《乳的成分和性质》PPT课件.ppt

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1、乳品加工技术,第一章 原料乳的成分与性质,第一节 原料乳的组成与影响因素乳：雌性哺乳动物分娩后由乳腺分泌的一种白色或微黄色带有甜味的物质。“白色血液”乳的主要成分及比例%（以乳牛为例）：水分 总固形物 蛋白质 脂肪 乳糖 灰分 87.2 12.8 3.5 3.7 4.9 0.2,水分：87-89%,乳的总固形物（total solid，TS）:将乳干燥到恒重时所得到的物质。又称为乳干物质、全乳固体包括脂肪（fat，F）和非脂乳固体（solid of non-fat，SNF）。常乳中干物质含量为11%13%，含有乳的全部成分。乳脂肪在乳中的变化比较大，因此在实际工作中常用（非脂乳固体）无脂干物质

2、作为指标。,二、影响牛乳成分的因素,品种：品种是经过人类长期选择培育而形成，乳牛中黑白花牛的乳最稀薄，更塞牛、娟珊牛的乳脂率最高。水牛、牦牛乳干物质含量比其它品种要高,个体与体型,同一品种的不同个体，即使在同样环境条件下，产乳量及其乳的成分、性质有很大差异。同一品种同一年龄的乳用牛，通常体型大，产乳量较高。乳脂率变动范围，黑白花奶牛为2.6%6，娟栅牛为3.3%8.4%；而产乳量变动则更大，由2000kg12 000kg。,年龄与胎次,产乳量随机体生长发育逐渐增加，以后随机体的逐渐衰老而下降。2-7胎泌乳量渐增，第7胎次时达到高峰，而含脂率和非脂乳固体在初产期最高。乳牛的年龄、胎次不同，乳牛产

3、乳性能也不同，所以，年龄鉴定具有重要意义。奶牛的怀孕期平均280d，255-305d,泌乳期：300d/y左右，,成年母牛按泌乳阶段分群,初乳：乳牛分娩1周内所产乳。含有胡萝卜素，故色黄、浓厚、富粘性；干物质含量高，免疫球蛋白含量高。维生素含量高；热稳定性差，有异臭、味苦。常乳：产犊后7d到干乳期之前所产乳末乳：干乳前一周所产乳,饲养管理,饲料中蛋白质含量不足时，引起挤乳量下降、导致乳中蛋白质含量降低。饲料对乳脂及其性质有显著影响。饲料中维生素含量不足时，使产乳量降低、维生素含量减少。饲料中无机物不足时，产乳量减少，而且消耗体内贮存的无机盐。,挤乳技术,挤乳技术包括挤乳次数、挤乳时间、挤乳顺序

4、、乳房按摩等。（1）母牛通常每天挤乳2次，若每天挤乳3次，则产乳量增加1025。（2）大多数牛的挤乳时间56min可得到最大的泌乳量。（3）挤乳顺序以交叉挤乳效果较好，即先同时挤右侧前乳头和左侧后乳头，然后再挤左侧前乳头和右侧后乳头，交替进行。,（4）乳房按摩是提高乳牛产乳能力，保证乳房正常泌乳的重要环节。挤乳前按摩乳房，对提高产乳量和乳脂率是十分必要的。挤乳前用热水擦洗并按摩乳房，能引起血管反射性扩张，进入乳房的血流量加大，促进乳脂的合成；同时，可使乳房迅速膨胀，内压增高，产生排乳。,疾病与药物,乳牛的健康状况对乳的产量和成分均有影响，如乳糖含量减少，氯化物和灰分增加。乳牛患有乳房炎时，除产

5、量明显下降外，乳中乳清蛋白、免疫球蛋白、钠、氯增加，酪蛋白、乳糖、乳白蛋白、磷减少，pH值升高。这些异常变化是由于侵入乳房的细菌引起的乳腺细胞的通透性增加，影响乳汁的正常生成所致。杀菌剂、抗菌素在内的许多用于治疗牛病的药物都可能进入乳中而改变乳的正常组成。,环境因素,乳牛最适宜的温度为10-15 当气温升高，母牛为减少体热产生，乳量与饲料消耗量自动减少。因而，产乳量下降，尤其是高产牛或泌乳高峰期乳牛下降幅度更大。噪音、日照、空气污染,第二节 乳成分的化学性质,鲜乳是一种复杂的具有胶体特性的液体。真溶液：乳糖、水溶性盐类、水溶性维生素呈溶解状态高分子溶液：乳白蛋白、乳球蛋白呈大分子态胶体悬浮液：

6、酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体乳浊液：乳脂肪以脂肪球存在,一、水分,一般牛乳中的水分含量为87%89%可作为分散介质，使乳汁得以形成均匀而稳定的流体；牛乳中的水分可分为游离水、结合水和结晶水。游离水是乳中各种组分的分散介质；结合水是以结合乳中蛋白质、乳糖以及某些盐类的形式存在，没有溶解其他物质的作用；结晶水是作为分子组成成分，按一定数量比例与乳中物质结合的水，是三种水分存在形式中最稳定的。,乳蛋白（Milk Protein）是乳中主要的含氮物。牛乳的含氮化合物中95%为乳蛋白质,5%为非蛋白态含氮化合物,蛋白质在牛乳中的含量为3.4。,占18-20%,二、乳蛋白质(Milk Protein),2.乳

