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1、二篇乳与乳制品二章乳的成份及质 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第二篇第二篇 乳与乳制品乳与乳制品第二章第二章 乳的成份及性质乳的成份及性质第一节第一节 乳的组成及分散体系乳的组成及分散体系第二节第二节 乳的物理性质乳的物理性质第三节第三节 异常乳异常乳第一节第一节 乳的组成及其分散体系乳的组成及其分散体系一、乳的组成一、乳的组成二、乳的分散体系二、乳的分散体系三、乳中化学成分的性质三、乳中化学成分的性质一、乳的组成一、乳的组成n n乳是哺乳动物分娩
2、后由乳腺分泌的一种白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。主要包括水分、色或微黄色的不透明液体。主要包括水分、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类以及维生素、脂肪、蛋白质、乳糖、盐类以及维生素、酶类、气体等。酶类、气体等。n n乳中含有多种化学成分，其中水是分散剂，乳中含有多种化学成分，其中水是分散剂，其他各种成分如脂肪、蛋白质、乳糖、无其他各种成分如脂肪、蛋白质、乳糖、无机盐等呈分散质分散在乳中，形成一种复机盐等呈分散质分散在乳中，形成一种复杂的分散体系。杂的分散体系。一、乳的组成一、乳的组成n n正常牛乳中各种成分的组成大体上是正常牛乳中各种成分的组成大体上是稳定的，但也受牛乳的
3、品种、个体、稳定的，但也受牛乳的品种、个体、地区、泌乳期、畜龄、挤乳方法、饲地区、泌乳期、畜龄、挤乳方法、饲料、季节、环境、温度及健康状态等料、季节、环境、温度及健康状态等因素影响而有差异因素影响而有差异n n其中变化最大的是乳脂肪，其次是蛋其中变化最大的是乳脂肪，其次是蛋白质，乳糖及灰分则比较稳定。白质，乳糖及灰分则比较稳定。表表2.1 2.1 牛乳主要化学成分及含量牛乳主要化学成分及含量成份成份成份成份水分水分水分水分总乳固总乳固总乳固总乳固体体体体脂肪脂肪脂肪脂肪蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质乳糖乳糖乳糖乳糖无机盐无机盐无机盐无机盐变化范围变化范围变化范围变化范围（%）85.585.585.5
4、85.5 89.589.589.589.510.510.510.510.514.14.14.14.5 5 5 52.52.52.52.5 6.06.06.06.02.92.92.92.9 5.05.05.05.03.63.63.63.6 5.55.55.55.50.60.60.60.6 0.90.90.90.9平均值平均值平均值平均值（%）87.587.587.587.513.013.013.013.04.04.04.04.03.43.43.43.44.84.84.84.80.80.80.80.8二、乳的分散体系二、乳的分散体系n n牛牛乳乳中中的的大大部部分分成成分分是是水水，脂脂肪肪在在其
5、其中中呈呈乳乳浊浊液液，蛋蛋白白质质在在其其中中呈呈胶胶体体溶溶液液，而而乳乳糖糖、无无机机物物等等以以真真溶溶液液的的形形式存在。式存在。n n牛牛乳乳的的脂脂肪肪呈呈液液态态的的微微小小球球状状分分散散在在乳乳中中，球球的的直直径径平平均均3m3m左左右右，可可以以在在显显微微镜镜下下明明显显地地看看到到，所所以以牛牛乳乳中中的脂肪球即为乳浊液的分散质。的脂肪球即为乳浊液的分散质。二、乳的分散体系二、乳的分散体系n n分分散散在在牛牛乳乳中中的的酪酪蛋蛋白白颗颗粒粒，其其粒粒子子大大小小大大部部分分为为5 515nm15nm，如如白白蛋蛋白白的的粒粒子子。乳乳球球蛋蛋白白的的粒粒子子为为2
6、 23nm3nm，这这些些蛋蛋白白质质都都以以乳乳胶体状态分散。胶体状态分散。n n凡凡直直径径在在0.1m0.1m以以下下的的脂脂肪肪球球、一一部部分分聚聚磷酸盐等也以胶体状态分散于乳中。磷酸盐等也以胶体状态分散于乳中。n n乳乳糖糖、钾钾、钠钠、氯氯、柠柠檬檬酸酸盐盐和和部部分分磷磷酸酸盐以分子或离子形式存在于乳中。盐以分子或离子形式存在于乳中。表表2.2 2.2 牛乳的物理性状牛乳的物理性状 成份成份成份成份平均含量（平均含量（平均含量（平均含量（%）油水型油水型油水型油水型乳浊液乳浊液乳浊液乳浊液胶体溶液胶体溶液胶体溶液胶体溶液 真溶液真溶液真溶液真溶液水分水分水分水分87878787
