乳品工艺学

乳品工艺学 主讲 李晓东 第 四 章 乳 畜 品 种 及 其 产 乳 性 能 第 一 节 乳 用 家 畜 种 类 及 品 种 一 、 乳 牛 1 黑 白 花 乳 牛 也 简 称 荷 斯 坦 牛 。 因 其 毛 色 为 黑 白 花 片 ， 故 通 称 黑 白 花 牛 。黑 白 花 牛 是 目 前 世 界 上 产 乳 量 最 高 、 数量 最 多 ， 分 布 最 广 的 乳 用 品 种 。 分 乳 用型 黑 白 花 牛 和 乳 肉 兼 用 型 黑 白 花 牛 。 （ 1） 乳 用 型 黑 白 花 牛 乳 用 型 黑 白 花 牛 体 格 高 大 ， 结 构 匀 称 ，乳 房 特 别 硕 大 ， 有 典 型 的 乳 用 型 外 貌 。乳 用 型 黑 白 花 牛 产 乳 量 为 各 乳 牛 品 种 之冠 。 一 般 年 平 均 产 乳 量 为 6 500 7 500kg，乳 脂 率 为 3.6 3.7 。 （ 2） 乳 肉 兼 用 型 黑 白 花 牛 毛 色 与 乳 用 型 黑 白 花 牛 相 同 。 其 特 点 是体 格 偏 小 ， 头 宽 颈 粗 ， 乳 房 发 育 良 好 ，全 身 肌 肉 较 乳 用 型 丰 满 ， 有 较 好 的 产 肉性 能 ， 但 体 格 较 矮 ， 体 重 较 乳 用 型 小 ，故 在 我 国 习 惯 上 称 为 小 荷 兰 牛 。 乳 肉 兼 用 型 黑 白 花 牛 年 产 乳 量 一 般 平 均为 5 000 6 500kg， 乳 脂 率 3.8 4.1 。 产 肉 性 能 较 好 ， 经 育 肥 后 屠 宰 率 可达 55 60 。 （ 3） 中 国 黑 白 花 牛 中 国 黑 白 花 乳 牛 （ Chinese B1ank and White Dairy Cattle） 又 称 中 国 荷 斯 坦牛 ,系 纯 种 黑 白 花 公 牛 与 本 地 黄 牛 杂 交 ，其 后 代 经 过 长 期 相 互 交 配 选 育 而 成 。 中 国 黑 白 花 乳 牛 具 有 明 显 的 乳 用 特 征 ，毛 色 呈 黑 白 花 。 中 国 黑 白 花 乳 牛 平 均 产乳 量 一 般 为 6 000 7 000kg， 平 均 乳 脂率 为 3.3 3.4 ， 脂 肪 球 小 ， 宜 作 鲜乳 或 制 作 干 酪 。 2 娟 栅 牛 （ Jersey） 以 乳 脂 率 高 、 乳 房 形 状 良 好 而 闻 名 。 平均 年 产 乳 量 3 000 3 500kg， 乳 脂 率 高平 均 为 5.3%， 是 乳 用 品 种 中 的 高 脂 品 种 。乳 脂 黄 色 、 脂 肪 球 大 ， 适 于 制 造 黄 油 。 3.瑞 士 褐 牛 （ Brown Swiss） 为 乳 肉 役 兼用 品 种 。 产 乳 量 为 3 900-5 800kg， 乳 脂率 为 3.8%。4.中 国 草 原 红 牛 被 毛 具 光 泽 ， 多 为 深红 色 ， 乳 房 发 育 较 好 。 泌 乳 期 平 均 为 220天 ， 平 均 产 乳 量 为 1 662kg， 乳 脂 率 为4.02%， 最 高 个 体 产 乳 量 为 4 507kg。续 前 二 、 水 牛 水 牛 （ Bubffalo） 分 沼 泽 型 和 江 河 型 两种 类 型 。 我 国 和 东 南 亚 一 带 的 水 牛 属 于沼 泽 型 ， 印 度 的 摩 拉 水 牛 、 巴 基 斯 坦 的尼 里 一 瑞 菲 水 牛 属 于 江 河 型 。 两 种 类 型在 体 型 外 貌 、 生 活 习 性 等 方 面 均 有 着 明显 差 别 。 1.么 拉 水 牛 （ Murrah） 么 拉 水 牛 是 世 界 上 著 名 的 乳 用 水 牛 品 种 。用 以 生 产 鲜 乳 和 奶 油 。 么 拉 水 牛 素 以 产 乳 性 能 高 而 著 称 ， 在 原产 地 的 产 乳 量 一 般 为 1 400 2 000kg，优 秀 者 达 4 500kg， 乳 脂 率 约 为 7.0 7.5 ， 泌 乳 期 8 10个 月 。 