7、清蛋白,1)-乳白蛋白:制造小儿麻痹滤性病毒培养基的必需原料。特点:所含必需氨基酸较酪蛋白少，但可起到蛋白补偿作用，故乳蛋白是全价蛋白。性质：呈直径1.5-5um的微粒分散于乳中,对酪蛋白起保护作用,常温下不能用酸凝固,弱酸加温可以。等电点为，分子量为15100。与酪蛋白的主要区别是不含P,而含大量为S,故不能被皱胃酶凝固。,2)-乳球蛋白:分子量为35 500，皱胃酶不能使其凝固，常乳中仅0.2-0.4%，初乳中多。3)真性球蛋白:与免疫性有关，具抗原作用，故常称为免疫性球蛋白，占乳清的5-10%，占初乳蛋白质的50-60%，病牛乳中多，故可用以判断家畜的健康状态。,3、免疫球蛋白（Ig）I

8、g是因外源大分子抗原刺激而产生的一种抗体，以单体或多聚体形式存在，在牛乳中有4中，即IgA、IgG1、IgG2、IgM，其中IgG1是主要的免疫球蛋白，还有少量IgA 和IgG2,抗菌和调整病原微生物类群；刺激和加强肠道中铁的吸收；参与机体免疫系统功能，调节骨髓细胞生成，减轻炎症；刺激溶菌酶活性再生；抗病毒；可以淬灭自由基，避免潜在的过氧化；刺激双歧杆菌生长。,4、乳铁蛋白（lactoferrin，lf),1.酪蛋白,20时，调节脱脂乳的pH值至4.6，沉淀的一类蛋白质。占乳蛋白总量的80%。酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由-（50%）、-和-酪蛋白组成，为含磷蛋白。含磷量不同。-酪蛋白含磷多，

9、故又称磷蛋白。含磷量对皱胃酶的凝乳作用影响很大。,1.酪蛋白：pH4.6沉淀的蛋白质，占乳蛋白的82%,纯净的酪蛋白为不溶于水的白色物质，但可溶于酸碱液中（即两性）形成可溶性盐。,酪蛋白胶束模拟图,存在方式：与钙结合使微粒结构稳定,形成酪蛋白酸钙再与胶体状的Ca3(PO4)2结合形成酪蛋白酸钙（95.2%）-磷酸钙（4.8%）复合体形式存在。,与糖的反应:氨基糖 芳香味常见于奶粉，乳蛋白粉、炼乳等为防止此反应，应尽量除去水分，只留结合水，并隔绝空气。与醛的反应弱酸介质:2R-NH2+HCHOR-NH-CH2-NH-R+H2O碱性介质:R-NH2+HCHOR-N=CH2+H2O应用于塑料工业,人

10、造纤维的生产与酸碱反应 NH3RCOO 两性新鲜的牛奶pH6.6左右，酪蛋白具有酸的作用与牛奶中的钙结合，形成酪蛋白钙的形式，存在于乳中。,亚甲基桥,亚甲基衍生物,NH3RCOO 两性,酸凝固复合体 Ca3(PO4)2+酪蛋白酸钙酸Ca+酪蛋白乳糖 乳酸 游离酪蛋白+乳酸钙乳酸能使酪蛋白形成硬的凝块，稀乳酸及其盐不溶解酪蛋白,故适于沉淀酪蛋白。,酶作用 用于制作干酪复合体+皱胃酶付酪蛋白钙+乳清蛋白+皱胃酶（不能除去其中Ca+）应用于干酪,酸乳制品,工业用干酪素和食用干酪素。,酪蛋白的钙凝固Ca,P含量直接影响酪蛋白微粒大小,大颗粒含Ca.P较多。乳中Ca、P,故复合体稳定,当加入CaCl2破

11、坏了平衡,加热即凝固,温度越高,则CaCl2量愈少,且乳清蛋白也凝固。优点：钙凝蛋白利用率高。当T=95,每升乳加1-1.25gCaCl2，则97%的乳蛋白可被利用(低分子蛋白质,乳清蛋白均被利用）蛋白质的利用率比酸凝固法高5%，比皱胃酶高10%以上。,三种途径可以得到酪蛋白沉淀凝块：酸凝固、酶凝固和钙凝固。,酪蛋白是一种两性电解质，分子中含有的酸性氨基酸远多于碱性氨基酸，故具有明显的酸性。应用：在制造干酪时，有些乳常发生软凝块或不凝固现象，就是由于蛋白质中含磷量过少的缘故。,(1)酪蛋白的存在形式,乳中的酪蛋白与钙结合生成酪蛋白酸钙，再与胶体状的磷酸钙结合形成酪蛋白酸钙-磷酸钙复合体以胶体悬

12、浮液的状态存在于牛乳中。酪蛋白胶粒中还含有镁等物质。其胶体微粒直径在30300nm，多数80120nm。,(2)酪蛋白的性质,酪蛋白的酸沉淀 当脱脂乳的pH值降低时，酪蛋白胶粒中的钙与磷酸盐就逐渐游离出来。酪蛋白的酸凝固过程：酪蛋白酸钙Ca3(PO4)22HCl酪蛋白2CaHPO4CaCl2加酸程度不同，酪蛋白酸钙复合体中钙被酸取代的情况也有差异。,乳中酪蛋白在pH5.25.3时Ca3(PO4)2先行分离就发生沉淀，这种酪蛋白沉淀中含有钙；继续加酸而使pH值达到4.6时，Ca2+又从酪蛋白钙中分离，游离的酪蛋白完全沉淀。工业上一般用盐酸使酪蛋白沉淀。如果由于乳中的微生物作用，使乳中的乳糖分解为