7、脂肪脂肪脂肪脂肪4.04.04.04.0乳糖乳糖乳糖乳糖3.53.53.53.5蛋白质蛋白质蛋白质蛋白质4.74.74.74.7灰分灰分灰分灰分0.80.80.80.8三、乳中化学成分的性质三、乳中化学成分的性质 乳脂肪乳脂肪 乳蛋白质乳蛋白质 乳糖乳糖 乳中的无机物乳中的无机物 乳中的维生素乳中的维生素 乳中的酶类乳中的酶类 乳中的其他成分乳中的其他成分 乳脂肪乳脂肪1.1.脂肪球及脂肪球膜脂肪球及脂肪球膜2.2.乳脂肪的化学组成乳脂肪的化学组成1.1.脂肪球及脂肪球膜脂肪球及脂肪球膜n n在显微镜下可以看到，乳脂是由漂浮在乳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
8、球。这中的大小不同的粒子构成的众多小球。这些小球是脂肪球。些小球是脂肪球。n n脂肪球是乳中最大的颗粒，其直径为脂肪球是乳中最大的颗粒，其直径为0.10.120um20um，平均直径是，平均直径是3 34um4um，1ml1ml全乳中有全乳中有20204040亿个脂肪球。亿个脂肪球。n n脂肪球平均直径与乳中脂肪含量有关，脂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。脂肪球是肪含量越高，脂肪球直径越大。脂肪球是乳中最大的，同时也是最轻的颗粒。乳中最大的，同时也是最轻的颗粒。1.1.脂肪球及脂肪球膜脂肪球及脂肪球膜n n在电子显微镜下观察到的乳脂肪球为圆球形或在电子显微镜下观
9、察到的乳脂肪球为圆球形或椭圆球形，表面被一层椭圆球形，表面被一层5 510 nm10 nm厚的膜所覆盖，厚的膜所覆盖，称为脂肪球膜。称为脂肪球膜。n n这层膜由蛋白质和磷酯构成，可以保护脂肪球这层膜由蛋白质和磷酯构成，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。定地存在于乳中。n n在机械搅拌或化学物质作用下，脂肪球膜遭到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。利用破坏后，乳脂肪球才会互相聚结在一起。利用这一原理生
10、产奶油和测定乳中的含脂率。这一原理生产奶油和测定乳中的含脂率。图图2.1 脂肪球与脂肪球膜的结构脂肪球与脂肪球膜的结构图图2.2 脂肪球膜的结构图脂肪球膜的结构图1-脂肪脂肪 2-结合水结合水 3-蛋白质蛋白质 4-乳浆乳浆 2.2.乳脂肪的化学组成乳脂肪的化学组成n n通通常常认认为为乳乳中中脂脂肪肪成成分分复复杂杂，甘甘油油三三酯酯是是其其主主要要成成分分，约约占占乳乳脂脂肪肪的的97%97%98%98%，它它和和极极少少量量的的甘甘油油二二酯酯和和甘甘油油单单酯酯及及游游离离脂脂肪酸共存于乳中。肪酸共存于乳中。n n乳乳中中的的脂脂肪肪酸酸分分为为三三类类：第第一一类类为为水水溶溶性性挥
11、挥发发性性脂脂肪肪酸酸，例例如如丁丁酸酸、乙乙酸酸等等；第第二二类类是是非非水水溶溶性性挥挥发发性性脂脂肪肪酸酸，例例如如十十二二碳碳酸酸等等；第第三三类类是是非非水水溶溶性性不不挥挥发发性性脂脂肪肪酸酸，例例如如十十四四碳碳酸酸、二二十十碳碳酸酸、十十八八碳碳烯烯酸酸和和十八碳二烯酸等。十八碳二烯酸等。表表2.3 2.3 乳中脂类物质的平均含量乳中脂类物质的平均含量 脂类脂类脂类脂类质量分数（质量分数（质量分数（质量分数（%）甘油三酯甘油三酯甘油三酯甘油三酯9797979798989898甘油二酯甘油二酯甘油二酯甘油二酯0.30.30.30.30.60.60.60.6甘油单酯甘油单酯甘油单酯
12、甘油单酯0.020.020.020.020.040.040.040.04游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸游离脂肪酸0.10.10.10.10.40.40.40.4游离固醇游离固醇游离固醇游离固醇0.20.20.20.20.40.40.40.4固醇脂固醇脂固醇脂固醇脂微微微微 量量量量磷酸脂磷酸脂磷酸脂磷酸脂0.20.20.20.21.01.01.01.0碳水化合物碳水化合物碳水化合物碳水化合物微微微微 量量量量 乳蛋白质乳蛋白质n n乳蛋白（乳蛋白（Milk ProteinMilk Protein）是乳中主要的含）是乳中主要的含氮物。牛乳的含氮化合物中氮物。牛乳的含氮化合物中95%95%为乳蛋白
13、质为乳蛋白质,5%,5%为非蛋白态含氮化合物为非蛋白态含氮化合物,蛋白质在牛乳蛋白质在牛乳中的含量为中的含量为3.0%3.0%3.53.5。n n牛乳中的蛋白质可分为酪蛋白和乳清蛋白牛乳中的蛋白质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。两大类，另外还有少量脂肪球膜蛋白质。1.1.酪蛋白酪蛋白 2.2.乳清蛋白质乳清蛋白质 3.3.非蛋白含氮物非蛋白含氮物1.1.酪蛋白酪蛋白n n在温度在温度2020时调节脱脂乳的时调节脱脂乳的pHpH至至4.64.6时沉淀的时沉淀的一类蛋白质称为酪蛋白一类蛋白质称为酪蛋白(Casein)(Casein)，占乳蛋白，占乳蛋白总量的总量的80%8
