青贮饲料，同样也可以使用其他合适的基础组成物。优选地该配方还包含添加的矿物质和维生素，特别是添加的硒。优选地将0.2mg/kg干物质的有机硒添加到本发明的配方中以及表A中所示的组成物中。除了所添加的硒的量外，硒浓度也取决于其他饲料组成中已存在的硒浓度。有机硒部分地结合在奶蛋白质中。乳制品中较高的硒浓度对人体健康是有利的。此外，硒优选地与维生素E联合添加，有利于饲料和奶的氧化稳定性。就根据本发明的奶而言，当不饱和脂肪酸的量增加时，硒的添加尤为重要。此外，硒和维生素E对于奶牛的健康也是重要的。
优选地奶中的硒含量是1.8～6.1μg/100g奶。
现在将对本发明中使用的三种类型的饲料补充料进行论述：
1)瘤胃保护性补充料是用来防止瘤胃中的生物氢化。在此技术中，油(通常是经纯化的)是被胶囊化的，例如用蛋白质。EP-A-1925211中描述了一个例子。此技术的优点是，可以得到特定脂肪酸(例如ω-3或ω-6)的增加，反式脂肪酸不增加或者仅有限增加，C12:0/C14:0/C16:0小量减小。
2)非瘤胃保护性补充料具有如下重要优点：形成CLA，并且生物氢化中间体抑制奶牛中脂肪酸的从头合成。从头合成的脂肪酸是饱和脂肪酸(C4:0-C16:0)。以这种方式补充的油易发生生物氢化，这导致C12:0/C14:0/C16:0的大幅减少、多不饱和脂肪酸的小量增加、以及CLA的明显增加。
3)硬化脂肪是仅包含饱和脂肪酸的完全氢化脂肪。它们是奶牛好的能量来源，因为饱和脂肪不被瘤胃细菌利用，并且不干扰瘤胃细菌代谢。向奶牛的日粮中添加饱和脂肪将导致奶中的这些饱和脂肪酸的增加。然而，奶牛可以利用硬脂酰基辅酶A脱氢酶(stearoyl-CoA desaturase，SCD)使饱和脂肪酸不饱和，成为δ9不饱和脂肪酸，该酶催化在脂肪酸碳原子9和10之间插入一个双键。脂肪酸被这种酶不饱和化的程度取决于该脂肪酸的链长。就大部分脂肪酸而言，这种饱和前体的不饱和化程度低于50％，这表明向日粮中添加这种脂肪酸将导致牛奶中的饱和脂肪的总量增加。然而，就C18:0而言，SCD酶将大于50％的饱和C18:0不饱和化成C18:1顺式9。这表明向奶中添加饱和C18:0将导致奶中不饱和脂肪的量增加。在氢化之前主要包含C18脂肪酸的完全氢化油是C18:0的好的来源。主要包含C18:0的硬化油是增加奶中C18:1顺式9的好的脂肪来源，因为C18:1在乳腺中被部分地饱和成C18:1顺式9。
硬脂酸(C18:0)，在室温下为固体脂肪，可以与其他饲料定量混合在一起被粉碎和喂食。或者，可以使硬脂酸溶化，并且用来定量地包衣其他饲料。包衣其他饲料可能有助于瘤胃保护这些饲料。
在又一优选的实施例中，本发明的配方包含添加的硒。硒部分地结合在奶蛋白质中，并分泌在奶中。奶中较高的硒含量不仅对人体健康是有利的，而且对奶牛的健康也是重要的。硒是一种防止奶和饲料补充料中的多不饱和脂肪酸发生氧化的抗氧化剂。
使以表A中所述的食物组成物所喂食的奶牛产奶而得到的奶组成物示于表B：
表B：
该奶组成物中包含增加量的-3脂肪酸、CLA、油酸，优选地还包含增加量的矿物质硒，该硒优选地添加到粗饲料中。该奶组成物包含较低含量的饱和酸(与普通牛奶相比)，特别是较低含量的与AI相关的这些饱和脂肪酸(C12:0、C14:0和C16:0)。并且，反式脂肪酸的增加是相当有限的，主要是C18:1反式11的增加。该食物确实既不给动物带来能量负平衡也不使乳脂降低。本发明的奶组成物中的尿素含量降低，优选地降低至5～35mg/100g奶范围内，从而使尿液中的氮排泄降低。
最后一方面，本发明涉及一种用于生产根据本发明的奶组成物的方法，该方法包括给产奶动物，优选奶牛喂食本发明的配方，接着使所述产奶动物产奶。
Claims (11)
1.一种包含脂肪酸的奶组成物，优选地，包含脂肪酸的牛奶组成物，其特征在于，所述奶组成物中饱和脂肪酸的总含量是55.0～67.0g/100g总脂肪酸，其中ω-6/ω-3脂肪酸的重量比是0.1～2.0，C18:3顺式9，12，15的含量是1.0～8.0g/100g总脂肪酸，并且，脂肪/蛋白质的重量比是1.05～1.45。
2.根据权利要求1所述的奶组成物，其特征在于，所述奶组成物中C18:2顺式9反式11的含量是0.5～4g/100g总脂肪酸。
3.根据权利要求1或2所述的奶组成物，其特征在于，所述奶组成物中脂肪酸C12:0、C14:0和C16:0的总含量是26.8～41.9g/100g总脂肪酸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的奶组成物，其特征在于，所述奶组成物的动脉粥样硬化指数是1～2.3。
5.根据前述权利要求中任一项所述的奶组成物，其特征在于，所述奶组成物中硒的含量是1.8～6.1μg原子硒/100g奶。
6.一种根据前述权利要求中任一项所述的奶组成物用于生产基于乳制品的产品的用途。
7.一种产品，其特征在于，所述产品为基于根据权利要求1至5中任一项中所述的奶组成物或者利用权利要求6可得到的产品。
8.一种用于产奶动物，优选奶牛的配方，其特征在于，所述配方基于常规的粗饲料，在脂肪相中包含：20～90wt.％，优选地50～80wt.％的包含至少30wt.％的C18:3顺式9，12，15的原生脂肪，以及80～10wt.％，优选地50～20wt.％的包含至少30wt.％的C18:3顺式9，12，15的瘤胃保护性脂肪。
9.根据权利要求8所述的配方，其特征在于，所述配方包含至少20wt.％的原生脂肪，至少10wt.％的瘤胃保护性脂肪，另外包含至少10wt.％，优选地30～70wt.％的包含至少60wt.％的C18:0的完全氢化脂肪。
10.根据权利要求8或9所述的配方，其特征在于，所述配方包含添加的矿物质，优选地包含添加的硒。
11.一种生产根据权利要求1至5中任一项所述的奶组成物的方法，其特征在于，所述方法包括：给产奶动物喂食根据权利要求8或9所述的配方，接着使所述产奶动物产奶。
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