饲喂新鲜或脱水红豆草对绵羊干酪微生物、营养及感官特性的影响研究

《Journal of Dairy Science》:Effect of feeding fresh or dehydrated sulla forage on microbiological, nutritional and sensory traits of sheep cheese

【字体: 时间:2026年02月17日 来源:Journal of Dairy Science 4.4

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  本研究旨在探讨红豆草作为饲料(新鲜或贮存形式)对绵羊干酪品质的提升潜力。研究通过春、秋两季的实验,比较了不同饲喂方案(新鲜红豆草、脱水红豆草颗粒及红豆草干草)对绵羊干酪微生物群落、脂肪酸谱(FA)、多酚含量及抗氧化能力等关键指标的影响。结果表明,脱水工艺能有效保留饲料中的活性成分,并在新鲜牧草匮乏期确保充足的乳品生产,为高品质绵羊干酪的生产提供了新的饲料优化策略。

  
平衡的日粮对确保泌乳母羊的健康状态及其乳制品在营养成分、氧化稳定性和微生物学特性方面的高品质至关重要。在地中海地区,红豆草因其高蛋白含量和适量的具有抗氧化活性的缩合单宁而备受推崇,是反刍动物饲养的优秀植物品种之一。新鲜红豆草饲料的营养价值已得到公认,其富含的缩合单宁能结合饲料蛋白质,保护它们在瘤胃中不被降解,从而增强蛋白质的过瘤胃保护和在肠道中的消化吸收效率。这些被更有效吸收的氨基酸可用于乳腺组织更高效地合成乳酪蛋白。此外,缩合单宁还能保护日粮中的不饱和脂肪酸(UFA)在瘤胃中被完全生物氢化,从而促进其向肉奶产品中的转移,提升产品的营养和健康价值。缩合单宁还具有抗氧化活性,可以改善采食新鲜红豆草的动物的氧化和免疫防御能力。由缩合单宁瘤胃降解产生的酚类化合物能够穿过肠道屏障,转移到包括乳汁在内的各种组织中,并在奶酪中展现其生物活性特性,对奶酪的营养特性和氧化稳定性产生潜在影响。
然而,尽管已知新鲜红豆草日粮的益处,但其对乳品生产的影响仍需进一步研究,以了解植物物候期以及贮存方法对饲料中营养素和生物活性分子存在情况的影响。在这一方面,脱水制粒被证明是替代干草制作的有效方法,能够保存新鲜红豆草的营养和功能成分,并可能对绵羊干酪的营养品质、微生物学特征和氧化稳定性产生积极影响。为此,研究人员在春、秋两个不同季节进行了两项实验,以研究绵羊干酪的技术、微生物、营养、感官和健康特性,后者尤其关注其抗氧化特性和脂肪酸谱。
在春季实验(对应于牧草最充足的时期)中,研究人员比较了饲喂新鲜红豆草与另一种可用新鲜资源(大麦)的母羊所产羊奶制成的干酪的各项参数。在秋季实验中,研究人员研究了饲喂通过脱水或干草制作干燥的红豆草饲料的母羊所产羊奶制成的干酪的相同参数。研究使用巴勒莫大学乳制品学科先前从传统生羊奶干酪生产中分离并具有相关乳制品特性的两株乳酸乳球菌作为发酵剂。通过生产流程中的采样、培养依赖/非依赖性微生物分析、理化分析(包括颜色、硬度、pH、水分活度、化学成分、维生素A/E、总多酚、抗氧化能力(TEAC))、氧化稳定性指标(POV, TBARS)和脂肪酸谱测定等方法,全面评估了不同日粮对干酪品质的综合影响。
主要关键技术方法
本研究采用的关键技术包括:1)拉丁方实验设计,分别于春季(40天)和秋季(55天)进行,比较不同饲料对泌乳期母羊的影响;2)使用特定的乳酸菌发酵剂进行控温奶酪生产;3)采用培养依赖(选择性培养基平板计数)和培养非依赖(16S rRNA基因V3-V4区MiSeq Illumina测序)相结合的方法分析从原料奶到成熟奶酪整个过程中的微生物群落动态与组成;4)应用国际乳品联合会标准方法及现代仪器(如色谱仪、光谱仪、质构仪、色差计等)对奶酪进行全面的理化性质、抗氧化特性、氧化稳定性和脂肪酸谱分析。
研究结果
1. 原料奶品质特征
在春季,与饲喂大麦的母羊相比,饲喂新鲜红豆草的母羊所产奶的脂肪含量较低,但蛋白质和酪蛋白含量更高。这归因于红豆草中缩合单宁对日粮蛋白质的保护作用。在秋季,基于脱水红豆草颗粒的日粮并未对牛奶蛋白质和酪蛋白含量产生负面影响。
2. 干酪生产过程中的微生物数量变化