2.尼 里 一 瑞 菲 水 牛 （ Nili-Ravi） 简 称 尼 里 水 牛 ， 泌 乳 期305d， 平 均 产 乳 量 2 000 2 700kg， 最高 达 3 200 4 000kg， 乳 脂 率 为 6.9%。 3.温 州 水 牛 温 州 水 牛 是 比 较 好 的 役 乳 兼 用 水 牛 ， 温州 水 牛 具 有 较 好 的 泌 乳 性 能 ， 耐 粗 饲 ，抗 病 力 强 。 一 个 泌 乳 期 最 高 可 产 1250kg，乳 脂 率 为 9%， 干 物 质 为 21.0%。 三 、 奶 用 山 羊 奶 山 羊 是 仅 次 于 乳 牛 的 主 要 乳 畜 ， 在 世界 各 国 历 来 被 誉 为 “ 农 家 的 乳 牛 ” 。 1.萨 能 奶 山 羊 泌 乳 期 300天 ， 年 平 均 产乳 量 为 600 1 200kg， 高 者 可 达 3 000kg。乳 脂 率 3.3 4.4 ， 乳 蛋 白 3.3 ， 乳糖 3.9 ， 干 物 质 11.28% 12.38%。 乳 中膻 味 重 。 续 前 2.关 中 奶 山 羊 产 乳 量 一 般 500 600kg，乳 脂 率 为 3.6 3.8 ， 蛋 白 质 3.53%，乳 糖 4.31 ， 干 物 质 12.8 。 3.崂 山 奶 山 羊 泌 乳 期 8 9个 月 ， 产乳 量 450 700kg， 乳 脂 率 3.5 4.0 。 第 二 节 乳 的 生 成 机 制 及 影 响 产 乳性 能 的 因 素 二 、 影 响 产 乳 性 能 的 因 素 影 响 乳 牛 产 乳 性 能 的 因 素 很 多 ， 在 一 般情 况 下 ， 主 要 有 以 下 因 素 ： 品 种 、 个 体 、年 龄 （ 胎 次 ） 、 泌 乳 期 、 挤 乳 技 术 以 及饲 养 与 营 养 、 季 节 、 疾 病 等 。 品 种 是 经 过 人 类 长 期 选 择 培 育 而 形 成 ， 在产 乳 性 能 方 面 品 种 之 间 差 异 很 大 见 表 4-1。乳 牛 中 荷 兰 牛 的 乳 最 稀 薄 ， 更 塞 牛 的 乳 最 浓厚 。 我 国 的 水 牛 、 牦 牛 所 产 的 乳 干 物 质 含 量比 其 它 品 种 要 高 的 多。 1.品 种 表 4-1 不 同 品 种 乳 牛 的 平 均 组 成乳 牛 品 种 比 重 水 分 （ %） 干 物 质 （ %） 脂 肪（ %） 蛋 白 质 （ %） 乳 糖（ %） 灰 分（ %）荷 兰 牛 1.0324 87.5 12.50 3.55 3.43 4.86 0.68 西 门 达 尔 牛 1.0324 87.18 12.82 3.79 3.34 4.81 0.71更 塞 牛 1.0336 85.13 14.87 5.19 4.02 4.91 0.74 娟 姗 牛 1.0331 85.31 14.69 5.19 3.86 4.94 0.70水 牛 1.0290 81.41 18.59 7.47 7.10 4.15 0.84 牦 牛 81.60 18.40 7.80 5.00 5.00 2 个 体 同 一 品 种 的 不 同 个 体 ， 由 于 个 体 间 遗 传因 素 的 不 同 ， 即 使 在 同 样 环 境 条 件 下 ，产 乳 量 及 其 乳 的 成 分 、 性 质 也 有 很 大 差异 ， 甚 至 高 于 品 种 间 差 异 。 例 如 ， 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 2 000kg 12 000kg。 3 年 龄 与 胎 次 产 乳 量 随 有 机 体 生 长 发 育 的 进 程 而 逐 渐增 加 ， 以 后 随 有 机 体 的 逐 渐 衰 老 而 下 降 。一 般 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 。 年 龄 对 产 乳 性 能 的 影 响 不 是 遗 传 因 素 ，而 是 生 理 因 素 。 