乳的理化特性

第 二 节 乳 的 概 念v 乳 是 指 哺 乳 动 物 分 娩 后 ， 为 哺 乳 幼 畜 而 由 乳 腺 分泌 的 一 种 白 色 或 略 带 微 黄 色 的 不 透 明 的 胶 体 状 液体 。 它 含 有 幼 儿 生 长 发 育 所 需 要 的 全 部 营 养 成 分 ，是 哺 乳 动 物 出 生 后 最 适 于 消 化 吸 收 的 全 价 食 物 。 v 乳 的 主 要 成 分 包 括 蛋 白 质 、 乳 脂 肪 、 乳 糖 、 矿 物质 、 维 生 素 及 少 量 的 酶 类 和 其 他 微 量 成 分 。v 正 常 的 牛 乳 中 ， 各 种 成 分 组 成 基 本 稳 定 ， 但 因 各种 因 素 的 影 响 ， 乳 成 分 的 含 量 也 会 发 生 变 化 ， 变化 最 大 的 是 乳 脂 肪 ， 其 次 是 蛋 白 质 ， 乳 糖 最 稳 定 。 1 常 乳v 1.1 常 乳 (normal milk)： 是 指 健 康 母 牛 产 犊 后 7天至 干 奶 期 （ 停 止 产 奶 前 15天 ） 开 始 之 前 所 产 的 新鲜 乳 汁 ， 其 成 分 及 性 质 基 本 趋 于 稳 定 ， 感 官 、 理化 及 卫 生 指 标 应 符 合 国 家 标 准 ， 是 乳 制 品 的 生 产原 料 。v 1.2 异 常 乳 (abnormal milk) ： 是 指 在 成 分 和 性 质上 与 常 乳 有 较 大 差 异 ， 不 符 合 要 求 的 乳 ， 不 宜 用于 常 规 乳 制 品 的 加 工 。 2 原 料 乳 应 符 合 的 国 家 规 定v 2.1 由 健 康 母 牛 挤 出 的 新 鲜 乳 ；v 2.2 初 乳 和 末 乳 不 得 使 用 ；v 2.3 不 得 含 有 肉 眼 可 见 的 机 械 杂 质 ；v 2.4 具 有 新 鲜 牛 乳 的 滋 味 和 气 味v 2.5 牛 乳 的 形 态 为 均 匀 、 无 沉 淀 ， 浓 厚 粘 性者 不 得 使 用v 2.6 色 泽 应 呈 白 色 或 稍 带 微 黄 色 ；v 2.7 酸 度 不 超 过 20 T；v 2.8 不 得 加 入 抗 菌 素 、 防 腐 剂 。 异 常 乳 分 类 ： 生 理 异 常 乳 ： 初 乳 、 末 乳 酒 精 阳 性 乳 低 酸 度 酒 精 阳 性 乳 异 常 乳 成 分 异 常 乳 低 成 分 乳 混 入 杂 质 乳 和 风 味 异 常 乳 细 菌 污 染 乳 病 理 异 常 乳 ： 乳 房 炎 乳 及 其 他 疾 病 乳3 异 常 乳 分 类 4.1 初 乳 （ colostrum, colostral milk)： 母牛 产 犊 后 一 周 内 所 分 泌 的 乳 汁 。4.1.1 特 点 ： 乳 汁 色 泽 较 黄 、 浓 稠 、 有 异 味 、粘 度 大 、 酸 度 高 、 脂 肪 、 灰 分 、 蛋 白 质 含 量 较高 ， 乳 糖 含 量 较 低 。 蛋 白 质 主 要 为 乳 清 蛋 白 质和 免 疫 球 蛋 白 。 含 有 丰 富 的 生 理 活 性 物 质 。4.2 末 乳 (late lactation milk)： 指 母 牛 停 止产 乳 前 10天 内 所 产 的 乳 汁 。4.2.1 特 点 ： 乳 脂 含 量 低 ， 其 他 成 分 高 于 常 乳 。