13、乳酸，从而使pH值降至酪蛋白的等电点时，同样会发生酪蛋白的酸沉淀。,酪蛋白的凝乳酶（皱胃酶）凝固 凝乳酶的作用，酪蛋白发生凝固。应用：工业上生产干酪。酪蛋白在凝乳酶的作用下变为副酪蛋白(Paracasin)，在钙离子存在下形成不溶性的凝块，这种凝块叫作副酪蛋白钙，其过程如下：酪蛋白酸钙凝乳酶副酪蛋白钙+糖肽凝乳酶,盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响 乳中的酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒容易在氯化钠或硫酸铵等盐类饱和溶液或半饱和溶液中形成沉淀，这种沉淀是由于电荷的抵消与胶粒脱水而产生。钙离子与镁离子的浓度影响着胶粒的稳定性：酪蛋白酸钙-磷酸钙胶粒，对于其体系内二价的阳离子含量的变化很敏感。钙或镁离子能与酪蛋

14、白结合，而使粒子形成凝集作用。,钙和磷的含量直接影响酪蛋白微粒的大小，大的微粒要比小的微粒含有较多量的钙和磷。由于乳汁中的钙和磷呈平衡状态存在，所以鲜乳中酪蛋白微粒具有一定的稳定性。当向乳中加入氯化钙时，则能破坏平衡状态，因此在加热时使酪蛋白发生凝固现象。试验证明，在90时加入0.12%0.15%的CaCl2即可使乳凝固。,酪蛋白与糖的反应 具有还原性羰基的糖可与酪蛋白作用变成氨基糖而产生芳香味及其色素。应用：乳品（如乳粉、乳蛋白粉和其他乳制品）在长期贮存中，由于乳糖与酪蛋白发生反应产生颜色、风味及营养价值的改变。,工业用干酪素由于洗涤不干净，贮存条件不佳，同样也能发生这种变化。炼乳罐头也同样

15、有这种反应过程，特别是含转化糖多时变化更明显。由于酪蛋白与乳糖的反应，发现产品变暗并失去有价值的氨基酸，如：赖氨酸失去17%；组氨酸失去17%；精氨酸失去10%。营养价值也有很大损失。,指20，pH4.6沉淀酪蛋白后乳清中所有蛋白质溶解分散在乳清中，乳中呈典型的高分子溶液状态，占乳蛋白质的1820%，是干酪、干酪素生产过程中余下的廉价的副产品可分为热稳定和热不稳定的乳清蛋白两部分。,2.乳清蛋白,（1）热不稳定的乳清蛋白质,调节乳清pH4.64.7时，煮沸20min，发生沉淀的一类蛋白质。约占乳清蛋白的81%。包括乳白蛋白和乳球蛋白两类。,乳白蛋白,乳清中，加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，呈溶

16、解状态而不析出的蛋白质。占乳清蛋白68%。又包括-乳白蛋白（约占乳清蛋白的19.7%）、-乳球蛋白（约占乳清蛋白的43.6%）和血清白蛋白（约占乳清蛋白的4.7%）。不含磷，富含硫，初乳中高达10-12%.,乳球蛋白,乳清中，加饱和硫酸铵或饱和硫酸镁盐析时，能析出而不呈溶解状态的蛋白质。约占乳清蛋白的13%。具有抗原作用，故又称为免疫球蛋白。初乳中的免疫球蛋白含量比常乳高。,（2）热稳定的乳清蛋白,调节乳清pH4.64.7时，煮沸20min，不沉淀的蛋白质。包括蛋白脲和蛋白胨，约占乳清蛋白的19%。以及脂肪球膜蛋白质，含有脂蛋白、碱性磷酸酶和黄嘌呤氧化酶等。加热有蒸煮味奶油在贮藏时风味变劣的原

17、因之一：脂肪球膜蛋白的卵磷脂受细菌性酶的作用而分解,（3）乳清蛋白产品的性质及应用,食品配料干酪生产饲料生产营养添加剂,三、乳脂质：乳中能量与营养,脂肪（97%99%）、少量磷脂（1%，包括卵磷脂、脑磷脂、神经磷脂）、微量甾醇和游离脂肪酸。磷脂（60%在脂肪球膜）：卵磷脂为极性分子，疏水基朝向脂肪球的中心，与甘油三酯形成膜内层；亲水基向外朝向乳浆，与强大亲水基的蛋白质，构成了膜的外层。应用：婴儿脑发育、生产速溶奶粉,乳脂肪,含量一般为3%5%。不溶于水，呈脂肪球形式分散于乳中，形成乳浊液。作用：对牛乳的营养价值、风味、物理性质和经济价值起重要的作用。,1.脂肪球及脂肪球膜,脂肪球是乳中最大的颗

18、粒，同时也是最轻的颗粒。其直径为0.1-20um，平均直径是3-4um，1mL全乳中有20-40亿个脂肪球。脂肪球平均直径与乳中脂肪含量有关，脂肪含量越高，脂肪球直径越大。乳脂肪比重0.93；乳d1515=1.032,乳脂是由漂浮在乳中的大小不同的粒子构成的众多小球即脂肪球。,在电子显微镜下观察到的乳脂肪球为圆球形或椭圆球形，表面被一层5-10 nm厚的膜所覆盖，称为脂肪球膜。膜组成：蛋白质和磷脂构成，可以保护脂肪球免受乳中酶的破坏。而且由于脂肪球含有磷脂与蛋白质形成的脂蛋白络合物，使脂肪球能稳定地存在于乳中。在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜遭到破坏后，乳脂肪球才会互相聚结在一起。利用这一