乳 牛 的 年 龄 、 胎 次 不 同 ，乳 牛 产 乳 性 能 也 不 同 ， 所 以 ， 年 龄 鉴 定具 有 重 要 意 义 。 4 体 型 大 小 同 一 品 种 、 同 一 年 龄 的 乳 用 牛 ， 在 一 般情 况 下 ， 体 型 大 ， 由 于 消 化 器 官 容 积 大 ，采 食 量 多 ， 产 乳 量 较 高 。 5 饲 养 管 理 正 常 的 饲 养 管 理 不 仅 能 提 高 产 乳 量 ， 而且 可 以 增 加 乳 中 的 干 物 质 。 饲 料 中 蛋 白质 含 量 不 足 时 ， 不 但 会 引 起 挤 乳 量 下 降 ，而 且 会 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 ， 不 但 使 产 乳 量 降 低 ，而 且 使 乳 中 维 生 素 含 量 减 少 。 饲 料 中 无机 物 不 足 时 ， 不 但 减 少 产 乳 量 ， 而 且 消耗 体 内 贮 存 的 无 机 盐 。 6 挤 乳 方 法 乳 牛 产 乳 量 高 低 ， 与 挤 乳 技 术 有 密 切 关 系 。 挤乳 技 术 包 括 挤 乳 次 数 、 挤 乳 时 间 、 挤 乳 顺 序 、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 10 25 。 （ 2） 大 多 数 牛 的 挤 乳 时 间 5 6min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 ， 因 为 排 乳 并 不 仅 是 牛乳 从 乳 房 中 排 出 的 简 单 的 机 械 作 用 ， 而 是 在 神经 系 统 和 内 分 泌 的 共 同 作 用 下 完 成 的 排 乳 反 射过 程 ， 所 以 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 。 续 前 7 季 节 乳 牛 在 一 般 情 况 下 ， 气 温 由 10 升 至40.5 ， 呼 吸 次 数 增 加 5倍 。 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 。 8 疾 病 与 药 物 乳 牛 的 健 康 状 况 对 乳 的 产 量 和 成 分 均 有 影 响 ， 患 有 一般 消 化 道 疾 病 或 足 以 影 响 产 乳 量 的 其 他 疾 病 时 ， 乳 的成 分 也 会 发 生 变 化 ， 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 量 明 显 下 降 外 ， 非 脂 乳 固 体也 有 下 降 ， 通 常 乳 房 炎 乳 中 钠 、 氯 、 非 酪 蛋 白 态 氮 、过 氧 化 氢 、 白 细 胞 数 、 pH值 均 比 正 常 乳 增 加 ， 而 钙 、磷 、 镁 、 乳 精 、 脂 肪 、 酸 度 均 有 减 少 ， 且 维 生 素 含 量也 有 很 大 变 化 。 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 。 续 前 包 括 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 ， 母 牛 服 用 药 后 多 久 的 乳 才能 作 为 食 品 加 工 原 料 乳 因 药 物 的 种 类 而异 ， 一 般 应 向 兽 医 询 问 。 第 五 章 乳 的 化 学 成 分 和 性 质 第 一 节 乳 的 化 学 成 分 一 、 乳 的 概 念 及 组 成 乳 是 哺 乳 动 物 分 娩 后 由 乳 腺 分 泌 的 一 种白 色 或 微 黄 色 的 不 透 明 液 体 。 乳 的 成 分十 分 复 杂 ， 其 中 至 少 含 有 上 百 种 化 学 成分 ， 主 要 包 括 水 分 、 脂 肪 、 蛋 白 质 、 乳糖 、 盐 类 以 及 维 生 素 、 酶 类 、 气 体 等 。 