14、0%82%82%，约占全乳重的，约占全乳重的2.6%2.6%，纯净，纯净的酪蛋白为白色，不溶于水，显酸性。的酪蛋白为白色，不溶于水，显酸性。n n酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由酪蛋白不是单一的蛋白质，而是由s s-、-、-、和、和-酪蛋白组成。酪蛋白组成。s s-酪蛋白含磷多，酪蛋白含磷多，故又称磷蛋白。故又称磷蛋白。n n含磷量对皱胃酶的凝乳作用影响很大。含磷量对皱胃酶的凝乳作用影响很大。-酪酪蛋白含磷量极少，因此，蛋白含磷量极少，因此，-酪蛋白几乎不能酪蛋白几乎不能被皱胃酶凝固。被皱胃酶凝固。1.1.酪蛋白酪蛋白 酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙复合体胶粒磷酸钙复合体胶粒 酪蛋白的酸沉淀酪蛋白的
15、酸沉淀 酪蛋白的凝乳酶凝固酪蛋白的凝乳酶凝固 盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响 酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙复合体胶粒磷酸钙复合体胶粒 酪蛋白与钙结合成酪蛋白酸钙，再与酪蛋白与钙结合成酪蛋白酸钙，再与胶体状的磷酸钙形成酪蛋白酸钙胶体状的磷酸钙形成酪蛋白酸钙磷磷酸钙复合体（酸钙复合体（Calcium Caseinate-Calcium Caseinate-calciumphosphate Complex)calciumphosphate Complex)，以胶体，以胶体悬浮液的状态存在于牛乳中，其胶体悬浮液的状态存在于牛乳中，其胶体微粒直径范围在微粒直径范围在10103
16、00nm300nm之间变化，之间变化，一般一般4040160nm160nm占大多数。占大多数。图图2.3 在电子显微镜下的酪蛋白微胶粒在电子显微镜下的酪蛋白微胶粒图图2.4 2.4 酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙复合体微胶粒磷酸钙复合体微胶粒 图图2.5 2.5 酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙复合体中的亚胶束磷酸钙复合体中的亚胶束 酪蛋白的酸沉淀酪蛋白的酸沉淀n n 酪酪蛋蛋白白微微胶胶粒粒对对pHpH的的变变化化很很敏敏感感。当当脱脱脂脂乳乳的的pHpH降降低低时时，酪酪蛋蛋白白微微胶胶粒粒中中的钙与磷酸盐就逐渐游离出来。的钙与磷酸盐就逐渐游离出来。n n当当pHpH达达到到酪酪蛋蛋白白的的等等电电
17、点点4.64.6时时，就就会会形形成成酪酪蛋蛋白白凝凝固固。酪酪蛋蛋白白的的酸酸凝凝固固过过程以盐酸为例表示如下：程以盐酸为例表示如下：酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙CaCaCaCa3 3 3 3(PO(PO(PO(PO4 4 4 4)2 2 2 2+2HCl+2HCl+2HCl+2HCl酪蛋白酪蛋白酪蛋白酪蛋白 +2CaHPO+2CaHPO+2CaHPO+2CaHPO4 4 4 4+CaCl+CaCl+CaCl+CaCl2 2 2 2 酪蛋白的凝乳酶凝固酪蛋白的凝乳酶凝固n n牛牛乳乳中中的的酪酪蛋蛋白白在在皱皱胃胃酶酶等等凝凝乳乳酶酶的的作作用用下下会会发发生生凝凝固固，工工业业
18、上上生生产产干干酪酪就就是是利利用用此原理。此原理。n n酪酪蛋蛋白白在在皱皱胃胃酶酶的的作作用用下下水水解解为为副副酪酪蛋蛋白白(Para-casein)(Para-casein)，后后者者在在钙钙离离子子等等二二价价阳阳离离子子存存在在下下形形成成不不溶溶性性的的凝凝块块，这这种种凝凝块块叫叫做副酪蛋白钙，其凝固过程如下：做副酪蛋白钙，其凝固过程如下：酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙+皱胃酶一副酪蛋白钙皱胃酶一副酪蛋白钙皱胃酶一副酪蛋白钙皱胃酶一副酪蛋白钙 +糖肽糖肽糖肽糖肽+皱胃酶皱胃酶皱胃酶皱胃酶 盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响盐类及离子对酪蛋白稳定性的影响n n乳中的酪蛋白酸
19、钙乳中的酪蛋白酸钙磷酸钙胶粒容易在氯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。消与胶粒脱水而产生。n n酪蛋白酸钙酪蛋白酸钙磷酸钙胶粒，对于其体系内磷酸钙胶粒，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作用，故钙离子与镁离子的浓度影响着胶粒的稳定性。粒的稳定性。2.2.乳清蛋白质乳清蛋白质(1)(1)热热不不