19、原理生产奶油，并可测定乳的含脂率。巴布科克法，盖勃法 p326,脂肪球膜的结构图,乳中脂类物质的平均含量,乳脂肪=1分子甘油+3分子脂肪酸,水溶性挥发性脂肪酸：丁酸、己酸、辛酸、癸酸等非水溶性挥发性脂肪酸：十二烷酸、月桂酸等非水溶性不挥发脂肪酸：十四烷酸、十六烷酸、十八烷酸和十八烯酸（如油酸，18碳和一个双键）。乳脂肪不饱和脂肪酸主要为油酸(占70%)，故乳脂肪熔点低室温液态；11半固态；5固态,乳脂肪的脂肪酸组成受饲料、营养、环境、季节等因素的影响。夏季放牧乳脂肪不饱和脂肪酸含量升高。冬季舍饲期不饱和脂肪酸含量降低。所以夏季加工的奶油其熔点比较低。,四、乳糖,牛乳中主要的碳水化合物（占99.

20、8%）哺乳动物乳汁中特有的糖类牛乳中约含有乳糖4.4%5.2%，全部呈溶解状态。又称为1,4-半乳糖苷葡萄糖：乳糖为D-葡萄糖与D-半乳糖以-1,4键结合的双糖属还原糖：其分子中有羰基。,1.化学结构 课本p134,(三)乳糖,酵母,细菌,同时进行也可单独进行,各种酸+其它,乳糖,乳糖酶,单糖,微生物,酒精-牛乳酒、马乳酒,乳酸+丁酸+丙酸+二氧化碳,乳糖甜度是蔗糖的1/51/6，水解后，甜度提高（半乳糖是蔗糖甜度的0.63倍，葡萄糖是蔗糖甜度的0.72倍）,2.性质,1)-乳糖水合物:即普通乳糖,93时结晶出来的 乳糖，常温时最稳定2)-乳糖无水物:将-乳糖水合物以120-130加 热失去结

21、晶水时的乳糖3)-乳糖:在93时从-乳糖水合物结晶出来的乳 糖，甜度、溶解度高于-乳糖水合物:=1:1.65 溶解度,乳糖水溶液温度为20 时，两者呈平衡状态 乳糖为37.3%，乳糖为62.7%，变为平衡乳糖。,3.存在形式,1）初溶解度：将乳糖投入水后,有一定量立即溶解此时的溶解度即-含水乳糖的溶解度，又称初期溶解度。2）最终溶解度:经过初期溶解后乳糖的溶解量增加，最后达到该温度下的饱和点,即最初溶解的-乳糖逐渐转变为-乳糖，终期溶解度时两者达到平衡。当Temp.25时,几乎测不出初溶解度。3）饱和溶解度：将某一温度下的饱和溶液冷却到一定温度以下乳糖结晶，这种状态称为该温度下的饱和溶解度。4

22、）超溶解度：将上述饱和溶液继续冷却,则生成过饱和液(亚稳态)，但并未立即析出结晶时的溶解度。乳糖强制结晶:在亚稳定状态时，添加晶种，促使乳糖形成微细结晶的过程。,4.溶解度,乳糖的溶解度曲线,4.溶解度,1.人和哺乳动物从母乳中消耗的第一种碳水化合物2.提高钙、镁、磷及微量元素的吸收，改进骨骼和牙齿 的矿化作用3.阻止嗜碱性细菌的生长，有助于肠的蠕动4.促进智力发育是脑和神经的糖脂质的一种成分,5.乳糖的功能,乳糖不耐症：由于有些人体内的乳糖酶活性降低或缺乏乳糖酶，当饮用乳及乳制品时，其中的乳糖不被消化吸收,从而发生腹泻症状。原因：乳糖在肠道不被分解直接入大肠后，使大肠渗透压高，导致水进入肠道

23、管腔，使得大肠中细菌繁殖,产生乳酸、丙酸、丁酸和二氧化碳等，导致pH下降,当pH6.5时，同时产生一些气体如甲烷、氢气等，剌激大肠引起肠鸣、腹胀、腹痛症。,乳中糖类的99.8%以上是乳糖，还有极少量的葡萄糖、果糖、半乳糖等。乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳中含有约4.7%的乳糖。乳糖的甜味比蔗糖弱，其甜度约为蔗糖的六分之一左右。,五、乳中的盐类,亦称为乳中灰分、矿物质、无机盐指除碳、氢、氧、氮以外的各种无机元素主要有磷、钙、镁、氯、钠、硫、钾等。此外还有20种微量元素。通常牛乳中无机物的含量为0.7%0.8%。随泌乳期及个体健康状态等因素而异。,牛乳中的矿质元素的含量（mg/100mg牛乳

24、）项目 钾 钠 钙镁磷硫氯含量 138 58125149630104,乳中的矿物质多以无机盐或有机盐形式存在以磷酸盐和柠檬酸盐存在的数量最多。钠的大部分是以氯化物、磷酸盐和柠檬酸盐的离子状态存在。而钙、镁与酪蛋白、磷酸和柠檬酸结合，一部分呈胶体状态，另一部分呈溶解状态。磷是乳中磷蛋白和磷脂的成分。,应用：牛乳中的盐类对乳品加工，特别是对热稳定性起着重要作用。牛乳中钙、镁与磷酸、柠檬酸之间的平衡，对于牛乳的稳定性具有非常重要的意义。当受季节、饲料、生理或病理等影响，牛乳发生不正常凝固时，往往是由于钙、镁离子过剩，盐类的平衡被打破的缘故。此时，可向乳中添加磷酸及柠檬酸的钠盐，以维持盐类平衡生产炼乳