解 脂 酶 含 量 较 高 ， 易 引 起 乳 脂 肪 氧 化 分 解 ； 氯含 量 高 ， 带 较 强 苦 咸 味 。 异 常 乳 v4.3 低 成 分 乳 ： 因 遗 传 和 饲 养 管 理 等因 素 影 响 ， 使 乳 成 分 发 生 异 常 变 化 而产 生 干 物 质 含 量 过 低 的 乳 。 v4.4 细 菌 污 染 乳 (bacterial infection milk)： 被 微 生 物 严 重 污染 使 乳 产 生 异 常 变 化 ， 称 为 细 菌 污 染乳 。 污 染 的 来 源 主 要 是 挤 奶 、 储 存 、运 输 、 处 理 过 程 等 。 4.5 酒 精 阳 性 乳 (alcohol positive milk)：采 用 68%或 72%的 酒 精 与 等 量 的 乳 混 合 ， 混合 后 凡 出 现 絮 片 状 沉 淀 或 凝 块 的 都 称 为 酒精 阳 性 乳 ， 为 不 合 格 乳 。高 酸 度 为 乳 、 乳 房 炎 乳 、 冻 结 乳 ， 酒 精 阳 性 ，不 能 用 于 加 工 乳 制 品 。 异 常 乳 4.6 低 酸 度 酒 精 阳 性 乳 (low-acid alcohol positive milk)： 酸 度 低 于 16 T， 酒 精 试 验 呈阳 性 反 应 的 乳 被 称 为 低 酸 度 酒 精 阳 性 乳 。 特 点 ： 与 正 常 的 牛 乳 相 比 ， 低 酸 度 酒 精 阳性 乳 的 酸 度 较 低 ， 酪 蛋 白 、 乳 糖 、 无 机 磷 酸 盐 、透 析 性 磷 酸 盐 等 的 含 量 较 低 ， 而 乳 清 蛋 白 、 钠 、氯 、 钙 等 离 子 、 胶 体 磷 酸 钙 等 的 含 量 则 较 高 ， 导致 乳 中 盐 不 平 衡 。 利 用 价 值 ： 加 热 至 100 左 右 时 与 正 常 乳 无区 别 ， 加 热 超 过 130 ， 易 产 生 凝 固 ， 用 片 式 杀菌 器 杀 菌 时 易 形 成 乳 石 ， 不 宜 用 于 加 工 灭 菌 乳 、炼 乳 、 奶 粉 （ 降 低 溶 解 性 ） 。 第 三 节 乳 的 化 学 组 成 一 、 化 学 组 成v 水 分 ： 87.589.0%v 脂 肪 ： 2.83.8%v 牛 乳 乳 糖 ： 4.64.7%v 干 物 质 酪 蛋 白 ： 、 、 、 v 乳 清 蛋 白 ： 白 蛋 白 、 球 蛋 白v 无 脂 干 物 质 蛋 白 质 酶 类 v （ 8.08.5%） 脂 肪 球 膜 蛋 白v 非 蛋 白 氮 v 无 机 盐 、 有 机 酸 、 水 溶 性 维 生 素 乳 成 分v牛 乳 的 化 学 组 成 比 较 复 杂 ， 据 研 究 证 明 ，牛 乳 中 至 少 有 100种 化 学 成 分 ， 其 中 主 要 是水 分 、 蛋 白 质 、 脂 肪 、 磷 脂 类 、 乳 糖 、 灰分 、 维 生 素 、 酶 类 及 气 体 等 。v不 同 的 动 物 、 或 同 一 动 物 的 不 同 品 种 ， 其乳 汁 的 成 分 基 本 上 是 相 同 的 ， 但 在 含 量 上有 较 大 的 差 异 。 