20、稳稳定定性性乳乳清清蛋蛋白白 乳乳清清pH pH 4.64.64.74.7时时,煮煮沸沸20min20min，发发生生沉沉淀淀的的一一类类蛋蛋白白质质，约约占占乳乳清清蛋蛋白白质质的的8181。对对热热不不稳稳定定乳乳清清蛋白质包括蛋白质包括乳白蛋白乳白蛋白和和乳球蛋白乳球蛋白两类。两类。(2)(2)对对热热稳稳定定的的乳乳清清蛋蛋白白 这这类类蛋蛋白白包包括括蛋蛋白白胑胑和和蛋蛋白白胨胨，约约占占乳乳清清蛋蛋白白的的19%19%。此此外外还还有有一一些些脂脂肪肪球球膜膜蛋蛋白白质质，是是吸吸附附于于脂脂肪肪球球表表面面的的蛋蛋白白质质与与酶酶的的混混合合物物，其其中中含含有有脂脂蛋蛋白白、碱
21、碱性性磷磷酸酸酶酶和和黄黄嘌嘌呤呤氧氧化化酶酶等等。这些蛋白质可用洗涤方法将其分离出来。这些蛋白质可用洗涤方法将其分离出来。乳白蛋白乳白蛋白n n乳乳白白蛋蛋白白是是指指中中性性乳乳清清中中，加加饱饱和和硫硫酸酸铵铵或或饱饱和和硫硫酸酸镁镁盐盐析析时时，呈呈溶溶解解状状态态而而不不析析出的蛋白出的蛋白质质，属于乳白蛋白。，属于乳白蛋白。n n乳乳白白蛋蛋白白约约占占乳乳清清蛋蛋白白68%68%，乳乳白白蛋蛋白白又又包包括括-乳乳白白蛋蛋白白(约约占占乳乳清清蛋蛋白白的的19.7%)19.7%)、-乳乳球球蛋蛋白白(约约占占乳乳清清蛋蛋白白的的43.6%)43.6%)和和血血清清白蛋白白蛋白(约
22、约占乳清蛋白的占乳清蛋白的4.7%)4.7%)。n n乳乳白白蛋蛋白白中中最最主主要要是是-乳乳白白蛋蛋白白，它它在在乳乳中中以以1.51.55.0m5.0m直直径径的的微微粒粒分分散散在在乳乳中中，对对酪蛋白起保酪蛋白起保护护胶体作用。胶体作用。乳球蛋白乳球蛋白n n中性乳清中加中性乳清中加饱饱和硫酸和硫酸铵铵或或饱饱和硫酸和硫酸镁盐镁盐析析时时，能析出而不呈溶解状，能析出而不呈溶解状态态的的乳清蛋白即乳清蛋白即为为乳球蛋白。乳球蛋白。约约占乳清蛋占乳清蛋白的白的13%13%。n n乳球蛋白乳球蛋白具有抗原作用，故又称为免具有抗原作用，故又称为免疫球蛋白。初乳中免疫球蛋白含量比疫球蛋白。初乳
23、中免疫球蛋白含量比常乳高。常乳高。3.3.非蛋白含氮物非蛋白含氮物n n除了乳蛋白质外，还有约除了乳蛋白质外，还有约5%5%非蛋白含非蛋白含氮化合物，如氨、游离氨基酸、尿素、氮化合物，如氨、游离氨基酸、尿素、尿酸、肌酸及嘌呤碱等。尿酸、肌酸及嘌呤碱等。n n这些物质基本上是机体蛋白质代谢的这些物质基本上是机体蛋白质代谢的产物，通过乳腺细胞进人乳中。产物，通过乳腺细胞进人乳中。n n另外还有少量维生素氮。另外还有少量维生素氮。乳糖乳糖(1)(1)n n乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳乳糖是哺乳动物乳汁中特有的糖类。牛乳中约含有乳糖中约含有乳糖4.2%4.2%5.0%5.0%，全部呈溶解状，全
24、部呈溶解状态。在泌乳末期和患乳房疾病的乳中含量态。在泌乳末期和患乳房疾病的乳中含量最低。最低。n n乳糖是一种双糖，乳糖为乳糖是一种双糖，乳糖为D-D-葡萄糖与葡萄糖与D-D-半半乳糖以乳糖以-l-l，4 4键结合的二糖，又称为键结合的二糖，又称为1,4-1,4-半乳糖苷葡萄糖。因其分子中有羰基，半乳糖苷葡萄糖。因其分子中有羰基，属还原糖。属还原糖。n n乳糖是常见糖中可溶性最低的，乳糖是常见糖中可溶性最低的，2525下水下水中溶解度仅达中溶解度仅达17.8%17.8%。乳糖没有其它糖那。乳糖没有其它糖那样甜，如它的甜度只是蔗糖的样甜，如它的甜度只是蔗糖的1/301/30。乳糖乳糖(2)(2)
25、n n部部分分人人随随着着年年龄龄增增长长，消消化化道道内内缺缺乏乏乳乳糖糖酶酶不不能能分分解解和和吸吸收收乳乳糖糖，饮饮用用牛牛乳乳后后会会出出现现呕呕吐、腹胀、腹泻等不适应症，称乳糖不耐症吐、腹胀、腹泻等不适应症，称乳糖不耐症n n乳乳糖糖酶酶缺缺乏乏的的程程度度各各不不相相同同，因因而而症症状状也也各各异异。从从连连极极少少量量的的乳乳品品都都不不能能消消化化到到摄摄入入大大量含乳糖食物后引起轻微的胃肠功能紊乱。量含乳糖食物后引起轻微的胃肠功能紊乱。n n在在乳乳品品加加工工中中利利用用乳乳糖糖酶酶，将将乳乳中中的的乳乳糖糖分分解解为为葡葡萄萄糖糖和和半半乳乳糖糖；或或利利用用乳乳酸酸菌