25、时常常利用这种特性。,乳与乳制品的营养价值，与矿物质有关。牛乳中的钙的含量较人乳多34倍，因此牛乳在婴儿胃内所形成的蛋白凝块相对人乳比较坚硬，不易消化。在加工上如缺乏钙时，对乳的加工特性就会发生不良影响，尤其不利于干酪的制造。牛乳中铁的含量为1090g/100ml，较人乳中少，故人工哺育幼儿时应补充铁。,六、乳中的酶类,种类：脂酶、磷酸酶、蛋白酶、过氧化物酶、乳糖酶、过氧化氢酶、还原酶来源：固有酶+微生物的代谢产物,脂酶,分子量7000-8000，最适PH为9.09.2，适温37。钝化温度80-85，与脂酶来源、种类、环境、冷却等条件有关。源于微生物的脂酶耐热性高，已钝化的酶有恢复活力的可能。

26、应用：乳脂肪在脂酶的作用下水解为脂肪酸，使牛乳有酸败气味，这是奶油生产上常见的缺陷。为抑制脂酶的活性，奶油生产中，80-95短时或UHT处理。,磷酸酶（Phosphatase）,酸性磷酸酶：存在于乳清中；最适pH值为4.5，比较耐热，巴氏杀菌一般不能使之灭活。88,30min或100/1min才使之灭活。碱性磷酸酶：吸附于脂肪球膜处，最适pH值，63/30min或72/1530s可以灭活。应用1：检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是否完全。应用2：高温处理后的巴氏杀菌乳要4冷藏,蛋白（水解）酶,来自乳本身和污染的微生物多为细菌性酶，使蛋白质水解后形成蛋白胨、多肽及氨基酸。由乳酸菌形成的

27、蛋白酶在干酪生产中具有重要意义主要有：血纤维蛋白溶酶（最适pH8.0）和组织蛋白酶D（最适pH4.0）。,过氧化物酶：是最早从乳中发现的酶，使乳中的多元酚、芳香胺及某些化合物氧化。过氧化物酶主要来自于白血球的细胞成分，其数量与细 菌无关，是乳中固有的酶。作用的最适温度为25，最适pH值是6.8,钝化：76/20min、7778/5min、85/10s。应用：通过测定过氧化物酶的活性可以判断牛乳是否经过热处理或判断热处理的程度但经过85/10s处理后的牛乳,若在20贮藏24h或37贮藏4h，会发现已钝化的过氧化物酶重新复活的现象,过氧化氢酶：主要来自白血球的细胞成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较

28、多。测定过氧化氢酶可判定牛乳是否为乳房炎乳或其它异常乳。最适pH7.0，温度37.钝化：65/30min 95钝化；75,20min100。乳糖酶:水解乳糖为半乳糖和葡萄糖还原酶：挤乳后进入乳中的微生物的代谢产物。还原酶（Reductase）能使甲基蓝还原为无色。乳中还原酶的量与微生物的污染程度成正相关还原酶试验：通过测定还原酶的活力来判断乳的新鲜程度,七、乳中的维生素,牛乳含有几乎所有已知的维生素。包括脂溶性维生素A、D、E、K和水溶性的维生素B1、B2、B6、B12、C等两大类。部分来自饲料中的维生素，如维生素E；部分由乳牛自身合成，如B族维生素。,八、乳中的其他成分,有机酸：主要是柠檬酸

29、，在酸败乳及发酵乳中，在乳酸菌的作用下马尿酸可转化为苯甲酸。乳中柠檬酸含量0.07%0.40%，平均0.18%，除了酪蛋白胶粒成分中的柠檬酸盐外，还存在有分子、离子状态的柠檬酸盐（柠檬酸钙）。柠檬酸对乳的盐类平衡及乳在加热、冷冻过程中的稳定性均起重要作用。柠檬酸还是乳制品芳香成分丁二酮的前体。,气体：主要为二氧化碳、氧气 和氮气等，约占鲜牛乳的5%7%（v/v），其中二氧化碳最多，氧最少。在挤乳及贮存过程中，二氧化碳由于逸出而减少，而氧、氮则因与大气接触而增多。牛乳中的氧会导致维生素的氧化和脂肪的变质 应用1：牛乳尽量在密闭的容器内输送 应用2：避免在敞口的容器中加热。,细胞成分：乳中所含的细

30、胞成分主要是白血球和一些乳房分泌组织的上皮细胞，少量红血球。一般正常乳中细胞数不超过5105个/ml。牛乳中的细胞含量是衡量乳房健康状况及牛乳卫生质量的标志之一,第三节 牛乳的物理性质,乳的物理性质是鉴定乳质的重要依据。光线照射在乳上会发生光线的折射、散射、吸收、反射及激发产生荧光等，无论在可见光、红外区、还是紫外区均可产生吸收、散射或激发产生荧光。新鲜牛乳一般呈乳白色或稍呈淡黄色。乳白色：乳中酪蛋白酸钙磷酸钙胶粒、脂肪球等微粒对光的反射、折射。黄色：乳中脂溶性胡萝卜素、叶黄素、核黄素为什么稀奶油略带黄色？,乳的色泽,乳的滋味与气味,新鲜纯净的乳奶香味（特色）、稍带甜味（含乳糖）。奶香味随温度

