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認識乳中游離脂肪酸以提升乳品質
李素珍
一、前言
乳脂肪的基本化學結構是一分子甘油與三分子脂肪酸結合，極少部分未結合的脂肪酸稱為游離脂肪酸（free fatty acid, FFA），反之，乳脂肪會受許多因素影響使脂肪被分解導致乳FFA上升。高量FFA除降低生乳脂肪及酪蛋白含量外，會影響生乳及乳製品風味，並影響製作乾酪（cheese）時菌元的活性、乳清中的乳脂肪流失較多，或影響發酵乳製品之製作，尤其是高脂肪含量之乳酪（butter）、乳油（cream）等易發生酸敗現象（rancidity）（Hanuš
et al., 2008; Sapru et al., 1997），致乳製品風味變差、縮短乳製品使用期限（shelf
life）。因生乳品質的良莠攸關乳製品品質與使用期限，因此，了解影響乳FFA的因素才能提升生乳及乳製品品質。
二、乳的風味和乳風味限值（milk flavor threshold）
依美國Bills et al.（1969）研究報告認為無法以單一種脂肪酸來決定乳的風味，而乳酪的風味取決於多種脂肪酸，瑞士乾酪和藍乾酪（Swiss
and Blue cheese）的風味則取決於脂肪酸和其他化合物的相互作用。
乳中FFA的多寡會影響乳風味的評分，IDF（1987）就提出人體對牛乳中FFA總量的閾值為1.5mmol/l，超過此閾值時其風味將不會被接受；紐西蘭也建議牛乳風味FFA總量限值為1.5mmol/100g
fat（Evers and Palfreyman, 2001），超過此標準表示生乳風味不佳，而丹麥FOSS公司建議正常乳的FFA總量應低於1.0mmol/100g
fat。
羊乳富含短鏈脂肪酸在貯存期間比較容易受氧化作用被分解為FFA，貯存時間越久羊乳羶味越重。Jenness（1980）指出一般羊乳FFA總量在0.27∼0.57mmol/100g
fat間，FFA愈高則羊乳羶味愈強烈。
三、國際應用乳游離脂肪酸管制乳品質之情形
許多國家如荷蘭、挪威、法國、比利時、日本、義大利、英國、加拿大、美國、丹麥、西
班牙、巴西、捷克等國均檢測乳中FFA含量，其中荷蘭、挪威、法國、比利時已將乳FFA含量納入生乳計價系統，以挪威為例，最初將乳FFA納入生乳計價以取代傳統的感官品評（organoleptic
testing），每月檢測總乳2次，而自2014年起改為每月檢測4次，並每年檢測個別牛乳6-8次及每年檢測個別山羊乳3-5次已持續8-10年（Tove,
2013）。
四、影響乳中游離脂肪酸含量之因素
一般認為乳脂肪被分解有三種情形，第一種為自然產生（spontaneous lipolysis），如：擠乳頻度、乳房炎、泌乳期等，第二種為被誘導而產生（induced
lipolysis），如：均質、乳車運乳、貯存中乳溫變化等，第三種為微生物所導致（Cempírková and Mikulová,
2009）。
(一) 主要因素
乳中脂肪分解酵素（lipase）之作用會使乳脂肪分解（lipolysis）而產生FFA，此種酵素主要來源為細菌（牛乳受微生物污染）及體細胞（乳牛感染乳房炎），於加工時細菌菌體及體細胞會被破壞，但有些殘存的耐熱性酵素其脂肪分解作用仍會持續進行，使乳製品風味不佳而影響使用期限。
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1. |
牛舍環境及擠乳衛生不佳，生乳冷藏溫度及處置方式不良都會導致低溫菌、中溫菌、耐熱菌及芽孢生成菌增殖，使乳FFA上升（李及林，2002;
Cempírková et al., 2009）。 |
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2. |
乳房炎會致乳體細胞數上升，乳體細胞數越高則乳FFA越高（林及李，1986; 李等，1994）; Randolph and
Erwin（1974）及Weinrauch（1988）報告：高體細胞乳與低體細胞乳比較，高體細胞乳之總脂肪酸量減少4%，但乳FFA平均卻高47%（範圍介於5%至80%間），其中C4至C12之短鏈脂肪酸較多，而C16至C18之長鏈脂肪酸較少。 |
(二) 其他因素
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1. |
營養 |
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日糧組成會影響乳FFA含量，譬如：餵給泌乳牛飽和脂肪或精料比例較低者與對照組比較，其所產乳之FFA較高（Weinrauch, 1988;
Wiking et al., 2003）。 |
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2. |
擠乳過程及機械之影響 |
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(1)擠乳機設計不良、貯乳槽貯存時間長、乳車運送生乳、加工過程等，可能導致乳脂肪球膜被破壞使乳FFA升高（李及林，2002; Hanuš