续 前 将 乳 干 燥 到 恒 重 时 所 得 到 的 残 渣 叫 乳 的干 物 质 。 牛 的 常 乳 中 干 物 质 含 量 为 11%13%， 除 干 燥 时 水 和 随 水 蒸 气 挥 发 的 物质 以 外 ， 干 物 质 中 含 有 乳 的 全 部 成 分 。乳 中 干 物 质 的 含 量 随 乳 成 分 的 百 分 含 量而 变 ， 尤 其 是 乳 脂 肪 在 乳 中 的 变 化 比 较大 ， 因 此 在 实 际 工 作 中 常 用 无 脂 干 物 质作 为 指 标 。 续 前 干 物 质 实 际 上 表 明 乳 的 营 养 价 值 ， 在 生产 中 计 算 制 品 的 生 产 率 时 ， 都 需 要 用 到干 物 质 （ 或 无 脂 干 物 质 ） 。 弗 莱 希 曼（ Fleschmann） 将 乳 的 比 重 、 含 脂 率 和干 物 质 含 量 之 间 建 立 起 关 系 。 由 此 计 算出 干 物 质 和 无 脂 干 物 质 的 含 量 ， 下 面 是 一 个 比 较 简 单 的 计 算 公 式 ： T=O.25L+1.2F K 式 中 ： T-干 物 质 % F-脂 肪 % L-牛 乳 比 重 计 读 数 K-系 数 （ 根 据 各 地 情 况 试 验 求 得 ， 中国 轻 工 业 部 标 准 规 定 为 0.14） 二 、 乳 的 化 学 成 分 及 其 性 质 乳 脂 肪 乳 脂 肪 (Milk Fat or Butter Fat)是 牛 乳 的 主 要 成 分 之 一 ， 对 牛 乳 风 味 起重 要 的 作 用 ， 在 乳 中 的 含 量 一 般 为 3%5%。 乳 脂 肪 不 溶 于 水 ， 呈 微 细 球 状 分 散于 乳 中 ， 形 成 乳 浊 液 。 1.脂 肪 球 的 构 造 乳 脂 肪 球 的 大 小 依 乳 牛 的 品 种 、 个 体 、健 康 状 况 、 泌 乳 期 、 饲 料 及 挤 乳 情 况 等因 素 而 异 ， 通 常 直 径 约 为 0.1 10m， 其中 以 0.3m左 右 者 居 多 。 每 毫 升 的 牛 乳 中约 有 20 40亿 个 脂 肪 球 。 脂 肪 球 的 大 小 对 乳 制 品 加 工 的 意 义在 于 ： 脂 肪 球 的 直 径 越 大 ， 上 浮 的速 度 就 越 快 ， 故 大 脂 肪 球 含 量 多 的牛 乳 ， 容 易 分 离 出 稀 奶 油 。 当 脂 肪球 的 直 径 接 近 1nm时 ， 脂 肪 球 基 本 不上 浮 。 所 以 ， 生 产 中 可 将 牛 乳 进 行均 质 处 理 ， 得 到 长 时 间 不 分 层 的 稳定 产 品 。 续 前 乳 脂 肪 球 在 显 微 镜 下 观 察 为 圆 球 形 或 椭 圆 球 形 ，表 面 被 一 层 5 10nm厚 的 膜 所 覆 盖 ， 称 为 脂 肪球 膜 。 脂 肪 球 膜 主 要 由 蛋 白 质 、 磷 脂 、 甘 油 三 酸 酯 、胆 甾 醇 、 维 生 素 A、 金 属 及 一 些 酶 类 构 成 ， 同时 还 有 盐 类 和 少 量 结 合 水 。 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 。 续 前 磷 脂 是 极 性 分 子 ， 其 疏 水 基 朝 向 脂 肪 球 的 中 心 ，与 甘 油 三 酸 酯 结 合 形 成 膜 的 内 层 ； 磷 脂 的 亲 水基 向 外 朝 向 乳 浆 ， 连 着 具 有 强 大 亲 水 基 的 蛋 白质 ， 构 成 了 膜 的 外 层 ， 脂 肪 球 膜 其 结 构 见 图 5-1。 续 前 脂 肪 球 膜 具 有 保 持 乳 浊 液 稳 定 的 作 用 ，即 使 脂 肪 球 上 浮 分 层 ， 仍 能 保 持 着 脂 肪球 的 分 散 状 态 。 在 机 械 搅 拌 或 化 学 物 质作 用 下 ， 脂 肪 球 膜 被 破 坏 后 ， 脂 肪 球 才会 互 相 聚 结 在 一 起 。 