31、的高低而异，乳经加热后香味强烈，冷却后减弱。与乳中挥发性脂肪酸及羰基化合物如醛类、丙酮、甲硫醚有关因其中含有氯离子，所以稍带咸味。常乳中的咸味因受乳糖、脂肪、蛋白质等所调和而不易觉察，但异常乳如乳房炎乳中氯的含量较高，故有浓厚的咸味。乳中的苦味来自Mg2+、Ca2+，而酸味是由柠檬酸及磷酸所产生。,正常风味,异常风味 P14-15（第四节 异常乳讲）,生理异常味脂肪分解味氧化味日光味蒸煮味苦味酸败味,一、牛乳的密度与相对密度,乳的密度：一定温度下单位体积的质量。乳的相对密度：其一，15时，一定容积牛乳的质量与同容积、同温度水的质量之比d1515。正常牛乳的相对密度为1.0261.034，平均为

32、1.032.其二，乳在20时的质量与同容积水在4时的质量之比，d204。平均为1.030.是检验牛乳质量的重要指标。,应用：初乳、脂肪增加时、乳中加水时、乳放置23h 相对密度的变化？每增加10%的水，相对密度降低0.003,弗莱希曼（Fleschmann）将乳的相对密度、含脂率和干物质含量之间建立起关系。,T=1.2F+0.25L+K式中：T干物质含量，%F脂肪含量，%L牛乳乳稠计读数 K校正系数（中国轻工业部标准为0.14）,测定方法乳稠计（乳密度计）：20/4、15/15 d1515测定范围：1.0151.045。乳稠计读数（15-45）与相对密度之间关系？d1515=d204+0.00

33、2乳样非标准温度时：温度每升高1，乳稠计刻度值降低0.2,乳的相对密度=1+乳稠计的读数+(乳样温度-标准温度)0.2/1000,稀溶液与纯溶剂相比某些物理性质会有所变化如蒸气压下降（纯溶液的蒸汽压是随着温度的上升而增加的，稀溶液也是如此，但其蒸汽压总是低于纯溶液的）、凝固点降低、沸点升高和渗透压。稀溶液中溶剂的蒸气压下降、凝固点降低、沸点升高和渗透压的数值，只与溶液中溶质的量有关，与溶质的本性无关，故称这些性质为稀溶液的依数性。,冰点：牛乳冰点的约为-0.565-0.525。乳糖和盐类是导致冰点下降的主要因素，其含量较稳定，所以新鲜正常牛乳的冰点是物理性质中一项稳定的数据。牛乳中掺水可导致冰

34、点回升。应用：测定乳的冰点降低可评估乳中掺水的量。-0.525 为正常。,二、牛乳的冰点与沸点,x掺水量（）；T正常乳的冰点；T1被检乳的冰点；酸败的牛乳其冰点会降低，所以测定冰点必须要求牛乳的酸度在20T 以内。,牛乳中加1%的水，冰点约上升0.0054,沸点：在一个大气压（1.013105Pa）下约为100.17，浓缩过程中沸点继续上升。比热容：使1kg物质温度升高1K所需的热量，牛乳中主要成分的比热容为KJ/(kg.k）：乳蛋白2.09，乳脂肪2.09，乳糖1.25，盐类2.93，由此及乳成分之含量百分比计算得牛乳的比热约为3.89kJ/kg.k。牛乳的比热容随其脂肪含量及温度变化而异。

35、应用：乳品生产中加热量和制冷量的计算。,电导率：与其成分有关，当乳中氯离子含量升高或乳糖含量减少时导电率增大。正常牛乳250C时0.0040.005S/cm,超过即可认为是病牛乳。应用：测定电导率是检验乳房炎的一种简便方法。氧化还原电势：一般牛乳0.230.25V。微生物污染，随着氧的消耗和产生还原性代谢产物，可使氧化还原电势降低。应用：微生物污染程度的检验。,三、乳的电学性质,四、乳的表面张力和粘度,正常乳的粘度为0.0015，牛乳的粘度随温度升高而降低。脂肪、蛋白质对粘度的影响最显著，随着含脂率、乳固体的含量增高，粘度也增高。初乳、末乳的粘度都比正常乳高。在加工中，粘度受脱脂、杀菌、均质等

36、操作的影响。,应用：浓缩乳制品时粘度过高或过低不行。甜炼乳生产：粘度过低则可能发生分离或糖沉淀，粘度过高则可能发生浓厚化。淡炼乳贮藏：粘度过高则可能产生矿物质的沉积或形成冻胶体（即形成网状结构）。乳粉生产：如粘度过高可能防碍喷雾、产生雾化不完全及水分蒸发不良等现象，因此掌握适当的粘度是保证雾化充分的必要条件。,牛乳表面张力在20时为0.0460.0475N/cm。随温度上升而降低，随含脂率的减少而增大。牛乳的表面张力与牛乳的起泡性、乳浊状态、微生物的生长发育、热处理、均质作用及风味等有密切关系。应用：鉴别乳中是否混有其他添加物。,乳经均质处理，从而增加了表面张力。如果不将脂酶先经加热处理而使其

37、钝化，均质处理会使脂肪酶活性增加，使乳脂肪水解生成游离脂肪酸，使表面张力降低，表面张力与乳的泡沫性有关。加工冰淇淋或搅打发泡稀奶油时希望有浓厚而稳定的泡沫形成，但运送乳、净化乳、稀奶油分离、杀菌时则不希望形成泡沫。,五、牛乳的酸度,反映牛乳质量（新鲜度和稳定性）的指标，酸度高的牛乳，新鲜度低，热稳定性差。新鲜牛乳的pH值为；酸败乳及初乳pH 6.4；乳房炎乳及低酸度乳pH6.8.酸度：新鲜乳以乳酸度计为0.150.18，以吉尔涅尔度计为1618oT,自然酸度和发酵酸度,自然酸度或固有酸度主要来源于乳中蛋白质、柠檬酸盐、磷酸盐及二氧化碳等酸性物质；CO2占0.01%-0.02%（23 oT），乳