26、菌将将乳乳糖糖转化成乳酸，可预防转化成乳酸，可预防“乳糖不耐症乳糖不耐症”。乳糖乳糖(3)(3)n n乳乳糖糖受受到到乳乳酸酸菌菌作作用用时时会会发发生生分分解解变变化化，这这些些细细菌菌含含有有一一种种酶酶叫叫乳乳糖糖酶酶，它能把乳糖分子分解成中间产物。它能把乳糖分子分解成中间产物。n n来来自自乳乳酸酸菌菌的的其其它它酶酶继继续续分分解解这这些些中中间间产产物物，把把它它们们转转变变成成各各种种酸酸，其其中中乳乳酸酸最最重重要要，这这就就是是乳乳变变酸酸时时发发生生的的过程，即乳糖的乳酸发酵。过程，即乳糖的乳酸发酵。图图2.6 乳糖的结构示意图乳糖的结构示意图 乳中的无机物乳中的无机物n
27、n牛牛乳乳中中的的无无机机物物(Inorganic(Inorganic Salts)Salts)亦亦称称为为矿矿物物质质，含含量量为为0.35%0.35%1.21%1.21%，平平均均为为0.8%0.8%左左右右，主主要要有有磷磷、钙钙、镁镁、氯氯、钠钠、硫、钾等，此外还有一些微量元素。硫、钾等，此外还有一些微量元素。n n常常乳乳中中钙钙盐盐和和钾钾盐盐含含量量极极高高，然然而而，盐盐的的含含量量不不总总是是恒恒定定的的，牛牛乳乳中中无无机机物物的的含含量量随泌乳期及个体健康状态等因素而异。随泌乳期及个体健康状态等因素而异。n n在在濒濒临临泌泌乳乳期期末末或或乳乳房房疾疾病病的的情情况况下
28、下，氯氯化化钠钠含含量量明明显显升升高高，因因而而乳乳有有咸咸味味，而而同同时其它盐的含量降低。时其它盐的含量降低。表表表表2.4 100ml2.4 100ml2.4 100ml2.4 100ml牛乳中的主要无机成分的含量牛乳中的主要无机成分的含量牛乳中的主要无机成分的含量牛乳中的主要无机成分的含量(mg)(mg)(mg)(mg)项目项目项目项目钾钾钾钾钠钠钠钠钙钙钙钙镁镁镁镁磷磷磷磷硫硫硫硫氯氯氯氯牛乳牛乳牛乳牛乳1581585454109109141491915 59999 乳中的维生素乳中的维生素n n牛牛乳乳含含有有几几乎乎所所有有已已知知的的维维生生素素。牛牛乳乳中中的的维维生生素素
29、包包括括脂脂溶溶性性维维生生素素A A、D D、E E、K K和和水水溶溶性的维生素性的维生素B B1 1、B B2 2、B B6 6、B B1212、C C等两大类。等两大类。n n牛牛乳乳中中的的维维生生素素，部部分分来来自自饲饲料料中中的的维维生生素素，如如维维生生素素E E；有有的的要要靠靠乳乳牛牛自自身身合合成成，如如B B族族维生素。维生素。n n然然而而，乳乳中中维维生生素素含含量量因因贮贮存存和和加加工工中中损损失失而大大改变。而大大改变。表表2.5 2.5 乳中维生素的含量及成人日需要量乳中维生素的含量及成人日需要量 维生素维生素维生素维生素含量（含量（含量（含量（mg/Lm
30、g/Lmg/Lmg/L）成年人日需要成年人日需要成年人日需要成年人日需要量（量（量（量（mgmgmgmg）A A A A 0.22 0.22 0.22 0.22 12 12 12 12 B B B B1 1 1 10.40.40.40.412121212B B B B2 2 2 21.71.71.71.724242424C C C C52052052052030100301003010030100D D D D 0.002 0.002 0.002 0.002 0.01 0.01 0.01 0.01 乳中的酶类乳中的酶类1.1.水解酶类水解酶类2.2.氧化还原酶类氧化还原酶类1.1.水解酶类水解
31、酶类A.A.脂酶脂酶B.B.磷酸酶磷酸酶 C.C.蛋白酶蛋白酶 A.A.脂酶脂酶n n牛乳中的脂酶至少有两种，一是只附牛乳中的脂酶至少有两种，一是只附在脂肪球膜间的膜脂酶，它在常乳中在脂肪球膜间的膜脂酶，它在常乳中不常见，而在末乳、乳房炎乳及其他不常见，而在末乳、乳房炎乳及其他一些生理异常乳中常出现。一些生理异常乳中常出现。n n另一种是存在于脱脂乳中与酪蛋白相另一种是存在于脱脂乳中与酪蛋白相结合的乳浆脂酶结合的乳浆脂酶(Plasma Lipase)(Plasma Lipase)。图图2.7 脂酶在水解脂肪脂酶在水解脂肪 B.B.磷酸酶磷酸酶n n磷酸酶的特性是可以把磷酸酶分解成磷酸和相磷酸酶
32、的特性是可以把磷酸酶分解成磷酸和相应的醇。如果向乳中加入磷酸酯，再向其中加应的醇。如果向乳中加入磷酸酯，再向其中加入能与游离醇发生显色反应的试剂，就可以测入能与游离醇发生显色反应的试剂，就可以测定乳中磷酸酶的存在。因为试剂颜色的变化可定乳中磷酸酶的存在。因为试剂颜色的变化可以反映乳中含有磷酸酶。以反映乳中含有磷酸酶。n n磷酸酶可以经磷酸酶可以经6363、30min30min或或71717575、151530s30s加热后可钝化，故可以利用这种性质来检验加热后可钝化，故可以利用这种性质来检验低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是低温巴氏杀菌法处理的消毒牛乳的杀菌程度是否完全。否完全。C.C.