因 此 ， 可 以 利 用 这一 原 理 生 产 奶 油 和 测 定 乳 中 的 含 脂 率 。 2。 脂 肪 的 化 学 组 成 乳 脂 肪 主 要 是 甘 油三 酯 （ 98% 99%） 、 少 量 的 磷 脂（ 0.2% 1.0%） 、 甾 醇 等 （ 0.25%0.4%） 。 乳 中 的 脂 肪 酸 可 分 为 三 类 第 一 类 为 水 溶 性 挥 发 性 脂 肪 酸 ， 例 如 丁 酸 、 乙酸 、 辛 酸 和 癸 酸 等 ； 第 二 类 是 非 水 溶 性 挥 发 性 脂 肪 酸 ， 例 如 十 二 碳酸 等 ； 第 三 类 是 非 水 溶 性 不 挥 发 脂 肪 酸 ， 例 如十 四 碳 酸 ， 二 十 碳 酸 ， 十 八 碳 烯 酸 和 十 八 碳 二烯 酸 等 。 乳 脂 肪 的 脂 肪 酸 组 成 受 饲 料 、 营 养 、 环境 、 季 节 等 因 素 的 影 响 。 一 般 ， 夏 季 放 牧 期 间 乳 脂 肪 中 不 饱 和 脂肪 酸 含 量 升 高 ， 而 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 。 在 牛 乳 脂 肪 中 已 证 实 含 有 C20 C23的 奇 数 碳 原子 脂 肪 酸 ， 也 发 现 有 带 侧 链 的 脂 肪 酸 。 乳 脂 肪 的 不 饱 和 脂 肪 酸 主 要 是 油 酸 ， 约 占 不 饱和 脂 肪 酸 总 量 的 70%左 右 。 3.乳 脂 肪 的 理 化 常 数 乳 脂 肪 的 组 成 与 结 构 决 定 其 理 化 性 质 ， 表 5-1是乳 脂 肪 的 理 化 常 数 。 表 5-1 乳 脂 肪 的 理 化 常 数项 目 指 标 项 目 指 标 比 重 （ d） 0.935 0.943 赖 克 特 迈 斯 尔 值 * 21 36熔 点 （ ） 28 38 波 伦 斯 克 值 * 1.3 3.5 凝 固 点 （ ） 15 25 酸 值 0.4 3.5折 射 率 （ 25Dn ） 1.4590 1.4620 丁 酸 值 16 24 皂 化 率 218 235 不 皂 化 物 0.31 0.42碘 值 26 36(30左 右 ) *： 水 溶 性 挥 发 性 脂 肪 酸 值 ； *： 非 水 溶 性 挥 发 性 脂 肪 酸 值 。 （ 二 ） 乳 蛋 白 质 (Milk Protein) 牛 乳 的 含 氮 化 合 物 中 95%为 乳 蛋 白 质 ，含 量 为 3.0% 3.5%， 可 分 为 酪 蛋 白 和 乳清 蛋 白 两 大 类 ， 另 外 还 有 少 量 脂 肪 球 膜蛋 白 质 。 乳 清 蛋 白 质 中 有 对 热 不 稳 定 的各 种 乳 白 蛋 白 和 乳 球 蛋 白 ， 及 对 热 稳 定的 月 示 及 胨 。 除 了 乳 蛋 白 质 外 ， 还 有 约 5%非 蛋 白 态 含氮 化 合 物 ， 如 氨 、 游 离 氨 基 酸 、 尿 素 、尿 酸 、 肌 酸 及 嘌 呤 碱 等 。 这 些 物 质 基 本上 是 机 体 蛋 白 质 代 谢 的 产 物 ， 通 过 乳 腺细 胞 进 入 乳 中 。 另 外 还 有 少 量 维 生 素 态氮 。 1.酪 蛋 白 在 温 度 20 时 调 节 脱 脂 乳 的 pH值 至 4.6时 沉 淀的 一 类 蛋 白 质 称 为 酪 蛋 白 (Casein)， 占 乳 蛋 白总 量 的 80% 82%。 酪 蛋 白 不 是 单 一 的 蛋 白 质 ，而 是 由 s-,-,-和 -酪 蛋 白 组 成 ， 是 典 型 的 磷 蛋白 。 四 种 酪 蛋 白 的 区 别 就 在 于 它 们 含 磷 量 的 多少 。 -酪 蛋 白 含 磷 多 ， 故 又 称 磷 蛋 白 。 含 磷 量 对 皱胃 酶 的 凝 乳 作 用 影 响 很 大 。 -酪 蛋 白 含 磷 量 极 少 ， 因 此 ， -酪 蛋 白 几 乎 不能 被 皱 胃 酶 凝 固 。 