38、蛋白占0.05%-0.08%（34 oT），柠檬酸盐占0.01%和磷酸盐0.06%0.08%（1012 oT）,发酵酸度乳在微生物的作用下发生乳酸发酵，导致乳的酸度逐渐升高。总酸度：固有酸度和发酵酸度之和。乳品工业测定的酸度为总酸度。方法：以标准碱液滴定的 滴定酸度我国：吉尔涅尔度简称“oT”(TepHep)乳酸度（乳酸）,吉尔涅尔度（0T）,以酚酞为指示剂，中和100ml牛乳所需0.1mol/L NaOH 溶液的体积(ml)，消耗1ml为 oT。方法：吸取10ml牛乳放入150ml锥形瓶中，加入20ml新煮沸冷却后蒸馏水，再加入1-2滴 0.5的酚酞指示剂，混匀，用0.1mol/L的NaOH

39、标液滴定至粉红色，在30s内不褪色为止，所消耗的NaOH标液ml数乘以10，即为酸度oT。正常的新鲜牛乳的滴定酸度一般为16-18 oT。,乳酸度（乳酸）,按上述方法滴定后，用下列公式计算：乳酸(%)=100 正常新鲜牛乳的乳酸度为0.15-0.18%滴定酸度可及时反映出乳酸产生的程度,应用：测定滴定酸度来评估乳的新鲜度及监控发酵中乳酸的生成量，判定酸乳发酵剂活力等。乳酸度越高，乳对热的稳定性就越低。滴定100ml牛乳使pH6.6升高至8.3（酚酞终点）需13-20ml 0.1mol/L氢氧化钠溶液，即酸乳的滴定酸度为0.14-0.16%。,第四节 异常乳,一、异常乳的概念和种类,异常乳（Ab

40、normal Milk）：母畜在泌乳期中，由于生理、病理或其他因素的影响，乳的成分与性质发生变化的乳。异常乳不适于加工乳制品的原料。乳品工业中通常以70的酒精来检查原料乳，酒精试验（Alcohol Test）阳性乳一般都称为异常乳。正常乳：从乳牛产犊7d后挤出的乳到下一次产犊的泌乳期前所产的乳。,异常乳的种类,二、异常乳的产生原因和性质,（一）生理异常乳1.营养不良乳 饲料不足、营养不良的乳牛所产的乳对皱胃酶几乎不凝固，这种乳不能制造干酪。当喂以充足的饲料，加强营养之后，牛乳即可恢复正常，对皱胃酶即可凝固。,2.初乳,初乳：产犊后一周之内所分泌的乳，呈黄褐色、有异臭、苦味、粘度大，特别是3d之

41、内，初乳特征更为显著。脂肪、蛋白质（特别是乳清蛋白质）含量高，乳糖含量低灰分含量高：初乳矿质元素铁含量约为常乳的35倍，铜含量约为常乳的6倍。维生素A、D、E、抗体含量也高，为牛犊生长所必需。可利用初乳的免疫活性物质生产保健乳制品。初乳对热的稳定性差，不能作为乳制品的加工原料。初乳中含有初乳球，可能是脱落的上皮细胞，或白血球吸附于脂肪球处而形成，在产犊后23周左右即消失。,3.末乳,也称老乳，即干奶期前两周所产的乳。除脂肪外，其他成分均较常乳高，有苦而微咸的味道，含脂酶多，常有油脂氧化味。一般末乳pH值7.0，细菌数达2.5106CFU/ml氯离子浓度约为0.16%左右,（二）化学异常乳,1酒

42、精阳性乳 乳品厂检验原料乳时，一般先用68或70的酒精与等量乳混合，凡产生絮状凝块的乳称为酒精阳性乳。有下列几种：,（1）高酸度酒精阳性乳,酸度在240以上的乳其原因是挤乳时的不注意卫生或挤出鲜乳保存在不适当的温度，使得鲜乳中微生物繁殖使酸度升高。,（2）低酸度酒精阳性乳,鲜乳酸度低（160）原因：环境 春季发生较多，到采食青草时自然治愈。开始舍饲的初冬，气温剧烈变化，或者夏季盛暑期也易发生。年龄在6岁以上的居多数。卫生管理越差发生的越多。采用日光浴、放牧、改进换气设施等使环境条件改善具有一定的效果。,饲养管理 饲喂腐败饲料或者喂量不足，长期饲喂单一饲料和过量喂给食盐。挤乳过度而热能供给不足时

43、。产乳旺盛时，单靠供给饲料不足以维持，分娩前必须给予充分的营养。,生理机能,乳腺的发育、乳汁的生成是受内分泌的机能支配。发情激素、甲状腺素、副肾上腺皮质素等与阳性乳的产生都有关。而这些情况一般与肝脏机能障碍、乳房炎、软骨症、酮体过剩等并发。牛乳中含多量可溶性钙、镁、氯化合物而无机磷较少会产生异常乳；机体酸中毒、体液酸碱失去平衡，使体液pH值下降时也会分泌异常乳；机体血液中乙酰乙酸、丙酮、-羟基丁酸过剩，蓄积而引起酮血病也会造成乳腺分泌异常乳。,（3）冷冻乳,冬季因受气候和运输的影响，鲜乳产生冻结现象，这时乳中一部分酪蛋白变性。在处理时因温度和时间的影响，酸度相应升高，以致产生酒精阳性乳。但这种