et al., 2008；Quattar et al., 2004）。 |
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(2)擠乳方式及頻度
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採用全自動擠乳系統的乳FFA顯著比傳統擠乳系統者高，乃因全自動擠乳系統其管線內空氣流量對生乳流量比例為8-10:
1，而傳統擠乳系統為3：1；採用桶式擠乳系統的乳FFA也比傳統擠乳系統者顯著高；而每日擠乳次數較多者其乳FFA顯著比每日擠乳2次者高（Slaghuis
et al., 2004）。 |
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3. |
加工處理 |
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(1)加熱 |
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研究報告：72°C15秒之HTST處理不影響乳FFA量，而72°C 30秒之處理使乳FFA量上升，而加熱之預熱及UHT處理會使乳FFA降低，且加熱程度越高FFA降低越多（Driessen,
1989; Pereira et al., 2008）。以上報告，比較72°C15秒處理和72°C30秒之處理，前者不影響乳FFA量但後者卻上升，而其他報告會因加熱溫度越高則乳FFA降低越多，可能須考量如Peterkova（2002）建議乳的流速應控制在每秒1至1.5公尺才不至於影響乳FFA量。 |
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(2)均質 |
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一般採用均質使乳脂肪球直徑小於1µm以避免乳脂肪上浮，丹麥報告以100或170 bar兩種均質壓力並配合40°C或50°C加熱下不影響乳FFA量（Wiking
and Dickow, 2013）。 |
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4. |
臨床性酮症（clinical ketosis） |
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臨床性酮症牛其血漿中脂肪含量比正常牛減少2/3，但乳FFA卻上升10倍（Yamdagni and Schultz,
1970）。 |
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5. |
貯存時間與溫度 |
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生乳隨冷藏貯存時間延長其FFA上升，且貯存溫度越高則乳FFA上升越多（Hayri Cokun and Eda Öndül,
2004）。 |
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6. |
其他： |
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泌乳末期乳FFA比較高 (Strzałkowska et al., 2010）;紐西蘭春季乳之FFA低於秋季者
(Evers and Palfreyman, 2001）。 |
五、羊乳和牛乳比較
遺傳上羊乳比牛乳含較多量的短鏈脂肪酸且脂肪球比較小，正因羊乳脂肪球小且多含短鏈脂肪酸，所以比較容易被酵素分解（Matsushita et al.,
2007; Pandya and Ghodke, 2007; Silanikove et al.,
2010），而許多研究報告有關羊的泌乳期、乳房炎、營養、擠乳方式等和牛乳相同都會影響乳FFA（Aganga et al., 2002;
Collins et al., 2003; Fekadu et al., 2005; Strzałkowska et
al., 2010）。
六、結語
於農政單位長官及經費支持下，行政院農業委員會畜產試驗所已於102年底添購符合國際檢驗趨勢及功能更強的新機型，除原有之乳脂肪、蛋白質、乳糖、無脂固形物、總固形物、體細胞數、尿素氮及檸檬酸檢驗項目外，可同時檢測乳樣之游離脂肪酸、酮體、酪蛋白、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸等含量。這些檢驗項目與改善乳牛群飼養管理、維護產乳動物健康延長使用年限、提升乳牛場經營效率及總乳之生乳品質等都有密切相關。
畜產試驗所新竹分所藉此新機型檢測乳牛群性能改良（DHI）計畫乳質已歷經一年，統計DHI牛群泌乳牛酮體數據發表於104年6月份「畜產研究」刊物，而游離脂肪酸數據整理統計中，期能提供產業界參考。
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