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 。 酪 蛋 白 虽 是 一 种 两 性 电 解 质 ， 但 其 分 子 中 含 有的 酸 性 氨 基 酸 远 多 于 碱 性 氨 基 酸 ， 因 此 具 有 明显 的 酸 性 。 (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 浮 液 的 状 态 存在 于 牛 乳 中 ， 其 胶 体 微 粒 直 径 在 10300nm之 间 变 化 ， 一 般 40 160nm占 大 多数 。 此 外 ， 酪 蛋 白 胶 粒 中 还 含 有 镁 等 物质 。 酪 蛋 白 酸 钙 -磷 酸 钙 复 合 体 的 胶 粒 大 体 上呈 球 形 ， 据 佩 恩 斯 (Payens,1966)设 想 ， 胶体 内 部 由 -酪 蛋 白 的 丝 构 成 网 状 结 构 ，在 其 上 附 着 s-酪 蛋 白 ， 外 面 覆 盖 有 -酪 蛋白 ， 并 结 合 有 胶 体 状 的 磷 酸 钙 ， 见 图 5-2。 亚 胶 束 伸 出 链 磷 酸 钙磷 酸 根-酪 蛋 白 s-而 且 还 具 有 抑 制 s-酪 蛋 白 和 -酪 蛋 白 在钙 离 子 作 用 下 的 沉 淀 作 用 。 因 此 ， -酪蛋 白 覆 盖 层 对 胶 体 起 保 护 作 用 ， 使 牛 乳中 的 酪 蛋 白 酸 钙 -磷 酸 钙 复 合 体 胶 粒 能 保持 相 对 稳 定 的 胶 体 悬 浮 状 态 。 (2)酪 蛋 白 的 性 质 酪 蛋 白 的 酸 沉 淀 酪 蛋 白 胶 粒 对 pH值 的变 化 很 敏 感 。 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 。 当 pH值 达 到 酪 蛋 白 的 等 电 点 4.6时 ，就 会 形 成 酪 蛋 白 沉 淀 。 酪 蛋 白 的 酸 凝 固过 程 以 盐 酸 为 例 表 示 如 下 ： 酪 蛋 白 酸 钙 Ca3(PO4)2 2HCl酪 蛋 白 2CaHPO4CaCl2 由 于 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 。 实 际 上 乳 中 酪 蛋 白 在 pH5.2 5.3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 。 为 使 酪 蛋 白 沉 淀 ， 工 业 上 一 般 使 用 盐 酸 。 同 理 ， 如 果由 于 乳 中 的 微 生 物 作 用 ， 使 乳 中 的 乳 糖 分 解 为 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 凝 固 牛 乳 中 的 酪 蛋 白 在 凝乳 酶 的 作 用 下 会 发 生 凝 固 ， 工 业 上 生 产 干 酪 就是 利 用 此 原 理 。 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 凝固 过 程 如 下 ： 酪 蛋 白 酸 钙 皱 胃 酶 副 酪 蛋 白 钙 +糖 肽 皱胃 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 。 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 白 结 合 ， 而 使 粒 子 形 成 凝 集 作 用 。 故 钙 离 子与 镁 离 子 的 浓 度 影 响 着 胶 粒 的 稳 定 性 。 钙 和 磷的 含 量 直 接 影 响 乳 汁 中 的 酪 蛋 白 微 粒 的 大 小 ，也 就 是 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 。 利 用 氯 化 钙 凝 固 乳 时 ， 如 加 热 到 95 时 ， 则 乳汁 中 蛋 白 质 总 含 量 97%可 以 被 利 用 ， 而 此 时 氯化 钙 的 加 入 量 以 每 升 乳 1.00 1.25g为 最 适 宜 。