33、蛋白酶蛋白酶n n牛牛乳乳中中的的蛋蛋白白酶酶分分别别来来自自乳乳本本身身和和污污染染的的微微生生物物。乳乳中中蛋蛋白白酶酶多多为为细细菌菌性性酶酶，细细菌菌性性的的蛋蛋白白酶酶使使蛋蛋白白质质水水解解后后形形成成蛋蛋白白胨胨、多多肽肽及及氨氨基基酸酸。其其中中由由乳乳酸酸菌菌形形成成的的蛋蛋白白酶酶在在乳乳中中，在干酪加工中具有非常重要的意义。在干酪加工中具有非常重要的意义。n n蛋蛋白白酶酶在在高高于于75758080的的温温度度中中即即被被破破坏坏，在在7070以以下下时时，可可以以稳稳定定地地耐耐受受长长时时间间的的加加热热，在在37374242时时，这这种种酶酶在在弱弱碱碱性性环环境
34、境中中作作用用最大，中性及酸性环境中作用减弱。最大，中性及酸性环境中作用减弱。2.2.氧化还原酶类氧化还原酶类A.A.过氧化氢酶过氧化氢酶 B.B.过氧化物酶过氧化物酶 A.A.过氧化氢酶过氧化氢酶n n牛牛乳乳中中的的过过氧氧化化氢氢酶酶主主要要来来自自白白血血球球的的细细胞胞成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较多。成分，特别在初乳和乳房炎乳中含量较多。n n过过氧氧化化氢氢酶酶把把过过氧氧化化氢氢分分解解成成水水和和游游离离氧氧。通通过过测测量量乳乳中中游游离离氧氧的的量量就就可可以以反反映映乳乳中中过过氧氧化化氢氢酶酶的的含含量量，也也能能了了解解牛牛奶奶是是否否来来自自健健康动物乳房。康
35、动物乳房。n n来来自自患患病病乳乳房房的的乳乳中中过过氧氧化化氢氢酶酶含含量量较较高高，而而来来自自健健康康乳乳房房的的鲜鲜乳乳只只含含极极少少量量的的过过氧氧化化氢氢酶酶。多多种种细细菌菌可可产产生生这这种种酶酶，而而过过氧氧化化氢氢酶酶经经过过普普通通的的高高温温短短时时间间巴巴氏氏消消毒毒法法（70707272，15153030秒）可以被破坏。秒）可以被破坏。B.B.过氧化物酶过氧化物酶 n n过过氧氧化化物物酶酶是是最最早早从从乳乳中中发发现现的的酶酶，它它能能促促使使过过氧氧化化氢氢分分解解产产生生活活泼泼的的新新生生态态氧氧，从从而而使乳中的多元酚、芳香胺及化合物氧化。使乳中的多
36、元酚、芳香胺及化合物氧化。n n过过氧氧化化物物酶酶是是乳乳中中固固有有酶酶。过过氧氧化化物物酶酶可可以以把把过过氧氧化化氢氢中中的的氧氧转转移移给给其其它它物物质质，从从而而使使一些物质变色。一些物质变色。n n过过氧氧化化物物酶酶钝钝化化温温度度和和时时间间大大约约为为7676、20min20min，77777878、5min5min，8585、10s10s。通通过过测测定定过过氧氧化化物物酶酶的的活活性性可可以以判判断断牛牛乳乳是是否否经经过过热热处处理理或或判判断断热热处处理理的的程程度度。这这项项试试验验叫叫StorchStorch氏过氧化物酶试验。氏过氧化物酶试验。乳中的其他成分乳
37、中的其他成分1.1.有机酸有机酸2.2.气体气体3.3.细胞成份细胞成份1.1.有机酸有机酸n n乳乳中中的的有有机机酸酸主主要要是是柠柠檬檬酸酸等等。在在酸酸败败乳乳及及发发酵酵乳乳中中，在在乳乳酸酸菌菌的的作作用用下下马马尿尿酸酸可可转转化化为苯甲酸。为苯甲酸。n n乳乳中中柠柠檬檬酸酸的的含含量量为为0.07%0.07%0.40%0.40%，平平均均为为0.18%0.18%，以盐类状态存在。，以盐类状态存在。n n除除了了酪酪蛋蛋白白胶胶粒粒成成分分中中的的柠柠檬檬酸酸盐盐外外，还还存存在在有有分分子子、离离子子状状态态的的柠柠檬檬酸酸盐盐，主主要要为为柠柠檬酸钙。檬酸钙。n n柠柠檬檬
38、酸酸对对乳乳的的盐盐类类平平衡衡及及乳乳在在加加热热、冷冷冻冻过过程程中中的的稳稳定定性性均均起起重重要要作作用用。同同时时，柠柠檬檬酸酸还是乳制品芳香成分丁二酮的前体。还是乳制品芳香成分丁二酮的前体。2.2.气体气体n n主主要要为为二二氧氧化化碳碳、氧氧气气和和氮氮气气等等，约约占占鲜鲜牛牛乳乳的的5%5%7%(V/Y)7%(V/Y)，其其中中二二氧氧化化碳最多，氧最少。碳最多，氧最少。n n在在挤挤乳乳及及贮贮存存过过程程中中，二二氧氧化化碳碳由由于于逸逸出出而而减减少少，而而氧氧、氮氮则则因因与与大大气气接接触而增多。触而增多。3.3.细胞成份细胞成份n n乳中所含的细胞成分主要是白血