v 2.1 牛 乳 中 的 干 物 质 主 要 包 括 脂 肪 、 蛋 白 质 、乳 糖 、 无 机 盐 、 水 溶 性 和 脂 溶 性 的 维 生 素 、 有机 酸 等 ， 这 些 物 质 以 不 同 的 方 式 分 散 在 乳 中 ，使 乳 形 成 一 个 复 杂 的 分 散 体 系 。v 2.2 真 溶 液 ： 以 分 子 或 离 子 状 态 完 全 溶 解 于 水中 ， 微 粒 结 构 直 径 小 于 1nm。 乳 清 蛋 白 、 乳 糖 、大 部 分 无 机 盐 、 水 溶 性 维 生 素 等 。v 2.3 悬 浊 液 ： 由 高 分 子 组 成 的 微 粒 ， 微 粒 结 构直 径 5 300nm。 酪 蛋 白 、 少 量 无 机 盐 。v 2.4 乳 浊 液 ： 直 径 为 2 5 m的 脂 肪 球 结 构 。主 要 为 乳 脂 肪 。二 、 乳 中 各 成 分 的 存 在 形 式 第 四 节 乳 的 化 学 性 质v （ 一 ） 水 分 和 气 体v （ 二 ） 乳 脂 肪v （ 三 ） 乳 糖v （ 四 ） 乳 蛋 白 质v （ 五 ） 乳 中 的 无 机 盐v （ 六 ） 乳 中 的 维 生 素v （ 七 ） 乳 中 的 酶 类 v （ 八 ） 乳 中 的 有 机 酸 v 1 水 分 是 牛 乳 的 主 要 组 成 部 分 ， 约 87 89%。牛 乳 中 的 水 分 绝 大 部 分 是 以 游 离 水 （ 自 由 水 ）的 形 式 存 在 的 ， 成 为 各 种 乳 成 分 的 分 散 体 系 。在 浓 缩 和 干 燥 时 ， 这 部 分 水 分 会 丧 失 ； 另 一 部分 为 结 合 水 ， 与 蛋 白 质 、 乳 糖 及 某 些 无 机 盐 结合 ， 通 常 为 2 3%。v 2 新 鲜 牛 乳 中 含 有 一 定 量 的 气 体 ， 包 括 CO2、N2和 O2， 其 中 CO2的 含 量 最 高 ， 牛 乳 经 处 理 后 ，乳 与 空 气 充 分 接 触 ， 使 乳 中 N2和 O2的 含 量 增 加 ，而 CO2的 含 量 减 少 ， 使 乳 的 酸 度 略 微 降 低 。（ 一 ） 水 分 和 气 体 v乳 脂 肪 是 牛 乳 的 主 要 成 分 之 一 含 量 在 2.8 -3.5%之 间 ， 是 乳 中 含 量 变 化 最 大 的 成 分 ，是 牛 乳 中 脂 溶 性 物 质 的 总 称 ， 主 要 成 分 为脂 肪 ， 以 及 少 量 的 磷 脂 、 固 醇 类 和 脂 溶 性维 生 素 。v乳 中 的 脂 肪 是 以 脂 肪 球 的 形 式 均 匀 分 布 的v2.1 脂 肪 球v2.2 乳 脂 肪 的 特 点 （ 二 ） 乳 脂 肪 (milk fat) v2.1.1在 显 微 镜 下 可 以 看 到 ， 乳 脂 是 由 漂 浮 在乳 中 的 大 小 不 同 的 粒 子 构 成 的 众 多 小 球 。 这 些小 球 是 脂 肪 球 。v脂 肪 球 是 指 乳 中 的 以 细 微 球 状 形 式 分 布 的 乳 脂肪 ， 其 直 径 在 0.1 10 m之 间 ， 大 部 分 在 25 m之 间 ， 每 ml牛 乳 中 约 含 20 40亿 个 脂 肪 球 。v2.1.2 脂 肪 球 膜 ： 脂 肪 球 表 面 5 10nm厚 的 薄膜 ， 膜 主 要 由 磷 脂 、 蛋 白 质 、 高 熔 点 的 甘 油 三酯 、 维 生 素 A等 物 质 按 一 定 秩 序 排 列 构 成 的 。