采 用 钙 凝 固 时 ， 乳 蛋 白 质 的 利 用 程 度 一 般 要 比酸 凝 固 法 高 5%， 比 皱 胃 酶 凝 固 法 约 高 10%以 上 。 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 。 蛋 白 质 和 乳 糖 的 反 应 ， 在 乳 品 工 业 中 的特 殊 意 义 在 于 ： 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 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%。 由 于 这 三 种氨 基 酸 是 无 法 补 偿 的 ， 因 此 发 生 这 种 情 况 时 ，不 仅 使 颜 色 、 气 味 变 劣 ， 营 养 价 值 也 有 很 大 损失 。 是 指 溶 解 分 散 在 乳 清 中 的 蛋 白 质 ， 约 占乳 蛋 白 质 的 18% 20%， 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 pH4.6 4.7时 ， 煮 沸 20min， 发生 沉 淀 的 一 类 蛋 白 质 为 热 不 稳 定 的 乳 清蛋 白 ， 约 占 乳 清 蛋 白 的 81%。 热 不 稳 定乳 清 蛋 白 质 包 括 乳 白 蛋 白 和 乳 球 蛋 白 两类 。 乳 白 蛋 白 是 指 中 性 乳 清 中 ， 加 饱 和 硫 酸 铵 或 饱 和硫 酸 镁 盐 析 时 ， 呈 溶 解 状 态 而 不 析 出 的蛋 白 质 ， 属 于 乳 白 蛋 白 。 乳 白 蛋 白 约 占乳 清 蛋 白 68%。 乳 白 蛋 白 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%） 。 -乳 球 蛋 白 过 去 一 直 被 认 为 是 白 蛋 白 ，而 实 际 上 是 一 种 球 蛋 白 。 因 此 ， 乳 白 蛋白 中 最 主 要 是 -白 蛋 白 。 乳 白 蛋 白 在 乳中 以 1.5 5.0nm直 径 的 微 粒 分 散 在 乳 中 ，对 酪 蛋 白 起 保 护 胶 体 作 用 。 这 类 蛋 白 常温 下 不 能 用 酸 凝 固 ， 但 在 弱 酸 性 时 加 温即 能 凝 固 ， 该 类 蛋 白 不 含 磷 ， 但 含 丰 富的 硫 。 乳 球 蛋 白 中 性 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 乳 清蛋 白 即 为 乳 球 蛋 白 。 约 占 乳 清 蛋 白 的 13%。 乳 球 蛋 白 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 这 类 蛋 白 包 括 蛋 白 眎 和 蛋 白 胨 ， 约 占 乳清 蛋 白 的 19%。 此 外 还 有 一 些 脂 肪 球 膜蛋 白 质 ， 是 吸 附 于 脂 肪 球 表 面 的 蛋 白 质与 酶 的 混 合 物 ， 其 中 含 有 脂 蛋 白 、 碱 性磷 酸 酶 和 黄 嘌 呤 氧 化 酶 等 。 这 些 蛋 白 质可 以 用 洗 涤 方 法 将 其 分 离 出 来 。 脂 肪 球 膜 蛋 白 由 于 受 细 菌 性 酶 的 作 用 而产 生 的 分 解 现 象 ， 是 奶 油 在 贮 藏 时 风 味变 劣 的 原 因 之 一 。 3.非 蛋 白 含 氮 物 牛 乳 的 含 氮 物 中 ， 除 蛋 白 质 外 ， 还 有 非蛋 白 态 的 氮 化 物 ， 约 占 总 氮 的 5%。 其 中包 括 氨 基 酸 、 尿 素 、 尿 酸 、 肌 酸(Creatinine)及 叶 绿 素 等 。 这 些 含 氮 物 是 活体 蛋 白 质 代 谢 的 产 物 ， 从 乳 腺 细 胞 进 入乳 中 。