39、球和乳中所含的细胞成分主要是白血球和一些乳房分泌组织的上皮细胞，也有一些乳房分泌组织的上皮细胞，也有少量红血球。少量红血球。n n牛乳中的细胞含量的多少是衡量乳房牛乳中的细胞含量的多少是衡量乳房健康状况及牛乳卫生质量的标志之一，健康状况及牛乳卫生质量的标志之一，一般正常乳中细胞数不超过一般正常乳中细胞数不超过5050万个万个/ml/ml。第二节第二节 乳的物理性质乳的物理性质一、乳的色泽及光学性质一、乳的色泽及光学性质二、乳的热学性质二、乳的热学性质三、乳的滋味与气味三、乳的滋味与气味四、乳的酸度与氢离子浓度四、乳的酸度与氢离子浓度五、乳的电学性质五、乳的电学性质六、乳的比重和密度六、乳的比重
40、和密度七、乳的黏度与表面张力七、乳的黏度与表面张力一、一、乳的色泽及光学性质乳的色泽及光学性质n n新新鲜鲜正正常常的的牛牛乳乳呈呈不不透透明明的的乳乳白白色色或或淡黄色。淡黄色。n n乳乳白白色色是是由由于于乳乳中中的的酪酪蛋蛋白白酸酸钙钙磷磷酸酸钙钙胶胶粒粒及及脂脂肪肪球球等等微微粒粒对对光光的的不不规规则反射所产生。则反射所产生。n n牛牛乳乳中中的的脂脂溶溶性性胡胡萝萝卜卜素素和和叶叶黄黄素素使使乳乳略略带带淡淡黄黄色色，而而水水溶溶性性的的核核黄黄素素使使乳清呈荧光性黄绿色。乳清呈荧光性黄绿色。一、一、乳的色泽及光学性质乳的色泽及光学性质n n牛乳的折射率由于有溶质的存在而比牛乳的折
41、射率由于有溶质的存在而比水的折射率大，但在全乳脂肪球的不水的折射率大，但在全乳脂肪球的不规则反射影响下，不易正确测定。规则反射影响下，不易正确测定。n n由脱脂乳测得的较准确，折射率为由脱脂乳测得的较准确，折射率为n nD D2020=1.344=1.3441.3481.348，此值与乳固体的，此值与乳固体的含量有比例关系，由此可判定牛乳是含量有比例关系，由此可判定牛乳是否掺水否掺水。图图2.8 正常牛乳的色泽正常牛乳的色泽二、乳的热学性质二、乳的热学性质 冰点冰点 沸点沸点 比热比热 冰点冰点n n牛牛乳乳的的冰冰点点一一般般为为-0.525-0.525-0.565-0.565，平平均均为为
42、-0.540-0.540。可可根根据据冰冰点点变变动动用用下下列列公公式来推算掺水量：式来推算掺水量：n nX=(T-TX=(T-T1 1)T100)T100n n式中式中 X X掺水量掺水量(%)(%)；n nTT正常乳的冰点正常乳的冰点()()；n nT T1 1被检乳的冰点被检乳的冰点()()。沸点沸点n n牛乳的沸点在牛乳的沸点在101.33kPa101.33kPa（1 1个大气个大气压）下为压）下为100.55100.55，乳的沸点受其，乳的沸点受其固形物的含量影响。固形物的含量影响。n n浓缩到原体积一半时，沸点上升到浓缩到原体积一半时，沸点上升到101.05101.05。比热比热
43、n n牛牛乳乳中中主主要要成成分分的的比比热热为为kJ/(kg.k)kJ/(kg.k)：乳乳蛋蛋白白2.092.09、乳乳脂脂肪肪2.092.09、乳乳糖糖1.251.25、盐盐类类2.932.93，由由此此及及乳乳成成分分之之含含量量百百分分比比计算得牛乳的比热约为计算得牛乳的比热约为3.89 kJ/(kg.k)3.89 kJ/(kg.k)。n n牛乳的比热为所含各成分之比的总和。牛乳的比热为所含各成分之比的总和。三、乳的气味与滋味三、乳的气味与滋味n n乳乳中中含含有有挥挥发发性性脂脂肪肪酸酸及及其其他他挥挥发发性性物物质质，这这些些物物质质是是牛牛乳乳滋滋味味和和气气味味的的主要构成成分
44、。主要构成成分。n n香香味味随随温温度度的的高高低低而而异异，乳乳经经加加热热后后香味强烈，冷却后减弱。香味强烈，冷却后减弱。n n乳乳中中羰羰基基化化合合物物，如如乙乙醛醛、丙丙酮酮、甲甲醛等均与牛乳风味有关。醛等均与牛乳风味有关。三、乳的气味与滋味三、乳的气味与滋味n n牛牛乳乳除除了了原原有有的的香香味味之之外外很很容容易易吸吸收收外外界界的的各各种种气气味味。所所以以挤挤出出的的牛牛乳乳如如在在牛牛舍舍中中放放置置时时间间太太久久会会带带有有牛牛粪粪味味或或饲饲料料味味，贮贮存存器器不不良良时时则则产产生生金金属属味，消毒温度太高则产生焦糖味。味，消毒温度太高则产生焦糖味。n n每每