2.1 脂 肪 球 v2.1.3 脂 肪 球 的 大 小 ， 直 接 影 响 到 乳制 品 加 工 工 艺 过 程 和 乳 制 品 的 质 量 。直 径 6 m， 易 分 离 ， 这 对 于 分 离 制 造奶 油 比 较 有 利 ， 但 对 于 生 产 加 工 奶 粉 、 消毒 奶 等 乳 制 品 不 利 。通 常 ， 乳 脂 肪 球 直 径 1.0 m， 脂 肪 球 就不 容 易 上 浮 。 构 成 脂 肪 球 膜 的 主 要 物 质 ： 磷 脂 蛋 白 质 高 熔 点 的 甘 油 三 酯 维 生 素 A 脂肪球与脂肪球膜的结构图脂 肪 球 结 构 图 乳 脂 肪 的 主 要 化 学 成 分脂 类 质 量 分 数 （ %）甘 油 三 酯 97 98甘 油 二 酯 0.3 0.6甘 油 单 酯 0.02 0.04游 离 脂 肪 酸 0.1 0.4游 离 固 醇 0.2 0.4固 醇 脂 微 量磷 酸 脂 0.2 1.0碳 水 化 合 物 微 量乳 中 脂 类 物 质 的 平 均 含 量 2.2 乳 脂 肪 的 特 点v 2.2.1 脂 肪 酸 的 种 类 多 。 含 有 约 20种 脂 肪 酸 ，其 他 动 植 物 油 脂 中 仅 含 有 5 7种 。v 2.2.2 低 级 脂 肪 酸 含 量 高 。 14碳 以 下 低 级 、 挥发 性 脂 肪 酸 约 14%左 右 ， 其 中 水 溶 性 挥 发 性 脂 肪酸 达 8%左 右 ， 其 他 油 脂 中 不 超 过 1%。v 2.2.3 不 饱 和 脂 肪 酸 含 量 高 。 不 饱 和 脂 肪 酸 含量 约 44%。 使 奶 油 的 具 有 柔 软 的 质 地 。v 2.2.4 常 温 下 呈 液 态 ， 易 挥 发 ， 乳 脂 具 有 强 烈的 、 特 殊 的 香 味 和 柔 软 的 质 地 ， 但 易 受 光 线 、 氧气 、 高 温 、 解 脂 酶 及 微 生 物 等 的 作 用 所 分 解 。 不饱 和 脂 肪 酸 在 人 的 营 养 上 具 有 特 殊 的 作 用 。 （ 三 ） 乳 糖 (lactose) v 3.1 乳 糖 特 性v 3.1.1 牛 乳 中 的 主 要 碳 水 化 合 物 ， 99.8%。 由 一 分子 的 -D-半 乳 糖 和 一 分 子 -D-葡 萄 糖 合 成 。v 3.1.2 是 新 鲜 牛 乳 中 甜 味 的 来 源 ， 是 发 酵 乳 制 品 发酵 时 的 重 要 物 质 ， 牛 乳 含 量 为 4.6 4.7%， 是 牛 乳 中含 量 最 稳 定 的 成 分 。v 3.1.3 有 -、 -两 种 异 构 体 ， 二 者 在 水 溶 液 中 可以 相 互 转 换 。 普 通 乳 糖 为 含 一 个 结 晶 水 的 -乳 糖（ C12H22O11H2O） 。v 3.1.4 甜 炼 奶 的 生 产 加 工 中 ， 大 部 分 的 乳 糖 均 呈 结晶 状 态 ， 结 晶 体 颗 粒 的 大 小 ， 结 晶 体 的 大 小 ， 受 乳 糖的 溶 解 度 与 直 接 影 响 炼 奶 的 质 量 温 度 的 关 系 所 控 制 。 