La utilización de ensilaje de maíz en las dietas animales se está convirtiendo en un desafío, debido al rendimiento reducido del cultivo como resultado del cambio climático. Tipos de ensilaje alternativos, como mezclas de raigrás italiano y cereales de invierno, pueden ser un buen complemento al ensilaje de maíz en la formulación de la dieta. Por lo tanto, es importante investigar cómo estas fuentes alternativas influyen en el perfil de ácidos grasos y olor de la leche, así como cómo estos parámetros de calidad podrían ser evaluados de manera eficiente. En este estudio, se alimentaron a vacas Holstein-Friesian (n = 32) con una dieta de control basada en ensilaje de maíz (CTR) y cuatro dietas experimentales (EXP) que contenían cereales de invierno (WC), así como ensilajes de WC con raigrás italiano (IRG) en diferentes proporciones, en un estudio de eficacia de doble ciego durante una serie de períodos de 4 semanas, con 2 semanas de adaptación a cada alimento antes del ensayo principal. La leche de cada ensayo se sometió a análisis de ácidos grasos (FA) y perfilado de olores mediante el uso de cromatografía de gases y una nariz electrónica, respectivamente. Los resultados muestran que los FAs de la leche en los grupos EXP-3 y EXP-4 (que contenían ensilajes mixtos utilizando WC) cambiaron más en comparación con otros grupos. Además, con una tasa de inclusión de 7 kg/día de WC + IRG y de los ensilajes de WC en las dietas de los grupos EXP-2 y EXP-3, respectivamente, la leche de estos grupos tuvo su ratio n6:n3 reducido, lo que indica posibles beneficios para la salud de los consumidores. La variación de olor entre la leche de los grupos WC + IRG y WC fue mayor que la variación entre la leche de los grupos CTR y EXP. El compuesto volátil principal responsable del olor de la leche CTR fue etil-butirato, mientras que 2-propanol y butan-2-ona dominaron la leche de WC; las muestras de leche de los grupos WC + IRG fueron influenciadas en gran medida por el etanol. El estudio demostró que con una inclusión de 7 kg/día de ensilajes mixtos que incluyen cereales de invierno y raigrás italiano, se podría modificar el perfil de ácidos grasos y olor de la leche bovina.