45、一一个个处处理理过过程程都都必必须须注注意意周周围围环环境境的清洁以及各种因素的影响。的清洁以及各种因素的影响。三、乳的气味与滋味三、乳的气味与滋味n n新新鲜鲜纯纯净净的的乳乳稍稍带带甜甜味味，这这是是由由于于乳乳中中含含有有乳乳糖糖。乳乳中中除除甜甜味味外外，因因其其中中含含有有氯离子，所以稍带咸味。氯离子，所以稍带咸味。n n常常乳乳中中的的咸咸味味因因受受乳乳糖糖、脂脂肪肪、蛋蛋白白质质等等所所调调和和而而不不易易觉觉察察，但但异异常常乳乳如如乳乳房房炎乳中氯的含量较高，有浓厚的咸味。炎乳中氯的含量较高，有浓厚的咸味。n n乳乳中中的的苦苦味味来来自自MgMg2+2+、CaCa2+2+
46、，而而酸酸味味是是由由柠檬酸及磷酸所产生。柠檬酸及磷酸所产生。四、乳的酸度与氢离子浓度四、乳的酸度与氢离子浓度n n刚刚挤挤出出的的新新鲜鲜乳乳若若以以乳乳酸酸度度计计，酸酸度度为为0.15%0.15%0.18%(160.18%(1618T)18T)。n n固固有有酸酸度度或或自自然然酸酸度度主主要要由由乳乳中中的的蛋蛋白白质质、柠柠檬檬酸酸盐盐、磷磷酸酸盐盐及及二二氧氧化化碳碳等等酸酸性性物物质质所所造造成成，其其中中来来源源于于COCO2 2占占0.01%0.01%0.02%0.02%(2(23T)3T)，乳乳蛋蛋白白占占0.05%0.05%0.08%(30.08%(34T)4T)，柠柠檬
47、檬酸酸盐盐占占0.01%0.01%和和磷磷酸酸盐盐0.06%0.06%0.08%0.08%部分部分(10(1012T)12T)。四、乳的酸度与氢离子浓度四、乳的酸度与氢离子浓度n n乳乳在在微微生生物物的的作作用用下下发发生生乳乳酸酸发发酵酵，导致乳的酸度逐渐升高。导致乳的酸度逐渐升高。n n由由于于发发酵酵产产酸酸而而升升高高的的这这部部分分酸酸度度称称为为发发酵酵酸酸度度。固固有有酸酸度度和和发发酵酵酸酸度度之之和称为总酸度。和称为总酸度。n n一一般般条条件件下下，乳乳品品工工业业所所测测定定的的酸酸度度就是总酸度。就是总酸度。四、乳的酸度与氢离子浓度四、乳的酸度与氢离子浓度n n乳乳品
48、品工工业业中中酸酸度度是是指指以以标标准准碱碱液液用用滴滴定定法测定的滴定酸度。法测定的滴定酸度。n n滴滴定定酸酸度度有有多多种种测测定定方方法法和和表表示示形形式式。我我 国国 滴滴 定定 酸酸 度度 用用 吉吉 尔尔 涅涅 尔尔 度度 简简 称称“T”(TepHep)“T”(TepHep)或或乳酸度乳酸度(乳酸乳酸%)%)表示表示n n除除此此以以外外，酸酸度度还还可可用用氢氢离离子子浓浓度度指指数数(pHpH)表示。表示。吉尔涅尔度吉尔涅尔度(T)(T)取取10ml10ml牛牛乳乳，用用20ml20ml蒸蒸馏馏水水稀稀释释，加加入入5%5%的的酚酚酞酞指指示示剂剂0.5ml0.5ml（
49、大大约约5 5滴滴），以以0.1mol/L0.1mol/L氢氢氧氧化化钠钠溶溶液液滴滴定定，将将所所消消耗耗的的NaOHNaOH毫毫升升数数乘乘以以1010，即即中中和和100ml100ml牛牛乳乳所所需需0.1mol/L0.1mol/L氢氢氧氧化化钠钠毫毫升升数，消耗数，消耗1ml1ml为为1T1T。图图5.9滴定操作图解滴定操作图解乳酸度乳酸度(乳酸乳酸%)%)n n用用乳乳酸酸量量表表示示酸酸度度时时，按按上上述述方方法法测测定后用下列公式计算：定后用下列公式计算：n n乳乳 酸酸（%）=0.1mol/LnaOH=0.1mol/LnaOH毫毫 升升 数数0.009 0.009 供试牛乳重
50、量供试牛乳重量(g)100(g)100pHpHn n 酸度可用氢离子浓度指数酸度可用氢离子浓度指数(pH)(pH)表示表示n n正常新鲜牛乳的正常新鲜牛乳的pHpH为为6.56.56.76.7n n一般酸败乳或初乳的一般酸败乳或初乳的pHpH在在6.46.4以下以下n n乳房炎乳或低酸度乳乳房炎乳或低酸度乳pHpH在在6.86.8以上。以上。五、乳的电学性质五、乳的电学性质n n乳乳中中含含有有电电解解质质而而能能传传导导电电流流。牛牛乳乳的的导导电电率率与与其其成成分分，特特别别是是氯氯离离子子和和乳乳糖糖的含量有关。的含量有关。n n正正常常牛牛乳乳在在2525时时，导导电电率率为为0.0