乳 糖 不 耐 症v 部 分 人 随 着 年 龄 增 长 ， 消 化 道 内 缺 乏 乳 糖 酶 不 能分 解 和 吸 收 乳 糖 ， 饮 用 牛 乳 后 会 出 现 呕 吐 、 腹 胀 、腹 泻 等 不 适 应 症 ， 称 乳 糖 不 耐 症v 乳 糖 酶 缺 乏 的 程 度 各 不 相 同 ， 因 而 症 状 也 各 异 。从 连 极 少 量 的 乳 品 都 不 能 消 化 到 摄 入 大 量 含 乳 糖食 物 后 引 起 轻 微 的 胃 肠 功 能 紊 乱 。v 在 乳 品 加 工 中 利 用 乳 糖 酶 ， 将 乳 中 的 乳 糖 分 解 为葡 萄 糖 和 半 乳 糖 ； 或 利 用 乳 酸 菌 将 乳 糖 转 化 成 乳酸 ， 可 预 防 “ 乳 糖 不 耐 症 ” 。 v 3.2.1 -乳 糖 水 合 物 ： 即 普 通 乳 糖 ， 为 含 一 个水 分 子 的 -乳 糖 水 合 物 ， 在 93.5 以 下 水 溶 液中 结 晶 制 得 。v 3.2.2 -乳 糖 无 水 物 ： 即 将 普 通 乳 糖 在 真 空中 缓 慢 加 热 到 100 或 迅 速 加 热 到 120 125 失 去 结 晶 水 ， 而 得 -乳 糖 无 水 物 ， 易 吸 水 而 转化 为 普 通 乳 糖 。v 3.2. 3 -乳 糖 （ 无 水 ） ： 将 乳 糖 水 溶 液 加 热到 93.5 以 上 ， 所 结 晶 制 得 到 的 结 晶 体 。 -乳 糖 乳 糖3.2 乳 糖 异 构 体水 3.3 乳 糖 的 溶 解 度v 3.3.1 最 初 溶 解 度 (initial solubility of lactose)： 在 一 定 温 度 下 ， -水 合 乳 糖 溶 于 水 中 即 刻所 显 示 出 的 溶 解 度 ， 其 大 小 随 温 度 升 高 而 增 加 ， 随 温度 降 低 而 减 小 。v 3.3.2 最 终 溶 解 度 (final solubility of lactose)：在 一 定 温 度 下 ， -水 合 乳 糖 溶 于 水 中 达 到 最 初 溶 解 度后 ， -乳 糖 可 转 化 为 易 溶 于 水 的 -乳 糖 ， -乳 糖 浓度 降 低 ， -乳 糖 继 续 溶 解 ， 直 至 -乳 糖 与 -乳 糖 的转 化 达 到 平 衡 ， 此 时 的 溶 解 度 为 乳 糖 的 最 终 溶 解 度 。v 3.3.3 超 （ 过 ） 饱 和 溶 解 度 (excess solubility of lactose)： 指 某 一 温 度 下 的 饱 和 乳 糖 溶 液 冷 却 至 该 饱和 温 度 以 下 ， 乳 糖 不 发 生 结 晶 ， 直 至 结 晶 出 现 时 该 温度 的 乳 糖 溶 解 度 。 （ 四 ） 乳 蛋 白 质 （ milk protein)v 乳 蛋 白 是 牛 乳 中 的 主 要 成 分 ， 也 是 乳 中 最 有 营养 价 值 的 成 分 ， 主 要 可 分 为 酪 蛋 白 (casein)和乳 清 蛋 白 (whey protein)。v 乳 蛋 白 的 获 得 ： 在 20 时 ， 将 脱 脂 牛 乳 的 pH值调 至 4.6时 ， 沉 淀 析 出 的 蛋 白 质 为 酪 蛋 白 ， 而留 在 乳 清 中 的 那 部 分 蛋 白 质 则 称 为 乳 清 蛋 白 ，二 者 的 性 质 有 很 大 的 区 别 。 牛 乳 脱 脂 乳 稀 奶 油 脱 脂 乳 酪 蛋 白 + 乳 清HCl离 心