44、酒精阳性乳的耐热性要比因受其他原因而产生的酒精阳性乳高。,乳的成分明显低于常乳，主要受品种、饲养管理、环境温度、疾病等影响。,2.低成分乳,3.混入异物乳,有人为混入异常乳和因预防治疗、促进发育以及食品保藏过程中使用抗生素和激素等而进入乳中的异常乳。有因饲料和饮水等使农药进入乳中而造成的异常。乳中含有防腐剂、抗菌素时，不应用作加工的原料乳。,通过机体转移或从空气中吸收而来的饲料臭，由酶作用而产生的脂肪分解臭，挤乳后从外界污染或吸收的牛体臭或金属臭等。,4.风味异常乳,(1)生理异常风味乳牛味：由于脂肪没有完全代谢，使牛乳中的酮体类物质过多增加而引起的；饲料味：因冬季、春季牧草减少而以人工饲养时

45、产生的。产生饲料味的饲料主要是各种青贮料、芜青、卷心菜、甜菜等；杂草味主要由大蒜、韭菜、苦艾、猪杂草、毛莨、甘菊等产生。(2)脂肪分解味：由于乳脂肪被脂酶水解，乳中游离的低级挥发性脂肪酸多而产生。,(3)氧化味,由乳脂肪氧化而产生的不良风味。产生氧化味的主要因素为重金属、抗坏血素酸、光线、氧、贮藏温度以及饲料、牛乳处理和季节等。抗坏血素酸对氧化味的影响很复杂，也与铜有关。如果把抗坏血素酸增加3倍或全部破坏均可防止发生氧化味。光线所诱发的氧化味与核黄素有关。76.7以上因产生SH基化合物可以防止氧化。,(4)日光味牛乳在阳光下照射10min，可检出日光味。是由于乳清蛋白受阳光照射而产生。日光味类

46、似焦臭味和毛烧焦味。日光味的强度与VB2和色氨酸的破坏有关。日光味的成分为乳蛋白质-VB2的复合体。(5)蒸煮味乳清蛋白中的乳球蛋白，因加热而产生硫氢基，产生蒸煮味。例如牛乳在7678,3min加热或7072,30min加热均可使牛乳产生蒸煮味。,（6）苦味乳长时间冷藏时，往往产生苦味。其原因为低温菌或某种酵母使牛乳产生脂肽化合物，或者是解脂酶使牛乳产生游离脂肪所形成。(7)酸败味受产酸菌污染所致。牛乳、稀奶油、奶油、冰淇淋以及发酵乳在发酵过程中产生较浓烈的酸败味。,（三）微生物污染乳,原料乳被微生物污染，酸败乳。由于挤乳前后的污染、不及时冷却和器具的洗涤杀菌不完全、运输过程不卫生等原因，可使

47、鲜乳被大量微生物污染。,(四)病理异常乳,1.乳房炎乳 由于外伤或者细菌感染，使乳房发生炎症，乳的成分和性质都发生变化。乳糖含量降低，氯含量增加及球蛋白含量升高，酪蛋白含量下降，并且细胞（上皮细胞）数量多，以致无脂干物质含量较常乳少。牛乳的张力下降，用凝乳酶凝固乳时所需的时间较长。乳中VA、VC的影响不大，而VB1、VB2含量减少,2.其他病牛乳,主要由患口蹄疫、布氏杆菌病等的乳牛所产的乳，乳的质量变化大致与乳房炎乳相类似。另外，乳牛患酮体过剩、肝机能障碍、繁殖障碍等，易分泌酒精阳性乳。,褐变反应：长时间高温加热发生褐变反应，属非酶褐变，主要是美拉德反应，其次是乳糖的焦糖化反应。形成乳石：在与

48、牛乳接触的加热面上形成乳石，首先形成Ca2（PO4）2 的晶核。,一般变化 形成薄膜（奶皮）40 以上加热时，脂肪和蛋白质凝固，液面生成薄膜，称为拉姆斯盾现象。防止办法:（1）加热时进行搅拌；（2）减少水分蒸发；（3）加水稀释。,六、热处理对乳的影响,褐变反应：长时间高温加热发生褐变反应，属非酶褐变，主要是美拉德反应，其次是乳糖的焦糖化反应。,原因：（1）美拉德反应；（2）乳糖焦糖化；（3）尿素存在。,形成乳石：在与牛乳接触的加热面上形成乳石，首先形成Ca2（PO4）2 的晶核。,高温使乳脂肪球融合在一起上浮于液面。牛乳经高温加热后，由于乳清蛋白质变性而使其粘度增大，影响稀奶油的分离。热处理可

49、溶性钙与磷减少。加热过程中一些风味成分与气体会从牛乳中散失。,蒸煮味 由于-乳球蛋白和脂肪球膜蛋白热变性产生的-SH、挥发性硫化物和硫化氢所致。,加热对牛乳风味的影响,各种成分的变化,乳清蛋白的变化：乳白蛋白和乳球蛋白对热不稳定，凝固酪蛋白变化：120 加热30min酪蛋白水解或脱磷酸或棕色化；140 开始凝固,各种成分的变化,乳糖变化：100 长时间加热产生乳酸、醋酸、蚁酸；变旋现象；棕色化无机成分变化：可溶性Ca、P减少,脂肪变化（1）挥发性脂肪酸挥发；（2）高温时脂肪一般不发生变化，但长时间会 生成内酯、甲基酮等，影响牛乳风味（3）球蛋白上浮，形成脂肪球间凝聚体；乳清 蛋白变性使黏度增加,