平板计数技术表明,无论季节和日粮如何,所有干酪样本中的主要微生物群动态相似。乳酸球菌在接种发酵剂后显著增加,并在30天成熟期内持续占主导地位。肠球菌在所有奶酪中均存在,并在成熟过程中有所增加。而假单胞菌、肠杆菌科等腐败相关微生物的数量在成熟过程中显著下降。在所有样本中均未检测到关键的食源性致病菌(如大肠杆菌、凝固酶阳性葡萄球菌、沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌),表明原料和生产过程具有高度的卫生质量。
3. 通过培养非依赖性方法表征干酪微生物群
基于DNA的MiSeq Illumina测序分析显示,所有干酪样本中乳酸菌(主要为乳球菌属和肠球菌属)的相对丰度很高(81.87%–97.35%)。乳球菌是最主要的细菌群,这主要归因于接种的乳酸乳球菌发酵剂。不同日粮和季节对微生物群落结构的影响较小,核心微生物组成稳定。
4. 干酪理化特性、抗氧化特性和氧化稳定性
在春季,与BARLEY日粮相比,SULLA日粮导致了干酪脂肪含量的降低和蛋白质含量的增加,同时降低了红度指数(a*)。储存时间对干酪影响显著,30天干酪的干物质含量、多酚含量和抗氧化能力(TEAC)均高于15天干酪。在秋季,饲喂脱水红豆草颗粒(A-DSF和M-DSF)的干酪其总多酚含量显著高于仅喂干草的(SHL)干酪。A-DSF日粮的干酪在总多酚含量和抗氧化能力方面表现出最高的趋势。不同日粮对干酪的氧化稳定性指标(POV, TBARS)影响不显著。
5. 干酪脂肪酸谱
在春季,与BARLEY干酪相比,SULLA干酪增加了多不饱和脂肪酸(PUFA)的水平,尤其是共轭亚油酸(RA, C18:2 c9 t11)和α-亚麻酸(ALA, C18:3 n-3)。在秋季,饲喂脱水红豆草颗粒的干酪(A-DSF和M-DSF)也增强了总PUFA,特别是亚油酸和α-亚麻酸。基于脂肪酸谱计算的健康指数(如血栓形成指数、健康促进指数)表明,红豆草日粮,尤其是脱水形式,有助于改善干酪脂肪的健康价值。综合多酚含量和抗氧化能力计算的整体健康指数(GHIC)也支持这一结论。
6. 干酪感官分析
感官三角测试表明,在春季和秋季,品尝小组都能区分出不同日粮和不同储存时间的干酪。然而,描述性感官测试和享乐性测试显示,不同干酪在总体接受度上没有显著差异。这表明,尽管干酪在成分和部分感官属性上存在可检测的差异,但这些差异并未影响消费者对产品的整体喜好。
结论与讨论
本研究深入探讨了饲喂新鲜或脱水贮存的红豆草对绵羊干酪微生物、营养和感官特性的综合影响。结果表明,无论是以新鲜形式还是脱水颗粒形式,红豆草作为饲料都能有效地将有益的脂肪酸(特别是n-3 PUFA和共轭亚油酸)和多酚类化合物转移到干酪中,从而提升干酪的营养价值和潜在健康益处。脱水工艺被证明是替代传统干草制作的有效方法,它能更好地保存饲料中的生物活性成分(如缩合单宁和多酚),并在新鲜牧草有限的季节(如秋季)为母羊提供高品质的饲料,确保充足的乳产量和乳品质。
在微生物学方面,不同的红豆草日粮(新鲜或贮存)并未对干酪生产过程中的核心发酵微生物(特别是接种的发酵剂菌株)的生长和优势地位产生负面影响,也未引入额外的致病菌风险,所有干酪均表现出良好的微生物安全性和典型的发酵进程。这意味着使用贮存的红豆草饲料不会损害干酪的微生物品质和安全性。
尽管干酪在化学成分(如脂肪酸组成、多酚含量)和部分理化指标(如颜色)上存在显著差异,且这些差异能被感官品尝小组辨别,但所有干酪的总体感官接受度是相似的。这对于生产者和消费者而言是一个积极信号,因为它意味着通过优化饲料(如使用脱水红豆草)来提升干酪内在健康价值的同时,无需牺牲产品被市场接受的程度。
综上所述,这项研究突出了脱水作为干草制作替代方案的优势,并证实了脱水红豆草饲料在确保新鲜饲料供应有限时期乳品生产充足性方面的潜力。它为地中海地区乃至其他类似生态区的畜牧业提供了一种可行的策略,即通过改进饲料贮存技术(脱水)和利用富含生物活性物质的本地植物资源(红豆草),来可持续地生产具有更高营养品质和健康促进特性的特色绵羊干酪,同时保持其良好的感官接受度。研究结果发表在《Journal of Dairy Science》期刊上,为动物营养、乳品科学和功能性食品开发领域的相关研究和实践提供了有价值的参考。
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